Официальный сайт журнала "Экология и Жизнь"

Всё об экологии ищите здесь:

   
Сервисы:
Каналы:
Каналы:
Блоги:
Дайджесты,
Доклады:

ЭКО-ВИДЕО



Реклама


Translate this page
into English

Translate.Ru PROMT©


Система Orphus


Главная Видео Голодуха заставила микробов монтировать живые электрические системы

Голодуха заставила микробов монтировать живые электрические системы

Голодуха заставила микробов монтировать живые электрические системы

Суть вкратце:  

Юрий Горби считает, что важно хорошо разобраться, каким образом бактерии формируют свои нанопровода. В частности, неплохо бы понять, какую роль играет среда, в которой находятся микроорганизмы. Когда учёные узнают это, возможно, получится сделать батарейки на основе бактерий

 

 

 

 

Рассматривая фотографии бактерий, биологи удивились, когда увидели, что микробы были соединены какими-то штырями. Где их нашли бактерии? Зачем они им нужны? Снимки были качественные, артефактов не могло быть. Поначалу соображений не было никаких, даже безумных.

Если посмотреть издалека, то это похоже на какую-то непонятную хаотическую смесь зубочисток и фасоли или чего-то  такого. Но с первого взгляда трудновато догадаться, что речь идёт о наноразмерах. А уж если и догадаешься, то не сразу понимаешь, о чём всё-таки разговор – о микробиологии или нанотехнологиях. Неужели учёные забросали бактерии какими-нибудь искусственными нанотрубками? Оказывается, нет — бактерии и сами неплохо разбираются в нанотехнологиях.

Всё началось с исследований микробиолога Юрия Горби (Yuri Gorby) из тихоокеанской северо-западной лаборатории (Pacific Northwest National Laboratory ), который заметил, что микробы, перерабатывающие токсичные металлы, вытягивают с поверхности своей мембраны тонкие жгутики. Он подумал, что такая анатомическая странность должна быть связана с какими-то специфическими особенностями этих «металлоперерабатывающих» бактерий.

 

Когда Юрий поделился результатами своих наблюдений, некоторые коллеги сказали, что видели в своих опытах что-то  похожее. Разумеется, скоро возникли предположения, что если бактерии работают с металлами, то наверняка можно говорить и об электрическом токе. Позже они оправдались.

Впрочем, скоро выяснилось, что похожие органы появлялись и у бактерий, вовлечённых в другие процессы, например, фотосинтеза и ферментации.

Использование высокоточной электронной микроскопии показало, что бактерии, «размахивающие» вырастающими жгутами, похоже, довольно распространённое явление.

Тут надо заметить, что с серией этих исследований учёным просто фантастически повезло. Видимо, это тот редкий случай, когда экспериментатор выдвигает гипотезу, и она сразу же оправдывается.

Так, исследователи предположили, что жгутики у бактерий вырастают не спонтанно, а какой-то определённой целью. Например, для компенсации чего-либо  . Так и оказалось.

У бактерий Shewanella, перерабатывающих токсичные растворы в безобидные, ситуация дисбаланса состояла в возникновении «лишних» электронов, и ещё для нормального существования ей был необходим кислород. А, например, цианобактериям Synechocystis во время фотосинтеза нужен был диоксид углерода, и была всё та же проблема с избытком электронов

 

Учёные заставили микроорганизмы «работать» в тяжёлых условиях, снижая в среде концентрацию этих необходимых веществ. Вот бактерии и вытягивали шипы, чтобы дотянуться если не до кислорода, то до ближайшей бактерии, у которой такой доступ мог быть. Если же в опыте питания совсем не хватало, то шипы превращались в тонкие длинные жгуты, которые должны были обеспечить больше возможностей для устранения возникшего дисбаланса.

Эти неожиданно возникающие органы исследователи оправданно назвали нанонитями – их толщина от 10 до 150 нанометров, а длина достигает порой десятков микрометров, в зависимости от видов бактерий.

