Лишайникоподобные микробы превратили марсианский грунт в строительный материал без внешнего питания
Долговременные пилотируемые миссии на Марс потребуют систем, способных автономно производить строительные материалы, инструменты и функциональные компоненты непосредственно из местных ресурсов. В новой работе исследователи предложили для этого биологическую платформу на основе микробных сообществ, вдохновлённых устройством лишайников.
Авторы изучили собранные консорциумы из нитчатых грибов и азотфиксирующих цианобактерий. Основной задачей было найти комбинации организмов, способных поддерживать совместный рост и формировать минерализованные структуры в условиях ограниченных ресурсов.
В качестве основного неорганического субстрата использовался симулятор марсианского реголита. При этом системы работали без внешнего органического углерода и без дополнительных источников азота, что приближает условия эксперимента к потенциальному автономному производству на Марсе.
Отобранные культуры продемонстрировали признаки метаболической взаимосвязи. Анализ метаболитов показал координированную перестройку обмена веществ, связанную с совместным углеродным и азотным метаболизмом внутри микробных сообществ.
Иллюстрация: Nano BananaКлючевой результат работы заключается в том, что такие консорциумы смогли обеспечивать минерализацию и уплотнение частиц реголита. Фактически микробы использовали местный гранулированный материал как основу для формирования более связанной структуры, демонстрируя возможность почти замкнутого цикла биоминерального производства.
Авторы подчёркивают, что интеграция подобных систем с технологиями аддитивного производства пока что остаётся концепцией. Однако сама работа формирует основу для создания самоподдерживающихся микробных платформ, где метаболизм напрямую связан с синтезом материалов.
Помимо космических применений, исследование рассматривается как модель производства в экстремальных и ресурсно-ограниченных средах на Земле, где автономные биотехнологические системы могут заменить часть традиционных производственных процессов.
© iXBT
