微生物能大口吃金屬,上個世紀80年代,有人因此發了一大筆財

筆者:扶蘇

從宏觀角度來看,地球的生命演化過程十分複雜,在經歷了億萬年的進化之後,還出現了5次生物大滅絕,如今的生物多樣性與鼎盛時期相比,實在令人感到痛心。

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而在微觀世界裡,微生物似乎奉行著“大道至簡”的法則,即便生理結構一再簡化,在人類眼中更像是“退化”,也很少受到外界環境的干擾,反而在自然界擁有獨特的地位。

大自然和人體的內部都存在著無數種微生物

實際上,無論是大自然還是人體內部,都存在無數種微生物,它們有時扮演著“分解者”的角色,卻能夠在人類腸道中起到“決策者”的作用,所以人們也將腸道比作人類的“第二大腦”。

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而在最近科學家在對微生物進行了更加深入的研究後發現,它們竟然還會食用金屬,甚至有望在相關領域發揮新的作用。

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其實仔細思考就會發現,敦煌壁畫歷經千年逐漸褪色,金屬材料會生鏽腐蝕……這都是微生物參與自然迴圈的重要證據,即便是傾注了人們無限心血的航天器材,也難逃被微生物腐蝕的命運。

微生物透過類似進食的物理方式吞噬金屬

科學家認為,微生物與金屬之間的關係遠比我們想象的還要複雜。比如,金屬廣泛存在於地球的岩石圈和土壤圈中,湖泊、海洋等自然水體中也有金屬離子存在。僅僅利用先進儀器很難將其收集起來,微生物卻能夠在億萬年的過程中發揮作用,它們收集金屬的效率更高。

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研究表明,微生物收集金屬的方式也是根據它們本身生理結構和諸多方面的影響而有所不同。

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一種方式是胞外沉澱,在微生物的表面能夠產生一種化學溶液,從而與金屬發生反應,緩慢形成金屬化合物;

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另一種方式是表面吸附,這利用了微生物表面的負電荷團與金屬陽離子之間的相互作用;

此外還有胞吞作用,透過類似於進食的物理方式,微生物可以將金屬包圍進自己的身體。

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這些聽起來都十分不可思議,卻真實存在於大自然中,建立在這種基礎上的科學研究也為人類開採金屬礦產提供了新的思路。

利用微生物勘探開採金屬和治理重金屬汙染

據悉,早在上個世紀80年代,就有科學家研製出一種利用微生物勘探金屬的方法,並且主要目標是貴金屬,比如金子,創造出一大筆財富。

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除了尋找金屬之外,開採金屬也成為目前進行微生物研究的一大方向。更令人感到驚奇的是,微生物在治理重金屬汙染方面發揮著不可替代的作用。

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研究人員表示,在過去,工業生產導致土地出現重金屬汙染的情況,這對人類和自然界都是一種隱患。透過微生物治理土地汙染,沒有任何副作用,可以推動土地良性發展。

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不過,科學家也發現,微生物利用在工業生產方面也存在弊端,遠航船隻、航天器材都飽受其害,甚至還會影響人類的安全。

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其中最典型的例子就是航天器械受到微生物的影響而出現故障,國際空間站也曾因此面臨安全問題,所以目前研究人員正在尋找合理的應對措施,爭取與微生物和平共處。

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