ये बैक्टीरिया बिजली खाते हैं और सांस लेते हैं

इस तरह के गर्म पानी के पूल - हार्ट लेक गीजर बेसिन, येलोस्टोन नेशनल पार्क, व्योमिंग में बैक्टीरिया के घर हैं जो बिजली खा सकते हैं और सांस ले सकते हैं। वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी (डब्ल्यूएसयू) के माध्यम से छवि।

बैक्टीरिया पृथ्वी पर सबसे विविध और अनुकूलनीय जीवों में से कुछ हैं। वे कठोर वातावरण में पाए जा सकते हैं जहां कुछ अन्य जीवित प्राणी जीवित रह सकते हैं। वे ऊर्जा और जीविका के स्रोतों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करने के लिए जाने जाते हैं। इस महीने (5 मार्च, 2019), वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों ने बैक्टीरिया की एक छोटी ज्ञात प्रजाति के सीटू संग्रह में पहली बार सफल बताया, जो बिजली खाती है और सांस लेती है।

शोधकर्ताओं ने पावर सोर्स के जर्नल में अपने सहकर्मी-समीक्षा निष्कर्ष प्रकाशित किए।

उन्होंने व्योमिंग के येलोस्टोन नेशनल पार्क के हार्ट लेक गीजर बेसिन क्षेत्र में पिछले अगस्त में एनजाइमेटिक बिजली खाने वाले बैक्टीरिया को सफलतापूर्वक पकड़ लिया। उनका काम उन्हें उस क्षेत्र में चार प्राचीन गर्म झरनों तक लंबी पैदल यात्रा पर ले गया। डब्ल्यूएसयू स्नातक छात्र अब्देल्रहमान मोहम्मद, जो अध्ययन के पहले लेखक हैं, ने टिप्पणी की:

यह पहली बार था जब इस तरह के बैक्टीरिया को एक क्षारीय गर्म वसंत की तरह एक चरम वातावरण में सीटू में एकत्र किया गया था।

उन्होंने कहा कि स्प्रिंग्स में तापमान लगभग 110 से लगभग 200 डिग्री फ़ारेनहाइट (43 से 93 डिग्री सेल्सियस) तक था।

श्वेनेला वनडेंसिस, बैक्टीरिया की एक प्रजाति है जो ऊर्जा के लिए कच्ची बिजली का उपयोग करती है। यूरि गोर्बी / रेंससेलर पॉलिटेक्निक संस्थान के माध्यम से छवि।

अनुसंधान दल कुछ इलेक्ट्रोड - इलेक्ट्रिक कंडक्टर - को गर्म पानी के झरने में डालकर बैक्टीरिया को छिपाने में सक्षम था।

बत्तीस दिन बाद, शोधकर्ता इलेक्ट्रोड को वापस करने के लिए लौट आए, जिसने पानी से बैक्टीरिया को आकर्षित किया था। मोहम्मद और पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता फुच हा ने परिणामों का विश्लेषण किया। उनके बयान का उदहारण दिया गया:

देखा! वे अपने शिकार को गर्म करने वाले बैक्टीरिया को पकड़ने में सफल रहे थे जो इलेक्ट्रोड की ठोस कार्बन सतह के माध्यम से 'सांस' लेते थे।

यह कुछ हद तक विज्ञान कथा से बाहर की तरह लगता है, लेकिन यह एक और उदाहरण है कि सूक्ष्मजीव चरम वातावरण की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए कैसे अनुकूल हो सकते हैं, ऊर्जा और पोषक तत्वों के लिए जो भी संसाधन उपलब्ध हैं उनका उपयोग करते हुए।

इसी तरह के बैक्टीरिया की खेती पहले की गई है, लेकिन इस तरह के चरम वातावरण से सीटू में नहीं लिया जाता है - इस मामले में पानी का एक क्षारीय गर्म पानी का झरना। उनके बयान ने उनके बारे में और विस्तार से बताया:

अधिकांश जीवित जीव - मानव सहित - इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करते हैं, जो कि छोटे नकारात्मक चार्ज वाले कण होते हैं, जो अपने शरीर को शक्ति प्रदान करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक जटिल श्रृंखला में होते हैं। प्रत्येक जीव को इलेक्ट्रॉनों के स्रोत और रहने के लिए इलेक्ट्रॉनों को डंप करने के लिए जगह की आवश्यकता होती है। जब हम मनुष्य हमारे द्वारा खाए जाने वाले भोजन में शर्करा से हमारे इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करते हैं और उन्हें ऑक्सीजन में पास करते हैं जो हम अपने फेफड़ों के माध्यम से सांस लेते हैं, तो कई प्रकार के बैक्टीरिया अपने इलेक्ट्रॉनों को बाहर की धातुओं या खनिजों में फेंक देते हैं, जैसे बालों के तारों का उपयोग करते हैं।

इन जीवाणुओं को प्रयोगशाला में देखना आसान नहीं है, इन वैज्ञानिकों ने कहा, जो एक कारण है कि टीम अध्ययन करना चाहती थी तो अपने निवास स्थान में। डब्लूएसयू के हलुक बिएनाल के अनुसार, जिन्होंने अनुसंधान की निगरानी की:

भूगर्भिक विशेषताओं जैसे कि हॉट स्प्रिंग्स में पाए जाने वाले प्राकृतिक परिस्थितियों को प्रयोगशाला सेटिंग्स में दोहराने में मुश्किल होती है। इसलिए, हमने उनके प्राकृतिक वातावरण में गर्मी से प्यार करने वाले बैक्टीरिया को समृद्ध करने के लिए एक नई रणनीति विकसित की।

इस तरह के चुनौतीपूर्ण स्थान पर बैक्टीरिया को इकट्ठा करने के लिए, मोहम्मद ने एक सस्ते पोर्टेबल पोटेंशियोस्टेट, एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण का इस्तेमाल किया, जो लंबे समय तक गर्म झरनों में डूबे हुए इलेक्ट्रोड को नियंत्रित करता है।

जियोबैक्टीर, एक अन्य प्रकार का बैक्टीरिया है जो बिजली का उपयोग करता है। विज्ञान फोटो लाइब्रेरी / कॉर्बिस के माध्यम से छवि।

इन वैज्ञानिकों ने कहा:

ये छोटे जीव केवल अकादमिक रुचि के नहीं हैं।

वे प्रदूषण और स्थायी ऊर्जा सहित मानवता की कुछ सबसे बड़ी पर्यावरणीय समस्याओं के समाधान के लिए सुराग भी प्रदान कर सकते हैं। इन जीवाणुओं का शाब्दिक अर्थ "खाएं" प्रदूषण, विषाक्त प्रदूषकों को कम हानिकारक पदार्थों में परिवर्तित करना है। और, इस प्रक्रिया में, वे बिजली भी उत्पन्न कर सकते हैं। जैसा कि बेयनाल ने नोट किया:

जैसा कि ये जीवाणु अपने इलेक्ट्रॉनों को धातुओं या अन्य ठोस सतहों में पास करते हैं, वे बिजली की एक धारा का उत्पादन कर सकते हैं जो कम-बिजली के अनुप्रयोगों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

कितना मजेदार था वो?

कुछ बैक्टीरिया भोजन और ऊर्जा - बिजली के लिए एक अपरंपरागत स्रोत का उपयोग कर सकते हैं। Edward Aspera जूनियर / संयुक्त राज्य वायु सेना / विकिपीडिया / सार्वजनिक डोमेन के माध्यम से छवि।

जैसा कि 2015 में भी रिपोर्ट किया गया था, कुछ बैक्टीरिया अकेले इलेक्ट्रॉनों पर भी रह सकते हैं। दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में पोस्ट-डॉक शोधकर्ता एनेट रोवे के अनुसार:

यह एक पागल घटना है। मैंने इनमें से कुछ बग को एक महीने के लिए रखा है जिसमें कार्बन नहीं है।

जैसा कि रोवे ने उल्लेख किया है, वे पूरी तरह से इलेक्ट्रोड से बिजली पर सब्सक्राइब कर रहे होंगे, क्योंकि ऊर्जा स्रोत के रूप में कुछ और उपलब्ध नहीं था।

बैक्टीरिया पृथ्वी पर दिखाई देने वाले पहले ज्ञात जीवन रूपों में से थे, और इसे मिट्टी, पानी, गर्म झरनों, रेडियोधर्मी कचरे और पृथ्वी की पपड़ी के गहरे भागों में पाया जा सकता है। 2013 में एक अध्ययन के अनुसार, महासागर के सबसे गहरे हिस्से - मरिअन्स ट्रेंच में भी उनके प्रमाण मौजूद हैं। वे पौधों और जानवरों के साथ सहजीवी और परजीवी संबंधों में भी रहते हैं।

इन नए निष्कर्षों से पता चलता है कि जीवाणुओं की कुछ प्रजातियाँ कितनी लचीली और अनुकूलनीय हो सकती हैं। वे गर्म स्प्रिंग्स में जीवित और पनप सकते हैं और अपने भोजन और ऊर्जा: बिजली के लिए एक अपरंपरागत स्रोत का उपयोग भी कर सकते हैं। शायद वे वैज्ञानिकों को पर्यावरण प्रदूषण से निपटने के नए तरीकों की तलाश में सहायता करेंगे और भविष्य में मानवता के लिए स्थायी ऊर्जा प्रदान करेंगे।

निचला रेखा: पहली बार, वैज्ञानिकों ने येलोस्टोन नेशनल पार्क में हॉट स्प्रिंग्स में रहने वाले जीवाणुओं के सीटू संग्रह और एक अपरंपरागत स्रोत - बिजली - का उपयोग भोजन और ऊर्जा के लिए करने में सफल बनाया।

स्रोत: क्षारीय गर्म झरनों में तैनात ध्रुवीकृत इलेक्ट्रोड पर माइक्रोबियल समुदायों के स्वस्थानी संवर्धन में

वाया वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी