https://frosthead.com

Neki mikrobi mogu jesti i disati električnu energiju

U državi New York, kada se snijeg topi, jezero Oneida počinje sakupljati mangan. U kombinaciji s kisikom iz zraka stvara manganov oksid koji tone u korito jezera. No, kako Corey S. Powell izvještava za Popular Science, znanstvenici nisu pronašli spoj na nivoima koje bi očekivali, a misteriju nestalog manganovog oksida postavio je mikrobiolog Kenneth Nealson, koji je tražio mikrob koji bi izgledao kao da ne bi smio ne postojim.

Trebalo mu je nekoliko godina, ali pronašao ga je - Shewanella oneidensis, bakterija koja živi od otrovnog teškog metala, mangana.

Powell piše upravo zašto je Shewanella tako neobično:

Za većinu živih bića koja dišu zrak, Nealson kaže, „glukoza koju jedemo opskrbljuje elektrone, kisik koji udišemo prima elektrone, a tok elektrona je ono što pokreće naša tijela.“ To je osnovni metabolizam. Izazov za svaki organizam je pronalaženje oba izvora elektrona i mjesta da ih odbaci kako bi dovršili krug. Shewanella troši elektrone iz ugljikohidrata, ali ih ispušta na neobičan način: „Pliva se do metalnog oksida i diše ga.“ Nealson kaže. "To nazivamo" disanje stijena. " ”

Bakterija raste iz svoje membrane posebne žice koje prevoze elektrone iz ćelije i talože ih na teški metal. Magnezov oksid djeluje, ali isto tako rade i drugi teški metali poput olova. Ostala otkrića otkrila su bakterije koje djeluju obrnuto - pročišćavaju elektrone iz metala i minerala. Razmjena elektrona dovršava taj krug. Rezultat je život koji jede i diše električnu energiju.

Moh El-Naggar, drugi istraživač u USC-u, proizveo je videozapise u kojima se prikazuju ove bakterije u djelovanju, uzgajajući te sonde slične žicama.

Godine 1988., kada je Nealson objavio svoja otkrića o Shewanelli, pobijao je dugoročne pretpostavke o biologiji, parafrazirajući profil Realke Fairley Raney iz Nealsona na AAAS.org. Ali sada znamo da su Shewanella i drugi mikrobi važni pokretači u načinu na koji Zemlja kruži metalom.

Ipak, postaje čudnije. Jedna od Nealsonovih studentica, Annette Rowe, pronašla je šest novih bakterijskih sojeva izbačenih iz dna oceana kojima uopšte ne treba izvor ugljika, izvještava Powell. Mogu živjeti od električne energije sami.

Sve studije života u ekstremima na Zemlji pokazuju znanstvenicima kako život može izgledati na drugim planetima. Powell piše:

Pomicanje za elektronom i klijanje nanowires-a su strategije za opstanak kada nema dovoljno hrane koja bi mogla mnogo rasti i natjecati se - dovoljno je samo da pomogne lovcu organizma da spusti i održi plamen života. Takvi su uvjeti uobičajeni u dubokim oceanskim sedimentima i daleko pod zemljom. Ako život postoji na Marsu i drugim svjetovima (Europa? Titan?), Postoji velika vjerojatnost da je i on zgušen u postavkama ograničenim resursima daleko ispod površine.

Buduće misije za otkrivanje tragova života na drugim planetima mogu uzeti u obzir bakterije koje gutaju elektrone. Nealson ističe da na Zemlji postoji gradijent električnog potencijala u zemlji koji se smanjuje s dubinom. Kako dublje dolazite, za hranu su dostupni samo elektroni, pa se bakterije koje žive tamo prilagođavaju jesti električnu energiju - postavljajući tako gradijent. Da bi vidjeli taj znak života, sve buduće misije trebale bi obaviti sondiranje u zemlju i mjerenje.

Neki mikrobi mogu jesti i disati električnu energiju