2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
Նոր հայտնաբերված միկրոբը, որն ուտում է երկաթը և ապրում է թթվային պայմաններում, ճանաչվել է որպես մետաղի հանքաքարի արդյունահանման հետևանքով առաջացած շրջակա միջավայրի վնասի գլխավոր կասկածյալ:
Ուրբաթ օրը՝ մարտի 10-ին, Science ամսագրի հրատարակության մեջ, համալսարանի գիտնականների թիմը զեկուցում է հին հանքավայրում արխեոնի հայտնաբերման մասին, որը ծաղկում է, երբ մետաղի սուլֆիդային հանքաքարերը ենթարկվում են օդի և ջրի ազդեցությանը, նման պայմանների: տաք մարտկոցի թթու: Գիտնականների խոսքով, միկրոբն առկա է այնպիսի առատությամբ, որ ենթադրվում է, որ այն հանդիսանում է թթվային հանքավայրերի դրենաժի գործընթացի հիմնական միջնորդը, որը առաջնային բնապահպանական խնդիրն է, որը կապված է երկրից մետաղական հանքաքարերի արդյունահանման հետ:
Միկրոբը կարող է փոխակերպել մետաղական հանքաքարերում հայտնաբերված սուլֆիդը ծծմբաթթվի՝ քիմիական աղտոտող նյութը, որն աղտոտում է հանքավայրերը և արտահոսում մոտակա գետեր, առուներ և ստորերկրյա ջրեր:
«Մենք կարծում ենք, որ այս նոր արխեոնը կարող է լինել այս ռեակցիաների կատալիզացման առավել կարևոր խաղացողներից մեկը», - ասում է Կատրինա Ջ. Էդվարդսը, Science հոդվածի գլխավոր հեղինակը:
Մանրէաբանական արխեաները, հնագույն արմատներով կյանքի ճյուղ, ունեն տարբեր հիմնական բնութագրեր, քան մյուս մանրադիտակային օրգանիզմները, ինչպիսիք են բակտերիաները:
Էդվարդսը երկրակենսաբան է Woods Holes Oceanographic Institute-ում, Woods Hole, Mass: Աշխատանքը, որը հիմնականում ֆինանսավորվում է Ազգային գիտական հիմնադրամի կողմից, իրականացվել է որպես նրա դոկտորական թեզի մաս UW-Madison-ում Ջիլիան Բանֆիլդի լաբորատորիայում:, երկրաբանության և երկրաֆիզիկայի պրոֆեսոր և հետազոտության համահեղինակ։
Նոր միկրոբի հայտնաբերումը կարևոր է, քանի որ այն օգնում է բացատրել, թե ինչպես է հանքերի շուրջ սուլֆիդը ծծմբաթթվի փոխակերպման բնական ցիկլը մեծապես արագանում:Ավելին, արխեոնի ֆիզիոլոգիական բնույթը մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում, քանի որ այն չունի բջջային պատ՝ հակասելով այն գաղափարին, որ միկրոօրգանիզմները կոշտացնում են այն տհաճ միջավայրում դիմացկուն արտաքին պատերի օգնությամբ՝ ծայրահեղ պայմաններից պաշտպանվելու համար::
Հնարավոր է, ըստ Էդվարդսի, որ նման առատությամբ հայտնաբերված միկրոբը, որը նման առատությամբ հայտնաբերված է Կալիֆորնիայի Ռեդինգի մերձակայքում գտնվող Iron Mountain Mine-ում, իր բնույթով ամենուր տարածված է և ապրում է հանքային մարմիններից, որոնք բնականաբար ենթարկվում են օդի և ջրին և երկրաքիմիական ազդեցություն երկաթի վրա: և ծծմբի ցիկլերը։
Բայց մետաղական հանքաքարերի արդյունահանման արդյունքում ստեղծված պայմաններում, որտեղ շատ տոննաներ կամ հանքաքարեր և պոչամբարներ են հայտնվում, օրգանիզմը ծաղկում է և արագացնում ծծմբաթթվի արտադրությունը:
