Микробы-«шахтеры» помогут человечеству колонизировать Луну и Марс

Пустыня Атакама — одно из самых засушливых и негостеприимных мест на Земле, но цианобактерия Chroococcidiopsis, найденная в образцах местного гипса, способна извлекать необходимые ей воду и минеральные вещества прямо из окружающих камней. Чтобы обнаружить эти крошечные комочки жизни, исследователям из Университета Джонса Хопкинса (США) пришлось отслеживать даже не сами клетки, а следы их пребывания в гипсе. 

Ученым уже было известно, что клетки цианобактерий в процессе жизнедеятельности постепенно извлекают из гипса связанную воду, превращая его в безводный сульфат кальция. Однако механизм, с помощью которого микроорганизмы обеспечивают себя другим важнейшим веществом — железом, — до сих пор оставался неясным. Теперь, наконец, исследователи смогли отследить этот процесс, заселив пустынными цианобактериями специальные подложки с раскрошенным магнетитом — распространенным на Земле оксидом железа.

Изучив спустя некоторое время образцы магнетита под электронным микроскопом, авторы новой работы обратили внимание, что частицы минерала, покрытые бактериальной пленкой, заметно уменьшились в размерах. Одновременно с этим на подложках выявили следы гематита — другого железосодержащего минерала, который можно назвать «ржавым магнетитом». Оказалось, бактерии растворяют магнетит, после чего выделяют сидерофоры — особые молекулы, связывающие железо и сохраняющие его для дальнейшего использования микроорганизмом.

Пронаблюдав за незаметной жизнью цианобактерий в их пустынном доме, ученые задумались о новых способах добычи полезных ископаемых, при которых переработка руды потребует не использования сложных установок, высоких температур и солидных энергетических затрат, а заселения раздробленной породы подходящими микроорганизмами и инкубации при комнатной температуре.

Поскольку условия пустыни Атакама — одни из самых суровых на планете, возможно, микробы-«шахтеры» смогут уцелеть и за пределами Земли, став первыми «колонистами» Луны и Марса. Не нуждающиеся в свободной воде, способные извлекать минеральные вещества из горных пород и выделять кислород в процессе фотосинтеза, они могли бы послужить терраформированию других тел Солнечной системы и подготовить их к прибытию первых людей.

Исследование опубликовано в журнале Materials Today Bio.