深水细菌提供清洁电力

植物利用叶绿素进行光合作用来发电,然后将其存储为生命所需的糖。植物从阳光中获取能量。

动物具有不同的机制:动物通过化学合成的过程从环境中吸收电子:氧化还原反应,其中富含能量的化学化合物被氧化:无机原子,例如分子氢,硫或有机物-碳水化合物,脂肪,蛋白质石蜡等

总体而言,到目前为止,科学已知两种生态系统:光养生物和化学营养生物。但是,东京大学和理研大学可持续资源科学中心的日本科学家显然不喜欢这种和谐。现在他们正在研究第三个生态系统,称为“电子生态系统”(electrotrophs?)。日本人正在研究可以吃纯电的细菌。

深海铁细菌酸性氧化铁硫杆菌将亚铁氧化为三价铁,并以所吸收的能量为生。

日本科学家建议,某些深海细菌,包括铁氧化酸性硫杆菌,能够直接消耗环境中的电子,而不进行氧化反应。

为了检验这一假设,他们繁殖了一个酸性氧化亚铁杆菌菌落,并在缺乏亚铁的传统环境中生长。取而代之的是,为细菌提供了一个电压为+0.4 V的电极,二氧化碳为碳源,氧气为电子受体。

实验表明,电流流过电极。它的强度取决于附着在电极上的细菌数量。紫外线对细菌的破坏立即阻止了电流的流动。

额外的光化学实验可以更准确地确定细菌细胞中的代谢模式,并确定膜中含血红素的蛋白质参与了来自外部环境的电子转移。



在下一阶段,研究人员打算证明自然界中存在着通过纯电滋养生物的现象。科学家们已经在热液源附近发现了地电流。

也许独特的“电子营养剂”会找到实际应用。想象一下,您可以创建一个可以依靠电力生存的整个生态系统!

科学工作发表在杂志上的微生物学前沿

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN388129/


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