Живі електричні дроти знайшли на березі річки: вчені кажуть, що це живий організм

Про це повідомляє SciTechDaily.

Автори відкриття кажуть, що таку технологію можна буде в майбутньому застосувати в медицині, промисловості, моніторингу та рекультивації навколишнього середовища.

Бактерія була знайдена в мулистих мілинах узбережжя Орегона, її назвали Candidatus Electrothrix yaqonensis. Назва бактерії пов'язана з корінними народами регіону, в якому було зроблено відкриття.

Команда під керівництвом наукового співробітника Університету штату Орегон (OSU) Ченга Лі та професора Коледжу наук про Землю, океан і атмосферу Клер Реймерс знайшла бактерію в зразках приливних відкладень. Ці зразки були зібрані в гирлі затоки Якін.

Кабельні бактерії складаються зі стрижнеподібних клітин, які з'єднуються одна з одною спільною зовнішньою мембраною. Вони утворюють подобу ниток, довжина яких може досягати декількох сантиметрів. Електропровідність цих бактерій вельми незвичайна і, найімовірніше, з'явилася під час адаптації, яка дала змогу оптимізувати метаболічні процеси в осадових породах, де бактерії мешкають.

Новий вид, за словами вчених, є сумішшю роду Ca. Electrothrix та іншого відомого роду кабельних бактерій Ca. Electronema. Він відрізняється від решти своїми метаболічними шляхами та генами.

"Новий вид є свого роду мостом у скарбі Ca. Electrothrix, він може дати розуміння того, як цей вид бактерій еволюціонував і функціонує в різних середовищах", — каже Лі.

Він додає, що серед своїх родичів відкриті бактерії виділяються своїм метаболічним потенціалом, а також відмінними структурами, серед яких поверхневі гребені. Вони в 3 рази ширші, ніж у інших видів, і вміщують високопровідні волокна, зроблені з унікальних молекул на основі нікелю.

Ці волокна дозволяють бактеріям переносити електрони на великі відстані, з'єднуючи кисень і нітрат з поверхні осаду з сульфідом у глибших шарах. Таким чином ці бактерії беруть участь в окисно-відновних реакціях на значних відстанях, що робить їх ключовими гравцями в колообігу поживних речовин.

"Ці бактерії можуть переносити електрони для очищення від забруднювальних речовин, тому їх можна використовувати для видалення шкідливих речовин з осаду. Крім того, їхня конструкція високопровідного нікелевого білка може, можливо, надихнути нову біоелектроніку", — додають автори дослідження.

Кабельні бактерії можуть жити в різних кліматичних умовах і зустрічаються в різних середовищах, включно з прісноводними та солоними відкладеннями.

Що таке біоелектроніка

Біоелектроніка виникла наприкінці 18 століття з експериментами Луїджі Гальвані, який виявив, що електрика може стимулювати м'язи, запровадивши концепцію "тваринної електрики". Його робота заклала основу для розуміння нейроелектрики. У 1930-х роках дослідження електростимуляції призвели до розробки кохлеарних імплантів. Галузь набрала обертів у 1940-х і 1950-х роках, коли Алан Ходжкін і Ендрю Гакслі зареєстрували потенціали дії в нервових клітинах, за що отримали Нобелівську премію 1963 року.

Нині біоелектроніка в медицині вважається швидкозростаючим ринком. Її застосовують у різних галузях охорони здоров'я, включно з переносними пристроями, імплантованими датчиками, нейронними інтерфейсами та системами доставки ліків. Наприклад, переносні електронні пристрої, такі як монітори здоров'я, використовуються для відстеження життєво важливих показників у режимі реального часу. Аналогічно, імплантовані пристрої, такі як нейронні інтерфейси, полегшують прямий зв'язок між мозком і зовнішніми пристроями.

Нагадаємо, бактерії краще за нас добувають рідкоземельні елементи. Вчені зробили революційне відкриття білка ланмодуліну, що володіє унікальною здатністю видобувати та розділяти рідкоземельні елементи, відкриваючи двері до чистіших технологій.