Shewanella使用像上面图像中的纳米线在氧气稀缺时寻找金属。
希瓦氏菌在其生长时形成菌落,导致形成称为生物膜的薄粘液。
虽然完全由微生物来源产生的能量运作的城市,城镇和宇宙飞船仍然是科幻小说的东西,但是这样一个未来所需的科学知识可以通过最新的微生物调查等研究来到达国际空间站。通过SpaceX CRS-15将在微重力条件(Micro-12)下研究外生生物的生理学和适应性的实验传递给轨道实验室。本研究通过在微重力条件下测试一种名为Shewanella oneidensis MR-1(Shewanella)的不寻常细菌微生物的性能,推进了基础科学和生物技术应用的研究。
通常,生物体利用氧气来转移为其代谢提供动力的电子。然而,顾名思义,外生电生物可以从外部环境中获取能量。S hewanella在低氧或无氧环境中使用金属为自身创造能量 - 这种特性可以为太空旅行提供便利。
"对于人类使用,S hewanella是清洁有机废物和同时产生电力的理想选择," 美国宇航局位于加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心的首席研究员John Hogan说。
随着NASA展望低地球轨道以外的任务,生命支持和电力系统需要缩小规模,同时提高效率以更好地利用有限的资源。实现此目的的一种方法是使用来自一个系统的废物来为其他系统供电。盯着 S hewanella 的过程捎带可能是朝着关闭这个循环迈出的一步。
然而,可靠性与规划空间时的效率同样重要。尽管Shewanella在地球上的行为有很好的记录,但它对微重力的反应和表现仍然未知。为此,Micro-12将检查生物体在微重力中对生物膜的使用,细胞外电子传递以及整体适应性和性能。
这些生物膜看起来像一种薄的粘液状物质,对细菌的连接和生长能力至关重要。当氧气稀少时,在岩石上生长的菌落使用纳米线,来自生物膜的小附属物,在岩石中寻找金属并切换到它们的备用呼吸系统。Micro-12测试微生物是否阻碍了生物体生物膜的完整性。
如果细菌表现良好,Shewanella可以为探索车辆优雅,自我维持的垃圾发电系统提供更大的解决方案。在地球上,Shewanella也是能源生产系统的有力候选者,特别是在富含废物的环境中。
"为了给你一个关于Shewanella如何使用的具体例子,考虑废水处理厂,"Hogan说。"这些工厂的废弃物中有大量的能源,只是作为污泥被抛弃。但如果将电极和希瓦氏菌作为处理系统的一部分添加,那么这些植物就会产生很大一部分自己的电力。"
虽然它是同类中最着名和研究最多的有机体,但Shewanella并不孤单。Micro-12可为未来类似生物的微重力研究铺平道路。
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