電纜細菌以前所未有的效率吸入氧氣

十年前，丹麥奧胡斯大學的研究人員報告發(fā)現(xiàn)了一厘米長的電纜細菌，這種細菌通過將電流從一端傳導到另一端而生存?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)記錄了一些細胞在消耗大量氧氣的情況下運行，而另一些細胞在沒有氧氣的情況下加工食物和生長。杰出的生活方式。

我們需要食物和氧氣來生存。

現(xiàn)在，假設氧氣只在山頂發(fā)現(xiàn)，食物只在山谷中發(fā)現(xiàn)。這就是生活在海洋和湖泊底部的電纜細菌的樣子。對它們來說，氧氣只能在底部最外層的表面獲得，而食物被埋在地下幾厘米處。

生物系

“盡管其他生物試圖通過上下移動氧氣和食物來解決這個問題，但電纜細菌已經(jīng)開發(fā)出了電線。吃食物時，它們會產(chǎn)生電子，并通過‘生物線’將其送到地面，以減少上覆水中的氧氣?！钡湂W胡斯大學電子微生物中心主任拉斯皮特尼爾森說。

電纜細菌由許多排成一行的細胞組成。它可以有幾厘米長，細胞被包裹在一個普通的外套里，里面的電線被拉伸。

研究人員將電纜細菌放在一個透明的小房間里。中間，細菌可以觸碰到裝滿食物的厭氧泥，而氧氣則從邊緣擴散。就在氧氣耗盡的地方，許多單細胞細菌形成了一個獨特的前沿。在這個特殊的位置，它們試圖同時從兩側(cè)捕獲食物和氧氣。

Stefano Scilipoti博士解釋說：“在顯微鏡下，我觀察到單根電纜中的細菌是如何通過其前端進入其末端并將氧氣帶入該區(qū)域的。”奧胡斯大學電子微生物學中心的學生和主要發(fā)現(xiàn)者。

不到10%的細胞在“呼吸”

Scilipoti觀察了單細胞細菌如何扭曲單細胞游動細菌的前端。細菌吸收了如此多的氧氣，以至于單細胞細菌不得不移動到更靠近腔室邊緣的地方，以維持呼吸所需的氧氣供應。電纜細菌只能將少數(shù)細胞浸入氧氣中，變形的程度(實驗室術(shù)語中稱為“碰撞”)使它們能夠計算出消耗了多少氧氣。

“只有不到10%的電纜細菌細胞消耗氧氣，但它們的耗氧速率與生物學中已知的最高速率相匹配。這是因為電纜細菌在與氧氣接觸的細胞和與細菌接觸的細胞之間流動電流。處理食物的細胞。因此，消耗氧氣的細胞只能專注于這項任務，而其他細胞消化食物并產(chǎn)生新的細胞?！盨cilipoti說。

電纜機

細菌的祖先沒有氧氣。厭氧菌，如你所說。對于這些細菌來說，氧氣是有毒的，長期接觸最終會導致它們死亡。然而，隨著與氧氣電連接的發(fā)展，電纜細菌可以在不將許多細胞暴露在氧氣壓力下的情況下探索氧氣的呼吸強度，從而獲得最佳的氧氣(更多的能量)并避免剩余的氧氣(對細胞的損傷)。

在電子微生物學的中心，人們一直在努力探索實現(xiàn)這種獨特的電子生命形式的特殊機制。

該研究發(fā)表于《科學進展》。

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