新的细菌行为能源附近发电的细菌跳舞

如先前所认为的，金属代谢的希瓦氏菌(Shewanellaoneidensis)微生物不仅仅在其环境中附着于金属。相反，它收获与金属接触时获得的电化学能量，并在再次着陆之前疯狂地游动几分钟。

Electrokinesis不仅仅是一种好奇心。实验室主任兼共同作者，南加州大学地球生物学的Wrigley教授和Shewanella的发现者KennethNealson希望提高微生物燃料电池的功率，足以产生可用的能量。

电动力学的发现并没有直接实现这一目标，但它应该有助于研究人员更好地调整微生物燃料电池的复杂生物引擎。

“优化细菌远比优化燃料电池复杂得多，”尼尔森说。

Electrokinesis是由Nealson的研究生霍华德哈里斯于2007年发现的，当时他是本科生。

尼尔森给哈里斯带来了电影和生物物理学双重专业的理想任务。

“我曾经问过他是否只是拍摄这些细菌的电影做他们做的事情，”尼尔森说。

通过显微镜拍摄并不简单，但在南加州大学物理学和天文学助理教授，共同作者和生物物理学专家MohEl-Naggar的帮助下，Harris能够对附近的细菌延迟序列进行计算机分析。金属氧化物颗粒。

“每次细菌都在这些颗粒周围......有大量的游泳活动，”尼尔森回忆说。

哈里斯随后发现细菌在电池电极周围表现出相同的行为。当电极关闭时游泳停止，表明活动源于电。

通常情况下，这一发现提出的问题多于答案。两个特别引起研究人员的兴趣：

为什么细菌会消耗宝贵的能量游泳?

细菌如何找到金属并返回金属?他们是通过电场还是其他细菌的行为来感知它?

到目前为止，尼尔森和他的团队只接受过猜测。

对于第一个问题，Nealson认为细菌可能会从金属中游走，因为它们有太多竞争对手。

细菌通过两个步骤获得能量：通过吸收溶解的营养物质，然后通过呼吸将这些营养素转化为生物学上有用的能量形式，或者将电子丢失到电子受体如铁或锰(人类也通过电子的损失呼吸到氧气，最强大的电子受体之一)。

“如果电子不流动，那么你拥有多少食物无关紧要，”尼尔森说。

然而，他补充说，“在某些环境中，食物比电子受体更珍贵。”

如果金属表面变得过于拥挤，细菌无法轻易吸收营养，他们可能想要游走并回来。

对于第二个问题，哈里斯和合着者，南加州大学地球科学研究助理教授曼迪沃德正在计划其他实验，以准确了解希瓦内拉如何找到电子受体。

他们希望通过他的博士论文让实验保持哈里斯的忙碌。

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