باکتری هایی که فلز میسازند!

این پست درباره یکی از عجیب‌ترین چیزهای دنیای طبیعته؛ چیزی که همین کنارمون زندگی می‌کنه ولی کمتر کسی واقعاً می‌شناسدش. اگه از موجودات ناشناخته و فکت‌های غیرعادی خوش‌تون میاد، این یکی مخصوص شماست

در طبیعت موجوداتی وجود دارند که برخلاف تمام تصورهای ما از «زندگی»، می‌توانند کاری شبیه یک کارخانه صنعتی انجام بدهند. نوعی باکتری‌ در خاک‌ها و منابع معدنی زندگی می‌کند که توانایی تبدیل مواد معدنی به فلز خالص، کریستال‌های فلزی و رسوبات درخشان را دارد. این فرآیند به‌قدری دقیق و حیرت‌انگیز است که دانشمندان آن را «فلزسازی زیستی» نامیده‌اند؛ یعنی تولید فلز با کمک موجود زنده، بدون نیاز به گرما یا ابزار.

باکتری‌های فلزساز معمولاً در محیط‌هایی یافت می‌شوند که برای بیشتر موجودات زنده قابل تحمل نیست: چشمه‌های آب داغ معدنی؛ جایی که دما و میزان مواد معدنی بسیار بالاست. عمق تونل‌های معدن؛ پر از فلزات سمی و بدون نور. خاک‌های آلوده به فلزات سنگین مثل سرب، جیوه و آرسنیک. بستر دریاها؛ جایی که ترکیبات معدنی حل‌شده فراوان‌اند. این محیط‌ها دقیقاً همان‌جاست که مواد اولیه‌ی فلزسازی وجود دارد؛ چیزهایی که برای اغلب موجودات کشنده‌اند، اما برای این باکتری‌ها منبع انرژی و رشد محسوب می‌شوند.

باکتری ابتدا ذرات معدنی را از محیط جذب می‌کند. آنزیم‌های داخل بدنش این ترکیبات خام را به شکل‌ دیگری تبدیل می‌کنند: 1. شکستن ترکیبات معدنی پیچیده به عناصر پایه. 2. جدا کردن فلز از مواد همراهش (مثل گوگرد یا اکسیژن). 3. رسوب دادن فلز به صورت کریستال یا پوسته فلزی روی سطح بدن باکتری. 4. بعضی باکتری‌ها حتی می‌توانند فلزات سمی را تغییر شکل دهند و به فرم بی‌ضرر تبدیل کنند. فلزهایی که در طبیعت صدها سال طول می‌کشد تا تشکیل شوند، در بدن یک موجود میکروسکوپی در زمان کوتاه‌تری ساخته می‌شوند.

دانشمندان از این باکتری‌ها در چند حوزه مهم استفاده می‌کنند: ۱. پاک‌سازی محیط‌های آلوده باکتری‌ها فلزات سمی را جذب و خنثی می‌کنند. مثلاً برخی گونه‌ها می‌توانند جیوه را به شکل بی‌خطر تبدیل کنند. ۲. استخراج فلزات بدون آسیب به طبیعت به‌جای انفجار و حفاری‌های بزرگ، از این باکتری‌ها برای جدا کردن فلز از سنگ استفاده می‌شود؛ روشی که هم تمیزتر است و هم هزینه کمتری دارد. ۳. تولید فلزات با خلوص بالا فلزهایی که توسط باکتری ساخته می‌شود، معمولاً خالص‌ترند و ساختار کریستالی منظم‌تری دارند. ۴. تحقیقات فضایی ایده آینده این است که در مریخ یا ماه، به جای حمل‌کردن ابزار سنگین، از باکتری‌ها برای ساخت فلز و مواد ساختمانی استفاده شود.

بعضی از این باکتری‌ها سطح خود را با لایه فلزی می‌پوشانند تا در برابر شرایط خشن مقاومت کنند. برخی دیگر فلزاتی را می‌خورند که برای انسان حتی در مقدار بسیار کم سمی‌اند. بعضی گونه‌ها می‌توانند فلز را به شکل نانوذرات بسازند؛ موادی که در ساخت پزشکی، الکترونیک و داروسازی کاربرد دارند. باکتری‌ها می‌توانند فلز را بزرگ کنند؛ یعنی کم‌کم لایه‌های فلزی اضافه کنند تا تبدیل به یک کریستال کامل شود.