Тэмпература кіпення 5900 градусаў Цэльсія і алмазная цвёрдасць у спалучэнні з вугляродам: вальфрам - самы цяжкі метал, але ён выконвае біялагічныя функцыі, асабліва ў цеплалюбівых мікраарганізмах. Каманда пад кіраўніцтвам Таццяны Мілоевіч з хімічнага факультэта Венскага ўніверсітэта ўпершыню паведаміла пра рэдкія ўзаемадзеянні мікробаў і вальфраму ў нанаметровым дыяпазоне. На падставе гэтых знаходак можна даследаваць не толькі біягеахімію вальфраму, але і выжывальнасць мікраарганізмаў ва ўмовах касмічнай прасторы. Вынікі нядаўна з'явіліся ў часопісе Frontiers in Microbiology.

Як цвёрды і рэдкі метал, вальфрам з яго надзвычайнымі ўласцівасцямі і самай высокай тэмпературай плаўлення з усіх металаў з'яўляецца вельмі малаверагодным выбарам для біялагічнай сістэмы. Толькі нешматлікія мікраарганізмы, такія як цеплалюбівыя археі або клеткавыя бяз'ядравыя мікраарганізмы, прыстасаваліся да экстрэмальных умоў вальфрамавага асяроддзя і знайшлі спосаб засваення вальфраму. Два нядаўнія даследаванні, праведзеныя біяхімікам і астрабіёлагам Тэццянай Мілоевіч з кафедры біяфізічнай хіміі хімічнага факультэта Венскага ўніверсітэта, праліваюць святло на магчымую ролю мікраарганізмаў у узбагачаным вальфрамам асяроддзі і апісваюць нанапамерны інтэрфейс вальфрам-мікроб цепла- і кіслалюбівыя мікраарганізмы Metallosphaera sedula, выгадаваныя з злучэннямі вальфраму (малюнкі 1, 2). Таксама гэты мікраарганізм будзе правярацца на выжывальнасць падчас міжзоркавых падарожжаў у будучых даследаваннях касмічнага асяроддзя. Вальфрам можа быць істотным фактарам у гэтым.

Ад полиоксометалатов вальфраму як неарганічных каркасаў, якія падтрымліваюць жыццё, да мікробнай біяапрацоўкі вальфрамавых руд

Падобна мінеральным клеткам сульфіду жалеза, штучныя поліаксаметалаты (POM) лічацца неарганічнымі клеткамі, якія спрыяюць хімічным працэсам перад жыццём і дэманструюць характарыстыкі, падобныя на жыццё. Тым не менш, значнасць POMs для падтрымання жыцця працэсаў (напрыклад, дыханне мікробаў) яшчэ не вырашана. «На прыкладзе Metallosphaera sedula, які расце ў гарачай кіслаце і дыхае праз акісленне металаў, мы даследавалі, ці могуць складаныя неарганічныя сістэмы, заснаваныя на кластарах POM з вальфраму, падтрымліваць рост M. sedula і генераваць клеткавую праліферацыю і дзяленне», — кажа Мілоевіч.

Навукоўцы змаглі паказаць, што выкарыстанне неарганічных кластараў POM на аснове вальфраму дазваляе ўключаць гетэрагенныя акісляльна-аднаўленчыя віды вальфраму ў мікробныя клеткі. Металаарганічныя адклады на мяжы паміж M. sedula і W-POM былі раствораны да нанаметровага дыяпазону падчас плённага супрацоўніцтва з Аўстрыйскім цэнтрам электроннай мікраскапіі і нанааналізу (FELMI-ZFE, Грац)». Нашы высновы дадаюць інкруставаную вальфрамам M. sedula да растучых запісаў біямінералізаваных відаў мікробаў, сярод якіх рэдка прадстаўлены археі», — сказаў Мілоевіч. Біятрансфармацыя вальфрамавага мінеральнага шэеліту, якая праводзіцца экстрэмальным тэрмаацыдафілам M. sedula, прыводзіць да разбурэння структуры шээліту, наступнай солюбілізацыі вальфраму і мінералізацыі вальфрамавай паверхні мікробнай клеткі (малюнак 3). Біягенныя нанаструктуры, падобныя на карбід вальфраму, апісаныя ў даследаванні, уяўляюць сабой патэнцыйны ўстойлівы нанаматэрыял, атрыманы з дапамогай экалагічна чыстага дызайну з дапамогай мікробаў.