Эксперименты с резуховидкой Таля
Ботаники из Германии Мухаммад Ансар Фарук и Карл-Йозеф Диетз сумели вырастить растение резуховидка Таля, у которого в тканях откладывается аморфный кремний, то есть цветки стали опаловыми, потому что опалы состоят из аморфного кремнезёма. Результаты своих исследований учёные опубликовали в журнале «Frontiers in Plant Science».
Каменный цветок
«Несчастный тот человек, который каменный цветок увидит…», – писал когда-то русский писатель Павел Бажов в сказке «Каменный цветок».Немцы те, видимо, сказок Бажова не читали, потому как затеялись вырастить именно цветок каменный. Впрочем, ничего особенно удивительного тут нет: растения активно используют кремний, он им необходим для нормального роста. Папоротники, к примеру, накапливают в своих тканях до 10% кремния (силициума, Si), а у высших растений кремний в клетках усиливает стрессоустойчивость к колебаниям температур и воздействию химических веществ.
Именно способность растений накапливать в тканях кремний приводит к появлению окаменелой древесины – ископаемым пням из опала.
Палеонтологическая окаменевшая древесина: структуру дерева заменил аморфный кремнезём — опал
Кремниево-органические соединения накапливаются не только в доисторических ископаемых. Более всего склонны к накоплению кремния, помимо вышеупомянутых папоротников, хвощи, морские водоросли, злаковые – особенно рисовые и бамбуки.
В междоузлиях бамбука образуются гидрофаны – опалоподобные гранулы, очень пористые, поэтому непрозрачные, но при погружении в воду поры заполняются жидкостью, и камень становится полупрозрачным и удивительно красивым.
Табаширы (бамбуковый опал) – так называются эти образования – широко используются в китайской и индийской медицине. Также из них делают ювелирные украшения.
Про эксперимент
Конечно, это шутка, что учёные затеяли эксперимент только с целью создания эксклюзивных ювелирных изделий. Хотя из получившихся опаловых цветочков резуховидки биологи действительно заказали себе памятные украшения.Цель опыта, как и практически любых научных исследований, – благо человечества. Борьба с болезнями, например.
Кремний – важный элемент для живых организмов, и не только для растений. Так, мышечная ткань человека содержит 0,02% кремния, кости – 0,0017%, а кровь – 3,4 мг/литр. Большую часть этого вещества человек получает с пищей.
Кремний
Ещё в 1972 году исследования показали, что недостаток кремния в рационе негативно сказывается на развитии скелета – наблюдается аномальный рост соединительной ткани в периферийных костях и суставах.
Биологи Билефельдского университета (Германия) исследовали баланс кремния в растительных клетках и его транспорт. Они встроили в участок генома растения, управляющего цветением, ген, отвечающий за транспортировку Si и его связываемость в клетках.
Отложение кремния в тычинках резуховидки Таля. Фото с сайта journal.frontiersin.org
Результатом такого внедрения в гены стало поступление кремния в лепестки, тычинки, пестик и частично в стебель и листья резуховидки с началом цветения. За несколько дней исследователи получили цветы, ткани которых почти полностью состояли из аморфного диоксида кремния, то есть стали опаловыми.
Учёные считают, что их открытие продвинет не только медицинскую отрасль – лечение и профилактику остеопороза, рака и других заболеваний, но и будет полезно в отрасли растениеводства – как уже упоминалось, кремний способствует возрастанию устойчивости растений. Да и живые ювелирные изделия – тоже довольно перспективное направление, ведь ни один ювелир не сравнится с Природой в своём мастерстве создания совершенных цветов.
