Στη Νέα Υόρκη, όταν λιώνει το χιόνι, η Oneida Lake αρχίζει να συλλέγει μαγγάνιο. Σε συνδυασμό με το οξυγόνο από τον αέρα, κάνει το οξείδιο του μαγγανίου να βυθίζεται στο κρεβάτι της λίμνης. Αλλά, όπως αναφέρει ο Corey S. Powell για τη Λαϊκή Επιστήμη, οι επιστήμονες δεν βρήκαν την ένωση σε επίπεδα που περίμεναν και το μυστήριο του οξείδιου του μαγγανίου που έλειπε ο Kenneth Nealson, ένας μικροβιολόγος, ψάχνοντας για ένα μικρόβιο που φαινόταν σαν να μην έπρεπε δεν υπάρχουν.
Τον πήρε μερικά χρόνια, αλλά το βρήκε- Shewanella oneidensis, ένα βακτήριο που ζει από ένα δηλητηριώδες βαρύ μέταλλο, το μαγγάνιο.
Ο Powell γράφει ακριβώς γιατί η Shewanella είναι τόσο περίεργη:
Για τα περισσότερα ζωντανά, αναπνευστικά πλάσματα, ο Nealson λέει: "Η γλυκόζη που τρώμε εφοδιάζει με τα ηλεκτρόνια, το οξυγόνο που αναπνέουμε λαμβάνει τα ηλεκτρόνια και αυτή η ροή ηλεκτρονίων είναι αυτή που τρέχει το σώμα μας." Αυτός είναι ο βασικός μεταβολισμός. Η πρόκληση για κάθε οργανισμό βρίσκει τόσο πηγές ηλεκτρόνων όσο και τόπους για να τις απορρίψουν για να ολοκληρώσουν το κύκλωμα. Η Shewanella καταναλώνει ηλεκτρόνια από υδατάνθρακες, αλλά τα ρίχνει με έναν ασυνήθιστο τρόπο: "κολυμπά πάνω στο οξείδιο του μετάλλου και αναπνέει", λέει ο Nealson. "Ονομάζουμε αυτό το" αναβλύζοντας πετρώματα ". "
Το βακτήριο αναπτύσσει ειδικά σύρματα από τη μεμβράνη του, τα οποία μεταφέρουν ηλεκτρόνια από το εσωτερικό του κυττάρου και τα αποθέτουν στο βαρέων μετάλλων. Τα οξείδια μαγγανίου δουλεύουν, αλλά και άλλα βαρέα μέταλλα όπως το μόλυβδο. Άλλες ανακαλύψεις αποκάλυψαν βακτηρίδια που κάνουν το αντίστροφο - σαρώνουν ηλεκτρόνια από μέταλλα και μέταλλα. Η ηλεκτρονική ανταλλαγή ολοκληρώνει αυτό το κύκλωμα. Το αποτέλεσμα είναι ζωή που τρώει και αναπνέει ηλεκτρική ενέργεια.
Ο Moh El-Naggar, άλλος ερευνητής στο USC, έχει δημιουργήσει βίντεο που δείχνουν αυτά τα βακτήρια σε δράση, αυξάνοντας τους αισθητήρες που μοιάζουν με σύρμα.
Το 1988, όταν ο Nealson δημοσίευσε τα ευρήματά του για τη Shewanella, αψήφησε τις μακροχρόνιες παραδοχές για τη βιολογία, για να παραφράσει το προφίλ της Nealson της Rebecca Fairley Raney στο AAAS.org. Αλλά τώρα γνωρίζουμε ότι η Shewanella και άλλα μικρόβια είναι σημαντικοί οδηγοί στον τρόπο με τον οποίο η Γη κρύβει μέταλλα.
Ακόμα, παίρνει πιο περίεργο. Ένας από τους μεταπτυχιακούς φοιτητές της Nealson, Annette Rowe, έχει βρει έξι βακτηριακά στελέχη που έχουν βυθιστεί από τον ωκεανό και δεν χρειάζονται πηγή άνθρακα, αναφέρει ο Powell. Μπορούν μόνο να ζήσουν από την ηλεκτρική ενέργεια.
Όλες οι μελέτες της ζωής στα άκρα της γης δείχνουν στους επιστήμονες ποια ζωή μπορεί να μοιάζει με άλλους πλανήτες. Ο Πάουελ γράφει:
Το scrounging για ηλεκτρόνια και βλάστηση nanowires είναι στρατηγικές για να επιβιώσουν όταν δεν υπάρχει αρκετό φαγητό για να κάνουμε πολύ αυξανόμενη και ανταγωνιστική - ακριβώς για να βοηθήσουμε έναν οργανισμό να κατεβεί κάτω και να κρατήσει τη φλόγα της ζωής ανάβει. Τέτοιες συνθήκες είναι κοινές στα βαθιά ωκεάνια ιζήματα και πολύ κάτω από το έδαφος. Εάν η ζωή υπάρχει στον Άρη και σε άλλους κόσμους (Europa? Titan?), Υπάρχει μια καλή πιθανότητα να συσσωρευτεί και σε ρυθμίσεις με περιορισμένες πηγές πολύ κάτω από την επιφάνεια.
Οι μελλοντικές αποστολές για την ανίχνευση ιχνών της ζωής σε άλλους πλανήτες ενδέχεται να λάβουν υπόψη τα βακτήρια που περιέχουν ηλεκτρόνια. Ο Nealson επισημαίνει ότι στη Γη υπάρχει βαθμίδα ηλεκτρικού δυναμικού στο έδαφος που μειώνεται με βάθος. Καθώς φτάνετε βαθύτερα, μόνο ηλεκτρόνια είναι διαθέσιμα για φαγητό, έτσι τα βακτηρίδια που ζουν εκεί προσαρμόζονται για να τρώνε ηλεκτρική ενέργεια - ρυθμίζοντας έτσι την κλίση. Για να δει αυτό το σημάδι της ζωής, όλες οι μελλοντικές αποστολές θα πρέπει να κάνουν είναι να κολλήσουν ανιχνευτές στο έδαφος και να το μετρήσουν.
