Plants have developed a diversity of strategies to take up and store essential metals in order to colonize various types of soils including mineralized soils. Yet, our knowledge of the capacity of plant species to accumulate metals is still fragmentary across the plant kingdom. In this study, we have used the X-Ray Fluorescence technology to analyze metal concentration in a wide diversity of species of the Neotropical flora that was not extensively investigated so far. In total, we screened more than 11 000 specimens representing about 5000 species from herbaria in Paris and Cuba. Our study provides a large overview of the accumulation of metals such as manganese, zinc and nickel in the Neotropical flora. We report 30 new nickel hyperaccumulating species from Cuba, including the first records in the families Connaraceae, Melastomataceae, Polygonaceae, Santalaceae and Urticaceae. We also identified the first species from this region of the world that can be considered as manganese hyperaccumulators in the genera Lomatia (Proteaceae), Calycogonium (Melastomataceae), Ilex (Aquifoliaceae), Morella (Myricaceae) and Pimenta (Myrtaceae). Finally, we report the first zinc hyperaccumulator, Rinorea multivenosa (Violaceae), from the Amazonas region. The identification of species able to accumulate high amounts of metals will become instrumental to support the development of phytotechnologies in order to limit the impact of soil metal pollution in this region of the world.
Más de 700 especies vegetales en el mundo son capaces de acumular en sus tejidos altas cantidades de elementos metálicos (Ni, Cu, Co, Cr, Mn y Zn, entre otros) por lo que se denominan hiperacumuladoras de metales. Este proceso fisiológico se ha interpretado como una adaptación de las plantas a los suelos metalíferos donde habitan. Leucocroton havanensis Borhidi es una especie hiperacumuladora de Ni endémica del matorral xeromorfo espinoso sobre "suelo serpentina" en Cuba. La naturaleza química de estos suelos metalíferos, debido a las altas concentraciones de Ni, Cr, Co, Mn, Mg y Fe, unido a las bajas concentraciones de Ca y macronutrientes como N, P y K, hacen que las áreas alberguen una alta representación de plantas endémicas con características fisiológicas distintivas. La especie L. havanensis está clasificada como amenazada en la Lista Roja de la Flora de Cuba, debido al reducido número de poblaciones existentes como consecuencia de la actividad económica del hombre. En el contexto de un desarrollo sostenible se han implementado en varios países la fitorremediación y la agrominería. Estas nuevas tecnologías utilizan plantas hiperacumuladoras como vía alternativa para la extracción de metales del suelo. De esta forma se evita el daño al medio ambiente y se conservan los recursos fitogenéticos de las zonas mineras. La función ecológica de la hiperacumulación de metales pudiera estar relacionada con la defensa de estas especies ante patógenos y herbívoros. El Ni hiperacumulado en las hojas de Streptanthus polygaloides protege la planta del ataque de bacterias y hongos y de la babosa Ambigolimax valentianus.
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