A legtöbb élőlény a Földön oxigénre van szüksége a túléléshez – még a növények is. Az oxigént mindannyian hasonló módon használják fel. Azonban a tudósok nemrégiben felfedeztek egy baktériumfajt, amely teljesen másképp használja az oxigént, mint bármely más ismert élőlény a bolygón.
A sejtlégzés, amely az élelemből energiát nyer, oxigén felhasználásával történik. Az oxigén atomjai kiválóan tapadnak elektronokhoz, és az energia előállításának kulcsa az, hogy az elektronokat lefejtik az ételből származó molekulákról, majd fehérjeláncokon keresztül „átpasszolják” őket. Végül, amikor az elektronok elérik az oxigén atomokat, ezek egyesülnek hidrogénnel és oxigénnel, vízzé alakulva, miközben energiát szabadítanak fel, amely a szervezetek számára létfontosságú — számolt be róla a MinuteEarth.
Vannak azonban olyan helyek a Földön, ahol nincs oxigén, és az ott élő szervezetek más elemeket használnak elektronbefogóként. De az oxigén segítségével a szervezetek több energiát tudnak előállítani. Ez vezet el bennünket a különleges szervezetekhez, az úgynevezett kábelbaktériumokhoz.
Kábelbaktériumok: Az élő vezetékek csodája
A kábelbaktériumok sekély tavak iszapos üledékében élnek, ahol hidrogén-szulfiddal táplálkoznak. Az iszap mélyén, ahol ezek a baktériumok élnek, nincs oxigén, viszont az iszap felszínén, mindössze egy centiméterrel felettük, már van. Ez az oxigén távolság viszont túl nagy egy baktérium számára – hacsak nem találnak egy kreatív megoldást. És pontosan ezt teszik a kábelbaktériumok: nevéhez méltón „kábelt” alkotnak.
A kábelbaktériumok több ezer sejtből álló, vezetékhez hasonló láncot képeznek, amely felfelé nyúlik egészen az oxigénhez. A lánc alsó részén lévő sejtek táplálékot vesznek fel, és elektronokat bocsátanak ki a fehérjéken keresztül, akárcsak más élőlények. Azonban ezek az elektronok egy különleges biológiai vezetéken haladnak keresztül, amely a lánc összes sejtjét körülvevő membránban fut. Így az elektronokat felvezetik egészen a felszínig, ahol az oxigén várakozik, hogy felvegye őket, ezzel nyújtva meg az elektrontranszport-láncot. Míg más élőlényeknél ez a folyamat nanométeres skálán történik egyetlen sejten belül, a kábelbaktériumok ezt több ezer sejt hosszában nyújtják ki.
Miért különlegesek a kábelbaktériumok?
A kábelbaktériumok szó szerint élő elektromos vezetékek, és ez lenyűgözi a tudósokat. Bár sok baktérium él oxigénmentes környezetben, és sok más baktérium oxigéndús környezetben is megtalálható, a kábelbaktériumok az egyetlenek, amelyek „elektromos sznorkelként” működnek, hogy kihasználják az oxigén előnyeit olyan helyeken, ahol más baktériumok nem férnek hozzá.
A kábelbaktériumokat először 2012-ben fedezték fel Dániában, amikor kutatók kémiai érzékelőket helyeztek a tengerbe. A felfedezés óta a tudósok – köztük az Aarhusi Egyetem Elektromikrobiológiai Központjának munkatársai – azon dolgoznak, hogy minél többet megtudjanak ezekről a különleges élőlényekről. Például arra jöttek rá, hogy a kábelbaktériumok fehérjékből készítenek elektromos vezetékeket, amelyek akár a jövőben helyettesíthetik az okostelefonokban használt mérgező vezetékeket. Továbbá a kábelbaktériumok jelenléte rizsföldeken akár 90%-kal is csökkentheti a metánkibocsátást.
Bár a kábelbaktériumokat szabad szemmel is láthatjuk, felfedezésük mindössze egy évtizede történt. Ez arra késztethet minket, hogy elgondolkodjunk: vajon még milyen furcsa és lenyűgöző élőlények várnak felfedezésre itt, a szemünk előtt?
Ezeket a cikkeket is érdemes elolvasni:
Ez a halálos gomba már évezredek óta veszélyt jelent az emberekre
Mi a legnagyobb élőlény a Földön? Az 5 legnagyobb élőlény a Földön
