Қайнау температурасы 5900 градус Цельсий және көміртегімен үйлесетін алмас тәрізді қаттылық: вольфрам ең ауыр металл, бірақ биологиялық функцияларды орындайды, әсіресе жылуды жақсы көретін микроорганизмдерде. Вена университетінің химия факультетінен Тетьяна Миложевич бастаған топ нанометрлік диапазондағы сирек микроб-вольфрам өзара әрекеттесулері туралы алғаш рет есеп берді. Осы нәтижелерге сүйене отырып, тек вольфрам биогеохимиясын ғана емес, сонымен қатар микроорганизмдердің ғарыштық жағдайда өмір сүру қабілетін де зерттеуге болады. Нәтижелер жақында Frontiers in Microbiology журналында пайда болды.

Қатты және сирек кездесетін металл ретінде вольфрам өзінің керемет қасиеттерімен және барлық металдардың ең жоғары балқу температурасымен биологиялық жүйе үшін өте екіталай таңдау болып табылады. Тек бірнеше микроорганизмдер, мысалы, термофильді архейлер немесе жасуша ядросы жоқ микроорганизмдер вольфрамды ортаның төтенше жағдайларына бейімделіп, вольфрамды ассимиляциялаудың жолын тапты. Вена университетінің химия факультетінің биофизикалық химия кафедрасының биохимигі және астробиологы Тетьяна Миложевичтің соңғы екі зерттеуі вольфраммен байытылған ортадағы микроорганизмдердің ықтимал рөліне жарық түсіреді және экстремалды вольфрам-микробтық интерфейстің наноөлшемділігін сипаттайды. вольфрам қосылыстарымен өсірілген жылуды және қышқылды жақсы көретін микроорганизм Metallosphaera sedula (1, 2-суреттер). Сондай-ақ, ғарыштық ортадағы болашақ зерттеулерде жұлдызаралық саяхат кезінде өмір сүру қабілеті сыналатын осы микроорганизм. Вольфрам бұл маңызды фактор болуы мүмкін.

Вольфрамды полиоксометалаттардан бастап вольфрам рудаларын микробтық биоөңдеуге дейін өмірді қамтамасыз ететін бейорганикалық құрылымдар

Темір сульфидті минералды жасушаларға ұқсас, жасанды полиоксометаттар (ПОМ) өмірге дейінгі химиялық процестерді жеңілдету және «тіршілікке ұқсас» сипаттамаларды көрсету үшін бейорганикалық жасушалар ретінде қарастырылады. Дегенмен, ПОМ-ның өмірді қамтамасыз ететін процестерге қатыстылығы (мысалы, микробтық тыныс алу) әлі қарастырылған жоқ. «Ыстық қышқылда өсетін және металдың тотығуы арқылы тыныс алатын Metallosphaera sedula мысалын пайдалана отырып, біз вольфрам POM кластерлеріне негізделген күрделі бейорганикалық жүйелер M. sedula өсуін қамтамасыз ете алатынын және жасушаның көбеюі мен бөлінуін тудыратынын зерттедік», - дейді Миложевич.

Ғалымдар вольфрам негізіндегі бейорганикалық POM кластерлерін пайдалану гетерогенді вольфрам тотықсыздандырғыш түрлерін микроб жасушаларына қосуға мүмкіндік беретінін көрсете алды. M. sedula мен W-POM арасындағы интерфейстегі металлорганикалық шөгінділер Австрияның электронды микроскопия және наноанализ орталығымен (FELMI-ZFE, Грац) жемісті ынтымақтастық кезінде нанометрлік диапазонға дейін ерітілді. Біздің қорытындыларымыз вольфраммен қапталған M. sedula-ны биоминералды микроб түрлерінің өсіп келе жатқан жазбаларына қосады, олардың арасында архейлер сирек кездеседі», - деді Миложевич. Төтенше термоацидофиль M.sedula жүзеге асыратын вольфрам минералды шеелитінің биотрансформациясы шеелит құрылымының бұзылуына, кейіннен вольфрамның ерітілуіне және микроб жасушаларының бетінің вольфрамның минералдануына әкеледі (3-сурет). Зерттеуде сипатталған биогендік вольфрам карбиді тәрізді наноқұрылымдар қоршаған ортаға зиянсыз микробтардың көмегімен жасалған дизайн арқылы алынған әлеуетті тұрақты наноматериал болып табылады.