درجة غليانها 5900 درجة مئوية وصلابة تشبه الماس مع الكربون:التنغستنهو أثقل المعادن، ولكن له وظائف بيولوجية، وخاصة في الكائنات الحية الدقيقة المحبة للحرارة. توصل فريق بقيادة تيتيانا ميلوجيفيتش من كلية الكيمياء بجامعة فيينا لأول مرة إلى وجود ميكروبات نادرة.التنغستنالتفاعلات في نطاق النانومتر. وبناء على هذه النتائج، ليس فقطالتنغستنيمكن دراسة الكيمياء الجيولوجية الحيوية، وكذلك إمكانية بقاء الكائنات الحية الدقيقة في ظروف الفضاء الخارجي. ظهرت النتائج مؤخرا في المجلةالحدود في علم الأحياء الدقيقة.

باعتباره معدنًا صلبًا ونادرًا،التنغستن، بخصائصه الاستثنائية وأعلى نقطة انصهار بين جميع المعادن، يعد خيارًا غير مرجح جدًا للنظام البيولوجي. فقط عدد قليل من الكائنات الحية الدقيقة، مثل العتائق المحبة للحرارة أو الكائنات الحية الدقيقة الخالية من نواة الخلية، تكيفت مع الظروف القاسية لبيئة التنغستن ووجدت طريقة للاستيعابالتنغستن. سلطت دراستان حديثتان أجرتهما عالمة الكيمياء الحيوية وعالمة الأحياء الفلكية تيتيانا ميلوجيفيتش من قسم الكيمياء الفيزيائية الحيوية بكلية الكيمياء بجامعة فيينا، الضوء على الدور المحتمل للكائنات الحية الدقيقة فيالتنغستن- بيئة غنية ووصف مقياس النانوالتنغستن- الواجهة الميكروبية للكائنات الحية الدقيقة المحبة للحرارة والحمض الشديد Metallosphaera sedula التي تنمو بهاالتنغستنالمركبات (الأشكال 1، 2). وهذه الكائنات الحية الدقيقة أيضًا هي التي سيتم اختبار قدرتها على البقاء أثناء السفر بين النجوم في الدراسات المستقبلية في بيئة الفضاء الخارجي.التنغستنيمكن أن يكون عاملا أساسيا في هذا.

منالتنغستنpolyoxometalates كأطر غير عضوية مستدامة للحياة للمعالجة الحيوية الميكروبيةخامات التنغستن

على غرار الخلايا المعدنية لكبريتيد الحديدوز، تعتبر بولي أوكسوميتالات الاصطناعية (POMs) بمثابة خلايا غير عضوية في تسهيل العمليات الكيميائية قبل الحياة وعرض خصائص "تشبه الحياة". ومع ذلك، فإن أهمية POMs لعمليات الحفاظ على الحياة (على سبيل المثال، التنفس الميكروبي) لم يتم تناولها بعد. يقول ميلوجيفيتش: "باستخدام مثال Metallosphaera sedula، الذي ينمو في الحمض الساخن ويتنفس من خلال أكسدة المعادن، قمنا بالتحقق مما إذا كانت الأنظمة غير العضوية المعقدة القائمة على مجموعات POM التنغستن يمكن أن تحافظ على نمو M. sedula وتولد التكاثر والانقسام الخلوي".

وتمكن العلماء من إثبات أن استخدامالتنغستنتتيح مجموعات POM غير العضوية القائمة على دمج العناصر غير المتجانسةالتنغستنالأكسدة والاختزال في الخلايا الميكروبية. تم إذابة الرواسب المعدنية العضوية عند السطح البيني بين M. sedula وW-POM وصولاً إلى نطاق النانومتر أثناء التعاون المثمر مع المركز النمساوي للفحص المجهري الإلكتروني والتحليل النانوي (FELMI-ZFE، Graz)." وقال ميلوجيفيتش: "تضيف النتائج التي توصلنا إليها M. sedula المغطاة بالتنغستن إلى السجلات المتنامية للأنواع الميكروبية ذات المعادن الحيوية، والتي نادرًا ما يتم تمثيل العتائق فيها". التحول الحيويمعدن التنغستنالسكليت الذي يؤديه M. sedula المحب للحرارة الشديد يؤدي إلى كسر هيكل السكليت، وبالتالي إذابةالتنغستن، والتنغستنتمعدن سطح الخلية الميكروبية (الشكل 3). الحيويةكربيد التنغستنتمثل البنى النانوية المشابهة الموصوفة في الدراسة مادة نانوية مستدامة محتملة تم الحصول عليها من خلال التصميم المدعوم بالميكروبات الصديق للبيئة.

"تشير نتائجنا إلى أن M. sedula يتشكلالتنغستن-تحمل سطح الخلية المعدنية عن طريق المغلفمثل كربيد التنغستنالمركبات"، يشرح عالم الكيمياء الحيوية ميلوجيفيتش. هذاالتنغستنقد تمثل الطبقة المغلفة المتكونة حول خلايا M. sedula استراتيجية ميكروبية لتحمل الظروف البيئية القاسية، كما هو الحال أثناء رحلة بين الكواكب.التنغستنيمكن أن يكون التغليف بمثابة درع قوي للحماية من الإشعاع ضد الظروف البيئية القاسية. ويخلص ميلوجيفيتش إلى أن "درع التنغستن الميكروبي يسمح لنا بإجراء مزيد من الدراسة حول إمكانية بقاء هذه الكائنات الحية الدقيقة في بيئة الفضاء الخارجي".