4 aug. 2014
2 minuten
Alle levende organismen hebben energie nodig. De meeste dieren krijgen hun energie door het eten van andere organismen en de meeste planten maken energie uit zonlicht. Nu hebben wetenschappers een vreemde vorm van bacterieel leven gevonden, die dineert met zuivere elektriciteit.
Het feit dat de bacteriën leven op elektriciteit is op zich niet zo gek. In principe leven we allemaal op elektriciteit. Maar waar de menselijke stofwisseling een complexe proces is waarbij elektronen pendelen tussen suiker en zuurstof, beperken de bacteriën zich tot het jagen op, en het eten en uitscheiden van elektronen,
In hun onderzoek vonden UCLA-wetenschapper Kenneth Nealson en zijn doctoraalstudent Annette Rowe acht typen elektrische bacteriën. "Dat is enorm," zegt Nealson. "Het betekent dat er een stuk van de microbenwerereld bestaat waarvan wenog niets wisten."
Om de bacterie te bestuderen, verzamelden de onderzoekers sedimenten van de zeebodem. Daar staken ze een paar elektroden in waarover een spanning werd aangelegd die niet gelijk is aan de natuurlijke spanning van het sediment. Als ze aanwezig zijn, vormen de bacteriën een elektrische stroom tussen de elektroden.
De bacteriën kunnen niet alleen elektriciteit consumeren, ze kunnen die ook aan elkaar doorgeven en zo een keten vormen in het sediment waarlangs de elektriciteit zich verplaatst. Hoewel ze geen energierijke voedingsstoffen, zoals suikers, of andere organische moleculen nodig hebben om te groeien, hebben ze wel behoefte aan sporenelementen als fosfor, zwavel en stikstof – dat is verwant aan fotosynthese-organismen, met elektriciteit in plaats van licht.
Nealson zegt, "Net zoals fotosyntese-bacteriën alleen zonlicht nodig hebben (ze gebruiken de energie van fotonen om kooldioxide te reduceren tot suikers) gebruikt onze bacterue de energie van elektronen vanaf de elektrode om de reductie van CO2 tot suiker te voeden."
Het bestaan van dergelijke schepsels is op zichzelf al heel fascinerend. Het is weer een voorbeeld van de creatieve manier waarop het leven mogelijk blijkt in alle soorten omgevingen. Maar de bacteriën kunnen ook voor engineers hun nut bewijzen. Zo wordt gedacht dat ze wellicht kunnen worden gebruikt om olievlekken of andere giftig afval op te ruimen zonder dat daarbij een externe energiebron nodig is. En mogelijk kunnen ze dienen als inspiratie voor biomachines op nanoschaal. Ze kunnen de blauwdruk vormen voor nanobots die systemen op nanoschaal manipuleren, of worden gebruikt in brandstofcellen om elektriciteit uit suiker te produceren.
Elektrische bacteriën zouden netwerken van biodraden kunnen vormen of het mogelijk kunnen maken dat biomachines functioneren zonder een voedingsbron – behalve de bacterien zelf. De nanobots halen dan hun energie uit hun onmiddelijke omgeving.
Anderen lazen ook
