Iata formele electrice de viata care se hranesc cu energie pura

1

INFIGE un electrod in pamant, pompeaza electroni in ele si ei vor veni: celule vii care se hranesc cu electricitate. Aveam cunostinta despre bacterii care pot supravietui din diverse surse de energie, insa niciuna dintre ele atat de ciudata ca aceasta. Ganditi-va la monstrul lui Frankenstein, adus la viata cu ajutorul energiei galvanice, cu singura diferenta ca aceste „bacterii electrice” sunt extrem de reale si apar de peste tot.

Spre diferenta de alte fapturi vii de pe Pamant, bacteriile electrice folosesc energia in cea mai pura forma – electricitate „cruda” sub forma de electroni pe care ii extrag din roci si metale. Cunosteam deja doua tipuri, . Acum, biologii demonstreaza ca acestea pot momi  hrana din roci si din malul marin, tentand-o cu un strop de „suc electric”. Experimente facute cu bacterii crescute pe electrozi demonstreaza ca aceste noi forme de viata incredibile in mod esential mananca si excreteaza electricitate. Acest fapt nu ar trebui sa fie o surpriza totala, spune  de la the University of Southern California, Los Angeles. Stim ca viata, cand mergi la esenta, este o curgere de electroni: „Consumati zahar ce are electroni in exces, respirati oxigen care capteaza acesti electroni”. Celulele noastre desfac zaharurile, iar electronii curg prin acestea intr-un set complex de reactii chimice pana in momentul in care acestia ajung la oxigenul care este avid de electroni.

In cadrul acestui proces, celulele produc ATP, o mlecula ce actioneaza ca un depozit de energie care se poate gasi in aproape toate formele de viata. Miscarea electronilor este o parte cheie in formarea ATP. „Viata este extrem de desteapta”, spune Nealson. „Ea stie cum sa extraga electroni din orice mancam si sa ii tina sub control”. In majoritatea vietuitoarelor, corpul impacheteaza electronii in molecule ce ii pot transporta in siguranta prin celule pana cand acestia sunt varsati in oxigen.

“Viata este extrem de desteapta. Ea stie cum sa extraga electroni din orice mancam si sa ii tina sub control”.

“In acest mod noi ne cream intreaga energie si acest proces este acelasi pentru toate organismele de pe aceasta planeta”, spune Nealson. „Electronii trebuie sa curga pentru ca energia sa fie obtinuta. Din aceasta cauza atunci cand cineva sufoca o alta persoana, aceasta moare in cateva minute. Oprind fluxul de oxigen, electronii nu mai pot curge”.

Descoperirea acestor bacterii electrice demonstreaza ca niste forme de viata extrem de rudimentare pot supravietui fara mijlocirea pe care o fac zaharurile si pot folosi energia sub forma ei cea mai pura – electroni, extrasi de la suprafata mineralelor. „Este intr-adevar neobisnuit, stiti voi”, spune Nealson. „Intr-un fel, chiar extraterestru”. Echipa condusa de Nealson creste in acest moment bacterii direct pe electrozi, tinandu-le in viata cu electricitate si nimic altceva – fara zaharuri sau orice alt nutrient. O echivalenta umana, extrem de periculoasa pentru noi, ar fi sa ne bagam degetele intr-o priza. Pentru a creste aceste bacterii, echipa colecteaza sedimente de pe fundul marii, le aduce in laborator si insereaza electrozi in acestea.

Mai intai, ei masoara voltajul natural din sediment, inainte de a aplica un alt voltaj putin diferit. Un voltaj putin mai mare ofera un exces de electroni; un voltaj putin mai mic inseamna ca electrodul va accepta electroni din orice gata sa ii transfere catre el. Bacteriile din sedimente pot fie sa „manance” electroni cu voltaje mai mari, fie sa „respire” electroni catre electrodul cu voltaj mai mic, generand un curent electric. Acest curent este un semnal pentru cercetatori ce arata tipurile de viata pe care le-au capturat. “Ideea de baza este sa luam sedimentele, sa introducem electrozi in acestea si apoi sa intrebam: Ok, cui ii place asta?”, spune Nealson.

Respiratia socanta

La Conferinta Goldschmidt din Sacramento, California, de luna trecuta, Shiue-lin Li din echipa lui Nealson, a prezentat rezultatele cresterii unor fiinte ce respira electricitate in sedimente colectate din portul Santa Barbara din california. Yamini Jangir, tot de la the University of Southern California, a prezentat un alt set separat de experimente care au produs viata ce respira electricitate folosind mostre dintr-un put din Death Valley din Desertul Mojave din California.

