Международная команда исследователей из Эдинбургского и Корнельского университетов совершила прорыв в космической биотехнологии. В рамках проекта BioAsteroid они отправили на Международную космическую станцию (МКС) не обычных астронавтов, а крошечных помощников — бактерии и грибки. Цель эксперимента была амбициозной: выяснить, смогут ли микроорганизмы добывать ценные металлы из астероидов в условиях невесомости так же эффективно, как на Земле.
Ученые выбрали для миссии два разных вида «тружеников»: бактерию Sphingomonas desiccabilis и грибок Penicillium simplicissimum. Эти микробы известны своей способностью производить карбоновые кислоты — своеобразные «химические щипцы», которые отсоединяют атомы металлов от минеральной породы. В роли подопытного материала выступил кусочек метеорита (L-хондрит), имитирующий астероидную породу.
«Это, вероятно, первый эксперимент такого рода на МКС с настоящим метеоритом. Нам было важно понять не только что именно микробы могут из него извлечь, но и как они это делают в космосе, ведь об их поведении там почти ничего не известно», — отмечает доктор Роза Сантомартино, исследовательница из Корнельского и Эдинбургского университетов.
Невесомость не помеха
Астронавт MASA Майкл Скотт Хопкинс провел серию опытов с микроорганизмами на борту станции. Параллельно контрольная группа ученых воспроизводила тот же эксперимент в лаборатории на Земле, чтобы сравнить влияние гравитации.
Результаты оказались неожиданными и многообещающими. В целом микробы смогли высвободить 18 различных химических элементов из 44 проанализированных. Анализ метаболомов (набора биомолекул) показал, что в космосе метаболизм микроорганизмов меняется. Особенно активными оказались грибки: они увеличили производство карбоновых кислот и, как следствие, интенсифицировали высвобождение ценных металлов, в частности палладия и платины.
Космическая стабильность
Самым интересным открытием стала разница в эффективности «добычи». Для многих элементов обычное (небиологическое) выщелачивание в микрогравитации работало хуже, чем на Земле. Однако там, где работали микробы, результат оставался стабильно высоким независимо от гравитации.
«В некоторых случаях микробы не ускоряют процесс, но они делают его стабильным. И это касается не только палладия, но и различных других металлов», — объясняет доктор Сантомартино. Доктор Алессандро Стирпе, соавтор исследования, добавляет: «Мы увидели четкую картину: скорость извлечения очень зависит от типа металла, вида микроорганизма и даже гравитационных условий. Это открывает огромное поле для дальнейших исследований».
Результаты этого уникального эксперимента, опубликованные в журнале npj Microgravity, доказывают: бактерии и грибки вполне способны стать основой для будущих биотехнологических фабрик на орбите, добывая ресурсы прямо с астероидов для нужд космических колоний.
Ранее мы сообщали о том, как бактерии переносят условия, близкие к космическим.
По материалам Sci News
