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世界上最神奇的细菌,食电细菌以电为食或将成为新能源

发布时间:2022-07-22 22:06来源:奇趣网编辑:QiQu阅读: 当前位置:奇趣网 > 世界之最 > 手机阅读

细菌这种微生物是我们肉眼无法分辨的,但是有些性质却是我们在意的,就像世界上最神奇的细菌——食电细菌,它们的食物是电!更准确的来说是电子,但不管怎么说,这让我们对细菌的认识再次改观,要知道电子几乎是无处不在的,而如果这项技能被人类使用,那将真的成仙了。

食电细菌或将成为新的能源

世界上最神奇的细菌,食电细菌以电为食或将成为新能源

因为细菌是单细胞微生物,用肉眼无法看见,需要用显微镜来观察。有一种细菌与地球上的其他任何生命都不同,这种细菌靠最纯形式的能量——电子为生,它们吃的、呼吸的都是电子,因此取名为食电细菌,也被称之为微生物纳米线。

食电细菌形状、大小各不相同。几年前,生物学家发现有些食电细菌长出了毛发状的细丝,就像电线,能在细胞和它们的环境中来回传输电子。他们把这种电细菌叫做“微生物纳米线”。目前已知的食电细菌有两种:希瓦氏菌和地杆菌。它们能用一点电液吸引更多岩石和深海泥浆中的电子。研究人员在电池的电极上培养这种细菌,结果发现,从本质上说,这种生物吃入的和排出的都是电。

对这种食电细菌,人们也不用太吃惊,因为生命本来就是电子流,尼尔森说:“你吃入糖,摄入了过量电子,你呼吸氧气,再把多余的电子排出去。”我们的细胞分解糖,电子流经一系列复杂的化学反应最终与缺乏电子的氧结合。在这一过程中,细胞合成了三磷腺苷酸(ATP)。ATP是几乎所有生命中都有的一种贮存能量的分子。

电子循环是合成ATP的关键步骤。“生命非常聪明。它能算出怎样从我们吃的食物中吸出电子,控制电子平衡。”尼尔森说。在大部分生命中,身体把电子“打包”在分子中,携带它们安全地通过细胞,再交给氧气。食电细菌的发现表明,某些最基本的生命形式可以省去作为中介的糖,直接利用最纯的能量形式——电子,从矿物表面收集。“这是真正的外来物种。从某种意义上说,这就是异形。”尼尔森说。

对于下一阶段的实验,纽约伦塞勒工学院微生物学家尤利·乔拜说,细菌应该不是在一个电极上生长,而是在两个电极之间生长。这些细菌能从一个电极上很快吃下电子,并在另一个电极上释放电子,所以它们可以作为一种能源。

乔拜相信,人们会很快发现既能吃下电子,又能呼出电子的细菌细胞。“一种生长在两个电极之间的食电细菌,事实上就能将自身生命永远维持下去,只要没什么东西来吃它或破坏它的话。从理论上说,我们能把这种生物永远养着。”美国国家航空航天局也对这些地下生命很感兴趣,因为这种生物通常只需要极少能量就能生存,它们代表着太阳系中的另一种生命模式。

在地球上,食电细菌也有着实际的用途,比如创造用于清洁下水道或地下污水的生物机器,它们能从环境中获取自身所需的能量。尼尔森将这种生物机器称为自供电有用设备(SPUDs)。“对食电细菌来说,所需的能量是维持生命,维持生存。”乔拜说。在这一状态下,细胞不能生长或繁殖,但还能修复细胞器。比如改变实验电压,从细胞上榨取能量,以找到这个最小绝对值。

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