Вузли марганцю: мікроби як стрибок

Виявлено органічний закваски для покладів сировини в глибокому морі

Коколітофориди - це одноклітинні водорості, які мають зовнішній скелет (кокосфера), що складається з невеликих вапняних тромбоцитів (коколітів). У глибоководній корі ці водорості зберігалися близько 50 мільйонів років тому. Розмір: 8 мкм. © професор Вернер Мюллер / Інститут фізіологічної хімії
читати вголос

Мікроорганізми, такі як бактерії та водорості, дають початковий поштовх для розвитку багатих ресурсами вуглецю марганцю та марганцевих кірок. Це зараз показали вчені Майнца в новому дослідженні. Як повідомляється в журналі Trends in Biotechnology, цей процес може послужити зразком для подальшого видобутку сировини.

На морському дні знаходяться сировина, яка могла б мати велике значення в майбутньому: марганець, залізо, але також рідше і цінніші елементи Кобальт, мідь, цинк і нікель рясніють так званими марганцевими вузликами і глибоководними кірками.

Біомінералізація є ключовим

Те, що речовини з морської води та осаду могли накопичуватися, пояснюється процесом, який називають біомінералізацією. Мікроорганізми, такі як бактерії та водорості, беруть участь у розробці бульб та кірок та формуються, згідно з новими дослідженнями Інституту фізіологічної хімії та патобіохімії Університету Майнца, вихідною точкою накопичення металів.

На думку вчених, результати можуть сприяти екологічно чистому та стійкому використанню цінних морських ресурсів.

Оскільки гонка за ресурси на морському дні вже розпочалася, промислово розвинені країни подали свої претензії та забезпечили регіони великими запасами сировини. "Це переживає міжнародний конфлікт", як впевнений професор Вернер Мюллер. Але як тільки ви знаєте, як розвивалися глибоководні бульби та глибоководні кори, можливо, в не надто віддаленому майбутньому можна виростити мікроорганізми, щоб спеціально виростити важливі ресурси. дисплей

Глибокозерні бульби (марганцеві вузлики) складають приблизно 200 мкм "Мікронудули". Ці мікронодули утворюються після зберігання бактерій. професор Вернер М ller / Інститут фізіологічної хімії

Бактерії та водорості як чарівний художник

M ller досліджує підводний світ більше 30 років і вважається піонером губкових досліджень у Німеччині. Але не тільки рої забезпечують дослідника майже невичерпним фондом - від біоактивних речовин для медицини до силікатів для провідності світла - але також бактерії та водорості - справжні чарівні істоти Autor.

Вузли марганцю трапляються на морському дні на глибині від 4000 до 5000 метрів. За більш ніж десять мільйонів років в бульбах накопичилося 300 мільярдів тонн марганцю. "Це досить дивно, враховуючи, що концентрація марганцю в морській воді незначна", - каже M ller. Разом з марганцем залізо та кольорові метали виявляються в бульбах картоплі, які відкладаються шарами.

Насіння достатньо

Після появи невеликого насіння на зовнішньому шарі накопичуються нові іони металів. Зараз М. Віллер розкрив, як це можна зробити у співпраці з китайськими вченими. Відповідно, бактерії, які мають додатковий білковий шар на своїй зовнішній стінці, так званий S-шар, виступають біологічними мікробами.

Найбільш зовнішній шар S-шару - це ідеальна органічна матриця, яка не тільки захищає мікроорганізми від згубного впливу навколишнього середовища, але й дозволяє осаджувати мінерали. M ller та його партнери по співпраці виявили цілі ланцюги бактерій із S-шарами в манганових вузликах, де розпочався синтез біоматеріалів. Але як тільки присутній перший шар, відбувається автокаталіз і матеріал завершується сам

Вузлики марганцю перемежовуються з бактеріями, які мають діаметр приблизно 2 m. Тут починається родовище марганцю та інших руд. професор Вернер М ller / Інститут фізіологічної хімії

Глибоководні кори потребують водоростей

Що стосується глибоководних кірок, то органічний зародок - це не бактерія, а невелика одноклітинна водорость. Глибокі морські кори, які також називаються марганцевими кірками або кобальтовими кірками, знаходяться на глибині від 800 до 2400 метрів і містять значні ресурси. Своїм походженням вони зобов’язані броньовані водорості Coccolithophoriden, які всюди покриті шаром вапна як захисний щит. Ці водорості живуть на глибині 100 метрів. Коли вони відмирають, їх захисна броня потрапляє в більш глибокі шари, де хімічна конверсія призводить до зв’язування марганцю.

"Ми можемо використовувати природу як модель для використання водоростей для видобутку марганцю та інших металів у штучному середовищі, можливо, за допомогою водоростей та бактерій", - пояснює Mller. Це може пом'якшити конфлікти розподілу та сприяти сталому виробництву, не пошкоджуючи глибоке море.

(idw - Університет Майнца, 20.05.2009 - DLO)