Studime të reja mbi mikrobet: Studimi i Shewanelles në mikrogravitet

Ndërsa qytetet, dhe anijet kozmike veprojnë tërësisht nga energjia e prodhuar nga burimet mikrobike, ende janë punë e fantazisë shkencore, njohuritë shkencore të nevojshme për një të ardhme të tillë mund të ndërtohen nga studime si hetimi mikrobik i fundit për të arritur në Stacionin Ndërkombëtar të Hapësirës. Një eksperiment i quajtur Hulumtimi i Fiziologjisë dhe Fitnessit të një Exoelectrogenic Organism nën Kushtet e Mikro-gravitetit (Micro-12) u dërgua në laboratorin orbital nga SpaceX CRS-15. Ky studim përparon kërkimet për shkencat themelore dhe aplikimet e bioteknologjisë duke testuar performancën e një mikroorganizëmi bakterial të pazakontë të njohur si Shewanella oneidensis MR-1 (Shewanella) në kushtet e mikrogravitetit.

Normalisht, organizmat e gjallë përdorin oksigjen për të transferuar elektronet që fuqizojnë metabolizmin e tyre. Siç sugjeron emri, megjithatë, organizmat ekzoenergjenetik mund të tërheqin nga mjedisi i tyre i jashtëm për fuqi. Shewanella përdor metale në mjedise të ulëta pa oksigjen për të krijuar energji për vete – një tipar që mund të jetë i dobishëm për udhëtimin në hapësirë.

“Për përdorim njerëzor, Shewanella është ideale për pastrimin e mbeturinave organike dhe prodhimin e energjisë elektrike në të njëjtën kohë”, tha John Hogan, hetues kryesor për Micro-12 në Ames Research Center të NASA-s në Silicon Valley të Kalifornisë.

Teksa NASA shikon përpara misioneve përtej orbitës së Tokës, mbështetja e jetës dhe sistemet e energjisë do të duhet të ulen në përmasa ndërsa rriten në efikasitet për të shfrytëzuar më mirë burimet e kufizuara. Një mënyrë për të bërë këtë është që të përdorni mbeturinat nga një sistem për ti fuqizuar tjerët. Shewanella mund të jetë një hap drejt mbylljes së kësaj dileme.

Besueshmëria, megjithatë, është po aq e rëndësishme sa efikasiteti kur planifikon hapësirën. Ndërsa sjellja e Shewanella në Tokë është e dokumentuar mirë, reagimi ndaj saj dhe performanca në mikrogravitet është ende e panjohur. Për këtë qëllim, Micro-12 do të shqyrtojë përdorimin e biofilmëve të organizmit, transportit ekstracelular të elektronit, dhe përshtatshmërinë dhe performancën e përgjithshme në mikrogravitet.

Këto biofilma, të cilat shfaqen si një substancë e hollë, si slime, janë kritike për aftësinë e baktereve për t’u lidhur dhe për t’u rritur. Kur oksigjeni është i pakët, kolonitë që rriten në shkëmbinjtë përdorin nanotela, shtojca të vogla nga biofilmi, kërkojnë metal brenda shkëmbinjve dhe kalojnë në sistemin e tyre të frymëmarrjes. Micro-12 teston nëse integriteti i biofilmit të organizmit pengohet nga mikrograviteti.

Nëse bakteret funksionojnë mirë, Shewanella mund të japë një përgjigje për kërkimin më të madh për sisteme elegante dhe të vetë-qëndrueshme të mbeturinave në fuqi për automjetet e eksplorimit. Në Tokë, Shewanella është gjithashtu një kandidat i fortë për sistemet e prodhimit të energjisë, veçanërisht në mjediset e pasura me mbeturina.

“Për t’ju dhënë një shembull specifik se si mund të përdoret Shewanella, mendoni për mjediset e trajtimit të ujërave të zeza”, tha Hogan. “Ka shumë energji në mbeturinat nga ato bimë që janë hedhur vetëm si llum. Por nëse elektroda dhe Shewanella shtohen si pjesë e sistemit të trajtimit, bimët pastaj mund të prodhojnë një pjesë të konsiderueshme të energjisë elektrike të tyre. ”

Megjithëse është organizmi më i njohur dhe më i studiuar i këtij lloji, Shewanella nuk është e vetmja. Mikro-12 qëndron për të hapur rrugën për shumë studime të mikrogravitetit në të ardhmen të organizmave të ngjashëm.