Kiwango cha mchemko cha nyuzi joto 5900 na ugumu unaofanana na almasi pamoja na kaboni: tungsten ndiyo metali nzito zaidi, ilhali ina kazi za kibayolojia—hasa katika vijidudu vinavyopenda joto. Timu inayoongozwa na Tetyana Milojevic kutoka Kitivo cha Kemia katika Chuo Kikuu cha Vienna iliripoti kwa mara ya kwanza mwingiliano nadra wa microbial-tungsten katika safu ya nanometa. Kulingana na matokeo haya, si tu tungsten biogeochemistry, lakini pia maisha ya microorganisms katika hali ya anga ya nje inaweza kuchunguzwa. Matokeo yalionekana hivi majuzi katika jarida la Frontiers in Microbiology.

Kama chuma kigumu na adimu, tungsten, pamoja na sifa zake za ajabu na kiwango cha juu zaidi cha kuyeyuka cha metali zote, ni chaguo lisilowezekana sana kwa mfumo wa kibaolojia. Ni vijiumbe vichache tu, kama vile archaea ya thermophilic au vijidudu visivyo na kiini cha seli, vimezoea hali mbaya ya mazingira ya tungsten na kupata njia ya kunyonya tungsten. Masomo mawili ya hivi majuzi ya mwanabiolojia na mwanajimu Tetyana Milojevic kutoka Idara ya Kemia ya Baiofizikia, Kitivo cha Kemia katika Chuo Kikuu cha Vienna, yalitoa mwanga juu ya uwezekano wa jukumu la vijiumbe katika mazingira yaliyorutubishwa na tungsten na kuelezea kiolesura cha nanoscale cha tungsten-kidogo sana. joto-na asidi-upendo microorganism Metallosphaera sedula mzima na misombo tungsten (Kielelezo 1, 2). Pia ni microorganism hii ambayo itajaribiwa kwa ajili ya kuishi wakati wa kusafiri kati ya nyota katika masomo ya baadaye katika mazingira ya anga ya nje. Tungsten inaweza kuwa jambo muhimu katika hili.

Kutoka kwa polyoxometalates ya tungsten kama mifumo ya isokaboni inayodumisha maisha hadi usindikaji wa kibiolojia wa madini ya tungsten.

Sawa na seli za madini ya sulfidi yenye feri, polyoxometalati bandia (POMs) huchukuliwa kuwa seli zisizo za kikaboni katika kuwezesha michakato ya kemikali kabla ya uhai na kuonyesha sifa za "kama maisha". Hata hivyo, umuhimu wa POMs kwa michakato ya kudumisha maisha (kwa mfano, kupumua kwa microbial) bado haujashughulikiwa. "Kwa kutumia mfano wa Metallosphaera sedula, ambayo hukua katika asidi ya moto na kupumua kupitia oksidi ya chuma, tulichunguza ikiwa mifumo tata ya isokaboni kulingana na nguzo za tungsten POM inaweza kuendeleza ukuaji wa M. sedula na kuzalisha kuenea kwa seli na mgawanyiko," anasema Milojevic.

Wanasayansi waliweza kuonyesha kwamba utumiaji wa nguzo za POM zisizo za kikaboni zenye tungsten huwezesha ujumuishaji wa spishi nyingi tofauti za redoksi za tungsten kwenye seli za vijidudu. Amana za oganometali kwenye kiolesura kati ya M. sedula na W-POM ziliyeyushwa hadi kiwango cha nanomita wakati wa ushirikiano wenye manufaa na Kituo cha Austria cha Microscopy ya Electron na Nanoanalysis (FELMI-ZFE, Graz).” Matokeo yetu yanaongeza M. sedula iliyo na tungsten kwenye rekodi zinazokua za spishi za viumbe hai zenye madini, kati ya hizo archaea huwakilishwa mara chache,” alisema Milojevic. Ubadilishaji wa kibayolojia wa scheelite ya madini ya tungsten unaofanywa na thermoacidophile uliokithiri M. sedula husababisha kuvunjika kwa muundo wa scheelite, umumunyisho wa baadae wa tungsten, na madini ya tungsten ya uso wa seli ya microbial (Mchoro 3). Miundo kama ya CARBIDE ya tungsten ya kibiolojia iliyofafanuliwa katika utafiti inawakilisha nanomaterial inayoweza kuendelezwa iliyopatikana kwa muundo wa kusaidiwa na vijidudu rafiki kwa mazingira.