Plantas hiperacumuladoras acumulam altas concentrações de certos oligoelementos em suas partes acima do solo. Este fenômeno é extremamente raro, registrado em <0.2% das angiospermas, mas o acúmulo de níquel (Ni) foi encontrado em 70% das espécies hiperacumuladoras. A maioria dos hiperacumuladores são encontrados na Nova Caledônia, Cuba e na região do Mediterrâneo.
Dr. Antony van der Ent e seu aluno de doutorado Adrian Paul do Universidade de Queensland com colegas da França e da Nova Caledônia investigaram a ocorrência de tecidos de floema de cor verde extremamente ricos em níquel no gênero Hybanthus (Violaceae) na Nova Caledônia. Os cientistas descobriram Hybanthus austrocaledonicus ser a única espécie de planta fora das florestas tropicais ultramáficas de Sabah/Palawan ou fora da América Central que demonstra esse fenômeno. A microscopia de fluorescência de raios X síncrotron (XFM) revelou que o Ni é predominantemente armazenado nos vacúolos das células da epiderme superior de H. austrocaledonicus folhas e não no mesofilo.
Em 1973 e 1980, duas plantas hiperacumuladoras foram encontradas na Nova Caledônia, Hybanthus austrocaledonicus (acumulando até 2.55% em peso de Ni) e H. caledonicus (acumulando até 1.75% em peso de Ni). Um espécime de herbário de H. austrocaledonicus de 1981 continha 6.80% em peso de Ni, então os pesquisadores voltaram ao local de coleta original para coletar mais amostras para avaliar sistematicamente a ocorrência de hiperacumulação de Ni em H. austrocaledonicus e H. caledonicus populações. Dr van der Ent usou recentemente fluorescência de micro-raios-X (µ-XRF) para visualizar a absorção de nutrientes em tecidos vegetais hidratados e investigaram a frequência de hiperacumuladores de elementos foliares na Malásia.
Os pesquisadores analisaram 236 espécimes no Herbário da Nova Caledônia e investigaram as concentrações elementares de manganês (Mn), cobalto (Co) e Ni em três hibanto espécies endêmicas da Nova Caledônia usando varredura por fluorescência de raios X. Paul e seus colegas também coletaram amostras de H. austrocaledonicus at Monte Dzumac Para análises adicionais de macroelementos (Na, Mg, Al, P, S, K, Ca) e oligoelementos (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn), foi utilizada microscopia eletrônica de varredura criogênica com espectroscopia de dispersão de energia (crio-MEV-EDS) para visualizar a distribuição de Ni, C e O em tecido foliar criogênico hidratado, e microscopia de fluorescência de raios X (XFM) de lâminas foliares, bases, pecíolos e caules para visualizar Ca, K, Ni e Zn em tecidos hidratados.
As concentrações de Ni encontradas neste estudo foram muito maiores em comparação com as descobertas anteriores de 1971 e 1983. As concentrações foliares para H. austrocaledonicus e H. caledonicus foram de 4.78% em peso, enquanto a concentração de floema de H. austrocaledonicus foi de 5.50% em peso em Mont Dzumac.
As imagens XFM revelaram que Ni e Zn estavam principalmente nos vacúolos das células da epiderme superior de H. austrocaledonicus folhas, mas o Ca estava concentrado principalmente adjacente à epiderme e ao esclerênquima dos feixes vasculares. No pecíolo, o Ni estava concentrado principalmente no córtex, enquanto o Zn estava localizado na medula e ao redor dos tecidos vasculares. No caule, as distribuições de Ni e Zn foram semelhantes e concentradas principalmente na casca.
“Os mesmos padrões impressionantes de co-localização para Ni e Zn sugerem mecanismos de armazenamento semelhantes para esses dois metais em Hybanthus austrocaledonicus”, disse Paul e colegas.
“Até o momento, os dados permanecem escassos, conforme destacado pelo baixo percentual [5%] de espécies hiperacumulativas investigadas. Prosseguir os esforços usando tecnologias recém-desenvolvidas, como XFM (distribuições elementares) e XRF (triagem), juntamente com investigações transcriptômicas, permitirá uma compreensão abrangente da evolução desse fenômeno fascinante”.
Espécies hiperacumuladoras não apenas trazem muitas dúvidas para os cientistas sobre a fisiologia e adaptação das plantas, mas também podem ser usadas para fitomineração em solos altamente mineralizados ou em terras pós-mina. O o lucro de uma fitomina de Ni na Austrália é estimado em aproximadamente 11,500 AU$/ha/colheita usando a planta hiperacumuladora, Berkheya codii. Saiba mais no Banco de dados global de hiperacumulador.
