Bacterias de aguas profundas alimentadas con electricidad limpia

Las plantas usan la fotosíntesis con clorofila para generar electricidad, que luego se almacena como azúcares necesarios para la vida. Las plantas reciben energía del sol.

Los animales tienen un mecanismo diferente: toman electrones del medio ambiente a través de un proceso llamado quimiosíntesis : reacciones de oxidación-reducción en las cuales los compuestos químicos ricos en energía se oxidan: inorgánicos, por ejemplo, hidrógeno molecular, azufre u orgánicos - carbohidratos, grasas, proteínas parafinas, etc.

En general, hasta ahora, la ciencia ha conocido dos ecosistemas: fotótrofos y quimiotróficos. Pero los científicos japoneses de la Universidad de Tokio y el Centro RIKEN para la Ciencia de Recursos Sostenibles claramente no les gusta esta armonía. Ahora están estudiando el tercer ecosistema,que fue llamado el "electro-ecosistema" (electrotrofos?). Los japoneses están estudiando bacterias que pueden comer electricidad pura.

Las bacterias de hierro de aguas profundas Acidithiobacillus ferrooxidans oxidan el hierro ferroso a hierro férrico y viven de la energía recibida.

Científicos japoneses han sugerido que algunas bacterias de las profundidades marinas, incluyendo Acidithiobacillus ferrooxidans, son capaces de consumir directamente electrones del medio ambiente en lugar de llevar a cabo una reacción de oxidación.

Para probar la hipótesis, criaron una colonia de Acidithiobacillus ferrooxidans y la cultivaron en un entorno en el que no había hierro ferroso, su alimento tradicional. En cambio, a las bacterias se les ofreció un electrodo con un voltaje de +0.4 V, dióxido de carbono como fuente de carbono y oxígeno como aceptor de electrones.

El experimento mostró que la corriente fluye a través del electrodo. Su fuerza dependía de la cantidad de bacterias que se unían al electrodo. La destrucción de las bacterias por los rayos ultravioleta detuvo de inmediato el flujo de corriente.

Un experimento fotoquímico adicional permitió determinar con mayor precisión el patrón metabólico en las células bacterianas y establecer que las proteínas que contienen hemo en la membrana están involucradas en la transferencia de electrones desde el entorno externo.



En la siguiente etapa, los investigadores tienen la intención de demostrar que el fenómeno de la alimentación de los seres vivos por la electricidad pura existe en la naturaleza. Los científicos ya han descubierto una corriente geoeléctrica cerca de fuentes hidrotermales.

Quizás los únicos "electrótrofos" encontrarán una aplicación práctica. ¡Imagínese, puede crear un ecosistema completo que vivirá de la electricidad!

Trabajo cientificopublicado en Frontiers in Microbiology .

Source: https://habr.com/ru/post/es388129/