Студент отправляется в Йеллоустоун и находит бактерии, которые питаются загрязнением и «дышат» электричеством

89
3 минуты
Студент отправляется в Йеллоустоун и находит бактерии, которые питаются загрязнением и «дышат» электричеством
Решительный молодой студент сделал захватывающее новое открытие после того, как он предпринял напряженную 7-мильную прогулку в пустыню Йеллоустонского национального парка в августе прошлого года.

В отличие от тысяч туристов, которые каждый год стремятся полюбоваться знаменитыми гейзерами и горячими источниками парка, Абдельрхман Мохамед путешествовал с группой ученых, чтобы охотиться на жизнь внутри них.

После нескольких часов пеших прогулок по живописным, изолированным тропинкам в районе бассейна Гейзер на озере Сердце, команда нашла четыре чистых бассейна с горячей водой. Они осторожно оставили несколько электродов, вставленных в кромку воды, в надежде выманить из укрытия малоизвестных существ - бактерий, которые могут есть и дышать электричеством.

Через 32 дня команда вернулась к горячим источникам, чтобы собрать погруженные электроды. Работая под наблюдением своих коллег-исследователей, Мохамед проанализировал электроды и обнаружил, что им удалось захватить свою добычу: теплолюбивые бактерии, которые «дышат» электричеством через твердую углеродную поверхность электродов.

Команда Университета штата Вашингтон, в сотрудничестве с коллегами из Университета штата Монтана, опубликовала свое исследование, подробно описав многочисленные бактериальные сообщества, которые они нашли в Журнале источников энергии.

«Это был первый раз, когда такие бактерии собирались на месте в экстремальных условиях, таких как щелочной горячий источник», - сказал Мохамед, добавив, что температура в источниках колебалась от примерно 110 до почти 200 градусов по Фаренгейту.

Эти крошечные существа также представляют не только академический интерес, они могут быть ключом к решению некоторых из самых больших проблем, стоящих перед человечеством.

Как средство борьбы с загрязнением окружающей среды и создания более устойчивых источников энергии, такие бактерии могут «съесть» загрязнение путем преобразования токсичных загрязнителей в менее вредные вещества и выработки электроэнергии в процессе.

«Поскольку эти бактерии передают свои электроны в металлы или другие твердые поверхности, они могут производить поток электричества, который может использоваться для приложений с низким энергопотреблением», - сказал Халук Бейенал, выдающийся университетский профессор химического машиностроения и биоинженерии, который помогал контролировать исследование.

Большинство живых организмов, включая людей, используют электроны, которые представляют собой крошечные отрицательно заряженные частицы, в сложной цепи химических реакций для питания своих тел. Каждому организму нужен источник электронов и место для сброса электронов, чтобы жить. В то время как мы, люди, получаем наши электроны из сахаров в пище, которую мы едим, и пропускаем их в кислород, которым мы дышим через наши легкие, некоторые виды бактерий сбрасывают свои электроны за пределы металлов или минералов, используя выступающие, похожие на волосы провода.

Чтобы собрать бактерии в таких экстремальных условиях в течение 32 дней, Мохамед изобрел дешевый портативный потенциостат, электронное устройство, которое могло бы контролировать электроды, погруженные в горячие источники в течение длительных периодов времени.

«Природные условия, обнаруженные в геотермальных объектах, таких как горячие источники, трудно воспроизвести в лабораторных условиях», - сказал Бейенал. «И мы разработали новую стратегию по обогащению теплолюбивых бактерий в их естественной среде».

Хотя исследователи не уточнили, как именно они будут продолжать свою работу с бактериями, в идеале это приведет к созданию нового захватывающего инструмента для борьбы с изменением климата и загрязнением в ближайшем будущем.

Комментарии