 

Впрочем, оказалось, что это даже не нанонити, а прямо-таки нанопровода: получая нужное «питание», бактерии могли освободиться от лишних электронов, которые перемещались бы по этим «проводам». И если конец нити дотягивался до положительного иона, нужного «для пропитания», то возникала разность потенциалов, что приводило к движению электронов к ионам – возникал электрический ток!

Чем более «трудными» были условия, тем длиннее становились жгутики, и больше бактерий объединялось в своеобразное электрическое сообщество, обменивавшееся ресурсами по живой и очень разветвлённой электрической сети.

Каков физиологический механизм выращивания таких «проводов» – пока неясно. Но эффективность распределения энергии, используемая одной из самых древних и устойчивых форм жизни, не может не впечатлять.

Понятно, что эти бактерии могут использоваться в качестве источника энергии. Опыты, проведённые Горби вместе с коллегами, показали, что ток действительно есть, но он слишком мал. Впрочем, учёные не унывают, считая, что их открытие пока что только указывает направление для дальнейшей работы, и появление нового альтернативного источника энергии вполне возможно.

 

микробы электрические сетиНобелевский форумНаука и ОбществоСколковоЮрий Горби 

08.10.2011, 3846 просмотров.


Нравится

Новости
24.11.2020 15:21:42

В ПОДМОСКОВЬЕ ОСТАЛОСЬ ЗАКРЫТЬ ДВЕ ПОСЛЕДНИЕ СВАЛКИ

Полигоны твердых коммунальных отходов «Ядрово» в Волоколамске и «Лесная» в Серпухове будут закрыты в декабре. Об этом сообщил губернатор Московской области Андрей Воробьев, проводя селекторное совещание с кабинетом министров и главами муниципалитетов.

закрытие, свалки, Подмосковье

24.11.2020 14:08:28

#БумБатл

Участникам акции #БумБатл, организованной АНО «Национальные приоритеты» в рамках нацпроекта «Экология», предстоит собирать один из самых цикличных видов отходов, очень ликвидный и востребованный на рынке вторичных материалов товар — макулатуру.

акция, бумага, экология

23.11.2020 22:18:03

В Москве открылся крупнейший фестиваль дикой природы «Золотая черепаха»

В Москве открылся XIV Международный фестиваль дикой природы «Золотая черепаха», который в этом году впервые проходит в онлайн формате с 20 ноября по 13 декабря. Фестиваль проходит под патронажем Правительства Москвы.

фестиваль, черепаха, золотая, Москва

22.11.2020 23:46:19

В Германии построят завод по изготовлению материалов для электромобиля

Группа компаний «BASF» начала строительство предприятия по изготовлению катодных активных материалов. Каждый год оно сможет снабжать безопасным топливом до 400 тысяч электромобилей.

завод, материалы, электромобиль

21.11.2020 17:10:16

Экологический фестиваль в Мурманске проведут дистанционно

Активисты общественного движения «Природа и молодежь» в Мурманске 21 и 22 ноября проведут экологический фестиваль Zero Waste Fest. Среди онлайн-трансляций северяне смогут посмотреть мастер-классы и лекции.

проект, активисты, фестиваль

20.11.2020 19:26:50

Студенты из Сибири и Британии займутся изучением изменений климата

Три вуза Уральского округа — Югорский, Тюменский и Нижневартовский госуниверситеты — примут участие в новой программе University Alliance, инициированной Британским Советом. Ее цель — «объединение молодых ученых Великобритании и России путем создания партнерских отношений и возможностей для профессионального развития».

Сибирь, Британия, студенты

20.11.2020 14:49:46

В Архангельской области планируют создать ясли для ластоногих

В Архангельской области остро стоит проблема с гренландскими тюленями и кольчатыми нерпами. Детеныши из-за изменения климата рано остаются без матерей, в естественной среде они выжить не могут, а уход за ластоногими животными требует особых условий.

Архангельская, ясли, ластоногие

RSS
Архив "Новости"
Подписка на RSS
Реклама: Профессиональные врачи массажисты Москвы на Bodio.ru