Согласно результатам исследования немецких ученых бактерии способны использовать маленькие магнитные частицы с целью создания эффективных природных аккумуляторов. По данным научной работы, опубликованной в Science, микроорганизмы способны получать электроны от микроскопических частиц минерала магнетита.
Ученые в последнее время проявляют пристальное внимание к, так называемым, электрическим бактериям. Отдельные микроорганизмы, обнаруженные на дне морей и в руслах рек разных уголков мира, способны собирать электроны с небольших металлических элементов. Частицы железа, отдавая электроны бактериям, выступают в качестве источника энергии для клеток.
Немецкий ученый из Тюбингенского университета Джеймс Бирн вместе со своей командой обнаружили, что маленькие кристаллы магнетита могут использоваться в качестве акцепторов и доноров электронов, то есть выполнять те же функции, что и обычный аккумулятор.
Ученый вырастил состоящие из бактерий родов Rhodopseudomonas и Geobacter колонии. Те объемы света, которые были предоставлены колонии, находились под строгим контролем. Группа исследователей выяснили, что первые бактерии могут отдавать электроны кристаллам, а вторые — брать такие электроны у природного материала. Механизм перепроверялся в нескольких циклах, что фактически означает потенциальный многоразовый формат биобатарей.
Бирн предполагает, что в условиях дикой природы эти реакции с большой долей вероятности происходят в течении ночных либо дневных циклов или фаз отливов и приливов. При этом каждый вид бактерий проявляет активность в разные циклы. Как отметил ученый, кристаллы магнетита действуют по аналогии с аккумуляторными батареями для для колоний микроорганизмов.
Со слов Бирна, геохимия вызывает интерес сама по себе, но результаты проведенных исследований могут принести большую пользу прикладным исследованиям, поскольку поток электронов очень важен для существования всего живого. Окислительно-восстановительная активность магнетита дает возможность бактериям выживать там, где остальные окислительно-восстановительные соединения малочисленны в сравнении все с тем же магнетитом.
Также ученые отметили, что в исследовании внимание было уделено только метаболизирующему железу бактерий, но, скорее всего, остальные типы бактерий могут пользоваться магентитом как аккумулятором.
