2014-09-29 09:38 浏览 评论
无需电子“中介”的生命
尼尔森小组在加利福尼亚圣卡特琳娜海港收集了一些沉积物,带到实验室,插入电极进行培养实验。他们检测了沉积物的自然电压,然后施加了一个略高的电压和一个略低的电压,用以提供额外电子和吸收释放的电子。这样一来,沉积物中的细菌既能从高电压处“吃入”电子,又能向低电压处“呼出”电子,并产生电流。能否检测到电流,是研究人员判断沉积物中有没有这种细菌的信号。
“基本上,这就像拿一块沉积物,插入电极,然后问一声‘好了,谁喜欢这个’?”尼尔森说。只用电流就能让它们生存,不需要糖及其他任何营养物质。对人类来说,这就像我们直接把手指插进电插座去充电,是极其危险的。
甲烷的分子结构模型
对这种细菌,人们也不用太吃惊,因为生命本来就是电子流,尼尔森说:“你吃入糖,摄入了过量电子,你呼吸氧气,再把多余的电子排出去。”我们的细胞分解糖,电子流经一系列复杂的化学反应最终与缺乏电子的氧结合。
在这一过程中,细胞合成了三磷腺苷酸(ATP)。ATP是几乎所有生命中都有的一种贮存能量的分子。电子循环是合成ATP的关键步骤。“生命非常聪明。它能算出怎样从我们吃的食物中吸出电子,控制电子平衡。”尼尔森说。在大部分生命中,身体把电子“打包”在分子中,携带它们安全地通过细胞,再交给氧气。
食电细菌
“这是我们制造能量的方式,地球上所有的生命都是这样。”尼尔森说,“电子必须流动才能获得能量。这也是为何一个人掐住另一个人的脖子让他无法呼吸,他会在几分钟内死去。切断了氧气供给,电子就无法流动。”
食电细菌的发现表明,某些最基本的生命形式可以省去作为中介的糖,直接利用最纯的能量形式——电子,从矿物表面收集。“这是真正的外来物种。从某种意义上说,这就是异形。”尼尔森说。