Effekten av overflødig jern i planter

Som dyr og mennesker trenger planter en viss mengde jern for å overleve. Jern hjelper dem med å skape klorofyll og hjelpemidler i flere andre kjemiske prosesser som planter utfører. Imidlertid kan for mye jern ha en giftig effekt på planten, svekke og til slutt drepe den. Det skal bemerkes at planter bare absorberer jernholdige jernpartikler fra jorden, og at andre typer jernpartikler ikke vil påvirke planter.

Hvis jorden har for mye jern, vil planter absorbere det og til slutt lide av de fortsatte effektene. I følge vitenskapelige studier utført av K. Kampfenkel, M. Van Montagu og D. Inze i Belgia blir jord farlig på grunn av høyt jerninnhold i nivåer på 100 mg eller mer. På disse nivåene vil planter bli påvirket innen bare 12 til 24 timer. Lavere jerninnhold kan også være farlig, men det kan ta lengre tid før effektene blir merkbare.

Når planter tar inn for mye jern, begynner klorofyllfluorescensen å endre seg. Små mengder jern er nødvendige for klorofyllproduksjon, men for mye jern kan påvirke klorofyll i seg selv, noe som får den til å endre seg og hemmer plantens evne til å absorbere energi ordentlig fra sollys.

Planter syntetiserer både klorofyll og mange av sine egne næringsstoffer på mobilnivå, inkludert nødvendige proteiner. For mye jern forstyrrer disse prosessene, noe som gjør det vanskelig for planter å utføre de nødvendige kjemiske reaksjonene. Ikke bare gjør dette det vanskelig å skape klorofyll (som allerede er gjort mer ineffektiv), men sulter planten av viktige sukkerarter som den trenger for å overleve og lagre i hardere årstider.

Når jernnivået fortsetter å stige, vil også plantens evne til å trekke inn næringsstoffer fra jorden bli hindret. Dette betyr at planten ikke lenger kan trekke inn essensielle stoffer som fosfat eller nitrogen, som den trenger for å fungere, men ikke kan produsere alene. Svekket på alle fronter, mislykkes plantesystemene innenfra og forårsaker alvorlig forfall av vitalt vev i stammen og bladene, noe som uunngåelig fører til plantens død.

Selv om planter ikke er godt rustet til å takle for mye jern i jorden, har de delikate mekanismer som styrer hvor mye jern de absorberer, spesielt hvis det er for lite jern tilstede. Mange planter er i stand til å produsere et enzym kalt et chelatreduktaseenzym for å gjøre jern lettere å absorbere, noe som er nyttig når det ikke er nok jern i nærheten. Planter kan også senke produksjonen av dette enzymet hvis jernnivået er tilstrekkelig eller for høyt. Enkelte planter er behendige med å kontrollere denne mekanismen og kan endre seg veldig raskt, men andre har en mye langsommere reaksjonstid.