发电的细菌可以辅佐敦促将来的太空任务吗

网络整理 2019-04-13 13:00

发电的细菌可以辅佐敦促将来的太空任务吗

为了相识这种被称为Shewanella oneidensis MR-1的细菌的稀有本领,你必需知道周围移动的电子与生命有什么干系。电子从一个分子转移到另一个分子对付所有生物都是必不行少的,因为它可以发生保留所需的能量。人类依赖氧气的一个原因是,我们细胞内的这种能量发生链回响是通过将电子转移到氧分子来提供动力的。其他能吸氧的对象也是如此,包罗Shewanella。可是,这种微生物的非凡之处在于它尚有一个备用系统,当情况氧气含量低时它会启动。Shewanella保持沉着,并通过利用铁和锰等金属来发生能量。

人类不是独一操作电力的人。一些细菌也通过发生从其外貌如导线延伸以在间隔上传输电子的布局来做到这一点。此刻,美国宇航局位于加利福尼亚硅谷的艾姆斯研究中心的科学家正在摸索这一现象,看看他们是否可以操作这些非凡微生物来执行将来太空任务的根基成果 - 从发电处处理惩罚废水或出产药物。通过尝试发射到国际空间站,研究人员将看到微生物在太空中的浸染是否与在地球上的浸染沟通。

这些卓越的本领引发了研究人员如何利用它们。跟着人类进一步进入太阳系,宇航员将需要更长时间出产本身资源的要领。Shewanella等细菌的潜在应用包罗开拓用于太空和地球的微生物燃料电池等技能。譬喻,在废水处理惩罚中,这些燃料电池利用Shewanella等微生物来耗损废水中的有机废料,同时收获它们发生的电力以辅佐处理惩罚系统自己。

由John Hogan和Michael Dougherty率领的Ames太空生物科学部分的一个团队一直在研究Shewanella,以更好地相识它如何实现这一电子改组的壮举。一种要领是通过生物膜的形成。在生物膜中,很多单个细菌粘在一起,沿着外貌形成薄膜。生物膜的常见例子是牙医洁净牙齿的牙菌斑和浴室里的肥皂渣。

作为第一步,Ames团队正在第15次SpaceX货品再补给任务中向空间站提倡一项名为Micro-12的尝试,以研究Shewanella如安在淘汰太空重力的环境下改变。他们将查抄它是否可以或许以与地球沟通的速率传输电子,以及它形成生物膜的方法是否受到影响。所收集的数据将辅佐NASA相识这些生物在哪里发展所需的对象以及我们如何可以或许在太空中利用它们,为将来的生命支持系统和恒久人类进入太阳系的任务奠基基本。

Shewanella凡是在含金属的外貌(譬喻岩石)上形成生物膜。细菌可以利用从外外貌延伸的很是薄的隶属物(称为细菌纳米线)与岩石中的金属分子直接打仗。它们很是薄 - 约莫10纳米,比人类头发薄约10,000倍。就像电线从插座上传输电力给手机充电一样,从细菌的角度来看,它们可以长间隔传输电子。科学家认为,这些生物也可以利用纳米线彼此毗连,将电子通报给社区的其他成员。

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