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, 4046 просмотров.


Нравится

Новости
11.05.2021 15:31:37

За 20 лет в мире выросли леса размером с Францию

С 2000 года по всему миру выросли леса, покрывающие площадь размером с Францию, которые могут поглотить эквивалент 5,9 гигатонны углекислого газа — это больше, чем годовые выбросы в США

лес, размер, вырос

10.05.2021 19:48:29

Мосприрода приглашает в экспедицию по природным территориям столицы

С 11 по 15 мая участники будут посещать интересные занятия, а 16 мая состоится церемония награждения победителей.

квесты, конкурсы, экскурсии

10.05.2021 19:01:10

Подводные луга в Великобритании

Для нас привычно бороться с дефорестацией, высаживая деревья. Точно так же можно бороться с изменениями подводного ландшафта.

Великобритания, луга, подводные

10.05.2021 18:44:52

В Европе сократили выбросы парниковых газов

По данным Евростата, выбросы углекислого газа (CO2) от сжигания ископаемого топлива, такого как нефть, уголь и природный газ, снизились на 10% в 2020 году по сравнению с предыдущим годом. С экологической статистикой Евросоюза читателей знакомит информационное агентство Reuters.

Европа, выбросы, сокращение

06.05.2021 16:31:24

Власти решили сделать продажи «зеленого транспорта» обязательными

Власти намерены установить для автопроизводителей долю продаж «зеленого» транспорта, сообщил Мантуров. По его словам, в планах также наладить производство водородных заправок, в том числе производящих топливо прямо на месте

зеленый, экология, транспорт

06.05.2021 16:25:34

В Москве пройдет выставка, посвященная профессиям в сфере экологии

Выставка, посвященная профессиям в сфере экологии, откроется в экоцентре на Яузе в Москве, говорится на официальном портале мэра и правительства столицы.

экология, выставка, Москва

04.05.2021 00:35:22

Более 13 тыс деревьев и кустарников высадили в Москве за месячник

Заместитель мэра Москвы по вопросам жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства Петр Бирюков подвел итоги месячника по благоустройству.

деревья, Посадка, Москва

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