Преди две години микробиологът Ларс Питър Нилсен от университета в Орхус в Дания изучаваше калта на морското дъно на пристанището на града, когато откри нещо неочаквано: Калта се долавяше с откриваеми нива на електричество. По това време той и колегите му подозираха, че електрическите токове могат да се дължат на някаква външна транспортна мрежа между отделни бактерии или други микроскопични организми.
Истината, описана в документ, публикуван вчера в Nature , е още по-изненадваща. „Нашите експерименти показаха, че електрическите връзки в морското дъно трябва да са твърди структури, изградени от бактерии“, казва доцентът Кристиан Пфефер, водещ автор на статията, в съобщение за пресата. Неговият екип, работещ с изследователи от Университета в Южна Калифорния, откри нов тип многоклетъчни бактерии, които се държат като електрически кабели, способни да пренасят електричество на разстояние от няколко сантиметра, далеч по-голямо разстояние, отколкото учените са си представяли преди.
Групата откри бактериите, принадлежащи към семейство Desulfobulbaceae, като изследва морска кал под микроскоп. Тъй като бактериите са толкова малки и крехки - сто пъти по-тънки от човешката коса - няма начин да се измери директно електрическият ток, който носят, но изследователите откриха няколко вида косвени доказателства, че те извършват електричество.
Бактериите се подравняват вертикално в утайката и когато непроводящите волфрамови нишки се изтеглят хоризонтално през бактерията, бактериите имат късо съединение и електрическият ток е прекъснат (като багер, прорязващ погребани кабели). Освен това, когато бяха поставени филтри, които да блокират разрастването на бактериите, електрическият ток беше изключен, освен ако порите на филтъра не бяха достатъчно големи, за да могат бактериите да проникнат.
Забележително е, че под микроскоп бактериите изглеждат малко като кабелите, използвани в електрическите устройства. Вътре във всяка бактерия 15 до 17 различни влакна се движат по дължина, всяка от които може да провежда електричество. Дългите влакна са изградени от много свързани клетки, всяка с дължина само микрометър.
Напречно сечение на бактерията разкрива отделните проводящи влакна, които вървят по дължината им, съдържащи се във всяка клетка. (Изображение на Карън Е. Томсен) Естествен въпрос, който трябва да се зададе, е защо бактериите биха стигнали до проблеми с развитието на необичайната способност да провеждат електричество. Отговорът може да е толкова завладяващ, колкото и самите бактерии. Оказва се, че само на няколко сантиметра под морското дъно е богат, до голяма степен неизползван източник на енергия: отрицателно заредени серни атоми, наречени сулфиди.
Причината, поради която повечето организми не са в състояние да добият енергия от тези химикали, е, че заобикалящата кал до голяма степен е лишена от кислород. Съществува богат на енергия източник на храна за донори на електрон, но организмите се нуждаят от кислород, за да приемат резервните електрони като част от уравнението за събиране на енергия, известно като дишане. Аналогично е на нуждата ни да ядем храна (сулфидите) и да дишаме въздух (кислорода), за да оцелеем.
Бактериите решават този проблем, като пресичат разстоянието между храната си и източника на кислород с верига, способна да носи електрони. В долния край организмът добива енергия от сулфидите, след което изпраща електроните нагоре. На върха, близо до богатата на кислород морска вода, той е в състояние да използва изобилния кислород на разположение за провеждане на дишане.
Бактериите провеждат електрони вертикално, като обединяват енергийно вещество и източник на кислород. (Изображение чрез природата) В резултат на това бактериите досега са открити само в анаеробни седименти на морското дъно - но в тези среди изследователският екип открива поразително количество от тях. Средно във всеки кубичен сантиметър от тествания утайка те са открили 40 милиона клетки от този тип бактерии, количество, което изчисляват, може да образува 117 метра от свръх тънкия проводящ кабел.
Въпреки че организмите ориентировъчно са били поставени таксономично в съществуващо семейство бактерии, изследователите твърдят, че те са коренно различни от всички други бактерии, които открихме досега. „Те са толкова различни, че вероятно би трябвало да се смятат за нов род“, казва Нилсън на Ед Йонг в „ Открийте не точно рокетната наука“, като отбелязва, че те споделят само 92 процента от своята ДНК с всеки друг вид в семейството.
В същото парче Нилсен също обмисля възможността неоткритите досега видове да са много по-повсеместни от сега познатите. „Те изглежда са оптималният организъм на всяко място, където ви липсва кислород. Защо не са навсякъде? - попита Нилсън. „Или са навсякъде?“
