Нанопластик проник в корни резуховидки и замедлил ее рост

Морфология кончиков корней, которые росли в культуре с наночастицами полистирола, нарушена
Xiao-Dong Sun et al. / Nature Nanotechnology, 2020
Биологи выяснили, что корни резуховидки могут поглощать нанопластик, — частицы полистирола проникают в корневые волоски и центральный цилиндр корня. В результате нарушается экспрессия генов, связанных с защитой от активных форм кислорода и реакцией на стресс, меняется морфология кончика корня и уменьшается масса всего растения. Статья опубликована в журнале Nature Nanotechnology.
Нанопластик нашли уже во всех уровнях водных пищевых цепей, однако встречается он и в почве — туда частицы попадают со сточными водами, переработанными удобрениями и в результате эрозии пластиковых защитных сооружений. Неясно, могут ли наземные растения поглощать нанопластик, хотя известно, что другие наноматериалы (например, металлы и оксиды) могут накапливаться в корнях.
Ученые из Китая и США под руководством Баошань Сина (Baoshan Xing) из Массачусетского университета в Амхерсте синтезировали наночастицы полистирола (это один из наиболее распространенных видов пластика в почве), заряженные положительно или отрицательно. Нанопластик диаметром 55-71 нанометров смешали с почвой или твердой питательной средой и вырастили в них резуховидку Таля (Arabidopsis thaliana).
Через семь недель роста в почве с обоими типами частиц масса надземной части резуховидок была вполовину меньше, стебли короче, а содержание хлорофилла ниже, чем у контрольных растений (p < 0,05). В питательной среде с нанопластиком рост был замедлен (p < 0,05). В обоих случаях эффект положительно заряженных частиц был значительнее, чем отрицательно.
Наконец, ученые проверили, может ли растение поглощать и транспортировать нанопластик — для этого частицы полистирола размером около 200 нанометров пометили флуоресцентным красителем. Большая часть красителя обнаружили на поверхности корня и корневых волосках, кроме того, метки проникли в центральный цилиндр зоны всасывания; поглощение положительно заряженных частиц было более слабым, чем отрицательных. Вероятно, растение всасывает нанопластик через корневые волоски, а затем частицы проникают в проводящую зону по апопласту.
Проверить свои знания о микропластике или узнать, что это, откуда он берется и чем вреден, вы можете в нашем тесте «Микроугроза».
Алиса Бахарева