Nepotrebujú kyslík a vyrábajú elektrinu. Objavili baktérie, ktoré spasia svety

Nie všetky živé tvory potrebujú kyslík na prežitie. Niektoré baktérie ho dokonca „obchádzajú“ spôsobom, ktorý by pokojne mohol slúžiť ako inšpirácia pre budúce technológie. Tím vedcov z Rice University na čele s profesorkou Caroline Ajo-Franklin objavil mechanizmus, ktorým tieto mikroorganizmy doslova dýchajú elektrickým prúdom, píše Phys.org.

Prekvapivá schopnosť života

Zatiaľ čo u väčšiny organizmov – vrátane nás – slúži kyslík ako koncová stanica pre elektróny vznikajúce pri rozklade živín, niektoré baktérie si vystačia aj bez neho. Namiesto toho posielajú elektróny mimo svojej bunky priamo do okolia – najčastejšie do vodivých minerálov či materiálov, ktoré ich obklopujú. Tento proces sa nazýva extracelulárna respirácia a pripomína vybíjanie batérie.

Kľúčom k tomuto zvláštnemu typu metabolizmu sú molekuly naftochinónov. Tie fungujú ako mobilní doručovatelia – zhromažďujú elektróny vzniknuté pri rozklade potravy a prenášajú ich na vonkajšie povrchy. Tento elegantný mechanizmus umožňuje baktériám fungovať aj v extrémnych prostrediach – od hlbokomorských prieduchov až po kyslíkom chudobné črevá.

Aby vedci potvrdili svoju hypotézu, využili modelovanie bakteriálneho rastu v prostredí bez kyslíka, ale s prítomnosťou vodivých materiálov. Simulácie ukázali, že tieto baktérie si vystačia s vonkajším „elektrickým dýchaním“. Následné laboratórne experimenty ukázali, že baktérie umiestnené na vodivé povrchy naozaj prežívajú, rastú a produkujú elektrinu.

Wikimedia/Gretar Ívarsson

Môžu pomôcť viacerým oblastiam

Tento objav presahuje hranice základného výskumu. V budúcnosti by mohli „elektróny-dýchajúce“ baktérie zohrávať kľúčovú rolu v čistení odpadových vôd, výrobe biopalív alebo dokonca v konverzii CO₂ na užitočné látky za pomoci obnoviteľnej energie – podobne, ako rastliny premieňajú slnečné svetlo počas fotosyntézy.

Okrem toho otvára dvere pre vývoj bioelektronických senzorov, ktoré by mohli fungovať v podmienkach bez kyslíka – napríklad v ľudskom tele, pri monitorovaní životného prostredia či v extrémnych podmienkach mimo Zeme.

Čítajte viac z kategórie: Novinky