diumenge, 2 de gener de 2011

Pteris vittata, absorbeix arsènic per a protegir-se

L'afinitat de la falguera Pteris vittata per l'arsènic sembla un contrasentit. Com s'explica que l'extrema toxicitat d'aquest metal·loide li resulti beneficiosa? La resposta és molt senzilla: la Pteris vittata acumula l'arsènic a les seves frondes com a mecanisme de defensa davant la depredació dels herbívors. Fa exactament el mateix que les erugues que mengen plantes verinoses i acumulen als seus teixits el verí per a dissuadir als seus depredadors. D'aquesta manera, si un herbívor es menja les frondes d'una Pteris, sofreix una greu intoxicació i, si no mor, s'enrecordarà la resta de la seva vida de la desagradable experiència i mai més la tornarà menjar. Aquesta afinitat per l'arsènic la comparteix amb altres falgueres de l'ordre Pteridals, tals com la  Pteris cretica, Pityrogramma calomelanos, Pteris umbrosa, etc...  

Magnífics exemplars de Pteris vittata conreats al Jardí botànic de Sóller a l´Illa de Mallorca, amb les seves llargues frondes que poden assolir els 130 cms.

Aquesta tendència a hiperacumular arsènic es va descobrir casualment en trobar per primera vegada exemplars de Pteris vittata creixent a Florida, precisament en uns terrenys altament contaminats per aquest metal·loide. Aquest detall va cridar molt l'atenció als botànics que varen fer analitzar la composició de diverses frondes i es va descobrir en elles una altíssima concentració d'arsènic fins a 1000 vegades superior al que es considera compatible amb la vida, havent-se trobat fins a un 2´3 % d'arsènic en els teixits de les frondes.

Petita Pteris vittata creixent assilvestrada en una esquerda de la façana d'una casa de la ciutat de Horta a l´Illa de Faial de l'Arxipèlag de les Açores. En aquestes illes atlàntiques aquesta falguera alòctona s'ha convertit en una veritable plaga, afavorida per l'alta humitat ambiental durant tot l'any.

Façana d'una casa a la ciutat de Horta de l´Illa de Faial amb diversos exemplars de Pteris vittata. Els açorians es veuen obligats a arrabassar cada any les nombroses falgueres que creixen a les façanes de les seves cases.

 Mateixes falgueres anteriors vistes des de més aprop. (Doble click damunt la foto per a ampliar-la)

Nombrosos estudis han intentat explicar la tolerància dels Pteridals a l'arsènic. La hipòtesi més acceptada és que una vegada absorbit per les arrels la falguera l´envia cap a les frondes on sofreix un procés de quelació (neutralització química) seguida d'una segrestració (encapsulació per a aïllar-lo de les cèl·lules).

Jove Pteris vittata assilvestrada creixent a una paret a plè sol a la ciutat de Tazacorte de l´Illa canària de La Palma.

 Pecíols de Pteris vittata molt més curts que la làmina de fins a 15 cms. coberts de tricomes.

Fronda de la falguera anterior amb les seves llargues pinnes coriàcies de vora sencera.

Lògicament de seguida es varen veure les grans possibilitats que oferia aquesta falguera per a descontaminar sòls amb altes concentracions d'aquest tòxic. Els resultats obtinguts varen ser sorprenents, aconseguint retornar a la vida terrenys pràcticament morts, on abans no hi creixia res.

Posteriorment es va pensar en la possibilitat d'usar-la per a descontaminar aigües amb altes concentracions d'arsènic. Per a això es va recórrer al cultiu hidropònic sense terra, amb les arrels de les falgueres submergides directament en l'aigua contaminada continguda en recipients. Els resultats varen ser fins i tot millors que en la descontaminació de sòls. Una sola planta conreada hidropònicament en un recipient amb 600 ml d'aigua contaminada reduïa la concentració de l'arsènic de 46 a menys de 10 micrograms/ litre en sols tres dies, continuant la descontaminació en els dies següents, encara que a una menor velocitat.

Sorus de Pteris vittata disposats en una linea submarginal seguint la vora de les pinnes amb un pseudoindusi subenter. Els esporangis dels sorus de la foto estan madurs a punt d'iniciar la dispersió de les espores.

 Esporangi de Pteris vittata amb la borsa buida després de dispersar les espores. L´anell té moltes cél.lules d´un viu color de foc. ( Doble click damunt la foto per a ampliar-la)

I per a acabar la foto microscòpica de les bellíssimes espores tetraèdriques de cares reticulades. (Doble click damunt la foto per a ampliar-la)



Detall de les espores de Pteris vittata.

La contaminació ambiental per arsènic és un problema tan greu que s'han ideat nombrosos mètodes tant químics, els quals produeixen deixalles molt tòxiques, de vegades més contaminants que el propi arsènic, com  físics, tals com la nanofiltració, l´osmosi inversa, l'intercanvi iònic, l´electrodiálisi, els elevats costos de les quals són prohibitius per a la malmenada economia de molts països. La biodescontaminació pel cultiu de la Pteris vittata és, doncs, la millor alternativa, per la seva senzillesa, els seus excel·lents resultats en poc temps i el seu baix cost.




 

2 comentaris:

  1. Hola Joan.Bon any.Enhorabona un cop més per l´interessant document.Aquesta falguera l´hem baixat a veure l´octubre d´enguany al País Valencià a una de les microreserves relictes de la brutal especulació constructora d´aquesta comunitat pepera (les ulleres fosques i els Ralph Lauren no perdonen...).Em va sobtar les grans mides de les frondes i ara m´ha sorprès,encara més,que absorbeixi l´arsènic i es pugui emprar com a eficaç biodescontaminant!!.Moltes felicitats pel blog i endavant amb els propers articles.

    ResponElimina
  2. Bon Any Nou, Esteve. Moltes gràcies per les teves amables paraules. M´ha fet gràcia això de les ulleres negres. Tens raó, els nostres descendents s´hauràn de conformar en veure el poc que quedi quan nosaltres marxem a petites microreserves i als jardíns botànics, perque ja no quedarà res de natura, només ciment i asfalt.

    ResponElimina