Viršanas temperatūra 5900 grādi pēc Celsija un dimantiem līdzīga cietība kombinācijā ar oglekli: volframs ir vissmagākais metāls, tomēr tam ir bioloģiskas funkcijas — īpaši siltumu mīlošos mikroorganismos. Komanda, kuru vadīja Tetjana Milojeviča no Vīnes Universitātes Ķīmijas fakultātes, pirmo reizi ziņo par retu mikrobu un volframa mijiedarbību nanometru diapazonā. Pamatojoties uz šiem atklājumiem, var izpētīt ne tikai volframa bioģeoķīmiju, bet arī mikroorganismu izdzīvošanu kosmosa apstākļos. Rezultāti nesen parādījās žurnālā Frontiers in Microbiology.

Kā ciets un rets metāls volframs ar tā neparastajām īpašībām un augstāko kušanas temperatūru no visiem metāliem ir ļoti maz ticama izvēle bioloģiskai sistēmai. Tikai daži mikroorganismi, piemēram, termofīlās arhejas vai bez šūnu kodola mikroorganismi, ir pielāgojušies ekstremālajiem volframa vides apstākļiem un atraduši veidu, kā asimilēt volframu. Divi jaunākie pētījumi, ko veikusi bioķīmiķe un astrobioloģe Tetjana Milojeviča no Vīnes Universitātes Ķīmijas fakultātes Biofizikālās ķīmijas katedras, atklāj mikroorganismu iespējamo lomu vidē, kas bagātināta ar volframu, un apraksta nanomēroga volframa un mikrobu saskarni ekstrēmā vidē. siltumu un skābi mīlošs mikroorganisms Metallosphaera sedula, kas audzēts ar volframa savienojumiem (1., 2. attēls). Arī turpmākajos pētījumos kosmosa vidē tiks pārbaudīta šī mikroorganisma izdzīvošana starpzvaigžņu ceļojuma laikā. Volframs varētu būt būtisks faktors šajā jautājumā.

No volframa polioksometalātiem kā dzīvību uzturošiem neorganiskiem ietvariem līdz volframa rūdu mikrobu bioapstrādei

Līdzīgi kā dzelzs sulfīda minerālu šūnas, mākslīgie polioksometalāti (POM) tiek uzskatīti par neorganiskām šūnām, kas veicina pirmsdzīves ķīmiskos procesus un parāda “dzīvībai līdzīgas” īpašības. Tomēr POM nozīme dzīvības uzturēšanas procesos (piemēram, mikrobu elpošana) vēl nav aplūkota. "Izmantojot Metallosphaera sedula piemēru, kas aug karstā skābē un elpo caur metālu oksidāciju, mēs pētījām, vai sarežģītas neorganiskās sistēmas, kuru pamatā ir volframa POM kopas, var uzturēt M. sedula augšanu un radīt šūnu proliferāciju un dalīšanos," saka Milojevičs.

Zinātnieki spēja pierādīt, ka volframa neorganisko POM klasteru izmantošana ļauj iekļaut neviendabīgas volframa redoksu sugas mikrobu šūnās. Organometāliskās nogulsnes M. sedula un W-POM saskarnē tika izšķīdinātas līdz nanometru diapazonam auglīgas sadarbības laikā ar Austrijas Elektronu mikroskopijas un nanoanalīzes centru (FELMI-ZFE, Grāca). Mūsu atklājumi papildina ar volframu pārklāto M. sedula augošo biomineralizēto mikrobu sugu uzskaiti, starp kurām arhejas ir reti pārstāvētas,” sacīja Milojevičs. Ekstrēmā termoacidofila M. sedula veiktā volframa minerālšeelīta biotransformācija noved pie šeelīta struktūras pārrāvuma, sekojošas volframa izšķīdināšanas un mikrobu šūnu virsmas volframa mineralizācijas (3. attēls). Pētījumā aprakstītās biogēnās volframa karbīdam līdzīgās nanostruktūras ir potenciāls ilgtspējīgs nanomateriāls, kas iegūts, izmantojot videi draudzīgu, mikrobu atbalstītu dizainu.