Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Несколько лет назад у самого морского дна биологи с удивлением обнаружили активные электрические взаимодействия между обитающими здесь организмами. Вода и электричество — не лучшее сочетание, однако новые исследования показали, что «бактериальные провода» не только существуют, но и могут передавать ток на многие километры. «Наши эксперименты однозначно показали, что электрические процессы в придонных отложениях обеспечиваются проводящими стркутурами, которые образуют бактерии», — говорит Кристиан Пфеффер (Christian Pfeffer), один из участников исследования. Эту передачу легко прервать, просто поместив тонкую проволоку и тем самым «перебив» этот «живой кабель».
Под микроскопом ученые обнаружили прежде неизвестный вид бактерий, образующих нитевидные многоклеточные структуры: они присутствовали повсюду, где только фиксировалась электрическая активность. Поэтому эти нити и были связаны с электрической активностью в придонных слоях. «Странная мысль, будто эти бактерии могут служить электропроводами, получила подтверждение после того, как мы обнаружили заключенные под их мембраной нити, совершенно похожие на провода», — добавляет профессор Нильс Рисгаард-Петерсен (Nils Risgaard-Petersen), под руководством которого было сделано открытие.
Говоря строже, вытянутая бактерия больше похожа на целый кабель: при толщине в сотни раз меньше, чем у человеческого волоса, под ее мембраной заключено множество отдельных изолированных «проводков». По данным ученых, каждый квадратный метр морского дна заключает десятки тысяч километров таких «биокабелей». Способность передавать электричество дает им значительные эволюционные преимущества и делает эти бактерии одними из самых распространенных в этой экологической нише.
В чем же эти преимущества? В отличие от всех иных известных бактерий, эти «кабели» с высокой эффективностью разлагают материю в придонных морских отложениях, получая питательные вещества даже глубоких слоях, куда кислород практически не поступает. Достаточно, чтобы верхняя часть бактерии (или целой нити бактерий, образующих единый проводник) достигала верхних слоев, где кислорода достаточно. Проводящие нити позволяют передавать электрон от окисляемого вещества на кислород на расстоянии до нескольких сантиметров, обеспечивая разложение и усвоение вещества.