Tiefwasserbakterien speisten sauberen Strom

Pflanzen nutzen die Photosynthese mit Chlorophyll, um Elektrizität zu erzeugen, die dann als lebensnotwendiger Zucker gespeichert wird. Pflanzen erhalten Energie von der Sonne.

Tiere haben einen anderen Mechanismus: Sie entziehen der Umwelt Elektronen durch einen Prozess, der als Chemosynthese bezeichnet wird : Oxidations-Reduktions-Reaktionen, bei denen energiereiche chemische Verbindungen oxidiert werden: anorganische, beispielsweise molekularer Wasserstoff, Schwefel oder organische - Kohlenhydrate, Fette, Proteine Paraffine usw.

Im Allgemeinen hat die Wissenschaft bisher zwei Ökosysteme gekannt: Phototrophen und Chemotrophen. Aber japanische Wissenschaftler der Universität Tokio und des RIKEN-Zentrums für nachhaltige Ressourcenwissenschaften mögen diese Harmonie eindeutig nicht. Jetzt untersuchen sie das dritte Ökosystem.welches das "Elektro-Ökosystem" (Elektrotrophe?) genannt wurde. Die Japaner untersuchen Bakterien, die reinen Strom essen können.

Die Tiefwasser-Eisenbakterien Acidithiobacillus ferrooxidans oxidieren Eisen zu Eisen (III) - und leben von der erhaltenen Energie.

Japanische Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass einige Tiefseebakterien, einschließlich Acidithiobacillus ferrooxidans, Elektronen aus der Umwelt direkt verbrauchen können, anstatt eine Oxidationsreaktion durchzuführen.

Um die Hypothese zu testen, züchteten sie eine Kolonie von Acidithiobacillus ferrooxidans und züchteten sie in einer Umgebung, in der Eisen fehlte, ihre traditionelle Nahrung. Stattdessen wurde Bakterien eine Elektrode mit einer Spannung von +0,4 V, Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle und Sauerstoff als Elektronenakzeptor angeboten.

Das Experiment zeigte, dass Strom durch die Elektrode fließt. Seine Stärke hing von der Anzahl der Bakterien ab, die an der Elektrode hafteten. Die Zerstörung von Bakterien durch Ultraviolett stoppte sofort den Stromfluss.

Ein zusätzliches photochemisches Experiment ermöglichte es, das Stoffwechselmuster in Bakterienzellen genauer zu bestimmen und festzustellen, dass hämhaltige Proteine ​​in der Membran am Elektronentransfer aus der äußeren Umgebung beteiligt sind.



In der nächsten Phase wollen die Forscher beweisen, dass das Phänomen der Kraft von Lebewesen mit reiner Elektrizität in der Natur existiert. Wissenschaftler haben bereits einen geoelektrischen Strom in der Nähe von hydrothermalen Quellen entdeckt.

Vielleicht finden die einzigartigen "Elektrotrophen" praktische Anwendung. Stellen Sie sich vor, Sie können ein ganzes Ökosystem schaffen, das von Elektrizität lebt!

Wissenschaftliche Arbeitveröffentlicht in Frontiers in Microbiology .

Source: https://habr.com/ru/post/de388129/