Vi khuẩn có thể biến kim loại thành vàng

Nghe có vẻ giống như trong những câu truyện về giả kim thuật, tuy nhiên loại vi khuẩn bí ẩn này hoàn toàn có thật.

Trong suốt lịch sử của nhân loại, việc biến những thứ bình thường hoặc kim loại thành một thứ khác được định nghĩa bằng sức mạnh ma thuật hoặc thậm chí là phép màu do các thực thể thần thánh thực hiện. Tuy nhiên những điều này đều chỉ là truyền thuyết, chủ yếu là do con người không hiểu khoa học và đã có những người lợi dụng nó để lừa những người kém hiểu biết hơn.

Gần gũi hơn với hiện tại của chúng ta, sức mạnh ma thuật biến những thứ bình thường thành một thứ phi thường này được định nghĩa bằng thuật ngữ giả kim thuật, một thứ cũng được thực hiện bởi các pháp sư hoặc những người khai thác “sức mạnh ma thuật”. Có rất nhiều câu chuyện cổ tích và truyện thiếu nhi định nghĩa việc biến kim loại, chẳng hạn như thép hoặc đồng, thành vàng nguyên chất tuy nhiên những điều này vẫn chỉ là sự tưởng tượng của con người.

Giống như nhiều nguyên tố khác, vàng có thể luân chuyển trong một chu trình sinh địa hóa bao gồm: tan rã, di chuyển xung quanh và cuối cùng là tái tập trung lại trong trầm tích của Trái Đất. Vi sinh vật cũng tham gia vào tất cả các bước của quá trình này. Điều này khiến các nhà khoa học đặt ra câu hỏi rằng, làm thế nào chúng không bị nhiễm độc bởi những hợp chất có độc tính cao hình thành từ ion vàng trong đất.

Khi công nghệ phát triển và kiến thức khoa học của chúng ta được nâng cao, chúng ta hiểu rằng những câu chuyện cổ tích này thực sự có thể xảy ra, và điều này đã được chứng minh bởi một loại vi khuẩn được tìm thấy vào năm 1976 tên là Cupriavidus Metallidurans, sống trong đất giàu các nguyên tố độc hại.

Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Martin Luther Halle Wittenberg, đã phát hiện ra các quá trình phân tử chiết xuất vàng từ kim loại do vi khuẩn này tạo ra. Mặc dù quá trình hóa học đằng sau nó khá phức tạp nhưng ở đây, chúng ta sẽ cố gắng giải thích nó một cách đơn giản.

Vi khuẩn này bị thu hút bởi hầu hết các loại kim loại, nhưng từ những nghiên cứu được thực hiện, chúng ta biết được rằng loại vi khuẩn này có thể thực hiện quá trình tạo ra các cục vàng nhỏ từ các kim loại như đồng. Nếu vi khuẩn phát hiện có quá nhiều đồng xung quanh, nó sẽ giải phóng một loại enzym đặc biệt gọi là CupA, enzym này thực chất là một “chiếc máy bơm” trên thành vi khuẩn có thể bơm ra các kim loại nặng độc hại.

Vi khuẩn này thực sự đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra thứ mà các nhà khoa học gọi là vàng thứ cấp. Sự phá vỡ cấu trúc này xuất hiện từ việc tạo ra quặng vàng hình thành địa chất (vàng nguyên sinh). Metallidurans tinh chế vàng theo phương pháp sinh học, thay vì các phương pháp truyền thống sử như dụng hóa chất độc hại để chiết xuất các kim loại nặng độc hại như xyanua và clo.

Theo các nhà khoa học, vàng nguyên thủy (primary gold) là loại vàng cổ xưa được tạo thành từ các quá trình địa chất, trong khi đó vàng thứ cấp thì trẻ hơn nhiều, và ở gần bề mặt hơn, thường ở dạng quặng. Sự hình thành của nó có thể được giải thích như sau: trong quá trình nước ngầm hòa tan vàng nguyên thủy và vận chuyển nó lên trên, một số vi khuẩn có thể đã “nuốt” những mẩu vàng nguyên thủy tí hon này rồi đi lên bề mặt.

C. metallidurans phát triển mạnh trong đất chứa cả hydro và một loạt các kim loại nặng độc hại. Điều này nghĩa là vi khuẩn C. metallidurans không phải cạnh tranh nhiều với các sinh vật khác. Chúng sử dụng enzyme CupA để vận chuyển đồng ra khỏi tế bào. Nhưng sự hiện diện của vàng gây ra một vấn đề mới. Khi có mặt các hợp chất của vàng, enzyme CupA bị ức chế, điều này khiến các hợp chất của đồng và vàng vẫn còn trong tế bào vi khuẩn.

Các nhà khoa học nói rằng vi khuẩn có thể biến cả một con tàu chở đầy vàng clorua thành vàng nguyên chất chỉ trong vài tuần. Nghe có vẻ như loại vi khuẩn này sẽ giúp cho rất nhiều người trở nên giàu có khi sở hữu chúng, tuy nhiên trên thực tế, việc tạo ra vàng từ loại vi khuẩn này sẽ cần phải tạo ra một môi trường vô cùng độc hại.

Thách thức lớn xung quanh vấn đề này là tạo ra một hệ sinh thái đủ độc hại để vi khuẩn sinh sống và phát triển nhằm đạt được khả năng biến một lượng lớn đồng thành vàng.

Như nhà khoa học Dietrich H Nies đã nói: “Đồng và vàng kết hợp thực sự độc hại hơn so với khi chúng xuất hiện riêng lẻ”.

Trong khi những điều cơ bản đã được xác định rõ, thì đối với loại vi khuẩn này, chúng vẫn chưa được các chuyên gia hiểu rõ 100% vì nó dường như không đáng tin cậy trong quá trình biến đồng hoặc các kim loại khác thành vàng – điều này phụ thuộc rất nhiều vào mức độ độc hại mà vi khuẩn có thể sinh sản.

Rất có thể những người trong lịch sử cổ đại hoặc thậm chí thời trung cổ (những người được gọi là phù thủy hoặc những người thực hiện thuật giả kim) đã hiểu cách thức hoạt động của loại vi khuẩn này và sử dụng nó để biến kim loại thành vàng hoặc thậm chí có thể cho các mục đích khác.

Các nhà sử học đang cố gắng xem qua các văn bản lịch sử để xác định xem có bất kỳ đề cập nào về vi khuẩn này hay không nhằm nỗ lực hiểu rõ hơn về quá trình này hoặc các khả năng khác mà nó có thể có.

Lifehub tổng hợp