Обнаружены «живые провода»: бактерии, проводящие ток и очищающие среду

Фото из открытых источников

Новый уникальный вид бактерий найден на побережье американского штата Орегон. Эти микроорганизмы способны проводить электричество. Им дали название Candidatus Electrothrix yaqonensis, в честь коренного американского племени Якуина (Якон), что исторически населяло эти земли.

Результаты исследования международной группы учёных опубликованы в журнале Applied and Environmental Microbiology (AEM). Обнаруженные бактерии относятся к категории "кабельных бактерий". Это нитевидные структуры, которые сформированы из палочковидных клеток, соединенных концами и имеющих общую внешнюю оболочку. Эти нити достигают в длину нескольких сантиметров. Электрическая проводимость является нестандартной для бактерий и обусловлена их особым метаболизмом в осадочных породах.

Ca. Electrothrix yaqonensis отличается даже и от других кабельных бактерий, поскольку имеет уникальное строение и метаболические возможности. Так, у бактерии есть выраженные поверхностные гребни, втрое более широкие, чем у других видов. Внутри них находятся высокопроводящие волокна, что содержат уникальные молекулы на базе никеля. Они помогают бактериям эффективно переносить электроны на значительные расстояния.

Зачем? Оказывается, механизм электропроводности способствует выживанию бактерий в среде, где ресурсы распредяются неравномерно. Происходит окисление сульфидов в более глубоких слоях осадка и передача электронов к поверхности, где бактерии используют кислород или нитраты. Так микроорганизмы становятся существенным звеном в химических процессах и круговороте питательных веществ в донных отложениях.

Найденный вид, считают эксперты, является ранней ветвью эволюции кабельных бактерий. Его изучение раскрывает новые подробности процессов развития этих микроорганизмов и адаптации их к различным условиям среды.

Есть у открытия и потенциал для применения на практике. В частности, механизм переноса электронов можно использовать для очистки донных осадков от загрязняющих веществ. Пригодится подобная структура проводящих волокон на основе никеля и в создании новых биоэлектронных устройств для медицины и ряда других областей.