Ljulj talijanski je trava koja usisava industrijske kemikalije iz tla i koncentrira ih u svojim stanicama.
Uvod
Trava koju jedva primjećujete dok hodate po travnjaku ili polju može se činiti nekorisnom. Ali ono što vidite iznad površine samo je vrh ledenog brijega — točnije, biljke.
Ispod zemlje, trava tvori zamršenu rešetku korijenja koje se dijeli i dijeli poput grana drveta. Provlačeći se kroz i oko čestica tla, ti korijeni drže biljke na mjestu i upijaju vodu i hranjive tvari iz tla oko sebe. To je poput sisanja pića kroz slamku – osim kroz tisuće slamki u isto vrijeme.
Strategija
“Isti se privlače” može vrijediti ne samo za spojeve, već i u kemijskom svijetu. Gotovo svaki spoj spada u jednu od dvije široke kategorije. Jedna vrsta se sastoji od molekula koje imaju malo pozitivnog ili negativnog naboja. Zovu se “polarni”. Drugi tip nema naboj i naziva se nepolarnim. Voda je polarna, a druge polarne tvari imaju tendenciju da se druže s njom. Nafta je nepolarna, a druge nepolarne tvari imaju tendenciju družiti se s uljem. Zato, ako u staklenku ulijete maslinovo ulje i ocat (koji se sastoji od vode i polarnog spoja, octene kiseline) da napravite preljev za salatu, oni stvaraju slojeve umjesto da se miješaju.
Zanimljivo za preljev za salatu—ali je i zanimljivo i korisno za napore uklanjanja masnih zagađivača iz tla i vode. Širom svijeta, industrijsko onečišćenje i izgaranje drva i drugih biogoriva kontaminiralo je tlo i vodu spojevima poznatim kao policiklički aromatski ugljikovodici (PAH).
Štetne tvari ostaju u tkivima biljke, ne šire se dalje u okoliš.
Kao i druge biljke, ljulj izvlači vodu i druge tekućine iz tla kroz svoje korijenje kroz proces koji se naziva transpiracija: molekule vode na vrhovima lišća isparavaju u zrak, povlačeći druge molekule vode prema gore iza sebe. Budući da im nedostaje polaritet koji bi ih privukao u vodu, molekule na bazi ulja poput PAH-a ne prate vodu kroz korijenje do ostatka biljke. Umjesto toga, dijelovi stanica korijena koji su i sami napravljeni od uljnih tvari hvataju i prianjaju za PAH-ove. Štetne tvari ostaju u tkivima biljke, a ne šire se dalje u okoliš.
Na kraju, te molekule migriraju u stanice, gdje se povezuju s unutarnjim strukturama stanice, koje također imaju visoke koncentracije uljanih tvari.
Na taj način korijenje ljulja upija i koncentrira onečišćujuće tvari. U nekim slučajevima mogu ih čak pretvoriti u druge, manje štetne molekule. U svakom slučaju, oni služe dragocjenoj funkciji uklanjanja iz vode koju možemo piti i tla koje možemo koristiti za uzgoj prehrambenih usjeva, smanjujući rizik od štete za sebe i buduće generacije.
Potencijal
Sklonost korijena ljulja da koncentrira uljne tvari u stanične stijenke i organele može se izravno koristiti za uklanjanje zagađivača iz tla (proces poznat kao bioutilizacija, a ne biomimikrija). Svjesnost da se onečišćujuće tvari koncentriraju u korijenju pomaže nastojanjima da se to učini, ukazujući na važnost prikupljanja korijena kao i izdanaka prilikom uklanjanja i uništavanja biljaka koje koncentriraju onečišćujuće tvari.
Spoznaja da se zagađivači koncentriraju u stanične stijenke i organele može potaknuti napore za uzgoj ili inženjering sorti koje su još bolje u uklanjanju zagađivača. Također bi mogao poslužiti kao model za umjetne sustave koji koncentriraju onečišćujuće tvari u prostoru za prikupljanje, što ih čini relativno lakim za uklanjanje ili preradu u manje štetne molekule.
