În statul New York, când zăpada se topește, Oneida Lake începe să colecteze mangan. Combinat cu oxigenul din aer, face oxid de mangan care se scufundă în albia lacului. Dar, după cum raportează Corey S. Powell pentru Popular Science, oamenii de știință nu au găsit compusul la nivelurile pe care le așteptau, iar misterul lipsei de oxid de mangan l-a pus pe Kenneth Nealson, un microbiolog, în căutarea unui microb care părea că nu ar trebui nu există.
I-a luat câțiva ani, dar l-a găsit - Shewanella oneidensis, o bacterie care trăiește dintr-un metal greoi otrăvitor, mangan.
Powell scrie exact de ce Shewanella este atât de ciudat:
Pentru majoritatea viețuitoarelor, care respiră aer, Nealson spune: „Glicemia pe care o mâncăm furnizează electroni, oxigenul pe care îl respirăm primește electroni, iar fluxul de electroni este ceea ce ne conduce corpul.” Acesta este metabolismul de bază. Provocarea pentru fiecare organism este de a găsi ambele surse de electroni și locuri pentru a le arunca pentru a finaliza circuitul. Shewanella consumă electroni din carbohidrați, dar îi varsă într-un mod neobișnuit: „Înoată până la oxidul de metal și îl respiră”, spune Nealson. „Numim asta„ roci de respirație ”. “
Bacteria crește fire speciale din membrana sa care transportă electroni din interiorul celulei și le depune pe metalul greu. Oxidul maganese funcționează, dar la fel și alte metale grele precum plumbul. Alte descoperiri au scos la iveală bacteriile care fac invers - ele elimină electronii din metal și minerale. Schimbul de electroni completează acel circuit. Rezultatul este viața care mănâncă și respiră electricitate.
Moh El-Naggar, un alt cercetător la USC, a produs videoclipuri care arată aceste bacterii în acțiune, crescând acele sonde similare.
În 1988, când Nealson și-a publicat descoperirile pe Shewanella, a sfidat presupunerile de lungă durată despre biologie, pentru a parafraza profilul lui Nealson al lui Rebecca Fairley Raney la AAAS.org. Dar acum știm că Shewanella și alți microbi sunt factori importanți în modul în care Pământul ciclează metalele.
Totuși, devine mai ciudat. Una dintre studenții absolvenți ai Nealson, Annette Rowe, a găsit șase tulpini bacteriene noi drenate de pe fundul oceanului care nu au nevoie deloc de o sursă de carbon, relatează Powell. Ei pot să trăiască doar din electricitate.
Toate studiile vieții la extremele de pe Pământ arată oamenilor de știință cum ar putea arăta viața pe alte planete. Powell scrie:
Căutarea pentru electroni și înmulțirea nanowirelor sunt strategii de supraviețuire atunci când nu există suficientă hrană pentru a face multă creștere și concurență - doar suficient pentru a ajuta un organism să se bată în jos și să mențină flacăra vieții aprinse. Astfel de condiții sunt frecvente în sedimentele oceanului profund și în subteran. Dacă viața există pe Marte și în alte lumi (Europa? Titan?), Există șanse mari ca și ea să fie împânzită în setări limitate de resurse, aflate sub suprafața.
Viitoarele misiuni de detectare a urmelor de viață de pe alte planete pot ține cont de bacteriile care se bat la electroni. Nealson subliniază că pe Pământ, există un gradient de potențial electric în pământ care scade odată cu adâncimea. Pe măsură ce ajungeți mai adânc, numai electroni sunt disponibili pentru alimente, astfel încât bacteriile care locuiesc acolo se adaptează pentru a mânca electricitate - setând astfel gradientul. Pentru a vedea acel semn de viață, toate misiunile viitoare ar trebui să facă este să lipiți sondele în sol și să o măsurați.
