Tại Phần Lan, các nhà khoa học vừa phát hiện một mối liên hệ đặc biệt giữa cây vân sam và vàng, khi một số vi khuẩn sống trong lá kim của cây có thể hấp thụ và tích tụ các hạt nano vàng, mở ra hướng tiếp cận mới trong thăm dò khoáng sản.
Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Environmental Microbiome và được Live Science đưa tin ngày 9/10, cây vân sam Na Uy (Picea abies) có khả năng tích tụ hạt nano vàng nhờ sự hỗ trợ của các vi khuẩn nội sinh sống bên trong lá kim. Đây là lần đầu tiên giới khoa học phát hiện mối quan hệ giữa vi khuẩn trên cây vân sam và sự hình thành các hạt vàng ở cấp độ nano.
Nhóm nghiên cứu do tiến sĩ Kaisa Lehosmaa, nhà sinh thái học tại Đại học Oulu phối hợp cùng Cục Khảo sát Địa chất Phần Lan (GTK), đã thu thập 138 mẫu lá kim từ 23 cây vân sam mọc gần mỏ vàng Kittilä ở miền Bắc Phần Lan – khu vực khai thác vàng lớn nhất châu Âu. Kết quả cho thấy, lá của 4 cây chứa các hạt nano vàng được bao bọc bởi lớp màng sinh học do những vi khuẩn như P3OB-42, Cutibacterium và Corynebacterium tạo ra.
Lớp màng này gồm polysaccharide (các chuỗi đường phức tạp) và protein do vi khuẩn tiết ra, giúp chúng sinh tồn trong mô cây. “Kết quả cho thấy vi khuẩn cộng sinh với cây vân sam có thể chuyển đổi vàng hòa tan thành dạng rắn trong lá kim. Việc nhận diện các vi khuẩn này có thể trở thành công cụ hữu ích cho công tác thăm dò vàng trong tự nhiên”, tiến sĩ Lehosmaa cho biết.
 |
| Hạt nano vàng ở cây vân sam là kết quả từ hoạt động của vi khuẩn nội sinh sống trên cây. Ảnh: Volodymyr Fedorychak/Unsplash. |
Các nhà nghiên cứu nhận định, mối liên kết giữa hạt nano vàng và màng sinh học cho thấy vi khuẩn có khả năng tách và cô lập khoáng chất khỏi môi trường. Phát hiện này mở ra nền tảng cho những phương pháp thăm dò khoáng sản thân thiện với môi trường, dựa trên cơ chế sinh học. Không chỉ dừng ở vàng, kỹ thuật này có thể áp dụng cho nhiều loại khoáng chất và thực vật khác.
Giáo sư Maarit Middleton từ Cục Khảo sát Địa chất Phần Lan giải thích thêm: các mỏ khoáng sản trong tự nhiên thường giải phóng ion kim loại khi xảy ra quá trình oxy hóa và hoạt động vi sinh vật. Những ion này di chuyển lên lớp đất mặt, nơi rễ cây hấp thụ nước và chất dinh dưỡng. Vì vậy, dấu vết kim loại có thể được phát hiện trong cây, thậm chí trong tuyết, nếu sử dụng thiết bị phân tích cực nhạy.
Giáo sư Anna Maria Pirttilä thuộc Đại học Oulu bổ sung rằng, trong mô cây tồn tại rất nhiều loài vi sinh vật có vai trò quan trọng trong quá trình khoáng hóa sinh học. Trong cơ chế này, các chất vô cơ như vàng có thể kết tụ và hóa rắn bên trong mô, góp phần bảo vệ cây khỏi độc tố.
Những vi sinh vật này được gọi là vi khuẩn nội sinh – các cộng sinh thể sống trong mô cây, giúp chúng tổng hợp hormone, hấp thụ dinh dưỡng và thực hiện nhiều chức năng khác. Với cây vân sam, chính các vi khuẩn nội sinh đã giúp tách vàng hòa tan mà rễ cây hút từ nước, rồi gom chúng lại thành các hạt nano, giảm độc tính cho cây – đồng thời vô tình tiết lộ sự hiện diện của vàng dưới lòng đất.
