Биологи нашли бактерии со встроенным аккумулятором электроэнергии
Биологи выяснили, что два очень необычных штамма микробов научились запасать энергию крайне непривычным способом для живых организмов - они выращивают в себе микроскопические кристаллы магнетита и "накачивают" их электронами, таким образом превращая их в биобатарейки, которыми пользуются другие бактерии, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
"У подобных микробов может быть масса применений в геохимической промышленности. К примеру, сегодня химики пытаются приспособить магнетит для очистки воды от токсичных металлов путем их восстановления и поглощения. Наши бактерии смогут поглощать подобные кристаллы магнетита, восстанавливать их и тем самым улучшать их способность по очистке воды", - пояснил Андреас Капплер (Andreas Kappler) из Тюбингенского университета (Германия).
Капплер и его коллеги открыли новый вид "электрических" бактерий и нашли своеобразные биоаккумуляторы внутри них, изучая образцы микробов, живущих в почве и грунтовой воде. Наблюдая за их жизнью в светлое и темное время суток, им удалось раскрыть пример крайне необычного и своеобразного сотрудничества между двумя видами микробов, Rhodopseudomonas palustris и Geobacter sulfurreducens.
Второй вид бактерий хорошо известен биологам из-за их необычных свойств: они питаются окислами железа и углеводородами, а также способны притягиваться к металлическим поверхностям и частицам. Некоторые ученые предлагают использовать особо прожорливые штаммы Geobacter sulfurreducens в "живой батарейке" - бактерии будут окислять активное вещество в топливных ячейках и передавать освободившиеся электроны в электрическую цепь.
Как обнаружили Капплер и его коллеги, когда в среде с ними появляются менее известные бактерии Rhodopseudomonas palustris, возникает интересный круговорот веществ. В темное время суток Geobacter sulfurreducens поедают растворенные в воде ионы железа и восстанавливают их, понижая степень окисления с +3 до +2, выбрасывая полученные "отходы" в виде частиц магнетита.
В свою очередь, днем Rhodopseudomonas palustris поглощают восстановленное железо и повторно окисляют его, используя подобные кристаллы в качестве своеобразных "батареек". Подобный симбиоз и круговорот соединений железа позволяет микробам практически бесконечно пользоваться ими, расходуя только органику, воду, углекислоту и другие распространенные в природе вещества в процессе жизнедеятельности.
Подобные сообщества микробов, помимо очистки вод от тяжелых металлов и прочих загрязнителей, в принципе можно использовать и для более сложных задач - снабжения электроэнергией различных наноприборов и прочих устройств. Однако для этого потребуются еще месяцы, если не годы исследований, заключают ученые.
"У подобных микробов может быть масса применений в геохимической промышленности. К примеру, сегодня химики пытаются приспособить магнетит для очистки воды от токсичных металлов путем их восстановления и поглощения. Наши бактерии смогут поглощать подобные кристаллы магнетита, восстанавливать их и тем самым улучшать их способность по очистке воды", - пояснил Андреас Капплер (Andreas Kappler) из Тюбингенского университета (Германия).
Капплер и его коллеги открыли новый вид "электрических" бактерий и нашли своеобразные биоаккумуляторы внутри них, изучая образцы микробов, живущих в почве и грунтовой воде. Наблюдая за их жизнью в светлое и темное время суток, им удалось раскрыть пример крайне необычного и своеобразного сотрудничества между двумя видами микробов, Rhodopseudomonas palustris и Geobacter sulfurreducens.
Второй вид бактерий хорошо известен биологам из-за их необычных свойств: они питаются окислами железа и углеводородами, а также способны притягиваться к металлическим поверхностям и частицам. Некоторые ученые предлагают использовать особо прожорливые штаммы Geobacter sulfurreducens в "живой батарейке" - бактерии будут окислять активное вещество в топливных ячейках и передавать освободившиеся электроны в электрическую цепь.
Как обнаружили Капплер и его коллеги, когда в среде с ними появляются менее известные бактерии Rhodopseudomonas palustris, возникает интересный круговорот веществ. В темное время суток Geobacter sulfurreducens поедают растворенные в воде ионы железа и восстанавливают их, понижая степень окисления с +3 до +2, выбрасывая полученные "отходы" в виде частиц магнетита.
В свою очередь, днем Rhodopseudomonas palustris поглощают восстановленное железо и повторно окисляют его, используя подобные кристаллы в качестве своеобразных "батареек". Подобный симбиоз и круговорот соединений железа позволяет микробам практически бесконечно пользоваться ими, расходуя только органику, воду, углекислоту и другие распространенные в природе вещества в процессе жизнедеятельности.
Подобные сообщества микробов, помимо очистки вод от тяжелых металлов и прочих загрязнителей, в принципе можно использовать и для более сложных задач - снабжения электроэнергией различных наноприборов и прочих устройств. Однако для этого потребуются еще месяцы, если не годы исследований, заключают ученые.