Щам на често срещана гъбичка успя да извлече паладий от стрит на прах метеорит, докато растеше на борда на Международната космическа станция.

Това откритие бележи значителна стъпка към използването на биологични ресурси в космоса.

В херметически затворени контейнери учените поставили прахообразен метеорит в течни култури и ги оставили в условия на микрогравитация за няколко седмици.

Когато пробите се върнали на Земята, анализът показал измерими количества паладий, разтворен в течността.

Гъбичните култури са освободили повече от ценния метал в сравнение с бактериален вид, тестван паралелно с тях.

Резултатът подсилва аргументите за използването на микроорганизми за обработка на суровини извън Земята, което би намалило необходимостта всяка важна суровина да се изстрелва от повърхността на планетата.

Микрогравитацията променя химията

На Земята течностите циркулират чрез конвекция. В орбита обаче това движение до голяма степен изчезва.

Металните йони се носят бавно, вместо да се смесват свободно, което пораждаше съмнения дали биологичните системи за извличане ще функционират надеждно.

Експериментът показва, че те могат. Дори без добавени химикали, гъбичката е задвижила процеса на извличане в почти пълна безтегловност.

Изследователите също така наблюдават, че чисто химическото излугване се държи по различен начин в орбита, като в някои случаи освобождава определени елементи по-бързо от очакваното.

От общо 44 елемента, измерени в пробите, 18 са били извлечени в разтвора с помощта на микроби. Гъбичните култури са допринесли за значителна част от това освобождаване.

Гъбичките се справят по-добре от бактериите

Видът Penicillium simplicissimum се оказал по-ефективен от бактерията Sphingomonas desiccabilis при същите орбитални условия.

Концентрациите на паладий са се повишили най-рязко, когато гъбичката е расла директно върху частиците от метеорита.

Тези открития подчертават колко е важен подборът на организми за биодобив.

Различните микроби взаимодействат с минералите по специфичен начин, а представянето им в космоса не просто отразява поведението им в лаборатория на Земята.

Как гъбичката постига това?

Гъбичките променят заобикалящата ги среда по химичен, а не по механичен път. Много от тях отделят карбоксилни киселини, които се свързват с минералите и освобождават метални йони.

След като тези съединения се натрупат в затворена система, разтварянето може да продължи дори без постоянен контакт между клетките и скалата.

Химическият анализ разкрива и друга промяна.

В условия на микрогравитация гъбичката е увеличила производството на някои органични киселини и други малки молекули. Това предполага, че условията на космическия полет влияят на метаболизма на микробите, което има значение за проектирането на бъдещи биореактори.

От малки камери към космическа индустрия

Идентична апаратура, работеща на Земята, е позволила на изследователите да изолират ролята на гравитацията в процеса.

Въпреки обещаващите резултати, експериментът е проведен в малък мащаб. Разширяването му би изисквало по-строг контрол върху растежа на микробите, динамиката на флуидите и системите за възстановяване на метали.

Инженерите ще се нуждаят и от ефективни методи за улавяне и рафиниране на разтворените метали в затворени цикли.

Този труд надгражда по-ранни орбитални опити за биодобив и добавя нови данни, използвайки истински метеоритен материал.

Той дава сигнал, че живите системи остават активни партньори в химията дори в орбита, променяйки представите за това как бъдещите екипажи биха могли да си набавят критични материали по време на дълги мисии.