Посменная работа над золотым самородком
В некоторых формах жизни мы ненавидим бактерии - слизистые биопленки точно не вызывают положительных ассоциаций. Таким же образом происходит социализация микробов в почве. Однако здесь вид необычайно благороден.
В Кулгарди, Австралия, когда началась золотая лихорадка, все, что вам нужно было сделать, это наклониться. Потому что, как гласит легенда, заветный драгоценный металл лежал прямо у ваших ног и заманчиво блестел на солнце. Самородки также заманиваются в почву и особенно в ручьи старого золотодобывающего городка. Это так называемое вторичное золото существовало не всегда, а только образовывалось при выветривании месторождений первичного золота.
Исследователи из Австралийского национального университета в Актоне обнаружили золотые самородки на дне двух золотых приисков - Томакин и Мисс Голдмайн. Присмотревшись под электронным микроскопом, они обнаружили структуры, которые до них привлекали внимание других исследователей: поверхность зерен размером до 2,5 миллиметров напоминала губку, состоящую из крошечных скоплений мелких, позолоченные сферы. Биологи смогли подтвердить, что это сохранившиеся бактериальные реликвии: им удалось обнаружить в сферах следы генетического материала - ДНК, которая, как оказалось, произошла от более чем тридцати различных видов бактерий. Они жили давным-давно в биопленке, покрывающей металл. В частности, один микроб, как показал генетический анализ, был родным для всех исследованных золотых самородков: Ralstonia metallidurans. Но что именно эта бактерия делает со всеми золотыми самородками?
Ralstonia metallidurans, как известно, выживает в среде, богатой тяжелыми металлами. Рейт впервые смог показать, что бактерия восстанавливает растворенный в лаборатории хлорид золота до такой степени, что образуется нерастворимое элементарное золото (Au). При этом микроб каким-то образом вводит электроны в соединение. Рейт также считает, что знает, почему микроорганизм ведет себя таким образом: он детоксифицирует свой метаболизм, потому что растворимое соединение золота токсично для Ralstonia, а элементарное золото - нет. Фактически, исследователи заметили, что живые бактерии несут с собой крошечные самородки золота. Некоторые отложили благородный металл непосредственно под поверхностью клетки, другие, в свою очередь, позолотили всю свою клеточную мембрану - последние, вероятно, отложили металл в комплексе с серой и фосфором..
Рейт предполагает, что бактерия ведет себя точно так же и в природе. Сначала он видит ряд помощников, других почвенных бактерий и грибов, которые мобилизуют растворенные соединения золота с водой в почве. Таким образом, окисленный металл (Au+III или Au+I) сначала попадет в отдаленные районы и с годами будет минерализован там Ralstonia и другими микроорганизмами.. Слой за слоем бактерии откладывают почти невидимые крупинки золота. Затем, когда микробы рано или поздно умирают, их золотые клеточные мембраны остаются бессмертными. Затем на них натягивается биопленка бактерий нового поколения - рост подобен бактериальному коралловому рифу, состоящему из покрытых золотом клеточных мембран.
Золотые самородки также могут образовываться в результате биоминерализации - так исследователи называют микробный процесс. И, возможно, Ralstonia metallidurans действительно была дойной коровой в Coolgardie. Конечно, не все золотые самородки происходят из бактериальной кузницы, однако, как подчеркивает Райт, некоторые организмы определенно производят золото. Исследовательская группа теперь хочет выяснить, что именно происходит, когда Ralstonia оседает в богатой почве. В принципе было бы достаточно, если бы вы высыпали в почву растворимые соединения золота, добавили бактерии и затем терпеливо ждали. Кто знает, может, действительно найдутся золотые самородки. Однако в природе этот процесс мог занять несколько миллионов лет.