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