Oamenii de știință au identificat primele forme de viață electrice, care se hrănesc cu energie pură! Aceste bacterii ciudate pot controla energia în cea mai pură formă a sa, reușind practic să „respire” și să „mănânce” electroni.




Aceste bacterii ne înconjoară, sunt peste tot în jurul nostru, lucru demonstrat de altfel și de către oamenii de știință prin intermediul unui experiment simplu. Ei au înfipt un electrod în sol și l-au bombardat cu electroni, iar bacteriile energetice s-au ivit pur și simplu.

Aceste bacterii electrice par extraterestre

În realitate există mai multe tipuri de bacterii ce supraviețuiesc folosind anumite surse energetice, însa nici una dintre aceste bacterii nu este atât de stranie precum bacteria electrică.

Aceste bacterii electrice sunt diferite comparativ cu orice altă formă de viață de pe Terra. Ele pot manipula electroni obținuți direct din pietre și metale. Au fost catalogate două tipuri de astfel de bacterii electrice, sub numele de: Shewanella şi Geobacteria. Din cercetările realizate reiese că bacteriile electrice se pot dezvolta pe electrozi de baterii electrice, fiind dovada că aceste forme bizare de viață mănâncă și excretă electroni.

Aceste bacterii electrice sunt dovada vie că unele forme de viață nu mai necesită zaharuri sau alți nutrienți, ci că ele pot controla energia în forma sa cea mai pură, sub formă de electroni captați direct de pe suprafața mineralelor. Cercetatorul Kenneth Nealson de la Universitatea din California de Sud, Los Angeles spune:

„Este ceva cu totul și cu totul nemaivăzut până acum, și ne duce cu mintea la o formă de viață extraterestră.”

Echipa acestui cercetător este una dintre puținele care se ocupă de acest gen de cercetare foarte dificilă. Ei cultivă bacterii direct pe electrozi, ținându-le în viață numai și numai prin energie electrică. Dacă ar fi să expunem echivalentul uman al acestei cercetări, s-ar putea compara cu un om care nu își mai ia energia din zaharuri și din alte substanțe hrănitoare, ci își bagă degetele în priză pentru a se alimenta direct de acolo cu energie.

Pentru studiul acestor bacterii, biologii au luat sedimente de pe fundul mării pe care le-au dus în laborator, introducând în ele electrozi.

Pentru început, ei au măsurat tensiunea electrică deja existentă în sedimente, apoi au aplicat pe ele o tensiune ușor diferită. O tensiune electrică un pic mai mare decât cea normală generează un plus de electroni, iar o tensiune ușor mai mică înseamnă că electrodul va accepta cu ușurință electroni din orice sursă de electricitate.

Bacteriile din sedimente pot să mănânce electroni apăruți din tensiunea ușor mai mare decât cea normală, sau pot respira electronii de pe un electrod cu tensiunea ușor mai mică, ceea ce determină apariția unui curent electric. Tocmai acest lucru este analizat de oamenii de știință, ei interpretându-l ca pe un semnal al prezenței unei forme de viață ce a putut fi captată.

Un mod de a respira bizar

La conferinţa de geoştiinţă Goldschmidt care are loc în Sacramento, California, Shiue-lin Li, unul dintre membrii importanți din echipa de cercetători condusă de Nealson, a prezentat rezultatele cercetărilor referitoare la cultivarea bacteriilor electrice în sedimentele recoltate din apele portului Santa Catalina, California. De asemenea, Yamini Jangir de la Universitatea din California de Sud, a prezentat cercetările sale privitoare la creşterea de bacterii electrice ce au provenit din sedimente luate din Valea Morţii aflată în deşertul Mojave din California.

Daniel Bond şi echipa sa de la Universitatea din Minnesota au publicat o serie de cercetări ce dovedesc faptul că ei au reuşit să crească un tip de bacterie care captează electroni de la un electrod de fier. „Această cercetare, afirmă Moh El-Naggar, este dovada cea mai concludentă pe care o avem până acum privitor la existenţa unor bacterii consumatoare de electricitate şi care au fost cultivate pe o sursă de electroni, fără vreun aport de substanţe nutritive.

Nealson spune că lumea urmează să afle mult mai multe si că o serie de informații despre aceste forme de viaţă sunt date spre publicare. O parte din aceste informații sunt furnizate de studenta sa la doctorat, Annette Rowe, care a descoperit opt tipuri diferite de bacterii consumatoare de energie electrică.

Nealson spune: „Asta e ceva extrem de important! Reiese din aceste cercetări că există o întreagă parte a lumii microbiene despre care habar nu avem cine știe ce.

