Vědci našli podzemní energetickou síť Země

Foto: geralt/Pixabay

Jedním z největších objevů bylo, že Geobacter v podstatě napájí mikrobiální elektrickou síť pod našima nohama. Aby tato bakterie „dýchala“ kyslík, přenáší přebytečné elektrony na nepatrné elektrické „vlasy“ známé jako nanodrátky.

Vědci z Yaleovy univerzity a Škola přírodních věd a technologií NOVA v Lisabonu v Portugalsku, našli specifickou rodinu proteinů odpovědných za tuto podzemní elektrickou říši divů. Tyto proteiny, konkrétně cytochromy, v podstatě fungují jako nabíjecí zátky pro nanodráty, které poskytují cestu potřebnou k uvolnění přebytečných elektronů vytvořených metabolickými procesy. Výsledky této studie byly nedávno zveřejněny v časopise Nature Communications.

Pod nohami nám bzučí pouhým okem neviditelný ekosystém nabitý bioenergií.

Pokud jde o pohodlí, lidé to mají docela dobré. Homo sapiens není pravidelně vystavován vakuu vesmíru jako tardigrady (želvušky), ani se pravidelně nedržíme extra horkých hydrotermálních průduchů naplněných sírou, jako různé extremofilní bakterie. A máme to mnohem jednodušší než Geobacter sulfurreducens, bakterie, která je obzvláště zběhlá v životě v anaerobních prostředích hluboko uvnitř Země. Vědci dlouho žasli nad tím, jak tento mikrob přežívá nehostinné podmínky nacházející se pod zemí, ale v průběhu let dávali odborníci pomalu dohromady vysvětlení.

Jedním z největších objevů bylo, že Geobacter v podstatě napájí mikrobiální elektrickou síť pod našima nohama. Aby tato bakterie „dýchala“ kyslík, přenáší přebytečné elektrony na nepatrné elektrické „vlasy“ známé jako nanodrátky, které vystřelují z povrchu mikroba. Tyto chloupky se spojují s okolními minerály a dalšími mikroby a vytvářejí jakousi propojenou biologickou mřížku, která umožňuje život. Vědci však nebyli schopni přesně zjistit, co tyto chlupy nabíjí alespoň ne až dosud.

„Běžné půdní a mořské mikroby z čeledi Geobacteraceae jsou důležité v různých přírodních prostředích a pro biotechnologické aplikace,“ napsali vědci v článku. „Struktury těchto nanodrátů odhalují propojené řetězce cytochromů…, které mohou podporovat rychlé a izolované vedení elektronů na vzdálenosti několika mikrometrů.“

Pochopení bioelektrických vlastností těchto mikrobů by mohlo být životně důležité pro technologické aplikace a také pro boj proti změně klimatu. Zkoumání elektrických schopností těchto mikrobů snad povede k vývoji různých biomateriálů, stejně jako k pokroku v bioenergii. Přestože jsou extrémně malé, mikrob je široký pouze tři až pět nanometrů (asi 10 000krát menší než lidský vlas) a jeho nanodrátky přesahují pouze 20 nanometrů za samotným mikrobem, hrají tyto organismy ústřední roli v procesech skleníkových plynů na Zemi.

„Mikroby absorbují 80 % metanu v oceánu, který je hlavním přispěvatelem ke globálnímu oteplování, emitovaného ze dna oceánů. Nicméně mikroby na zemském povrchu tvoří 50 % emisí metanu do atmosféry,“ uvádí se v tiskovém prohlášení Yaleské univerzity s odkazem na autory článku. „Pochopení různých metabolických procesů může pomoci zmírnit emise metanu.“

[H/T: Popular Mechanics]