In de grijze en plakkerige modder van Yaquina Bay, in Oregon, is een micro -organisme geïdentificeerd dat alle verwachtingen uitdaagt:, maar doet iets nog verrassender – Leidt elektriciteit. Niet in figuurlijke zin, maar op een echte en meetbare manier: Candidatus electrothrix yaqonensisDit is zijn wetenschappelijke naam, het werkt als een authentieke levende elektrische draad.
Een filiforme structuur die anaërobe chemie en oppervlaktezuurstof verbindt door elektriciteit
In tegenstelling tot de meeste bacteriën, die werken in individuele cellen, De zogenaamde “kabelbacteriën” (bacterie-coup) worden gevormd door Lange meercellige filamenten dat kan zich uitstrekken tot verschillende centimeters in het sedimenteen gigantische dimensie in microbiologische termen.
In het bijzonder verbinden deze filamenten twee verschillende werelden: in de diepe lagen zonder zuurstofsommige cellen “ademen” zwavel, Ze extraheren elektronen en vervoer ze langs de gloeidraad; in het bovenste deel, dicht bij water en rijk aan zuurstof, Andere cellen voltooien het proces door die elektronen over te dragen naar zuurstof. Het resultaat is een volledig functioneel systeem, vergelijkbaar met een elektrische kabel, die het mogelijk maakt Een werkverdeling tussen cellen op basis van elektronische stromingeen zeldzaam fenomeen in de natuur.
De ontdekking van Candidatus electrothrix yaqonensis Het is dankzij Een team onder leiding van de microbiologen Anwar Hiralal en Filip Meysmandie in 2019 deze nieuwe soort geïsoleerd in het sediment van de baai van Yaquina. Hoewel het gebied al bekend was vanwege de aanwezigheid van elektrisch actieve bacteriën, Deze spanning leek af te wijken van de bekende regels.
Wetenschappers gebruikten een nauwgezette oproeptechniek klonering verrijkingherhaaldelijk de bacterie overbrengen naar gesteriliseerde sedimenten om een enkele kolonie te ontwikkelen. Na 14 maanden teeltde groep slaagde erin om een pure cultuurcompleet met Gesloten genoom en morfologische en functionele analyse.
De naam gekozen voor deze nieuwe soort, “yaqonensis”, is een eerbetoon aan Inheemse yako’n mensenwiens voorouderlijke gebieden Yaquina Bay zijn.
Spiraliforme structuur en verrassende geleiding: een bacterie die de wetten van de biologie uitdaagt
Waargenomen onder een microscoop, YB6 laat zien De klassieke externe toppen van de bacterie-couponsmaar met unieke kenmerken: De geleidende vezels zijn maximaal drie keer breder dan die van de al bekend soortenen de toppen Vorm een spiraalvormige spiraalin plaats van rechte lijnen. Een verschil dat de onderzoekers verder intrigeerde.
Om de chemische samenstelling van de bacterie te begrijpen, paste het team de Spectroscopy Ramaneen lasertechniek die moleculaire trillingen detecteert. Dus identificeerden ze de aanwezigheid van NibidA Nikkel -gebaseerde metalen cofactor (Nikkel bis (dithiolen)), uniek in zijn soort en waarschijnlijk Verantwoordelijk voor de geleidingscapaciteit van de bacterie. Geen ander bekend organisme heeft dit molecuul.
Om de werkelijke geleidbaarheid van YB6 te verifiëren, hebben wetenschappers zijn filamenten gepositioneerd gouden elektroden en toegepast lichte elektrische spanning. De resultaten waren geweldig: De filamenten voerden stromen van de bestelling uit naar microampere. Het is een kleine hoeveelheid in vergelijking met menselijke normen, maar enorm op microbiële schaal.
Wanneer alleen de extracellulaire wrapsdat wil zeggen de lege pijpen die bacteriën soms vormen, een teken dat De interne structuur van de bacterie is cruciaal voor elektronisch transport.
Van biologische nieuwsgierigheid tot mogelijke toepassingen: een stap naar natuurlijke bio-carvi?
De ontdekking van Ca. elektrothrix yaqonensis Het is allereerst, een biologisch wonder: Laat dat zien Complexe celsamenwerking kan bestaan zonder hersenen, zenuwen of ledematenalleen dankzij de doorgang van elektronen. Bovendien bevestigt deze soort dat Microbiële diversiteit is nog steeds op grote schaal onontgonnen: Weinig andere soorten bacterie-capaciteiten zijn tot nu toe opeenvolgend geweest en YB6 zou kunnen aangeven een evolutionaire tak veel breder dan ingebeeld.
Maar de ontdekking opent ook Spannende perspectieven voor bio -engineering: en als het mogelijk was Gebruik deze bacteriën om ondergrondse geleidende netwerken te creëren,, Bouw natuurlijke omgevingssensorenof zelfs Kweek biologische kabels in plaats van smeltende metalen?
Voorlopig, Elektrothrix yaqonensis vertegenwoordigt een verder stuk in een opkomend veld genaamd microbiële elektriciteitwat herschrijft wat we weten over het leven in de ondergrond. Zoals opgemerkt door het Meysman -team, Om de geheimen van de elektriciens van de natuur te ontdekken, moet je bereid zijn om onze handen vuil te maken.