Această biosferă misterioasă este motivul pentru care Jangir şi El-Naggar doresc să cultive bacterii electrice. „Noi folosim electrozi pentru a imita interacţiunile dintre ele„, spune El-Naggar. „Cultivăm ceea ce, practic, este de necultivat, ca sa zicem așa„. Oamenii de știință vor să monteze o baterie în interiorul unei mine de aur din Dakota de Sud pentru a vedea ce ar putea trăi acolo.

NASA este interesată de formele de viaţă care pot trăi în subteran fiindcă acest gen de organisme poate de multe ori supravieţui cu foarte puţină energie, reușind să indice prezenţa unor forme de viaţă în alte regiuni ale sistemului solar.

Totuși ar putea exista și aplicații mai practice ale acestor bacterii, chiar şi aici pe Pământ. Ele ar putea ajuta la curăţarea apelor reziduale sau a apelor subterane contaminate. Nealson le-ar numi Dispozitive Utilitare cu Alimentare Proprie (SPUD – Self-Powered Useful Devices).

De asemenea, s-ar putea afla lucruri de importanță majoră despre procesul vieții, spre exemplu,care este minimul de energie care poate susține viața.

În alte serii de cercetări se va experimenta cultivarea de bacterii în spaţiul dintre doi electrozi. Aceste bacterii ar mânca electronii de la un singur electrod pe care îi utilizează ca pe o sursă de energie şi pe care apoi îi aruncă pe celălalt electrod.

Yuri Gorby, un microbiolog de la Rensselaer Polytechnic Institute din Troy, New York presupune ca în scurt timp se vor descoperi celule bacteriene care mănâncă şi respiră electroni. „O bacterie electrică ce se dezvoltă între doi electrozi s-ar putea menţine în viaţă pentru totdeauna„, spune Gorby. „Dacă nimic nu o va mânca sau distruge, atunci, teoretic, am putea să menţinem acel organism în viaţă pe o durată nedefinită„.

În același timp este posibil să se alterneze tensiunea aplicată electrozilor pentru a scadea nivelul de energie disponibilă pentru aceste forme de viata până la valoarea minimă necesară supravieţuirii acestor bacterii energetice. În urma acestui prodeceu, celulele nu s-ar mai putea înmulți sau crește, dar ele ar putea fi în continuare utilizate pentru a efectua lucrări de mentenanță asupra unor maşinăirii alcătuite din astfel de celule. „Pentru ele acea energie ar însemna menţinerea în viaţă„, spune Gorby.

Fire în noroi și biocabluri flexibile

Bacteriile electrice se prezintă în forme şi mărimi diferite. Cu ceva vreme înainte, în urma studiilor efectuate, biologii au observat ceva foarte interesant. Unele bacterii electrice produc filamente de grosimea unui fir de păr care funcționează asemenea unor fire electrice deosebit de subțiri pentru transferul electronilor înainte şi înapoi între celule şi mediul lor înconjurător. Aceste filamente au primit denumirea de nanofire microbiene.

Un grup de cercetători de la Aarhus University din Danemarca, împreună cu Lars Peter Nielsen, au constatat că sute, daca nu chiar mii de astfel de bacterii electrice se pot combina, generând lanţuri ce pot conduce electroni pe o distanță de câţiva centimetri. Deși nu pare ceva ieșit din comun la prima vedere, cei câțiva centimetri reprezintă o distanţă uriaşă pentru o bacterie care nu este mai mare de 3 sau 4 micrometri.




Acest experiment a demonstrat că bacteriile care trăiesc la mare adâncime în sedimentele de pe fundul mărilor și oceanelor, acolo unde oxigenul nu poate ajunge, pot consuma oxigenul dizolvat în apa de mare ținându-se practic „de mână cu prietenii lor”.

Astfel de organisme pot fi întâlnite peste tot în jurul nostru, spune Nielsen. Pentru a verifica dacă vă aflați în „compania” unor astfel de comsumatori de energie, cercetătorul propune un experiment deosebit de simplu, care poate fi încercat de oricine acasa. Luați un vas de mică adâncime pe care îl umpleți cu apă. Adăugați apoi câteva resturi și observați ce se întâmplă. În mod normal, mizeria trebuie să se destrame. Dacă, însă, resturile adăugate rămân vizibile, atunci, cel mai probabil, filamentele produse de aceste bacterii energetice mențin forma acelor resturi.

Tot oamenii de știință sunt cei care sugerează că această descoperire poate avea implicații practice remarcabile. Filamentele produse de aceste bacterii electrice pot conduce electricitatea la fel de bine precum cablurile care ne conectează aparatura la priza electrică. Practic, această descoperire deschide noi orizonturi în domeniul biocablurilor flexibile superconductoare care, într-o zi, ne-ar putea alimenta locuințele.

Mai jos puteti viziona un filmuleț care prezintă maniera în care bacteriile electrice se unesc, formând conexiuni:

Surse

  • https://www.newscientist.com/article/dn25894-meet-the-electric-life-forms-that-live-on-pure-energy