Bakterie w igłach świerka przyczyniają się do powstawania nanocząstek złota

Fińscy naukowcy dokonali zaskakującego odkrycia, które rzuca nowe światło na symbiozę między światem roślin a mikroorganizmami w kontekście gromadzenia metali szlachetnych. Badacze udokumentowali, że bakterie bytujące w igłach świerka pospolitego (Picea abies) aktywnie uczestniczą w procesie formowania nanocząstek złota. Informacja ta, opublikowana na łamach prestiżowego czasopisma naukowego BMC Microbiology, zmusza do rewizji dotychczasowych poglądów na temat zależności między złożami podziemnymi, florą a mikroorganizmami.

Zespół ekspertów, złożony ze specjalistów z Uniwersytetu Oulu oraz Fińskiej Służby Geologicznej (Geologian tutkimuskeskus), przeprowadził szczegółową analizę terenową. Zebrano 138 próbek igieł z 23 świerków, które rosły w bezpośrednim sąsiedztwie kopalni Kittilä – największego w Europie przedsiębiorstwa zajmującego się wydobyciem złota. W próbkach pobranych z czterech drzew zidentyfikowano mikroskopijne cząsteczki złota. Były one zamknięte w biofilmach, które zostały wytworzone przez bakterie. Analiza sekwencji DNA wykazała, że w tych „złotonośnych” próbkach dominowały określone rodzaje drobnoustrojów, w szczególności Cutibacterium oraz Corynebacterium.

Ustalony mechanizm działania jest niezwykle intrygujący. Rozpuszczalne jony złota, które są wypłukiwane z głębi ziemi i wchłaniane przez system korzeniowy rośliny, są następnie transportowane do igieł. Tam, dzięki aktywności bakterii endofitycznych, rozpuszczona substancja ulega wytrąceniu i przekształca się z powrotem w stan stały, formując nanocząsteczki o rozmiarach rzędu kilku nanometrów. Chociaż ilość tego naturalnego „urobku” nie ma znaczenia komercyjnego, sam proces otwiera nowe perspektywy dla poszukiwań geologicznych. Zjawisko to, określane mianem biomineralizacji, obserwowano już wcześniej – na przykład w liściach australijskich eukaliptusów. Jednak po raz pierwszy udało się ustalić bezpośredni związek z permanentną społecznością mikrobiologiczną bytującą wewnątrz samej rośliny.

Zrozumienie tego złożonego procesu może stać się katalizatorem dla opracowania nowych, bardziej ekologicznych metod poszukiwania cennych surowców, oferując bardziej zrównoważone podejście do eksploracji zasobów naturalnych. Równolegle do tego odkrycia, warto pamiętać, że ludzkość od dawna wykorzystuje pokrewne procesy w skali przemysłowej. Technologia ługowania bakteryjnego (biowypłukiwania), oparta na zdolności mikroorganizmów do utleniania siarczków, pozwala na przyspieszenie uwalniania złota z trudnych rud. Przykładowo, w ZSRR już w 1974 roku uruchomiono pierwszą eksperymentalną instalację do przeróbki biohydrometalurgicznej. Obecnie podobne metody, na przykład w złożu Olimpiadinskoje, są stosowane do ekstrakcji metalu uwięzionego w otoczce siarczkowej, co dowodzi, jak istotna jest rola mikroorganizmów w gospodarce złożami.