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大自然無奇不有,生物學家發現一種靠“食電”維持生命的微生物


2021年5月26日 - 生物小編 水木長龍探索科學宇宙 
   

水木長龍探索科學宇宙

優質科學領域創作者

本文參加百家號 #科學了不起# 系列征文賽

大自然充滿了驚奇,充滿了不可思議。盡管人類不停地探索,研究,發現,仍然有很多足以讓人類驚掉下巴的自然現象,靜靜地隱藏在人類看不到的地方;仍然存在著諸多超出人類認知和理解的事物,靜棲在人類尚未探索到的地球之上。

如果說有一種生物以“食電”來維持生命,或者以“排泄電”來進行機體內的雜質排放,你會相信嗎?是不是覺得很不可思議?一說到靠“電”來維持生命,往往會讓我們不由自主地想到機器人,說到“放電”會讓我們想到電源、充電寶等補充電能的設備,怎麼可能還會有食電和排泄電的生物呢?這太匪夷所思了,不是嗎?探索科學,探索宇宙,水木長龍與您繼續我們的探索之旅。

以食“電”維持生命的微生物。

紐約倫斯勒理工學院生物學家尤裏.戈爾比在研究菌類時發現一種奇特的菌類生物,它們並不是靠進食或呼吸氧氣來維持生命,而是靠純粹地吸收“電子”來補充“營養”。如果處於電場中或電極附近,這種菌類生物的細胞上就會伸出細長的纖毛,纖毛具有導電功能,能幫助連接電源,然後它們就可以暢快淋漓“吃電喝電”了。

戈爾比指出,這種菌類生物其實並不乏見,在河床或海岸邊的淤泥沉積物裏就可以找到它們——只需要向沉積物裏插入電極,就可以將它們成群地吸引出來。

在研究過程中,戈爾比發現,這種菌類生物還會“自結電網”。有時候,它們“吃飯”(吸電)的時候還要變個花樣,像耍雜技似的彼此的“吸食管”(從細胞伸出的可導電的纖毛導線)會互相連接,直接從前面同伴攫取到的“食物”分羹喝。當它們互相連接起來時,就形成了一個菌落群體,如同編織起來的一張有機電網,電網中,電流從一個菌類生物流到另一個菌類生物。

令生物學家不解的是,它們為什麼要用這種複雜的方式進食呢?各自分開進食不是更快更方便嗎?有生物研究者因此推測,它們結成電網進食,也許不止是進食,還有可能是一種特殊的彼此“交流”方式。就像人通過“語言交流”彼此互動聯系一樣,微生物通過“電網連接”彼此交往溝通。

有“食電”的生物,那麼不由地會讓人想到,大自然中是否也會存在“排泄電”的生物呢?

其實科學家也是這麼想的,別說,還真被科學家找到了。

以“排泄電”來進行體內雜質排放的微生物。

洛杉磯南加州大學的生物學家尼斯.尼爾松,發現了另一種菌類生物,它們主要生存於海洋和湖泊的沉積物中,一遇到金屬物質,就會將電子從它們的單細胞中排泄出來。它們就是排泄電的微生物。

聽起來很不可思議,事實上,地球上的所有生命(包括人類)若想維持生命,都必須時時刻刻與“電”打交道。這種與電打交道,並不是指我們的日常生活離不開電的供應,而是指我們體內無時無刻不流動著電子。我們攝入含糖分的食物,吸入氧氣,而糖內電子會被提出來隨著氧氣流進我們身體的“分子機器”,為身體儲存所需的能量。

食電微生物與排電微生物形成完美電網回路。

科學家後來又發現諸多“食電”和“排電”的微生物,有的自帶雙重功能,既食電,也排放電。將吃的電轉化為一種需要的特殊能量,剩下的多餘電就會排出體外。

食電微生物與排電微生物大多數並不屬於同一族類,奇怪的是,它們似乎很會合作。比如,食電微生物與排電微生物之間會建立起相互連接的“電網”,這樣排電微生物排出的電會通過“電網”流向食電的微生物,食電微生物排出的雜質恰好是排電微生物的食糧。不得不說,大自然的生態鏈實在奇妙,不服不行,不是嗎?

排電微生物與食電微生物對預防地球的溫室效應起著一定的作用。

排電微生物與食電微生物的合作,能有效預防海床沉積物裏甲烷的逃逸。甲烷被海床中微生物(最近幾年生物學家研究發現該種微生物正是“古生菌”——另一種排電微生物)分解後會產生電子,而海床內沉積物的食電微生物會將放出的電子吸收,它們通過彼此相連起來的“電網”完美合作,形成了一個完美的輸送、接收電網回路,對地球的溫室效應起到了一定的預防作用。如果它們不進行合作,就不會形成“有機電網”,全球可能會變得更暖和,溫室效應會更明顯。

今天的分享就到這裏,感謝對水木的支持。

本篇文章「水木長龍」原創,轉載標明出處,謝謝!