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2018年9月17日 星期一

樹木會流...金屬?

通常像鎳、鋅之類高濃度重金屬是植物最不想生長的地方。可是對人稱"重金屬高聚積植物"特別群體來說已進化能自然接受毒性金屬進入其枝幹葉,
鎳賦予Pycnandra acuminata乳汁獨特的藍綠色。
圖片來源:Antony van der Ent


通常像鎳、鋅之類高濃度重金屬是植物最不想生長的地方。可是對人稱"重金屬高聚積植物(Hyperaccumulator)"特別群體來說已進化能自然接受毒性金屬進入其枝幹葉,甚至種子裡。

研究員特定研究Pycnandra acuminata,一種存在於南太平洋新喀里多尼亞島上的樹,認為它用鎳來抵禦昆蟲,奇特乳汁呈藍綠色內含多達二十五趴的鎳。昆士蘭大學(University of Queensland)安托尼范德安特(Antony van der Ent)博士長期研究該樹說:「Pycnandra acuminata為罕見大型雨林樹種(將近二十公尺),僅限存於新喀里多尼亞剩餘的小塊雨林地。當作試驗對象充滿挑戰性,因為它長很慢,得花好幾十年時間開花結籽。由於採礦活動和叢林野火因素森林銳減生存備受威脅。」而樹對鎳的特殊癖好在1970年間首度曝光,從此調查其它重金屬高聚積植物的研究越來越多。

一窺究竟

所以如何看出這些植物內部到底怎麼回事?

Pycnandra與別的重金屬高聚積植物在漢堡德國電子同步加速器研究所(DESY)運用X光技術分析。凱薩琳史皮爾斯(Kathryn Spiers)博士解釋:「假如用傳統顯微鏡可見樹結構,但你其實看不出組成有啥?」技術能把握X光束破壞樣本前快速轉動記錄成像。「所有的同步輻射光源非常亮探測器動作非常快,代表可以在殺掉樣本前(完成掃描)。不然等你看懂(樣本),實際也燒穿了一個洞。」於是研究員得以拼湊出完整植物樣本影像顯現各元素成分。

未來應用

研究員仍努力想搞懂究竟為什麼特有植物會進化成如此來對抗惡劣的土壤條件,或許跟人類打擾環境無關。范德安特博士說:「高聚積的發展散佈不同科別逐步演進了好幾次,很可能耗費無數年時間。最後在天然富含金屬地區發現這些植物。」

而部分科學家希望靠重金屬高聚積植物來淨化因人類活動積累有毒物質的土地,另外潛在用途如植物採礦(Phytomining),把植物種在營養匱乏卻富含金屬的土地裡提煉汲取元素。
新喀里多尼亞土地佈滿高價值鎳金屬。
圖片來源:Getty

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