Многие бактерии отличаются удивительной выносливостью и жизнеспособностью даже в условиях, считающихся слишком суровыми для жизни: они обитают в полярных льдах, в очень токсичной среде, в подлёдных озёрах, в чрезвычайно сухих и жарких или холодных пустынях. Некоторые вполне себе выживают даже в космосе.
Учитывая всё это, неудивительно, что существуют бактерии, которые прекрасно себя чувствуют в… бетоне. Так-то не особо гостеприимная среда. Тем не менее бактерии действительно живут в нём, а не просто выживают.
Об этих видах мало что известно и учёные не до конца разобрались, какие последствия может иметь такое соседство для строений из бетона.
Поэтому учёные из Университета Дэлавера (Ньюарк, США) провели исследование микробного сообщества бетона. Они хотели выяснить, как микроорганизмы туда попадают, как развиваются и как это может использовать себе во благо человек.
Команда учёных изготовила 40 бетонных цилиндров. Часть из них была сделана из стандартной смеси, которая подвержена разрушающей бетон реакции щёлочи с кремнеземом. Другая часть – из летучей золы, которая устойчива к этим реакциям. Их все оставили на крыше на два года и каждые шесть недель учёные собирали образцы ДНК микроорганизмов.
Изучив образцы, учёные пришли к выводу, что 50-60% бактерий изначально были в сырье, преимущественно в гравии и песке.
Другие попали в бетон из окружающей среды через трещины в материале. Самыми распространёнными типами микроорганизмов оказались протеобактерии, фирмикуты и актинобактерии.
Как правило, со временем разнообразие микробов сокращалось. Что, впрочем, неудивительно, учитывая особенности среды. Но, что интересно, каждое лето учёные наблюдали небольшое увеличение этого разнообразия, а также некоторые сезонные изменения в составе.
«Что они едят? Возможно, они поедают "трупы" других микробов. Если нечего есть, некоторые из них могут образовывать споры или спящие клетки и ничего не делать, пока не пойдёт дождь, а затем съедают столько, сколько могут, и снова впадают в спячку», — рассуждает микробиолог Джули Мареска.
Учёным предстоит провести ещё очень много работы, чтобы лучше понять этот маленький мир. И это тоже важно (не коронавирусом единым), ведь последствия жизнедеятельности этих микроорганизмов могут быть огромными. Все мы так или иначе пользуемся изделиями из бетона. А некоторые в нём буквально живут. Наравне с бактериями.
Команда выявила несколько родов бактерий, включая Arcobacter, Modestobacter, Salinicoccus, Rheinheimera, Lawsonella и Bryobacter, которые, вероятно, влияли на разрушение бетона.
Чисто гипотетически постоянный мониторинг жизнедеятельности этих бактерий в бетонных конструкциях можно использовать как систему раннего предупреждения об опасности разрушения, по крайней мере в старых зданиях, риск обрушения для которых особенно велик.
Также в перспективе микробы могут сыграть активную роль в устранении повреждений в бетоне. (Учёные изучают возможность залечивания трещин довольно давно.) Многие из микроорганизмов производят карбонат кальция – он может заполнить трещины. Так что не исключено, что в будущем получится использовать микробное сообщество бетонных конструкций на благо человека.
Исследование было опубликовано в журнале mSystems.
Мы пишем про достижения науки, суперсовременные технологии и их внедрение, рассказываем о том, каким будет будущее. Если вам нравятся наши новости, подписывайтесь на наш канал и не забывайте ставить лайки. Эти нехитрые действия помогают нам в развитии и сборе средств для финансирования проекта.
Также наши сообщества есть в Telegram, twitter, ВК, Facebook, "Одноклассниках". Приходите, если вы бываете там чаще, чем на Дзене.