Pteris vittata, absorbeix arsènic per 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 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 el verí als seus teixits per dissuadir ls 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 a 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 situat al nord-est de Mallorca, amb les seves llargues frondes que poden assolir 130 centímetres.

Aquesta tendència a hiperacumular arsènic es va descobrir casualment en trobar per primera vegada exemplars assilvestrats de Pteris vittata creixent a Florida (d'on no és nadiua), 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 als 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 vertadera 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 a prop.

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 ple sol a la ciutat de Tazacorte de l'illa canària de La Palma.

 Pecíols de Pteris vittata de fins a 15 centímetres molt més curts que la làmina, 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 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 podia créixer res.

Posteriorment, es va pensar en la possibilitat d'usar-la per 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 dins 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 només 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 bossa buida després de dispersar les espores. L'anell de l'esporangi està format per una filera de cél.lules d´un viu color de foc.

I per acabar, aquí teniu la foto microscòpica de les bellíssimes espores tetraèdriques de cares reticulades.


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 mateix arsènic, com  físics, tals com la nanofiltració, l'osmosi inversa, l'intercanvi iònic, l'electrodiàlisi, els elevats costos de les quals són prohibitius per a la malmenada economia de molts països. La descontaminació biològica 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.

Una vegada la falguera ha absorbit l'arsènic d'un sòl contaminat o una aigua contaminada, es procedeix a segar les frondes i a cremar-les en condicions controlades per recuperar l'arsènic de les cendres. D'aquesta manera es tanca el cicle i s'elimina el contaminant tant del sòl com de l'aigua. L'arsènic recuperat pot ser llavors utilitzat en la indústria química en la qual té moltes utilitats. I després de la sega la rabassa de la falguera torna a brostar frondes noves, continuant així amb la descontaminació. És tan vigorosa que no la perjudica en absolut que regularment li seguin les frondes.