“通常,土成稀土矿物主要形成于岩浆或热液活动等地质过程,矿现且需要较高的闻科温度环境。”论文通讯作者朱建喜向《中国科学报》介绍:“我们在一种名为‘乌毛蕨’的国科蕨类植物体内,不仅检测到大量富集的学家现稀象新学网稀土元素,还首次观测到这些稀土元素在植物组织细胞间‘自我组装’,首次形成了名为‘镧独居石[Monazite-(La)]’的蕨类矿物。”
乌毛蕨属于一类特殊的稀土“超积累植物”,宛如土壤中的“稀土吸尘器”,能够高效吸收并浓缩环境中分散的稀土元素。研究显示,乌毛蕨从土壤中吸收的稀土元素,会在其叶片的维管束和表皮组织中以纳米颗粒形式沉淀,并进一步结晶成磷酸盐稀土矿物。这一过程实际上是植物的一种自我保护机制,就像植物在体内“打包封存”有毒物质,将可能伤害细胞的稀土离子稳稳锁进矿物结构中,实现稀土的钝化和自然“解毒”。
独居石是工业上重要的稀土矿石,但天然独居石中常伴生放射性铀、钍元素,这给其开采与应用带来了诸多挑战。而乌毛蕨在自然生长的常温常压条件下所形成的“生物独居石”,具有纯净、无辐射的特点,展现出极具潜力的绿色提取前景。
过去,人们已知微生物和动物能在体内“造矿”,例如贝壳及珊瑚中的方解石和文石、动物牙齿和骨骼中的磷灰石等。但植物界的“矿物制造能力”此前一直被低估,已知的仅有少数几种,如方解石和草酸钙石等钙质晶体以及植硅体。此次在乌毛蕨中发现稀土成矿现象,不仅刷新了人类对植物矿物形成机制的认知,也为近千种已知超富集植物的研究开辟了新方向。
该研究成果不仅揭示了植物对稀土的“解毒”与矿化机制,更为未来稀土资源的可持续利用提供了新路径:通过种植乌毛蕨等超积累植物,可在修复污染土壤、恢复稀土尾矿生态的同时,从植物体中回收高价值稀土,真正实现“边修复、边回收”的绿色循环模式。

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