Как бактерии «Железного человека» могут помочь защитить окружающую среду
Исследователи из Университета штата Мичиган обнаружили, что бактерии Geobacter, обитающие в почве и осадках, способны взаимодействовать с токсичным кобальтом, не погибая.
Ключевое открытие:
- Бактерии Geobacter извлекают кобальт из минералов, содержащих оксид железа («ржавчину»).
- Вместо проникновения внутрь клетки, что привело бы к гибели, металл накапливается на поверхности бактерий в виде наночастиц.
- Этот металлический слой действует как защитный щит. Профессор Джемма Регера сравнила процесс с тем, как «Железный Человек надевает костюм».
Научный и экологический контекст:
- Кобальт — ценный, но токсичный и дефицитный металл, используемый в аккумуляторах электромобилей и сплавах для космических аппаратов.
- Ранее многие ученые полагали, что кобальт смертелен для микробов.
- Geobacter известны своей устойчивостью: они могут блокировать урановые загрязнения и получать энергию, «дыхая ржавчиной» (восстанавливая оксиды железа).
Потенциальные применения:
- Биотехнологии для переработки: Создание систем на основе Geobacter для извлечения и рециклинга кобальта из литий-ионных аккумуляторов, что снизит зависимость от добычи.
- Биоремедиация: Исследование способности бактерий поглощать другие токсичные металлы, например, кадмий, для очистки промышленных загрязнений.
Исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Microbiology в ноябре 2020 года, служит доказательством концепции. Оно подчеркивает необходимость творческого подхода в науке: «У нас есть учебные представления о том, что микробы могут и должны делать, но жизнь разнообразна. Существуют другие процессы, которые еще предстоит открыть», — отметила Регера.