奥尔胡斯大学 电缆细菌伸出一端获取氧气的显微镜图像
变形的氧锋被视为一条乳状线,由较小的细菌吸引到较低的无氧层的界面组成
荣誉:斯特凡诺·西利波蒂 十年前,丹麦奥尔胡斯大学的研究人员报道了一个厘米长的电缆细菌的发现,这种细菌通过从一端向另一端传导电流而生存
现在,研究人员记录了一些细胞以极高的耗氧量运行,而其余细胞在无氧条件下加工食物和生长
杰出的生活方式
我们人类需要食物和氧气来生存
现在,想象一下如果氧气只能在山顶找到,食物只能在山谷里找到
这就是生活在海底和湖底的电缆细菌的世界
对它们来说,氧气只能在底部的表面获得,而食物被埋在几厘米深的地方
生物丝 “当其他生物试图通过上下移动氧气和食物来解决这个问题时,电缆细菌已经开发出了电线
丹麦奥尔胡斯大学电子微生物学中心主任拉斯·皮特·尼尔森说:“当食用食物时,它们会产生电子,并通过‘生物线’将电子传送到表面,以减少上覆水中的氧气。”
电缆细菌由许多排成一行的细胞组成
它可以长到几厘米长,细胞被包裹在一个普通的外壳里,电线在里面伸展
研究人员将电缆细菌放在一个小而透明的房间里
在中间,细菌可以接触到塞满食物的无氧泥,而氧气从边缘扩散进来
就在入侵的氧气耗尽的地方,许多单细胞细菌形成了一个明显的锋面
在那个特定的位置,他们同时从两边争夺食物和氧气
“在显微镜下,我观察了单个电缆细菌是如何把自己的一端放在氧气区的前端,”斯蒂芬诺·西利波蒂博士解释说
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奥尔胡斯大学电子显微生物学中心的学生和主要发现者
在实验室里,电缆细菌被放在一个小而透明的房间里
在中间,细菌可以接触到塞满食物的无氧泥,而氧气从边缘扩散进来
信用:玛丽亚·布莱克·尼尔森 不到10%的细胞在“呼吸” Scilipoti观察了一个单一的电缆细菌如何扭曲单细胞游动细菌的前端
电缆细菌呼吸的氧气如此之多,以至于单细胞细菌不得不移动到更靠近腔室的边缘,以维持呼吸所需的氧气供应
电缆细菌只需将几个细胞浸入氧气中,扭曲的程度——用实验室术语来说就是“撞击”——就可以让它们计算出消耗了多少氧气
“不到10%的电缆细菌细胞消耗氧气,但它们消耗氧气的速度与生物学中已知的最高速度相当
这仅仅是因为电缆细菌在与氧气接触的细胞和处理食物的细胞之间产生电流
消耗氧气的细胞因此只能专注于这项任务,而其他细胞消化食物并产生新的细胞,”西利波提说
电缆细菌机械 电缆细菌的祖先生活在没有氧气的环境中
厌氧菌,如你所说
对于这些细菌来说,氧气是有毒的,长时间的接触最终会导致它们死亡
然而,随着与氧气的电连接的发展,电缆细菌可以在不使许多细胞暴露于氧气压力的情况下探索氧气呼吸的强度,从而获得最好的氧气(更多的能量)并避免其余的氧气(对细胞的损伤)
在电子显微生物学中心,继续探索使这种独特的电生命形式得以实现的特殊机制
这项研究发表在《科学进展》杂志上
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