انتشار این مقاله


به دام انداختن باکتری‌هایی که از الکتریسیته تغذیه و تنفس می‌کنند!

محققان به پارک ملی یلواستون (Yellowstone) عازم شدند تا باکتری‌هایی را پیدا کنند که ممکن است در حل کردن برخی از بزرگترین چالش‌های پیش روی انسانی کمک کند.

در ماه آگوست گذشته، دکترعبدالرحمان محمد به پیاده روی موشکافانه در پهنه‌ی پارک ملی یلواستون رفت.

برخلاف هزاران گردشگر که هر ساله برای حظ کردن از آبفشان‌ها و چشمه‌های آب جوشان پارک به آن سفر می‌کردند،دانشجوی فارغ التحصیل دانشگاه ایالت واشینگون همراه با گروهی از دانشمندان به قصد تفحص در محیط زیست به پارک رفت.

پس از هفت مایل پیاده روی در بین مناظر خوش، در منطقه‌­ی Heart Lake Geyser Basin مسیرها جدا شدند و چهار برکه‌ی جدید ­و دست نخورده توسط گروه یافت شد. آن‌ها با دقت الکترودهایی را در کناره‌ی آب قرار دادند؛ با این امید که موجودات کم شناخته شده (باکتری‌هایی که می‌توانند از برق تغذیه و تنفس کنند) را ظاهر کنند.


مقاله‌ی مرتبط: باکتری های روده در ساخت قند از نوع قند گروه خونی تقلید می‌کنند


گروه پس از ۳۲ روز به چشمه های جوشان برگشت تا الکترودهای در آب فرو رفته را جمع آوری کند.

عبدالرحمان محمد و یک محقق با مدرک فوق دکتری تحت نظارت دکتر Haluk Beyenal و Paul Hohenschuh، اساتید برجسته‌ی دانشکده‌ی مهندسی شیمی و مهندسی بیوشیمی درGene و Linda Violand  الکترودها را تجزیه و تحلیل کردند. آن‌ها موفق به دستیابی باکتری‌های گرمادوست شدند که از طریق کربن جامد روی الکترودها از برق استفاده و تنفس می‌کردند. تیم دانشگاه ایالت واشینگتون(WSU) همراه با همکارانشان در دانشگاه ایالت مونتانا(MSU)، تشریح تحقیقشان را از گروه‌های مختلف باکتری که یافته بودند؛ در ژورنال Power Sources منتشر کردند. عبدالرحمان محمد می‌گوید:

این برای اولین بار بود که چنین باکتری‌هایی جمع آوری شدند که در محیط زیست با شرایط سختی مثل چشمه‌های آب جوشان با خاصیت قلیایی ساکن بودند؛ به طوری که دمای این چشمه‌ها حدود ۱۱۰ تا ۲۰۰ درجه‌ی فارنهایت (=۴۳ تا ۹۳ درجه‌ی سلسیوس) است.

آن‌ها ممکن است یک نقش کلیدی در حل کردن برخی از بزرگ‌ترین چالش‌های پیش روی انسان (آلودگی محیط زیست و بقای انرژی) داشته باشند. این قبیل باکتری‌ها می‌توانند آلودگی را به وسیله‌ی تبدیل آلوده کننده‌های سمی به مواد کم ضرر از بین ببرند و در فرایندهای خاصی برق تولید کنند.

Beyenal می‌گوید:

همان طور که این باکتری‌ها الکترون ‌هایشان را از درون فلزات و دیگر سطوح جامد عبور می‌دهند، آن‌ها می توانند یک جریان برق تولید کنند که بتواند در موارد با قدرت کم مورد استفاده قرار بگیرد.

اغلب جانداران از جمله انسان، الکترون‌ها را که ذرات با بار منفی بسیار کوچک هستند؛ در زنجیره‌ی ترکیب واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌کنند تا پیکرهایشان را قوی‌تر سازند. هر جاندار برای زندگی کردن به یک منبع الکترون و یک مکان برای تخلیه‌ی الکترون‌ها نیاز دارند. ما انسان‌ها الکترون‌ها را از شکرهای موجود در غذایی که می‌خوریم، به دست می‌آوریم و آن‌ها را به اکسیژنی که از طریق تنفس به ریه‌ها وارد می‌کنیم، منتقل می‌کنیم؛ درحالی که انواع مختلفی از باکتری‌ها، الکترون‌هایشان را به خارج فلزات یا مواد معدنی با استفاده از سیم‌های شبیه مو (مژک) رها می‌کنند.

عبدالرحمان محمد برای جمع آوری باکتری‌‌ها در چنین محیط زیست‌های با شرایط سخت بیش از ۳۲ روز، یک پتانسیواستات ارزان قابل حمل ابدا کرد که این یک وسیله‌ی الکترونیکی است که می‌تواند الکترودهایی را که در چشمه‌های گرم برای مدت زمان طولانی قرار می‌دهند، کنترل کند.

Beyenal  می‌گوید:

شرایط طبیعی موجود در ویژگی های زمین گرمایی از قبیل چشمه های جوشان برای تکرار شدن در تنظیمات آزمایشگاهی مشکل هستند. بنابراین، ما راهکار جدیدی را برای افزایش باکتری‌های گرما دوست در محیط زیست طبیعی ترتیب دادیم.

مهدی مبصری زرنق


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *