Λονδίνο
Η ανίχνευση ηλεκτρικών ρευμάτων στο βυθό της θάλασσας είχε προκαλέσει
αίσθηση πριν από τρία χρόνια, μέχρι σήμερα όμως το φαινόμενο παρέμενε
ανεξήγητο. Τώρα, διεθνής ερευνητική ομάδα διαπιστώνει ότι τα ρεύματα οφείλονται
σε μακρόστενα βακτήρια που συμπεριφέρονται ως καλώδια για να αντλήσουν
ενέργεια.
«Τα πειράματά μας έδειξαν ότι οι ηλεκτρικές συνδέσεις στο βυθό πρέπει να είναι στέρεες βακτηριακές δομές» αναφέρει ο Κρίστιαν Πφέφερ του Πανεπιστημίου του Άαρχαους της Δανίας, μέλος της ερευνητικής ομάδας που είχε ανιχνεύσει τα ηλεκτρικά ρεύματα.
Σε συνεργασία με συναδέλφους τους από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας, οι Δανοί ερευνητές εξέτασαν δείγματα του θαλάσσιου πυθμένα στο μικροσκόπιο. Εντόπισαν ένα άγνωστο ως σήμερα είδος βακτηρίων, τα οποία σχηματίζουν μακρόστενες, πολυκύτταρες αποικίες με μήκος περίπου ένα εκατοστό.
«Η τραβηγμένη ιδέα ότι τα βακτήρια συμπεριφέρονται ως καλώδια άρχισε να επιβεβαιώνεται όταν ανακαλύψαμε μέσα στα βακτήρια δομές σαν ίνες, τις οποίες περιέβαλε μια μεμβράνη» σχολιάζουν οι ερευνητές.
Χρησιμοποιώντας μεθόδους νανοτεχνολογίας, η ερευνητική ομάδα μπόρεσε να διαλευκάνει το μηχανισμό του παράξενου φαινομένου: τα ηλεκτρικά ρεύματα που τρέχουν κατά μήκος των βακτηρίων τα βοηθούν να τρέφονται.
Τα μικρόβια φαίνεται ότι χρησιμοποιούν αυτό το μηχανισμό επειδή η λάσπη του ωκεανού δεν περιέχει αρκετό οξυγόνο για την καύση των τροφών τους.
Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, κάθε μακρόστενη βακτηριακή αποικία στέκεται κατακόρυφα μέσα στη λάσπη του βυθού, με το ένα άκρο να φτάνει μέχρι την επιφάνεια. Το βυθισμένο άκρο διασπά οργανικές ουσίες της ανοξικής λάσπης, ενώ το πάνω άκρο αντλεί διαλυμένο οξυγόνο από το νερό.
Τα ενσωματωμένα καλώδια μέσα στα βακτήρια ουσιαστικά μεταφέρουν ηλεκτρόνια από τις οργανικές ουσίες στο οξυγόνο, οπότε οι ουσίες αυτές οξειδώνονται και παρέχουν ενέργεια για το μεταβολισμό των μικροβίων.
«Αυτά τα μοναδικά βιολογικά καλώδια φαίνονται απλά, στην πραγματικότητα όμως είναι εξαιρετικά περίπλοκα στο επίπεδο της νανοκλίμακας» σχολιάζουν οι ερευνητές, οι οποίοι παρουσιάζουν την ανακάλυψη στο περιοδικό Nature.
Επόμενος στόχος τους είναι να μελετήσουν πόσο διαδεδομένος είναι αυτός ο μηχανισμός στη φύση αλλά και το πώς αυτά τα βακτηριακά καλώδια επηρεάζουν το περιβάλλον του βυθού.
«Τα πειράματά μας έδειξαν ότι οι ηλεκτρικές συνδέσεις στο βυθό πρέπει να είναι στέρεες βακτηριακές δομές» αναφέρει ο Κρίστιαν Πφέφερ του Πανεπιστημίου του Άαρχαους της Δανίας, μέλος της ερευνητικής ομάδας που είχε ανιχνεύσει τα ηλεκτρικά ρεύματα.
Σε συνεργασία με συναδέλφους τους από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας, οι Δανοί ερευνητές εξέτασαν δείγματα του θαλάσσιου πυθμένα στο μικροσκόπιο. Εντόπισαν ένα άγνωστο ως σήμερα είδος βακτηρίων, τα οποία σχηματίζουν μακρόστενες, πολυκύτταρες αποικίες με μήκος περίπου ένα εκατοστό.
«Η τραβηγμένη ιδέα ότι τα βακτήρια συμπεριφέρονται ως καλώδια άρχισε να επιβεβαιώνεται όταν ανακαλύψαμε μέσα στα βακτήρια δομές σαν ίνες, τις οποίες περιέβαλε μια μεμβράνη» σχολιάζουν οι ερευνητές.
Χρησιμοποιώντας μεθόδους νανοτεχνολογίας, η ερευνητική ομάδα μπόρεσε να διαλευκάνει το μηχανισμό του παράξενου φαινομένου: τα ηλεκτρικά ρεύματα που τρέχουν κατά μήκος των βακτηρίων τα βοηθούν να τρέφονται.
Τα μικρόβια φαίνεται ότι χρησιμοποιούν αυτό το μηχανισμό επειδή η λάσπη του ωκεανού δεν περιέχει αρκετό οξυγόνο για την καύση των τροφών τους.
Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, κάθε μακρόστενη βακτηριακή αποικία στέκεται κατακόρυφα μέσα στη λάσπη του βυθού, με το ένα άκρο να φτάνει μέχρι την επιφάνεια. Το βυθισμένο άκρο διασπά οργανικές ουσίες της ανοξικής λάσπης, ενώ το πάνω άκρο αντλεί διαλυμένο οξυγόνο από το νερό.
Τα ενσωματωμένα καλώδια μέσα στα βακτήρια ουσιαστικά μεταφέρουν ηλεκτρόνια από τις οργανικές ουσίες στο οξυγόνο, οπότε οι ουσίες αυτές οξειδώνονται και παρέχουν ενέργεια για το μεταβολισμό των μικροβίων.
«Αυτά τα μοναδικά βιολογικά καλώδια φαίνονται απλά, στην πραγματικότητα όμως είναι εξαιρετικά περίπλοκα στο επίπεδο της νανοκλίμακας» σχολιάζουν οι ερευνητές, οι οποίοι παρουσιάζουν την ανακάλυψη στο περιοδικό Nature.
Επόμενος στόχος τους είναι να μελετήσουν πόσο διαδεδομένος είναι αυτός ο μηχανισμός στη φύση αλλά και το πώς αυτά τα βακτηριακά καλώδια επηρεάζουν το περιβάλλον του βυθού.
Newsroom ΔΟΛ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου