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深海中有一种细菌能导电

2015-04-08 10:57     来源:中国海洋报
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    丹麦奥胡斯大学的一名微生物学家在研究海底沉积物时发现一种细菌,能在几厘米的距离上导电,通过组成的电线,连接泥底的食物和上层的氧气,被称为活的海底电线
  研究人员发现,这些细菌在海底沉积物中竖直排列,当把不导电的钨片横着插入细菌中时,细菌会发生短路,电流也中断了。此外,如果安放滤片阻止细菌生长,电流就会消失,除非滤片的孔足够大,细菌可以从中通过。在显微镜下,这种细菌看起来很像电子设备中的电线。每个细菌在纵向都有15根~17根能够导电的纤维,每一根都是由许多相连的细胞组成,这些细胞每一个只有几微米长。在显微镜下可以直观地看到,这种新的细菌非常微小,直径是人类头发直径的百分之一。
  为什么细菌会进化出导电这一不同寻常的能力呢?原来,在海底几厘米之下蕴涵着巨大的能源储藏——大量的硫化物(负二价硫离子)。但是,大部分生物无法使用它们,因为环境中缺乏氧气。这些硫化物是能量丰富的电子供体,但它们要释放能量必须为这些电子找一个去处——通常而言就是氧气。这就像人类既需要吃食物又需要呼吸才能活下去一样。而这种细菌找到了解决方案——用一条导线把泥底的食物和上层的氧气连接起来。在底部的泥浆里,细菌从硫化物里获取能量,然后把电子送到上面去;而在顶部富含氧气的海水里,细菌就可以利用充足的氧气接受送来的电子,完成呼吸过程。这就像是修了一条大水渠,让水库里的水可以顺利地流到大海里,同时推动水电站。
  到目前为止,只在海底沉积物的厌氧环境中发现了这些细菌。对于这个新发现的小小的物种,科学家暂时还没有给它起名字,也没有划分归属。研究人员发现它们数量惊人,在接受测试的沉积物样本中,平均每立方厘米便有4000万个这类细菌的细胞,估算下来,这可以形成117米长导电的超细电线。

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