Effekten af ​​overskydende jern i planter

Ligesom dyr og mennesker har planter brug for en vis mængde jern for at overleve. Jern hjælper dem med at skabe klorofyl og hjælper i flere andre kemiske processer, som planter udfører. Imidlertid kan for meget jern have en toksisk virkning på planten, svækkes og til sidst dræbe den. Det skal bemærkes, at planter kun absorberer jernholdige jernpartikler fra jorden, og at andre typer jernpartikler ikke påvirker planter.

Hvis jorden har for meget jern, vil planter absorbere det og til sidst lide under de fortsatte effekter. Ifølge videnskabelige undersøgelser udført af K. Kampfenkel, M. Van Montagu og D. Inze i Belgien bliver jord farligt på grund af højt jernindhold i niveauer på 100 mg eller mere. På disse niveauer påvirkes planterne kun inden for 12 til 24 timer. Lavere jernindhold kan også være farligt, men det kan tage længere tid, før effekterne bliver synlige.

Da planter optager for meget jern, begynder deres klorofylfluorescens at ændre sig. Små mængder jern er nødvendige for klorofylproduktion, men for meget jern kan påvirke klorofyl i sig selv, hvilket får det til at ændre sig og hæmmer plantens evne til korrekt at absorbere energi fra sollys.

Planter syntetiserer både klorofyl og mange af deres egne næringsstoffer på celleniveau, inklusive nødvendige proteiner. For meget jern forstyrrer disse processer, hvilket gør det vanskeligt for planter at udføre de nødvendige kemiske reaktioner. Dette gør ikke kun det vanskeligt at skabe klorofyl (allerede gjort mere ineffektiv), men sulter planten af ​​vigtige sukkerarter, som den har brug for for at overleve og opbevare i hårdere årstider.

Da jernniveauerne fortsætter med at stige, forhindres også plantens evne til at trække næringsstoffer fra jorden. Dette betyder, at planten ikke længere kan trække essentielle stoffer som fosfat eller nitrogen, som den har brug for at fungere, men ikke kan producere alene. Svækket på alle fronter fejler plantens systemer indefra og forårsager alvorligt henfald af vitale væv i stilken og bladene, hvilket uundgåeligt fører til plantens død.

Mens planter ikke er veludstyrede til at håndtere for meget jern i deres jord, har de sarte mekanismer, der styrer, hvor meget jern de absorberer, især hvis der er for lidt jern til stede. Mange planter er i stand til at producere et enzym kaldet et chelatreduktaseenzym for at gøre jern lettere at absorbere, hvilket er nyttigt, når der ikke er nok jern i nærheden. Planter kan også sænke produktionen af ​​dette enzym, hvis jernniveauerne er tilstrækkelige eller for høje. Visse planter er behændige ved at kontrollere denne mekanisme og kan ændre sig meget hurtigt, men andre har en meget langsommere reaktionstid.