«Դա արագացնում է շրջակա միջավայրի վնասը», - ասում է Բանֆիլդը, որը մանրէների և հանքանյութերի միջև փոխհարաբերությունների գծով հեղինակություն է: «Օրգանիզմի նյութափոխանակությունը մեծապես արագացնում է թթվային հանքերի դրենաժային գործընթացը»՝ պինդ սուլֆիդային հանքանյութը վերածելով ծծմբաթթվի՝ քայքայիչ հեղուկ, որը հանքարդյունաբերության վայրերից արտահոսում է շրջակա միջավայր:Գործընթացը միլիարդավոր դոլարների վնաս է հասցրել շրջակա միջավայրին ամբողջ աշխարհում։
«Սա մի գործընթաց է, որը տեղի է ունենում ամբողջ երկրակեղևում, բայց հանքարդյունաբերությունը խորացնում է խնդիրը՝ մետաղը օդի և ջրի տակ դնելով», - ասում է նա:
Բենֆիլդի խումբը աշխատում է Iron Mountain Mine-ում մոտ հինգ տարի և զգալի պատկերացում է ձեռք բերել կյանքի ցանկացած ձևի նկատմամբ ծայրահեղ թշնամական միջավայրի մասին, միջավայրի, որը թթվային է, տաք և լի թունավոր մետաղներով:.
«Հանքավայրը բավականին պարզ էկոլոգիա ունի, և սա, թվում է, գլխավոր խաղացողն է», - ասում է Բանֆիլդը: «Այն օքսիդացնում է երկաթը և ձևավորում լորձեր և աճում պիրիտի նստվածքների վրա»:
Նոր արխեոնը, որը կոչվում է Ferroplasma acidarmanus, հանքավայրում հայտնաբերված մոտ մեկ տասնյակ մանրէներից մեկն է, ասում է Բանֆիլդը: Նրա խումբը որոշեց, որ նոր հայտնաբերված մանրէը հանքավայրում ամենաակտիվներից և բազմաթիվներից մեկն է` ամռանը նմուշառելով, երբ հանքավայրում նստվածքային լուծույթները կենտրոնացված են:
Ferroplasma acidarmanus-ի կենսաբանությունը, անշուշտ, կհետաքրքրի մասամբ այն յուրօրինակ փաստի պատճառով, որ այն չունի բջջային պատ: «Պարզվում է, որ մի փոքր զավեշտալի է, որ հանքավայրի ամենաառատ օրգանիզմները կարող են համարվել բավականին փխրուն, քանի որ նրանք չունեն բջջային պատեր», - ասում է Էդվարդսը: «Դա ցիտոպլազմը շրջապատված է միայն մեկ ծայրամասային թաղանթով»:
Ինչպես է միկրոբը դիմանում իր միջավայրի ջերմությանը, թթուներին և մետաղների բարձր կոնցենտրացիաներին, անհայտ է: Բայց այն փաստը, որ դա այդպես է, ասենք Բանֆիլդը, անշուշտ կհետաքրքրի մարդկանց, ովքեր ուսումնասիրում են Երկրի վրա կյանքի ծագումը և այն հավանականությունը, որ մանրէաբանական կյանքը կարող է գոյություն ունենալ Երկրի սահմաններից դուրս:
Կարող է լինել, ասենք Բանֆիլդը, որ օրգանիզմի թվացյալ փխրուն ցիտոպլազմիկ թաղանթը տալիս է գիտությանը դեռևս անհայտ առավելություն։
Հետազոտությունները նոր միկրոբի և նրա ուշագրավ կարողությունների վերաբերյալ կշարունակվեն UW-Madison-ում՝ կենսաքիմիայի պրոֆեսոր Բրայան Ֆոքսի և շրջակա միջավայրի թունաբան և սննդի մանրէաբանության և թունաբանության պրոֆեսոր Չարլզ Կասպարի հետ համագործակցությամբ։։
Լրացուցիչ տեղեկություններ. Թթվային հանքերի դրենաժային էջ -
