Ηλεκτρόνια για ... δείπνο

Από όλες τις δίαιτες που έχουν εμφανιστεί ως σήμερα στη Γη, αυτή πρέπει να είναι η πιο περίεργη : ένα βακτήριο που φημίζεται για την ικανότητά του να τρέφεται με ό,τι βρει διαθέσιμο αποδεικνύεται τώρα ότι μπορεί να ζει με φως και λίγο ηλεκτρισμό.

Το μοβ βακτήριο Rhodopseudomonas palustris προσελκύει εδώ και χρόνια το ενδιαφέρον των βιοτεχνολόγων χάρη στη μοναδική ικανότητά του να αλλάζει μεταβολισμό ανάλογα με τις συνθήκες. Απαντάται σε πολλά διαφορετικά περιβάλλοντα, καθώς μπορεί να αντλεί ενέργεια είτε από το φως, μέσω της φωτοσύνθεσης, είτε από οργανικά ή ανόργανα μόρια.
Παρόλο που το πλήρες γονιδίωμα του βακτηρίου είναι διαθέσιμο από το 2004, τα μεταβολικά κόλπα του δεν έχουν γίνει ακόμα κατανοητά. Στην τελευταία μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο Nature Communications, ερευνητές του Χάρβαρντ αναφέρουν ότι το μικρόβιο μπορεί να αντλεί ηλεκτρόνια από ορυκτά του εδάφους, ακόμα και από ορυκτά που βρίσκονται αρκετά βαθιά κάτω από την επιφάνεια.
«Όταν σκεφτόμαστε για τον ηλεκτρισμό και τους ζωντανούς οργανισμούς, οι περισσότεροι φέρνουν στο μυαλό τους τον Φρανκενστάιν της Μέρι Σέλεϊ. Γνωρίζουμε όμως εδώ και καιρό ότι όλοι οι οργανισμοί χρησιμοποιούν ηλεκτρόνια -των οποίων η ροή δημιουργεί το ηλεκτρικό ρεύμα- για να παράγουν έργο» εξηγεί ο Πίτερ Ζιργκουί, επικεφαλής της μελέτης.
Πριν από περίπου 20 χρόνια, οι μικροβιολόγοι ανακάλυψαν ένα βακτήριο που «τρώει» σκουριά μεταφέροντας ηλεκτρόνια από το εσωτερικό των κυττάρων τους μέχρι τα άτομα οξυγόνου που υπάρχουν στη σκουριά (οξείδια του σιδήρου). Αυτό ουσιαστικά σημαίνει ότι το βακτήριο δημιουργεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει από τα κύτταρα προς το περιβάλλον.
Το εντυπωσιακό μάλιστα είναι ότι το R.palustris μπορεί να οξειδώνει όχι μόνο τον σίδηρο με τον οποίο έρχεται σε άμεση επαφή αλλά ακόμα και το σίδηρο που κρύβεται μέσα στο χώμα. Ουσιαστικά το βακτήριο αντλεί ηλεκτρόνια από τα υπόγεια άτομα σιδήρου μέσα από «καλώδια», τα οποία αποτελούνται από τα αγώγιμα ορυκτά που υπάρχουν συνήθως στο έδαφος.
Γιατί όμως έχει εξελίξει το βακτήριο αυτή την ασυνήθιστη ικανότητα να οξειδώνει σίδηρο σε μεγάλο βάθος; Οι ερευνητές υποθέτουν ότι η απάντηση έχει σχέση με τον τρόπο ζωής του μικροβίου, το οποίο προτιμά να ζει εκτεθειμένο στο φως που βοηθά στην παραγωγή ενέργειας. Η ηλεκτρική σύνδεση ανάμεσα στο βακτήριο και το υπέδαφος του επιτρέπει να βρίσκει τον σίδηρο που χρειάζεται ενώ ταυτόχρονα παραμένει στην ηλιόλουστη επιφάνεια.
Πέρα όμως από το βιολογικό ενδιαφέρον της ανακάλυψης, οι ερευνητές δεν αποκλείουν το ενδεχόμενο ανάπτυξης κυψελών καυσίμου που αξιοποιούν το μικρόβιο για τη μεταφορά ηλεκτρονίων ανάμεσα στα ηλεκτρόνια.

Το Rhodopseudomonas palustris γίνεται τώρα ο πρώτος γνωστός οργανισμός που αντιστρέφει αυτή τη διαδικασία και αντλεί ηλεκτρόνια από το περιβάλλον στο εσωτερικό των κυττάρων. Τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται σε άτομα σιδήρου, ο οποίος τελικά μετατρέπεται σε σκουριά.

«Τα μικρόβια στα οποία αναφέρεται η τελευταία μελέτη είναι τα κατοπτρικά είδωλα των μικροβίων που τρώνε σκουριά. Αντί να χρησιμοποιούν οξείδια του σιδήρου για να αναπνέουν, παράγουν οξείδια του σιδήρου από ελεύθερο σίδηρο» αναφέρει ο Δρ Ζιργκουί.

Θεωρητικά το πολυμήχανο βακτήριο θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή υδρογόνου και βιοδιασπώμενων πλαστικών και σε άλλες εφαρμογές της βιοτεχνολογίας.

Πηγή : in.gr

"Τιτανικός" : 100 χρόνια μετά

Την ατμόσφαιρα στον πολυτελή Τιτανικό θα προσπαθήσουν να επαναφέρουν οι διοργανωτές δύο κρουαζιέρων, ως φόρο τιμής στο διασημότερο ναυάγιο της σύγχρονης ναυσιπλοΐας, ακριβώς εκατό χρόνια μετά.

Η πρώτη κρουαζιέρα ξεκίνησε από τη Νέα Υόρκη των ΗΠΑ, πέρασε από το Χάλιφαξ του Καναδά και θα περάσει τη νύχτα της 14ης Απριλίου στο σημείο του Ατλαντικού που βυθίστηκε ο Τιτανικός το 1912, ενώ η δεύτερη ξεκίνησε από το Σαουθάμπτον της Βρετανίας στις 8 Απριλίου και θα βρεθεί επίσης στις 14 Απριλίου στο σημείο του ναυαγίου.

Τι γίνεται όμως στο βυθισμένο πλοίο ;

Μια νέα γενιά επιβατών απολαμβάνει το δείπνο της στο κατάστρωμα του Τιτανικού : βακτήρια που οξειδώνουν το σίδερο κατατρώγουν το κουφάρι του υπερωκεάνιου και θα το μετατρέψουν τελικά σε μια άμορφη μάζας σκουριάς.

"Σε 20 με 30 χρόνια το ναυάγιο ίσως θα καταρρεύσει"  προειδοποιεί η Ενριέτα Μαν, βιολόγος του Πανεπιστημίου Ντάλουσι στον Καναδά.

Η Δρ Μαν είναι μία από τους ερευνητές που εξέτασαν δείγματα του ναυαγίου τα οποία συλλέχθηκαν το 1991, δηλαδή 79 χρόνια μετά τη βύθιση του πλοίου στις 15 Απριλίου 1912. Στην αποστολή του 1991, σχεδόν 3.800 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του Βορείου Ατλαντικού έξω από το Νιουφάουντλαντ του Καναδά, καταγράφηκαν συνολικά 28 είδη που ζουν στο ναυάγιο, ανάμεσά τους καβούρια, ανεμώνες, γαρίδες και αστερίες.

Για αυτή την αποικία, η βασική πηγή ενέργειας είναι η χημική ενέργεια από τις αντιδράσεις οξείδωσης του σιδήρου.

Η αποστολή του 1991 αποκάλυψε μεγάλες στήλες σκουριάς που θυμίζουν σταλακτίτες. Οι αναλύσεις έδειξαν τελικά ότι η σκουριά έχει βιολογική και όχι χημική προέλευση, καθώς σχηματίζεται από βακτήρια που οξειδώνουν το σίδηρο άτομο προς άτομο και τον μετατρέπουν σε σκουριά.

Τα βακτήρια βρίσκουν νοστιμότατα πολλά τμήματα του πλοίου -από τα φινιστρίνια και τις σιδερένιες σκάλες μέχρι τους καυστήρες από χυτοσίδηρο. Τα μόνα κομμάτια που παραμένουν άθικτα είναι τα μπρούτζινα.

H εξαφάνιση του πλοίου θα είναι μια σημαντική απώλεια, ωστόσο οι αποστολές στο ναυάγιο προσέφεραν και μια θετική αποκάλυψη: όλα τα παλιά πλοία και οι εξέδρες πετρελαίου που έχουν βυθιστεί στους ωκεανούς δεν θα σχηματίσουν αιώνιους σωρούς σκουπιδιών.

Τα βακτήρια έχουν τη λύση…