Всесвіт

Вчені запропонували добувати цінні ресурси астероїдів за допомогою бактерій

Експерименти на Міжнародній космічній станції показали, що деякі бактерії здатні виділяти з кам’яної породи рідкоземельні елементи навіть в умовах мікрогравітації.

Біоплівка Sphingomonas desiccabilis на базальті / ©UK Centre for Astrobiology, University of Edinburgh, Rosa Santomartino

Життєдіяльність певних видів мікробів на Землі веде до накопичення рідкоземельних елементів. Ці метали відіграють величезну роль в сучасній мікроелектроніці, проте в земній корі розсіяні дійсно рідко, що робить їх видобуток складним завданням, призводить до серйозних екологічних проблем і високої вартості. Тому вчені працюють над створенням технологій біологічної розробки таких ресурсів — «біомайнінгу».

Такий підхід знижує потреби в використанні їдких речовин, необхідних для хімічного вилучення рідкоземельних елементів: бактерії самостійно зв’язують і накопичують їх. В майбутньому подібні технології дозволять добувати такі метали навіть на астероїдах і інших небесних тілах. І це вдалося підтвердити під час недавніх експериментів на борту МКС, результати яких представлені в новій статті, опублікованій в журналі Nature Communications.

Мікрогравітація може впливати на перемішування й осідання клітин, ускладнює приплив поживних речовин і відтік відходів життєдіяльності. Тому часто вона негативно позначається на зростанні і розвитку бактерій. Щоб перевірити її ефекти на процеси біомайнінгу, Чарльз Кокелл (Charles Cockell) і його колеги з Единбурзького університету провели експерименти в рамках проєкту ESA BioRock.

На МКС доставили бактерії Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis і Cupriavidus metallidurans, а також зразки базальту, з яких тим належало отримувати рідкоземельні метали. Їх поміщали в спеціально спроєктований біореактор KUBIK, в якому контролюється не тільки температура, але і «сила тяжіння»: центрифуга розкручує середовище з потрібною швидкістю, дозволяючи імітувати різну гравітацію.

В ході дослідів вчені порівняли продуктивність всіх трьох видів бактерій за земної і марсіанської гравітації, а також в мікрогравітації, «природної» на борту МКС. B. subtilis і C. metallidurans не працювали ні в яких умовах, крім «земних». Зате S. desiccabilis продемонстрували, що здатні до біомайнінгу при будь-якому тяжінні, витягуючи при цьому близько 70 відсотків яких утримували в базальті церію і неодиму.

Автори пов’язують такі «суперсили» S. desiccabilis з тим, що ці мікроби синтезують особливо багато довголанцюжкових полісахаридів, які мають підвищену здатність пов’язувати рідкоземельні метали. Ймовірно, і інші бактерії можна змусити виробляти надлишок таких полімерів, помістивши їх в певні стресові умови, — але це питання залишається для майбутніх експериментів.

Проте вже отримані результати показують, що певні види бактерій можуть використовуватися для «космічного біомайнінгу». «Поки добувати ці елементи за межами Землі економічно недоцільно, але потенційно« біомайнінг »дозволить працювати в космосі на самозабезпеченні,сказав Чарльз Коквелл. — Наприклад, можлива роботизований або дистанційно керований видобуток в місячному Океані Бур, багатому рідкоземельними елементами ».

Натхнення: naked-science.ru

Кнопка «Наверх»