https://bodybydarwin.com
Slider Image

En mikroskopisk svamp kunne kopiere vores kerneaffald fra den kolde krigstid

2020

Under den kolde krig producerede De Forenede Stater en virkelig forbløffende mængde radioaktivt affald. Vi kunne ikke bortskaffe meget af dette slam, og det lækker fra underjordiske lagertanke siden 1950'erne. I årenes løb har det forurenet jord over 2 milliarder kubikmeter og næsten 800 milliarder liter grundvand ved lave niveauer.

At rense dette rod vil være en skræmmende opgave, men forskere har netop indrulleret en ny allieret. Det viser sig, at vores bedste indsats for at indeholde radioaktivt affald måske er at sætte gær på det. Mange af disse bittesmå svampe kan overleve ekstremt radioaktive og sure forhold, rapporterede forskere 8. januar i tidsskriftet Frontiers in Microbiology . Hvad mere er, de danner gunk kaldet biofilm, der potentielt kan fange affaldet.

”Potentialet for gær er enormt, ” siger medforfatter Michael Daly, en patologiprofessor ved Uniformed Services University of the Health Sciences (USU) i Bethesda, Maryland. "Du har en enorm gruppe af organismer, der allerede er der, naturligt i miljøet, der kunne høstes til denne slags arbejde."

Omfanget af problemet disse gærer ville tackle er næsten ubeskriveligt stort, siger Daly. Radioaktivt affald fra de 46.000 atomvåben, der blev bygget mellem 1945 og 1986, opbevares på 120 steder rundt omkring i landet. Den største er den spredte Hanford Site i det sydøstlige Washington, hvor de første atombomber blev samlet under Manhattan-projektet. Det indeholder mere end 50 millioner gallon affald.

Lækage ved Hanford har forurenet tilstrækkelig jord og sedimenter til at begrave 10.000 fodboldbaner et dybt gård og forurenet nok grundvand til at holde Niagara-vandfaldene flyde i en måned. Det er hovedsageligt indeholdt i jorden og akviferer ved Hanford, siger Daly, selv om små mængder langsomt siver ind i den nærliggende Columbia-flod.

Den kolde krigs affald er et udvalg af radioaktive versioner af elementer som strontium, uran og plutonium: syrer, der engang blev brugt til at udvinde metal fra uranmalm, tungmetaller som kviksølv og bly og giftige kemikalier. Videnskabsmænd har længe håbet på at finde mikrober hård nok, hvis de er blevet defang eller fanget, en teknik kendt som bioremediation. Bakterier og andre mikroorganismer er relativt billige at dyrke og kunne bruge et par tricks til at neutralisere disse dødbringende materialer. Visse mikrober kan fange radioaktivt affald, så regn ikke vasker det væk, lever af giftige kemikalier eller omdanner tungmetaller eller disse kemikalier til mindre farlige tilstande.

I årtier har Daly og hans kolleger forsøgt at udnytte en mikrob, så hårdt dens kælenavn er Conan the Bacterium. Denne mikrobe, mere korrekt kaldet Deinococcus radiodurans, er en af ​​de mest strålingsresistente livsformer, vi kender til (den kan også modstå tørke, mangel på mad, ekstreme temperaturer og rumvakuum). Over tid lykkedes det forskere at genetisk konstruere denne bakterie til at have evnen til at omdanne giftige kemikalier og tungmetaller til mindre dødbringende former. Men de kunne bare ikke få det til at trives under sure forhold. ”I slutningen af ​​dagen ville den forbandede ting ikke vokse ved citronsaft pH-intervaller, siger Daly.

Han og hans kolleger besluttede at søge efter bedre kandidater i naturen og prøvede mikrober fra ørkener, miner, floder og varme kilder rundt om i verden. Den mest lovende var en rød-hued svamp fra en forladt syre mine dræning facilitet i Maryland. Gæren, en art kaldet Rhodotorula taiwanensis, overraskede forskerne med dens udholdenhed i lyset af syre og kronisk stråling. Oven på dette tolererer det tungmetaller og danner endda biofilm under disse prøvende omstændigheder, et trick Conan aldrig behersker.

Forskerne testede i alt 27 gær for at se, om de kunne håndtere eksponering for skadelige stoffer som kviksølvchlorid. These er virkelig, virkelig giftige tungmetaller, siger Daly. Hvis vi var lidt i os, ville de dræbe os, og disse mikrober blomstrer i disse blandinger af tungmetaller, stråling og [syre] .

De fleste bakterier tåler ikke surhed eller stråling, men begge evner viser sig at være meget almindelige blandt gær. "De er mestre i den lave pH-verden, som Daly siger. På den anden side har svampe en tendens til at være mere følsomme over for varme end bakterier. R. taiwanensis foretrækker at vokse omkring stuetemperatur, men det henfaldende atomaffald kan varme jorden omkring stålopbevaringstanke til omkring 120 grader Fahrenheit. Dette ville dog ikke nødvendigvis forhindre mikroberne. Placeret en lille afstand fra lagertanke, kunne gærerne fange lækkende affald uden at give efter for varmen.

Ideelt set kunne forskellige stammer af gær og bakterier slå sig sammen, siger Rok Tkavc, en adjungeret patologiprofessor og stabsforsker ved Henry Jackson Foundation for the Advancement of Military Medicine ved USU. Han rapporterede for nylig, at når Deinococcus radiodurans blandes med andre bakterier, ser det ud til at give sine naboer strålingsresistens. Disse cocktails kunne potentielt bruges til at bekæmpe radioaktivt affald frigivet ved nukleare nedsmeltninger samt det, der er tilbage fra den kolde krig.

For Hanford-stedet ville en vellykket oprydning betyde at holde radioaktive elementer ude af Columbia-floden i de tusinder af år, det tager dem at henfalde til mindre farlige former. ”Vi kan ikke slippe af med strålingen; ingen kan gøre det, ”siger Daly. ”Det eneste, vi kan forestille os at gøre for at beskytte os selv, er at indeholde det, for at forhindre, at det kommer ud.”

Her er hvorfor din krop lagrer mere fedt på visse steder

Her er hvorfor din krop lagrer mere fedt på visse steder

Hvorfor erektil dysfunktionsmedicin kan have alvorlige bivirkninger

Hvorfor erektil dysfunktionsmedicin kan have alvorlige bivirkninger

Nej, der har ikke været en vellykket menneskelig hovedtransplantation

Nej, der har ikke været en vellykket menneskelig hovedtransplantation