V zvezni državi New York, ko se sneg topi, jezero Oneida začne nabirati mangan. V kombinaciji s kisikom iz zraka naredi manganov oksid, ki se potopi v jezersko dno. Toda, kot poroča Corey S. Powell za Popular Science, znanstveniki niso našli spojine na stopnjah, ki bi jih pričakovali, in skrivnost manjkajočega manganovega oksida je postavil mikrobiolog Kenneth Nealson, ki je iskal mikroba, ki bi se zdel, kot bi se moral ne obstaja.
Nekaj let je trajalo, a našel ga je - bakterija Shewanella oneidensis, ki živi od strupene težke kovine, mangana.
Powell natančno piše, zakaj je Shewanella tako čudna:
Za večino živih dihal, ki dihajo po zraku, Nealson pravi: "Glukoza, ki jo jemo, oskrbuje elektrone, kisik, ki ga dihamo, prejme elektrone, in tok elektronov je tisto, kar vodi naša telesa." To je osnovna presnova. Izziv za vsak organizem je najti oba vira elektrona in kraje, da jih zavrže, da bi dokončal vezje. Shewanella porablja elektrone iz ogljikovih hidratov, vendar jih oddaja na nenavaden način: "Plava do kovinskega oksida in ga diha." Nealson pravi. "Temu pravimo" dihanje kamnin. " ”
Bakterija iz svoje membrane raste posebne žice, ki prevažajo elektrone znotraj celice in jih odlagajo na težko kovino. Magnezov oksid deluje, vendar tudi druge težke kovine, kot je svinec. Druga odkritja so razkrila bakterije, ki delajo obratno - odstranjujejo elektrone iz kovin in mineralov. Izmenjava elektronov dokonča to vezje. Rezultat je življenje, ki poje in diha električno energijo.
Moh El-Naggar, še en raziskovalec iz USC-ja, je ustvaril videoposnetke, ki prikazujejo te bakterije v delovanju, gojijo pa te sonde, podobne žicam.
Leta 1988, ko je Nealson objavil svoje ugotovitve o Shewanelli, je kljuboval dolgoletnim domnevam o biologiji, če parafraziram profil Nealsona Rebecca Fairley Raney na AAAS.org. Toda zdaj vemo, da so Shewanella in drugi mikrobi pomembni gonilniki, na katerih Zemlja kroži kovine.
Kljub temu postane bolj čudno. Ena izmed Nealsonovih diplomantk, Annette Rowe, je našla šest novih bakterijskih sevov, izkopanih iz oceanskega dna, ki sploh ne potrebujejo vira ogljika, poroča Powell. Sami lahko živijo od elektrike.
Vse študije življenja v skrajnostih na Zemlji kažejo znanstvenikom, kako bi lahko izgledalo življenje na drugih planetih. Powell piše:
Pomirjanje elektronov in razmnoževanje nanožiteljev sta strategiji preživetja, ko ni dovolj hrane, da bi se veliko gojila in tekmovala - ravno toliko, da bi pomagala loviti organizem in ohraniti plamen življenja prižgan. Takšni pogoji so pogosti v globokih oceanskih sedimentih in daleč pod zemljo. Če obstaja življenje na Marsu in drugih svetovih (Europa? Titan?), Obstaja velika verjetnost, da se tudi v okolicah, omejenih z viri, daleč pod površjem skriva.
Prihodnje misije za odkrivanje sledi življenja na drugih planetih lahko upoštevajo bakterije, ki ščitijo elektrone. Nealson poudarja, da je na Zemlji gradient električnega potenciala, ki se zmanjšuje z globino. Ko segate globlje, so za hrano na voljo samo elektroni, zato se bakterije, ki živijo tam, prilagodijo prehranjevanju z električno energijo - s tem vzpostavijo preliv. Da bi videli to znamenje življenja, bi morali vse prihodnje misije narediti, da v zemljo vstavimo sonde in jih izmerimo.
