S soljo do vode

Rastline in živali, ki poseljujejo sušna področja, so razvile številne prilagoditve na pomanjkanje vode. Rastlina Tamarix aphylla izloča kapljice visoko koncentriranih ionskih raztopin, ki na površini listov kristalizirajo. Znanstvena skupina je podrobno raziskala proces kristalizacije pod vplivom zunanjih pogojev, kot so dnevne spremembe vlažnosti in temperature. Ugotovitve so predstavili v članku, objavljenem v reviji PNAS.

Zimzeleno puščavsko grmičevje Tamarix aphylla uspeva na sušnih in slanih območjih na Bližnjem vzhodu. Rastlino obdajajo majhni listi, ki so prekriti z voskasto kutikulo in se ovijajo okoli stebla. Listna površina je posejana s solnimi žlezami, ki kopičijo in izločajo raztopine anorganskih soli, ki jih rastlina zajame s koreninami.  

Znanost / Znanstveni britoff

Življenje v najbolj suhi puščavi

Nekateri mirkobi živijo tudi v Atacami, enem najbolj suhih območij na Zemlji

Angelika Vižintin

 / 1. 3. 2018

Dnevno dogajanje na listih rastline Tamarix aphylla so raziskovalke in raziskovalci posneli. Opazili so, da se proces kristalizacije in raztapljanja solnih kristalov čez dan izmenjujeta. Podnevi, ko je vlažnost ozračja nizka, temperatura pa visoka, voda izhlapeva iz raztopine, kar vodi v nastanek kristalov. Ponoči pa kombinacija visoke vlažnosti in nizke temperature povzroči kondenzacijo vode na površini kristalov, kar rastlini omogoča absorpcijo vlage preko listov. 

Sile, ki vodne kapljice pritrjujejo na površino lista, so raziskovali s pomočjo testne površine. Površino so pripravili tako, da so ploščo premazali z voskom, pridobljenim iz listov rastline Tamarix aphylla. Mikroskopska analiza je pokazala, da se kapljice na gladki površini brez prisotnosti drugih sil ne bi obdržale. Da bi identificirali morebitne kemijske sile, so z jedrsko magnetno resonanco in infrardečo spektroskopijo preučili kemijsko sestavo voska. Analiza je pokazala prisotnost estrov benzojske kisline. Estrske skupine so zmožne tvorbe vodikovih vezi z vodo, kar pojasni, kako se kapljice pritrdijo na voskasto površino lista. 

Kemijsko sestavo kristalov so analizirali z rentgensko praškovno difrakcijo visoke ločljivosti in ugotovili, da med solmi prevladujeta natrijev klorid in kalcijev sulfat dihidrat. Kristali natrijevega klorida so relativno veliki in v vetrovnih razmerah hitro padejo na tla, s čimer se rastlina znebi soli. Poleg prevladujočih soli so identificirali tudi prisotnost majhnih količin drugih anorganskih soli, denimo litijevega sulfata. 

Znanost / Znanstveni britoff

Pridobivanje urana iz morja

Napredek v raziskavah pri adsorbciji v vodi raztopljenega urana in prehod Merkurja čez Sonce

Jaka Perovšek

 / 29. 4. 2016

V nadaljevanju raziskave jih je zanimalo, kako rastlina Tamarix aphylla s pomočjo kristalov soli veže vodo že pri relativno nizki vlažnosti ozračja. Modelna raztopina, ki je vsebovala le dve prevladujoči soli, je bila pri adsorpciji vode bistveno manj učinkovita od naravno prisotne raztopine. Opažanje kaže na prisotnost higroskopnih soli v naravni raztopini, ki so zmožne vezave vode iz ozračja. Ena od identificiranih higroskopnih soli je bil litijev sulfat, najverjetneje pa je prisotnih več. 

O pridobivanju vode iz ozračja je razmišljala vajenka Gaja.

Naslovna fotografija: Rastlina Tamarix aphylla