С начала 1990-х экологи рассматривают возможность фиторемедиации — очищения загрязненных территорий с помощью растений, способных поглощать различные соединения через корни, а затем расщеплять их и использовать в своих целях. Основная проблема заключается в том, что процесс очищения протекает очень медленно, а зимой останавливается полностью. В итоге использование растений для очистки имеет мало смысла, поскольку регуляторные органы устанавливают достаточно жесткие сроки очищения загрязненных территорий.
Тополя-чистильщики: Растительная фабрика
Генетически модифицированные тополя быстро и эффективно очистят почву и грунтовые воды от загрязнителей
Но вот группа ученых под руководством Шэрон Доти (Sharon Doty) сообщила, что созданные ими генетически модифицированные тополя в лабораторных условиях поглощают до 91% трихлорэтилена — наиболее распространенного загрязнителя грунтовых вод, по крайней мере, в США (обычные растения поглощают не более 3% этого соединения). Кроме того, растущие в пробирках экспериментальные тополя, высота которых составляет всего несколько дюймов, расщепляют трихлорэтилен до безопасных соединений в 100 раз быстрее растений группы контроля.
Ферменты семейства цитохромов P450, расщепляющие органические токсины, синтезируются клетками растений и животных. Авторы встроили в геном тополя ген, кодирующий цитохромы P450, синтезирующиеся печенью кролика. Однако клетки тополей и сами по себе экспрессируют высокий уровень этих ферментов, и со временем ученые надеются найти способ манипулировать геномом самого растения. Они считают, что в случае успеха результаты будут еще более впечатляющими.
Кроме того, ГМ-тополя продемонстрировали способность поглощать хлороформ (побочный продукт дезинфекции воды), четыреххлористый углерод (растворитель) и хлористый винил (основа некоторых пластмасс). При тестировании способности растений очищать воздух 6-дюймовые (около 15 см) тополя, выращиваемые в закрытых контейнерах, показали повышенную способность абсорбировать газообразный трихлорэтилен и бензол (производное нефти).
Многие люди считают выращивание трансгенных деревьев рискованной затеей. Однако специалисты стараются рассмотреть все возможности и минимизировать возможный риск. Они подчеркивают, что на некоторых загрязненных территориях ситуация очень серьезна, и трансгенные растения могут значительно снизить опасности, связанные с канцерогенами и другими загрязнителями.
Тополя являются особенно удачным выбором. Эти деревья растут очень быстро, но цвести начинают только через несколько лет, когда их можно будет уже ликвидировать для предотвращения формирования семян. В отличие от других деревьев, ветви тополя не укореняются при случайном попадании в почву.
Кстати, сегодня существуют и более дружественные к окружающей среде методы очистки воды, нежели хлорка и прочие химикаты — с помощью железа («Железный метод»).