La región polaca de Olkusz, que alberga uno de los depósitos de mineral de plomo y zinc más grandes del mundo y un número correspondientemente grande de minas, tiene un triste récord:alberga algunos de los suelos más contaminados de Europa. Las concentraciones medias de cadmio, el zinc y el plomo pueden ser de cinco a diez veces más altos que el valor máximo permitido en Suiza. Las plantas crecen mal aquí porque las toxinas ralentizan la actividad biológica en el suelo y obstaculizan procesos importantes en las células vegetales.

Thale berro (Arabidopsis halleri), sin embargo, prospera espléndidamente en esta región. En el curso de la evolución, ha adquirido un manejo particularmente eficaz de las toxinas ambientales. Esto se demostró en un estudio genético realizado por investigadores del Instituto Federal Suizo de Bosques, Snow and Landscape Research WSL junto con colegas de la Academia Polaca de Ciencias (PAN) en Cracovia. Se basan en un experimento de campo polaco en el que se examinaron plantas de berro de cuatro lugares, dos contaminados y dos no contaminados.

Reacción al estrés ambiental

Los investigadores de WSL Christian Sailer y Christian Rellstab investigaron los genomas completos de las plantas de las ubicaciones contrastantes. "Encontramos diferencias notables en sitios específicos del genoma entre plantas de ubicaciones con y sin metales pesados, ", dijo Rellstab." Esto probablemente se deba al hecho de que esta especie de berro se ha adaptado a los metales pesados ​​en el suelo a través de modificaciones genéticas precisamente en estos sitios ". Los genes identificados controlan las reacciones de las plantas a las condiciones ambientales adversas. Una reacción es la transporte de metales en secciones celulares específicas, las vacuolas, en el que se almacenan metales pesados ​​y otras toxinas y, por lo tanto, se vuelven inofensivos. Otras reacciones son parte del sistema de reparación que corrige el daño a los componentes celulares o al ADN causado por metales pesados.

Limpieza de suelos con plantas.

Estos resultados, que fueron publicados en la revista Informes científicos , son importantes para la rehabilitación de sitios contaminados, posiblemente también en Suiza. Según el registro de sitios contaminados, más de 30, 000 lugares que cubren un área total de 220 kilómetros cuadrados están contaminados con productos químicos y metales pesados, que corresponde al tamaño del Cantón de Zug. Se están reparando alrededor de 4000 sitios. La cobertura vegetal es una forma posible de hacer esto, ya sea permitiendo que la vegetación absorba y retenga los metales pesados, o eliminando los contaminantes cortando el césped. Aunque el berro es demasiado pequeño para esto, es un objeto de investigación ideal. No solo puede soportar concentraciones extremadamente altas de metales pesados, pero también absorben grandes cantidades de ellos del suelo y los almacenan inofensivamente en sus células vegetales. El estudio actual muestra que los genes de transporte juegan un papel particularmente importante en este proceso. Una mejor comprensión de estos mecanismos podría ayudar a cultivar plantas particularmente resistentes para la remediación del suelo.

"Para poder utilizar plantas adaptadas para la remediación, necesitamos conocer los mecanismos exactos de adaptación a los metales pesados, "dice el fisiólogo vegetal Pierre Vollenweider de WSL. El estudio se basa en la experiencia de los investigadores de WSL con el genoma de A. halleri y en proyectos de investigación previos sobre la adaptación de plantas a metales pesados ​​y otros contaminantes ambientales.