قالب جامع الذهب

تربى فطر Fusarium الحية في التربة جزيئات الذهب في فراء الفطر

يمكن للفطر Fusarium oxysporum أن يتراكم الذهب من التربة ويخزنها كجزيئات ذهبية في خيوطها الفطرية ، كما يظهر في هذا الرسم المجهر الإلكتروني. © CSIRO
قراءة بصوت عال

اكتشاف مفاجئ: اكتشف باحثون في أستراليا أن القالب الموجود في التربة يمكن أن يتراكم الذهب في خيوطه الفطرية. الفطر يذوب الذهب من الأرض ويشكل جزيئات ذهبية صغيرة تخزنها في نسيجها. وهكذا ، تبين أن هذه الفطريات هي فاعل غير معروف حتى الآن في دورة الكيمياء الجيولوجية الحيوية للذهب ، كما أفاد باحثون في مجلة "Nature Communications".

لقد كان الذهب معدنًا ثمينًا مطمئنًا منذ آلاف السنين ، ولكن لا يزال هناك بعض الألغاز المتبقية. حتى الآن ، تم توضيح جزء منه فقط كيف تم إنشاء رواسب الذهب العظيمة للأرض. وقد ساعدت الزلازل أو الزرنيخ أو وجود خام النفط واليورانيوم في التخفيف من بعض هذه الحوادث ، في حين ساعد البعض الآخر المعادن الغنية بالمعادن على تخصيب الذهب. كما يمكن لبعض أنواع الأشجار أن تخفف الذهب من التربة وتخزينها في أوراقها.

البحث عن آثار في "المثلث الذهبي"

اكتشف الباحثون الآن كائنًا آخر "لهواة جمع الذهب" - فطريات العفن. يوضح تسينج بوهو من مركز أبحاث المعادن في CSIRO: "من المعروف أن القوالب تتحلل وتعيد تدوير المواد العضوية وأيضًا تمتص المعادن مثل الألمنيوم أو الحديد أو المنجنيز أو الكالسيوم". "لكن الذهب خامل كيميائيًا إلى درجة أن تفاعل الفطريات به غير عادي ومثير للدهشة".

ومع ذلك ، هذا هو بالضبط ما يحدث في ما يسمى "المثلث الذهبي" في غرب أستراليا ، وتشتهر هذه المنطقة التي تبعد حوالي 100 كيلومتر جنوب شرق بيرث برواسبها الذهبية ، وفي بعض الحالات تصل الطبقات الحاملة للذهب إلى خمسة أمتار من سطح الأرض. نتيجة لذلك ، تحتوي التربة أيضًا على كميات متزايدة من مركبات الذهب والذهب المذابة. لمعرفة ما إذا كان وكيفية استخدام الكائنات الحية للتربة ، قام بوهو وفريقه بدراسة عينات التربة والكائنات الحية الدقيقة التي تحتوي عليها.

العفن مع جزيئات الذهب

النتيجة المدهشة: لم تكن البكتيريا الغريبة ، ولكن الفطريات الشائعة التي يبدو أنها تستخدم وتثري الذهب في التربة. أينما كان Fusarium oxysporum موجودًا في التربة ، كانت هناك أيضًا درجات ذهبية مرتفعة. كشفت التحليلات المجهرية أن خيوط خيطي من هذه الفطريات كانت مغطاة جزيئات الذهب دقيقة مرارا وتكرارا. عرض

لكن كيف وصل هذا الذهب إلى الفطريات؟ لمعرفة ذلك ، ترك الباحثون القالب ينمو على وسائط المغذيات الغنية بالذهب. وقال بوهو وفريقه "بعد أسبوعين ، تشكلت حلقة من المواد المغذية المنضب بالذهب حول المستعمرة الفطرية". في الوقت نفسه ، تم إثراء الكتلة الفطرية المركزية بشدة بالذهب. وقال الباحثون "كمية الذهب في المركز كانت أعلى بنحو 6.5 أضعاف ما كانت عليه في المنطقة الفقيرة المؤكسدة."

مخطط تحول الذهب في أحافير الفطريات: يقوم Superoxide بحل الذهب الغروي ويقوم بتحويله إلى أيونات الذهب. ثم تشكل هذه المجمعات مع بروابط المنتجة داخل الخلايا وترتبط إلى المواقع. oh Bohu et al / Nature Communications ، CC-by-sa 4.0

أكسدة الذهب

كشف تحليل آخر أن القالب يمكنه أكسدة الذهب المعدني إلى أيونات الذهب المذابة ثم دمج الذهب في أنسجته. ومع ذلك ، يبدو أن الفطر يستخدم مزيجًا من شركاء ارتباط جزيئي مؤكسد قوي ومناسب: "إن الفطريات التي تنمو في التربة الحاملة للذهب تستخدم على ما يبدو ليجندات محددة بالذهب لتثبيت الذهب الأيوني في نظامها ،" mutma يقول العلماء.

مثير للاهتمام أيضًا: يبدو أن العفن يستفيد من تخصيب الذهب في أنسجته. تطورت مستعمرات الفطريات التي نمت على وسائط المغذيات الحاملة للذهب بشكل أسرع وأفضل من مستعمرات السيطرة على الركيزة بدون الذهب ، كما أشار بوهو وفريقه. "وبالتالي ، فإن الذهب ربما لا يكون مجرد عنصر غير نشط ، ولكنه عامل حيوي حاسم للنظم الإيكولوجية الفطرية في هذه التربة الحاملة للذهب" ، حسب قولهم.

ممثل في دورة الذهب الدنيوية

وقال بوهو وفريقه: "تظهر دراستنا أن الفطريات ، وهي مكون رئيسي في ميكروبيوم التربة ، يمكنها دفع أكسدة الذهب على سطح الأرض". هذا هو أول دليل على أن الفطريات تلعب أيضًا دورًا مهمًا في دورة الكيمياء الحيوية للذهب. ربما يمكن استخدام أوكسيسبورام الفيوزاريوم للإشارة إلى حوادث الذهب الخفية.

يمكن أن تكون إعادة التدوير الحيوي فائدة عملية أخرى: يمكن أن تستخدم القدرات التأكسدية للفطر فيوزاريوم لاستعادة الذهب من النفايات الإلكترونية وغيرها من النفايات. لأن الفطر يحقق بشكل طبيعي ما كان مطلوبًا في السابق من مذيبات قوية وسامة. (Nature Communications، 2019: doi: 10.1038 / s41467-019-10006-5)

المصدر: CSIRO

- ناديا بودبريجار