Bakterie na nanokablu

Obserwacje zmian właściwości fizykochemicznych dennego błota morskiego, wewnątrz którego panują warunki beztlenowe, sugerują iż obecne tam kolonie bakterii mogą być połączone w swego rodzaju sieć elektryczną. Nanokable łączące poszczególne komórki i kolonie pełniłyby funkcję transportera ładunku elektrycznego - donosi "Nature".

Naukowcy z duńskiego Aarhus University przyznają, iż hipoteza sugerująca możliwość bezpośredniego kontaktu elektrycznego (za pomocą nanokabli syntetyzowanych przez bakterie) pomiędzy poszczególnymi komórkami znajdującymi się w różnych warstwach osadów dennych jest śmiała i w pewnym sensie przekracza uznawane dziś normy w mikrobiologii.
Na trop nowego odkrycia naukowcy wpadli przypadkowo.

Pozostawione w zlewkach resztki osadów dennych zawierające siarkowodór, po pewnym czasie zachowywały się tak, jakby siarkowodór zgromadzony w błocie reagował z tlenem zawartym w wodzie lub w warstwie osadów mających bezpośredni kontakt z natlenowaną cieczą. Według naukowców dla tego typu zjawiska nie ma dziś jednoznacznego naukowego wyjaśnienia.

Jedną z możliwości, jaka nasunęła się duńskim naukowcom, jest obecność w błocie nanokabli, które wytworzone przez bakterie przenoszą elektrony pomiędzy poszczególnymi koloniami drobnoustrojów.

W teorii, sytuacja wyglądałaby tak:

Bakterie beztlenowe zawarte w głębszych warstwach błota (gdzie nie ma tlenu) podczas zwykłych procesów metabolicznych przetwarzają siarkowodór, wytwarzając niezbędną dla siebie energię oraz elektrony, które poprzez sieć nanokabli przenoszone byłby do koloni bakterii tlenowych, zlokalizowanych w bliższych, powierzchniowych warstwach błota (gdzie obecny jest tlen). Te kolonie wykorzystywałyby odebrane elektrony do redukcji tlenu, w procesie oddychania.

Według profesora Lars'a Peter'a Nielsen'a z Aarhus University, odległość pomiędzy poszczególnymi koloniami (tlenowymi i beztlenowymi) mogłaby dochodzić nawet do 1 centymetra. Bakterie byłyby w takim wypadku połączone naturalnymi nanokablami, za pomocą których odbywałby się transport ładunku elektrycznego.

Choć jak przyznają sami autorzy, proponowane wyjaśnienie jest bardzo śmiałą teorią, jednakże obserwowane w analizowanych próbkach zjawiska jednoznacznie wskazują na kluczową rolę ładunku elektrycznego obecnego w osadach dennych, a szybkość zachodzących zmian sugeruje bezpośredni kontakt elektryczny pomiędzy poszczególnymi warstwami błota i znajdującymi się tam drobnoustrojami. Dodatkowo, znane są mikrobiologom bakterie, które wytwarzają nanokable. KLG

PAP - Nauka w Polsce