New Yorkin osavaltiossa lumen sulaessa Oneida-järvi alkaa kerätä mangaania. Yhdessä ilman hapen kanssa se tekee mangaanioksidista, joka uppoaa järvenpohjaan. Mutta kuten Corey S. Powell raportoi Popular Sciencelle, tutkijat eivät löytäneet yhdistettä odotetulla tasolla, ja kadonneen mangaanioksidin mysteeri asetti mikrobiologin Kenneth Nealsonin etsimään mikrobia, joka näytti siltä, ettei sen pitäisi olla. 'ei ole olemassa.
Kesti häneltä muutaman vuoden, mutta hän löysi sen - Shewanella oneidensis, bakteeri, joka elää myrkyllisestä raskasmetallista, mangaanista.
Powell kirjoittaa tarkalleen miksi Shewanella on niin outoa:
Suurimmalle osalle elävistä, hengittävistä olennoista Nealson sanoo: ”Syömämme glukoosi toimittaa elektroneja, hengittämämme happi vastaanottaa elektroneja, ja että elektronivirtaus johtaa sitä, mikä kehomme ohjaa.” Se on perusmetabolia. Jokaisen organismin haasteena on löytää molemmat elektronilähteet ja paikat niiden hävittämiseksi piirin loppuun saattamiseksi. Shewanella kuluttaa elektronia hiilihydraateista, mutta se suojaa niitä epätavallisella tavalla: ”Se ui metallioksidin päälle ja hengittää sitä.” Nealson sanoo. "Kutsumme tätä" hengityskiviksi ". ”
Bakteri kasvattaa membraanistaan erityisiä johtimia, jotka kuljettavat elektroneja solun sisäpuolelta ja keräävät ne raskasmetalliin. Magaanioksidi toimii, mutta niin myös muut raskasmetallit, kuten lyijy. Muut löytöt paljastivat bakteereja, jotka tekevät päinvastaista - ne leikkaa elektroneja metallista ja mineraaleista. Elektroninvaihto täydentää tätä piiriä. Tuloksena on elämä, joka syö ja hengittää sähköä.
Toinen USC: n tutkija Moh El-Naggar on tuottanut videoita, jotka näyttävät nämä bakteerit toiminnassa, kasvattaen näitä langankaltaisia koettimia.
Vuonna 1988, kun Nealson julkaisi löytönsä Shewanellasta, se epäonnistui pitkäaikaisia oletuksia biologiasta, parafoidakseen Rebecca Fairley Raneyn profiilia Nealsonista AAAS.org-sivustossa. Mutta nyt tiedämme, että Shewanella ja muut mikrobit ovat tärkeitä tekijöitä maapallon kiertämisessä metalleissa.
Silti se tulee oudommaksi. Yksi Nealsonin jatko-opiskelijoista, Annette Rowe, on löytänyt valtameren pohjasta upotetut kuusi uutta bakteerikantaa, jotka eivät tarvitse lainkaan hiililähdettä, raportoi Powell. He voivat elää vain sähköstä.
Kaikki tutkimukset elämästä maapallon ääripäissä osoittavat tutkijoille, miltä elämä voi näyttää muilta planeetoilta. Powell kirjoittaa:
Elektronien etsiminen ja nanorajojen itäminen ovat strategioita selviytymiseen, kun ruokaa ei ole tarpeeksi paljon kasvavaksi ja kilpailevaksi - vain tarpeeksi auttamaan organismin metsästäjää laskemaan ja pitämään elämän liekin palavana. Tällaiset olosuhteet ovat yleisiä syvissä valtameren sedimenteissä ja kaukana maanalaisessa tilassa. Jos elämä esiintyy Marsissa ja muissa maailmoissa (Europa? Titan?), On hyvä mahdollisuus, että sekin kolataan resurssien rajoittamissa olosuhteissa kaukana pinnan alla.
Tulevat tehtävät elämän jälkien havaitsemiseksi muilla planeetoilla voivat ottaa huomioon elektroneja syövät bakteerit. Nealson huomauttaa, että maan päällä maassa on sähköpotentiaalin gradientti, joka pienenee syvyydellä. Kun saavutte syvemmälle, vain elektroneja on saatavana ruokaa varten, joten siellä elävät bakteerit mukautuvat syömään sähköä - asettaen siten kaltevuuden. Näkemään tämä merkki elämästä kaikkien tulevien tehtävien on tehtävä vain kiinnittää koettimet maahan ja mitata se.
