איך נוצר זהב? כמו במערכת העיכול שלכם!

במעמקי האדמה, הרחק מעיני האדם, מתרחש תהליך שרבים מאיתנו כנראה היו רוצים מאוד שיתרחש קצת יותר קרוב אליהם: חיידקים זעירים הופכים מתכות רעילות לחלקיקי זהב נוצצים. תגלית זו, שזכתה לתשומת לב מדעית בשנים האחרונות, חושפת את הפוטנציאל המדהים של המיקרוביום (כלומר מכלול החיידקים) של כדור הארץ, ומעלה שאלות מרתקות על הקשר בין תהליכי חיים למינרלים יקרים.

האחראי הראשי לתהליך הוא חיידק בשם Cupriavidus metallidurans, מיקרואורגניזם שנמצא בסביבות עשירות במתכות כבדות, כמו מכרות או אתרי פסולת תעשייתית. חיידק זה פיתח יכולת יוצאת דופן להתמודד עם רעילות של מתכות כמו זהב ונחושת: במקום להיכנע לרעילות, הוא למד "לנשום" אותן, תוך שימוש בתהליכים ביוכימיים מורכבים. מחקרים שנערכו באוניברסיטת מרטין לותר (הרפורמטור הנוצרי, לא לוחם זכויות השחורים האמריקאי) בהאלה שבגרמניה, הראו כי החיידק מסוגל להפוך תרכובות זהב מסיסות לחלקיקי זהב מוצקים, תהליך שמכונה "ביומינרליזציה". התוצאה שלו היא גרגירי זהב זעירים שמצטברים בתוך או סביב תאי החיידק.

איך זה קורה? החיידק משתמש באנזימים מיוחדים כדי לנטרל את רעילות תרכובות הזהב. הוא מפריש את הזהב בצורה של ננו-חלקיקים, שגודלם כמה מיליוניות המילימטר. תהליך זה לא רק מגן על החיידק, אלא גם משאיר מאחוריו "אוצרות" מיקרוסקופיים. מדענים משערים כי תהליכים כאלה עשויים להסביר כיצד נוצרו חלק ממצבורי הזהב הטבעיים בכדור הארץ – במיוחד באזורים גיאולוגיים פעילים, שבהם חיידקים משגשגים.

לגילוי הזה אינו רק משמעות מדעית – יש לו השלכות מעשיות; חוקרים בוחנים כיצד ניתן להשתמש בחיידקים אלה כדי לשפר את תהליכי הכרייה, תוך הפחתת הנזק הסביבתי. כיום, כריית זהב משתמשת בכימיקלים רעילים כמו ציאניד, שמזהמים מקורות מים ופוגעים במערכות אקולוגיות. שימוש בחיידקים עשוי לאפשר "כרייה ירוקה", שבה מיקרואורגניזמים מפרידים זהב מהסלע באופן טבעי. בנוסף, החיידקים יכולים לשמש למיחזור זהב מפסולת אלקטרונית, שבה יש כמויות זעירות של מתכות יקרות.

אבל הסיפור לא נגמר כאן. התגלית מעלה שאלות פילוסופיות על טבע החיים: האם חיידקים אלה הם "כימאים" של הטבע, שפועלים מיליוני שנים לפני שהאדם המציא את המעבדה? ואולי, כפי שמציעים כמה מדענים, חיידקים דומים תרמו ליצירת מצבורי זהב במקומות כמו אוסטרליה או דרום אפריקה? בעוד המחקר ממשיך, דבר אחד ברור: היצורים הזעירים האלה מוכיחים שהטבע מלא בהפתעות, ושגם במיקרוסקופי יכול להסתתר הברק של זהב.

הכתבה נכתבה בעזרת גרוק.