Teknoloji

Kirli Züccaciye İçinde Metal Diyetli Bakteriler

Caltech mikrobiyologları, manganezle beslenen ve metali kalori kaynağı olarak kullanan bakteriler keşfettiler. Bu tür mikropların bir yüzyıl önce var olduğu tahmin ediliyordu, ancak şimdiye kadar hiçbiri bulunmamış veya tanımlanmamıştı.

“Bunlar, manganezin yakıt kaynağı olarak kullanıldığı ilk bakterilerdir,” diyor Caltech’teki çevre mikrobiyolojisi profesörü Jared Leadbetter, doktora sonrası bilim adamı Hang Yu ile işbirliği içinde derginin 16 Temmuz sayısındaki bulguları anlatıyor Doğa. “Doğada mikropların harika bir yönü, metaller gibi görünmeyen malzemeleri metabolize edebilmeleri ve hücreye faydalı enerji vermeleridir.”

Çalışma aynı zamanda bakterilerin, kemosentez adı verilen bir süreç olan karbondioksiti biyokütleye dönüştürmek için manganez kullanabileceğini ortaya koyuyor. Daha önce, araştırmacılar manganezi okside edebilecek veya elektronları çıkarabilecek bakteri ve mantarları biliyorlardı, ancak henüz tanımlanmamış mikropların büyümeyi sürdürebilmek için süreci kullanabileceklerini düşünüyorlardı.

Leadbetter, bakterileri hafif, tebeşir benzeri bir manganez formu kullanarak ilgisiz deneyler yaptıktan sonra tesadüfen buldu. Kampüste çalışmak için birkaç ay kalmadan önce Caltech ofis lavabosunda musluk suyuna batırmak için madde ile kirlenmiş bir cam kavanoz bırakmıştı. Döndüğünde kavanoz koyu bir malzeme ile kaplandı.

“’Bu nedir?’ Diye düşündüm. “Uzun zamandır aranan mikropların sorumlu olup olmayacağını merak etmeye başladım, bu yüzden bunu anlamak için sistematik olarak testler yaptık.”

Siyah kaplama aslında musluk suyunun kendisinden gelmiş olan yeni bulunan bakteriler tarafından üretilen oksitlenmiş manganezdi. “Bu canlıların akrabalarının yeraltı suyunda bulunduğuna ve Pasadena’nın içme suyunun bir kısmının yerel akiferlerden pompalandığına dair kanıtlar var” diyor.

Manganez dünyanın yüzeyinde en bol bulunan elementlerden biridir. Manganez oksitler, koyu, engebeli bir madde formundadır ve doğada yaygındır; yeraltı yataklarında bulunurlar ve su dağıtım sistemlerinde de oluşabilirler.

Leadbetter, “İçme suyu dağıtım sistemleri hakkında manganez oksitlerin tıkandığı bir dizi çevre mühendisliği literatürü var” diyor Leadbetter. “Ancak böyle bir malzemenin nasıl ve hangi nedenle üretildiği bir muamma olarak kaldı. Açıkçası, birçok bilim adamı enerji için manganez kullanan bakterilerin sorumlu olabileceğini düşünmüşlerdi, ancak bu fikri destekleyen kanıtlar şimdiye kadar mevcut değildi. ”

Bulgu, araştırmacıların yeraltı sularının jeokimyasını daha iyi anlamalarına yardımcı oluyor. Bakterilerin, biyoremediasyon adı verilen bir süreç olan yeraltı sularındaki kirleticileri parçalayabildiği bilinmektedir. Bunu yaparken, birkaç kilit organizma manganez oksidi “azaltacaktır”, bu da insanların havada oksijen kullanma şekline benzer bir şekilde elektron verdikleri anlamına gelir. Bilim adamları manganez oksidin nereden geldiğini merak ettiler.

Leadbetter, “Keşfettiğimiz bakteriler onu üretebilir, bu nedenle diğer mikroplara faydalı ve arzu edilir olduğunu düşündüğümüz reaksiyonları gerçekleştirmek için ihtiyaç duydukları şeyi sağlamaya hizmet eden bir yaşam tarzından zevk alırlar” diyor Leadbetter.

Araştırma bulguları, deniz tabanının çoğunu noktalayan mangan nodüllerinin anlaşılmasıyla da ilgili. Greyfurt kadar büyük olabilen bu yuvarlak metalik toplar, deniz araştırmacıları tarafından 1870’lerde HMS Challenger’ın yolculukları kadar erken biliniyordu. O zamandan beri, bu nodüllerin Dünya’nın okyanuslarının çoğunun dibini oluşturduğu bulundu. Son yıllarda, madencilik şirketleri bu nodülleri hasat etme ve kullanma planları yapıyorlar, çünkü nadir metaller genellikle içlerinde konsantre olarak bulunur.

Ancak nodüllerin ilk başta nasıl oluştuğu hakkında çok az şey anlaşılır. Yu ve Leadbetter şimdi tatlı suda bulduklarına benzeyen mikropların bir rol oynayabileceğini merak ediyorlar ve gizemi daha da araştırmayı planlıyorlar. Yu, “Bu, deniz manganez nodüllerini madencilik tarafından yok edilmeden önce daha iyi anlama gereğinin altını çiziyor” diyor Yu.

“Jared ve Hang’in bu keşfi, Dünya’nın temel döngülerini anlamamızda büyük bir entelektüel boşluğu dolduruyor ve soyut ama ortak bir geçiş metali olan manganezin gezegenimizdeki yaşamın evrimini şekillendirdiği çeşitli yollara katkıda bulunuyor” diyor Woodward. Çalışmaya katılmayan Caltech’te jeobiyoloji profesörü Fischer.

“Manganez oksidasyonu yoluyla bakteriyel kematolitotrofi” başlıklı çalışma NASA ve Caltech tarafından finanse edildi.

Daha Fazla Göster

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu
Kapalı
Kapalı

Reklam Engelleyici Algılandı

Lütfen reklam engelleyiciyi devre dışı bırakarak bizi desteklemeyi düşünün
Sohbete Başla
Merhaba .
Yazarınız olmak istiyorum :)