La the University of Minnesota in St Paul, Daniel Bond si colegi sai au publicat rezultatele unor experimente ce pot creste un tip de bacterie ce se hranesc cu electroni dintr-un electrod de fier (mBio, doi.org/tqg). Aceasta cercetare, spune supervizorul lui Jangir, Moh El-Naggar, poate fi cel mai convingator exemplu pe care il avem pana in acest moment de consumatori de electricitate crescuti doar cu electroni si nicio alta hrana. Insa Nealson spune ca urmeaza multe altele. Studenta sa doctoranda Annette Rowe a identificat aproximativ opt tipuri diferite de bacterii ce consuma electricitate. Aceste rezultate urmeaza sa fie publicate. Nealson este extrem de incitat de faptul ca Rowe a descoperit atat de multe tipuri de bacterii electrice, toate diferite una de cealalta, iar niciuna dintre ele asemenatoare cu Shewanella sau Geobacter. „Aceasta descoperire este uriasa. Asta inseamna ca exista o intrega parte a lumii microbiene pe care nu o cunoastem”.

“Aceasta descoperire este uriasa. Asta inseamna ca exista o intrega parte a lumii microbiene pe care nu o cunoastem”.

Descoperirea acetei intregi lumi ascunse este scopul pentru care Jangir si El-Naggar doresc sa cultive bacterii electrice. „Folosim electrozi ca sa mimam interactiunile lor”, spune El-Naggar. „Cultivarea „incultivabilului”, daca putem spune astfel”. Cercetatorii doresc sa puna o baterie in interiorul unei mine de aur din South Dakota sa vada daca pot descoperi ceva viu acolo jos. NASA este interesata si ea de pentru ca asemenea organisme desori supravietuiesc cu foarte putina energie si studiul acestora poate sugera modele de viata din alte parti ale sistemului solar. 

Bacteriile electrice ar putea aplicatii practice aici pe Pamant, ca de exemplu crearea unor biomasini care sa faca tot felul de munci precum curatarea canalizarii sau a apelor contaminate in timp ce acestea isi procura energia din mediul inconjurator. Nealson le spune acestora masinarii utile auto-alimentate, sau SPUD (acronim englezesc). O alta perspectiva de pus in practica ar fi folosirea bacteriilor electrice pentru a gasi raspunsuri la intrebarile fundamentale legate de viata in general, precum care ar fi cea mai mica doza de energie necesara pentru mentinerea vietii. Pentru aceastam trebuie sa trecem la urmatorul pas al experimentului nostru, spune , microbilog la the Rensselaer Polytechnic Institute din Troy, New York: bacteriile ar trebui crescute intre doi electrozi si nu numai pe unu singur. Aceste bacterii ar putea manca efectiv electroni de la unul dintre electrozi, folosindu-i ca susrsa de energie si apoi i-ar elibera catre celalalt electrod.

Gorby crede ca celulele bacteriale ce mananca si respira in acelasi timp electrozi vor fi in curand descoperite. „O bacterie electrica crescuta intre doi electrozi ar putea mentine practic viata pentru eternitate”, spune Gorby. „Daca nu o va consuma sau distruge nimic, atunci teoretic ar trebui sa putem mentine acel organism pentru un timp indefinit”.

Ar putea sa fie posibil sa variem voltajul aplicat electrozilor, ducand la minim constrangerea energetica asupra celulelor pana in punctul in care ele nu mai fac absolut nimic pentru a ramane in viata. In aceasta stare, probabil ca celulele nu vor mai putea creste si nici reproduce, insa ele ar putea in continuare sa repare mecanismele celulare. „Pentru ele, munca pe care o face energia ar fi sa mentina viata – sa mentina viabilitatea”, spune Gorby.

Cata energie ar fi nevoie pentru a mentine o bacterie electrica in viata? Raspundeti la aceasta intrebare si ati raspuns la una dintre cele mai „fundamentale” intrebari existentiale care exista.

sursa:

Află cum să scapi de oboseală și să-ți crești nivelul de vitalitate

Share.

About Author

Razvan este arhitect, ca si formare, un spirit-ghid, ca si chemare.

Un comentariu

Leave A Reply

Citește articolul precedent:
Gaseste-ti salbaticia interioara

“Pur si simplu avem nevoie de acea salbaticie, chiar daca nu facem decat sa ajungem la marginile ei si sa...

Închide