Tak będziemy produkować tlen na Marsie. Na Ziemi zresztą też
Są takie bakterie, które bytują na pustyni, żywią się światłem słonecznym, pochłaniają dwutlenek węgla i dodatkowo emitują tlen. Teraz mogą zostać włączone do składu specyficznej farby, która może w przyszłości wzbogacać powietrze w siedlisku osadników na Marsie.
Bakteria nosi łacińską nazwę Chroococcidiopsis cubana i przy jej użyciu naukowcy opracowali bio powłokę, która jest zdolna do emitowania dających się zmierzyć ilości tlenu. Jednocześnie może ona pochłaniać dwutlenek węgla w otaczającej ją atmosferze.
Żywa farba
Jak twierdzi kierująca zespołem naukowców mikrobiolożka z Uniwersytetu Surrey w Wielkiej Brytanii Simone Krings, może mieć to wpływ nie tylko na nasze przyszłe podróże kosmiczne, ale także na sytuację na Ziemi:
Wraz ze wzrostem ilości gazów cieplarnianych, w szczególności dwutlenku węgla, w atmosferze i obawami o niedobory wody z powodu rosnących globalnych temperatur, potrzebujemy. Wytrzymałe mechanicznie, gotowe do użycia bio powłoki lub „żywe farby" mogą pomóc sprostać tym wyzwaniom, zmniejszając zużycie wody w typowych procesach opartych na bioreaktorach.
Chroococcidiopsis cubana to doprawdy szczególny rodzaj mikroskopijnych żyjątek. Nie tylko lubi życie w miejscach, które raczej nie kojarzą się z komfortem, ale także potrafi przeprowadzać rzadko spotykany rodzaj fotosyntezy. Dzięki niemu bakterie mogą wykorzystywać do maksimum nawet bardzo słabe światło. To taki stworzony przez naturę zapasowy mechanizm przetrwania w ciemnych miejscach. Bakteria Chroococcidiopsis cubana bywała już odnajdywana w pogrążonych w ciemnościach bardzo głębokich jaskiniach oraz w dolnej skorupie ziemskiej pod dnem oceanów.
Chroococcidiopsis cubana czasami żyje również na pustyniach w warunkach, które w dużym stopniu przypominają te, z jakimi musieliby zmagać się osadnicy na Marsie. Podobnie jak inne cyjanobakterie - ich metabolizm ma pewne bardzo korzystne z naszego punktu widzenia cechy. Nawet bez wzięcia pod uwagę kolonizacji Marsa zwraca uwagę na fakt, iż bakteria ta pobiera z atmosfery dwutlenek węgla, który przekształca we wspomnianym szczególnym procesie fotosyntezy w związki organiczne, uwalniając przy tym tlen.
Teraz Simone Krings i jej zespół spróbowali opracować bio powłokę, która wykorzystywałaby właściwości tych wyjątkowych bakterii. Chodzi konkretnie o powłoki, w których żywe bakterie są dosłownie wbudowane w ich warstwy. Takie żywe farby muszą spełniać kilka warunków - być trwałe i nie zawierać składników, które szkodziłyby zawartym w nich bakteriom.
Więcej o podboju kosmosu czytaj na Spider's Web:
To nie takie proste
Choć brzmi to niezbyt skomplikowanie w rzeczywistości to niemałe wyzwanie. Matryca, na której powstaje bakteryjna bio powłoka musi być porowata tak, aby możliwe było wystarczające nawodnienie i transport komórek. Jednocześnie musi być wystarczająco wytrzymała pod względem mechanicznym i twarda. Naukowcy poradzili sobie z tym mieszając lateks z cząstkami nanoglinki, która stworzyła powłokę, w której bakterie zostały zamknięte bez szwanku.
W następnej kolejności badacze musieli sprawdzić, czy żywa farba działa zgodnie ze swoim przeznaczeniem i czy znajdujące się w niej mikroby nadal żyją, pochłaniając dwutlenek węgla i produkując tlen. Po 30 dniach pomiarów ubywającego dwutlenku węgla i wydalanego tlenu naukowcy zaobserwowali, że bakteryjna farba nieprzerwanie i w stałym tempie uwalniała tlen w tempie dochodzącym do 0,4 gr tlenu na 1 gr biomasy dziennie.
Pomimo sukcesu taka wydajność byłaby jednak prawdopodobnie zbyt mała, by mogła przydać się na Marsie jako jedyne czy nawet podstawowe źródło tlenu. Jednak każda ilość tlenu na Czerwonej Planecie, jaka będą mieli do dyspozycji przyszli osadnicy, będzie na wagę złota.
W związku z tym Chroococcidiopsis cubana mogą pewnego dnia razem z ludźmi kolonizować Marsa, spełniając bardzo pożyteczną funkcję.
