Ученые предложили добывать ценные ресурсы астероидов с помощью бактерий — Naked Science
6 минут
Сергей Васильев

Ученые предложили добывать ценные ресурсы астероидов с помощью бактерий

5.4

Эксперименты на Международной космической станции показали, что некоторые бактерии способны выделять из каменной породы редкоземельные элементы даже в условиях микрогравитации.

Биопленка Sphingomonas desiccabilis на базальте
Биопленка Sphingomonas desiccabilis на базальте / ©UK Centre for Astrobiology, University of Edinburgh, Rosa Santomartino

Жизнедеятельность определенных видов микробов на Земле ведет к накоплению редкоземельных элементов. Эти металлы играют громадную роль в современной микроэлектронике, однако в земной коре рассеяны действительно редко, что делает их добычу сложной задачей, приводит к серьезным экологическим проблемам и высокой стоимости. Поэтому ученые трудятся над созданием технологий биологической разработки таких ресурсов — «биомайнинга».

Такой подход снижает потребности в использовании едких веществ, необходимых для химического извлечения редкоземельных элементов: бактерии самостоятельно связывают и накапливают их. В будущем подобные технологии позволят добывать такие металлы даже на астероидах и других небесных телах. И это удалось подтвердить во время недавних экспериментов на борту МКС, результаты которых представлены в новой статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Микрогравитация может влиять на перемешивание и оседание клеток, затрудняет приток питательных веществ и отток отходов жизнедеятельности. Поэтому часто она негативно сказывается на росте и развитии бактерий. Чтобы проверить ее эффекты на процессы биомайнинга, Чарльз Кокелл (Charles Cockell) и его коллеги из Эдинбургского университета провели эксперименты в рамках проекта ESA BioRock.

На МКС доставили бактерии Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis и Cupriavidus metallidurans, а также образцы базальта, из которых тем предстояло извлекать редкоземельные металлы. Их помещали в специально спроектированный биореактор KUBIK, в котором контролируется не только температура, но и «сила тяжести»: центрифуга раскручивает среду с нужной скоростью, позволяя имитировать различную гравитацию.

В ходе опытов ученые сравнили производительность всех трех видов бактерий при земной и марсианской гравитации, а также в микрогравитации, «естественной» на борту МКС. B. subtilis и C. metallidurans не работали ни в каких условиях, помимо «земных». Зато S. desiccabilis продемонстрировали, что способны к биомайнингу при любом притяжении, извлекая при этом около 70 процентов содержавшихся в базальте церия и неодима.

Авторы связывают такие «суперсилы» S. desiccabilis с тем, что эти микробы синтезируют особенно много длинноцепочечных полисахаридов, которые обладают повышенной способностью связывать редкоземельные металлы. Вероятно, и другие бактерии можно заставить производить избыток таких полимеров, поместив их в определенные стрессовые условия, — но этот вопрос остается для будущих экспериментов.

Тем не менее уже полученные результаты показывают, что определенные виды бактерий могут использоваться для «космического биомайнинга». «Пока добывать эти элементы за пределами Земли экономически нецелесообразно, но потенциально “биомайнинг” позволит работать в космосе на самообеспечении, — сказал Чарльз Коквелл. — Например, возможна роботизированная или дистанционно управляемая добыча в лунном Океане Бурь, богатом редкоземельными элементами».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 18:50
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

7 часов назад
31 минута
Василий Парфенов

Минувшая неделя озарилась одним из самых впечатляющих достижений человечества — успешной посадкой сложнейшего робота весом более тонны на поверхность другой планеты. Более того, этот процесс впервые снимали на видео сразу несколько камер в высоком разрешении. Опубликованный NASA ролик оказался не только занимательным зрелищем, но и самой настоящей научно-детективной короткометражкой.

Вчера, 19:26
10 минут
Мария Азарова

Исследование предоставило доказательства более плохого состояния костей тех, кто придерживается веганской диеты. Также исследователи обнаружили комбинацию биомаркеров, связанных с питанием, которые могут способствовать здоровью костной ткани.

2 марта
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

2 марта
5 минут
Сергей Васильев

Моделирование показало, что через миллиард лет атмосфера нашей планеты переживет резкие изменения и потеряет весь свой кислород, отбросив жизнь к древнейшим анаэробным формам.

Вчера, 07:05
10 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: