Das Geheimnis des natürlichen Stromnetzes unter unseren Füßen, das von Lebewesen geschaffen wurde, wurde gelöst

Das Geheimnis des natürlichen Stromnetzes unter unseren Füßen, das von Lebewesen geschaffen wurde, wurde gelöst
Das Geheimnis des natürlichen Stromnetzes unter unseren Füßen, das von Lebewesen geschaffen wurde, wurde gelöst
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Wissenschaftler der Yale University und der Nova University of Lisbon haben in Nature Communications eine Studie veröffentlicht, die ein unterirdisches elektrisches Netzwerk unter unseren Füßen aufdeckt, das von Bakterien angetrieben wird. Und der Verantwortliche ist niemand anderes als ein Protobakterium Geobacter Sulfurreducens, Spezialisiert auf das Überleben unter extremen Bedingungen, wo Sauerstoff knapp oder praktisch nicht vorhanden ist. Dieses Bakterium nutzt äußere Filamente, sogenannte Nanodrähte, die aus der Oberfläche des Mikroorganismus herausschießen, um überschüssige Elektronen an seine Umgebung abzugeben. In der Art eines unterirdischen Stromnetzes, das mit anderen Mikroorganismen in der Umgebung verbunden ist.

Geobacter Sulfurreducens und seine Nanodrähte

Gleichstrom

Um zu beantworten, wie dieser Elektronenstoß möglich ist, verweisen die Autoren der Studie auf sogenannte Proteine Cytochrome. Sie liefern den notwendigen elektrischen Impuls, um die Elektronen freizusetzen. Nikhil Malvankar, Professor am Yale Institute of Microbial Sciences, und Carlos Salgueiro, Dozent am NOVA-FCT, haben die Komponenten dieses mikrobiellen elektrischen Netzwerks eingehend untersucht.

Allerdings war es bisher nicht klar Wie Bakterien überschüssige Elektronen übertragen könnten Durch Stoffwechselaktivitäten entstehen Nanodrähte, die aus der Oberfläche hervorstehen und sich mit benachbarten Mineralien oder Organismen verbinden. Sie entdeckten, dass viele Arten von Bodenbakterien auf eine einzige, weit verbreitete Familie von Cytochromen in ihrem Körper angewiesen sind, um die Nanodrähte aufzuladen.

Malvankar und Salgueiro haben klargestellt, dass diese Proteine ​​im Wesentlichen wirken wie Stecker die diese Nanodrähte mit Strom versorgen, um tief im Erdinneren ein natürliches Stromnetz zu schaffen, das vielen Arten von Mikroben das Überleben und die Erhaltung des Lebens ermöglicht. Und verbinde dich mit ihnen durch Elektromagnetismuswodurch ein verbundenes biologisches Netzwerk entsteht.

„Unsere Studien tragen dazu bei, ein seit langem bestehendes Rätsel darüber zu lösen, wie sich verschiedene Boden- und Meeresmikroben in unterschiedlichen Umgebungen vermehren, indem sie einen extrazellulären Elektronentransfer mit bemerkenswert hohen Geschwindigkeiten durchführen.“ Millionen Elektronen pro Sekunde», schreiben die Autoren.

Darüber hinaus könnte es laut Wissenschaftlern hilfreich sein, die bioelektrischen Eigenschaften dieser Bakterien zu verstehen grundlegend für die Entwicklung von Biomaterialien, neue technologische Anwendungen oder zur Bekämpfung des Klimawandels.

Salgueiro und Malvankar geben an, dass Mikroben 80 % des vom Meeresboden ausgestoßenen Methans des Ozeans absorbieren, das einen großen Beitrag zur globalen Erwärmung leistet. Mikroben auf der Erdoberfläche stellen jedoch das dar 50 % der Methanemissionen in die Atmosphäre. Daher würde ein besseres Verständnis der Stoffwechselprozesse dieser Mikroorganismen die Entwicklung von Strategien zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen ermöglichen.

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