终极进化！这种细菌仅靠“吃电”存活：无需氧气食物(2)
时间：2018-11-05
人们后来又发现了更多喜爱以电子为食的细菌。事实上，如果你把一根电极插进地里，让它传输电子，不久这根电极上就会聚满了前来“觅食”的细菌。实验显示，这些细菌要么是在“食用”电子，要么就是在排出电子。 dedecms.com
科学家希望能发现一种既能“食用”电子、又能排出电子的细菌，并且仅靠电能、不需其它任何能量便能存活。
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拉弗利表示，科学家已经找到了这样的细菌。硫泥土还原杆菌中的部分菌种就可以直接将电子转移到电极上，还能直接从电极上接受电子。 织梦内容管理系统
2015年，我们发现食电和放电微生物实际上可以联起手来，在彼此之间传递电子，组成一张生活中常见的输电网。
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海底的甲烷储量极为丰富，这些甲烷是微生物在食用藻类和动物的尸体时释放出来的。如果甲烷逃逸到了大气中，就会导致温室效应加剧。还好，有一种类型的细菌能够控制住这一局面。
不同的细菌或古细菌(远古时期的单细胞微生物，在许多方面与细菌十分相似)能够达成合作，在甲烷到达海面之前就将其降解。
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马克斯?普朗克海洋微生物研究所的冈特?韦格纳(Gunter Wegener)很好奇这一过程是如何实现的。他收集了一些细菌的样本(它们生活在60摄氏度的海底)，然后将它们放在扫描电子显微镜下面观察。
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在显微镜下，可以看到这些细菌的细胞中伸出了一些类似电线的结果。虽然这些细线只有几纳米宽，但长度却足足有几微米，比细胞本身的直径还要长许多。细菌似乎正是利用了这些纳米“电线”，将自己与古细菌联结在一起。 本文来自织梦
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这些古细菌以甲烷中的电子为食，将甲烷氧化成碳酸盐，然后通过纳米“电线”，将这些电子转移给其它细菌。最终，这些细菌会将电子排放到硫酸盐上，并在这一过程中产生细胞所需的能量。 copyright dedecms
研究人员已经找到了为这些纳米“电线”编码的基因。只有当甲烷被添加到细菌的能量来源中时，这些基因才会被开启，在细菌和古细菌之间形成纳米“电线”。 织梦内容管理系统
这两种微生物之间的合作方式早在数十亿年前就已经初步形成了，那时地球的大气中还没有氧气。 内容来自dedecms
“在这一领域中，最有趣的进展之一便是‘电子会直接在物种间进行转移’这一概念。”拉弗利说道，“微生物会和彼此联结在一起，共享电子，产生自己无法进行的化学反应。” 织梦内容管理系统
拉弗利和他的实验室还发现了其它可以直接将电子转移给对方的细菌种群。
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在实验室中，拉弗利发现硫泥土还原杆菌的两种菌种——G. metallireducens和G. sulfurreducens可以通过可导电的纳米“电线”网相依为命。G. metallireducens可以从乙醇中获取电子，然后通过输电网直接将电子转移给G. sulfurreducens。
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在更加极端的情况下，一些细菌还能连接起来，形成长长的“电缆”。 本文来自织梦
“电缆细菌”生活在氧气稀少的海床或河床中。由于没有氧气，它们产生的电子也就无处可去。为了解决这一问题，电缆细菌会与彼此相连，形成一根长长的链条。这样的链条中含有数百个细胞，长度可达几厘米，直到它们找到氧气为止。考虑到每个细菌直径只有3、4微米，这已经算是一段很长的距离了。 本文来自织梦
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链条中的头一个细菌生活在缺氧环境中，负责从硫化物中获取电子，，并将其传递给下一个细菌，然后这个细菌再将电子传递给下一个细菌，直到电子被排放到氧气中为止。 dedecms.com
这意味着，原本生活在缺氧的海床中的细菌可以通过“手拉手”的方式获取氧气。这些细菌通过表面的脊状结构相连，或许它们正是利用这一结构在彼此之间传递电子的。 内容来自dedecms
其它细菌则主要依靠岩石和矿物质来完成吞食和排放电子的任务。 copyright dedecms
有些细菌会附着导电金属上，如含铁丰富的磁铁矿等，利用磁铁在彼此之间传递电子。科学家认为，磁铁可以形成一根链条，将放电细菌和食电细菌联结在一起。
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这些细菌生存的环境看上去或许超出了我们的想象，但这些可以“食用”电子和可以“呼吸”金属的细菌本身却要常见得多。
例如，在将啤酒废料转化为甲烷的沼气池中，人们就曾发现过这样的细菌。在一个沼气池中，硫泥土还原杆菌能够直接将电子转移给另一种名叫Methanosaeta harundinacea的细菌，后者随后再将电子转移到二氧化碳中去。
人类的内脏中甚至也可能有这些微生物，与内脏细胞之间产生电子反应。 内容来自dedecms
但问题是，细菌为什么会演化出这种能力呢？ 本文来自织梦
当能源和食物匮乏时(这在海床或深深的地下是很常见的)，仅靠电子生存可以说是一种十分机智的解决方法。这种方法提供的能量不多，不足以让生物继续生长或竞争，但足够让它们生存下来，苟活于世。
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如果火星或欧罗巴(木星的卫星)等外星球上存在生命的话，它们面临的也许就是这样贫瘠的环境。太空生物学家在寻找地外生命的迹象时，也许会对这些食电细菌和放电细菌大感兴趣。 内容来自dedecms
不管我们能否找到这样的外星生命，地球上的食电和放电细菌仍是一个重大的发现。我们只需要为它们提供一根电极，让它们有电子可“吸”，它们就可以从有毒废料、溢油和核废料中获取电子了，既清理了我们产生的废料，又在这一过程中产生了电能。 织梦好，好织梦
对于单细胞生物来说，这已经相当厉害了。
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