Биологи нашли бактерии со встроенным аккумулятором электроэнергии
Биологи узнали, что два весьма необыкновенных штамма микробов обучились запасать энергию очень непривычным методом для живых организмов – они выращивают в себе микроскопические кристаллы магнетита и «накачивают» их электронами, так превращая их в биобатарейки, которыми пользуются другие бактерии, говорится в статье, размещённой в издании Science.
«У аналогичных микробов возможно масса применений в химической индустрии. К примеру, сейчас химики пробуют приспособить магнетит для очистки воды от токсичных металлов методом их поглощения и восстановления. Отечественные бактерии смогут поглощать подобные кристаллы магнетита, восстанавливать их и тем самым улучшать их свойство по очистке воды», — пояснил Андреас Капплер (Andreas на данный момент) из Тюбингенского университета (Германия).
Капплер и его сотрудники открыли новый вид «электрических» бактерий и нашли необычные биоаккумуляторы в них, изучая образцы микробов, живущих в грунтовой воде и почве. Замечая за их судьбой в яркое и чёрное время суток, им удалось раскрыть пример очень необыкновенного и необычного сотрудничества между двумя видами микробов, Rhodopseudomonas palustris и Geobacter sulfurreducens.
Второй вид бактерий прекрасно известен биологам из-за их необыкновенных особенностей: они питаются углеводородами и окислами железа, и способны притягиваться к частицам и металлическим поверхностям. Кое-какие ученые предлагают применять очень прожорливые штаммы Geobacter sulfurreducens в «живой батарейке» — бактерии будут окислять активное вещество в топливных ячейках и передавать освободившиеся электроны в электрическую цепь.
Как нашли Капплер и его коллеги, в то время, когда в среде с ними появляются менее узнаваемые бактерии Rhodopseudomonas palustris, появляется занимательный круговорот веществ. Ночью 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.
Со своей стороны, днем Rhodopseudomonas palustris поглощают восстановленное железо и повторно окисляют его, применяя подобные кристаллы в качестве необычных «батареек».
круговорот соединений и Подобный симбиоз железа разрешает микробам фактически вечно пользоваться ими, расходуя лишь органику, воду, углекислоту и другие распространенные в природе вещества в ходе жизнедеятельности.
Подобные сообщества микробов, кроме очистки вод от прочих загрязнителей и тяжёлых металлов, в принципе возможно применять и для более непростых задач – снабжения электроэнергией разных наноприборов и других устройств. Но для этого потребуются еще месяцы, если не годы изучений, заключают ученые.