Токсичное вещество не остановит стройку на Марсе и сделает прочнее «биокирпичи»

Едкость марсианского грунта не остановит стройку на Красной планете! Исследование показало, что присутствие ядовитых перхлоратов замедляет рост цементирующих бактерий, но усиливает прочность «биокирпичей».

Цементообразующая бактерия Sporosarcina pasteurii

Источник: https://phys.org/

Команда ученых из Индии изучила, как бактерии, способные формировать кирпичи из марсианской почвы, реагируют на перхлораты — токсичные соли хлорной кислоты HClO₄, обнаруженные в грунте Марса несколькими космическими миссиями в течение последних пяти лет. Содержание перхлоратов в реголите колеблется от 0,5 до 1%. Выделяющиеся из перхлоратов активные хлор и кислород делают эти вещества сильными окислителями.

По мнению ученых, это ставит под вопрос возможность строительства зданий и сооружений на Красной планете с помощью биоцементации — изготовления строительных материалов на месте из марсианского грунта, обработанного «специально обученными» земными микроорганизмами. Результаты экспериментов опубликованы в PLOS One.

Ученые проверили устойчивость наземного штамма бактерии Sporosarcina pasteurii — микроорганизма, известного своей способностью вызывать биоцементацию (формирование кальцита, скрепляющего частицы почвы и образующего «кирпичи»). Оказалось, что в присутствии перхлоратов клетки растут медленнее, становятся более округлыми и образуют скопления. Все это свидетельствует о сильном клеточном стрессе, но не приводит к массовой гибели бактерий-строителей.

Отрицательно заряженный ион перхлората содержит сразу пять активных атомов. Почву на Марсе голыми руками лучше не трогать и босиком по ней не ходить.

Источник: https://commons.wikimedia.org/

Когда вместе с перхлоратом в смесь для производства биокирпичей добавили природное клеящее вещество гуаровую камедь и катализатор хлорид никеля, результат оказался неожиданным. Кирпичи становились прочнее и плотнее. Ученые связывают это с усиленным образованием внеклеточного матрикса, который создает своего рода «микромостики», улучшая связь между бактериями и осадочными частицами.

Исследователи предполагают, что эти «микромостики» могут улучшать биоцементацию, обеспечивая клетки дополнительными питательными веществами. Планируется дальнейшая работа над моделированием более реалистичных марсианских условий, включая атмосферу с высоким содержанием углекислого газа.

Такой подход применим не только на Марсе. Технологии биоцементации обещают снижать зависимость от энергоемкого цемента на Земле и выступать экологичной альтернативой традиционным строительным материалам.

Схема, изображающая процедуру литья кирпича наряду с процессом уплотнения, облегченным с помощью гуаровой камеди и хлорид никеля, в имитированном реголите.

Источник: https://journals.plos.org/

Недавно ученые обнаружили живых бактерий в… почечных камнях.