Bakterije koje žive u pustinji koje se hrane sunčevom svetlošću, gutaju ugljen-dioksid i emituju kiseonik mogle bi da se ugrade u boju koja dopunjuje vazduh u staništu na Marsu.
Zove se Chroococcidiopsis cubana, a naučnici su razvili biopremaz koji emituje merljive količine kiseonika na dnevnoj bazi istovremeno smanjujući količinu ugljen-dioksida u vazduhu oko sebe. Ovo ima implikacije, ne samo za svemirska putovanja, već i ovde kod kuće na Zemlji, prema timu koji vodi mikrobiolog Simon Krings sa Univerziteta u Sariju u Velikoj Britaniji.
„Sa povećanjem gasova staklene bašte, posebno CO 2 , u atmosferi i zabrinutosti zbog nestašice vode zbog rastuće globalne temperature, potrebni su nam inovativni, ekološki prihvatljivi i održivi materijali“, kaže bakteriolog Suzi Hingli-Vilson sa Univerziteta u Sariju.
„Mehanički robusni, biopremazi spremni za upotrebu ili ‘žive boje’ mogu pomoći u suočavanju sa ovim izazovima smanjenjem potrošnje vode u procesima baziranim na bioreaktorima koji su tipično intenzivni za vodu.“
Chroococcidiopsis je čudan mali rod zveri. Ako postoji mesto na Zemlji za koje mislite da nijedan život ne bi mogao da se kupi, verovatno ćete tamo pronaći vrstu ove bakterije. Koristi čudnu vrstu fotosinteze koja može maksimalno iskoristiti uslove ekstremno slabog osvetljenja, sa rezervnim mehanizmom za preživljavanje za još tamnija mesta. Pronađen je u mrklom mraku ultra dubokih pećina i u donjoj Zemljinoj kori ispod okeanskog dna.
Chroococcidiopsis cubana ponekad živi u pustinjama, u uslovima koji nisu slični onima na Marsu. I, kao i druge cijanobakterije, njen metabolizam ima neka poželjna svojstva. Bakterija uzima CO 2 , koji fiksira da bi se fotosintezom transformisala u organska jedinjenja, oslobađajući kiseonik kao deo procesa.
Krings i njen tim su želeli da razviju biopremaz koji koristi ova svojstva. To su premazi, poput boje, u koje su žive bakterije ugrađene u slojevima. Moraju biti izdržljivi, bez sastojaka koji mogu oštetiti bakterije u njima.
Ovo je izazovnije nego što se čini: matrica biopremaza treba da bude porozna, da omogući hidrataciju i transport ćelija, ali mehanički robusna i tvrda. Tim je razvio metodu mešanja lateksa sa česticama nanogline koja je postigla ova svojstva, bezbedno inkapsulirajući njihove bakterije.
Sledeći korak je bio da se uverimo da boja radi kako je predviđeno i da mali mikrobi u njoj nastavljaju da žive srećnim, sićušnim životima. Tim je posmatrao njihov premaz tokom 30 dana, vršeći merenja izlaza kiseonika i unosa CO 2 .
Otkrili su da boja konstantno oslobađa kiseonik brzinom do 0,4 grama kiseonika po gramu biomase dnevno, i da je to ostalo stabilno tokom čitavog meseca. To je do 400 grama (14 unci) kiseonika za svaki kilogram (35 unci) boje. Pored toga, boja je apsorbovala CO 2 . Istraživači su svoj izum nazvali Green Living Paint.
Taj izlaz verovatno ne bi bio dovoljan sam po sebi za stanište na Marsu; timu astronauta koji žive na Marsu godinu dana biće potrebno oko 500 metričkih tona kiseonika; ali svako malo kiseonika koje se može uneti in situ na crvenu planetu će smanjiti količinu kiseonika koja će biti potrebna svemirskim misijama da se tamo otpreme na svemirskom brodu.
„Fotosintetička Chroococcidiopsis ima izvanrednu sposobnost da preživi u ekstremnim okruženjima, kao što su suše i nakon visokog nivoa izloženosti UV zračenju“, kaže Krings. „To ih čini potencijalnim kandidatima za kolonizaciju Marsa.“
