Dua tahun yang lalu, ahli mikrobiologi Lars Peter Nielsen dari Aarhus University di Denmark sedang mengkaji lumpur di tepi laut di pelabuhan bandar itu apabila dia menemui sesuatu yang tidak dijangka: Lumpur itu mengalir dengan paras elektrik yang boleh dikesan. Pada masa itu, beliau dan rakan-rakannya mengesyaki bahawa arus elektrik mungkin dikaitkan dengan beberapa jenis rangkaian pengangkutan luar antara bakteria individu atau organisma mikroskopik lain.
Kebenaran yang diterangkan dalam satu kertas yang disiarkan semalam di Alam , lebih mengejutkan lagi. "Eksperimen kami menunjukkan bahawa sambungan elektrik di dasar laut mestilah struktur pepejal yang dibina oleh bakteria, " kata seorang pelajar PhD, Christian Pfeffer, pengarang utama kertas itu, dalam kenyataan akhbar. Pasukannya, yang bekerja dengan para penyelidik dari University of Southern California, menemui sejenis bakteria multiselular baru yang berperilaku seperti kabel elektrik, yang mampu menjalankan elektrik pada jarak beberapa sentimeter, jauh lebih besar daripada saintis sebelum ini membayangkan.
Kumpulan ini menemui bakteria, yang tergolong dalam keluarga Desulfobulbaceae, dengan memeriksa lumpur seaflor di bawah mikroskop. Kerana bakteria begitu kecil dan rapuh-seratus kali lebih kurus dari rambut manusia-tidak ada cara untuk mengukur arus elektrik yang mereka bawa, tetapi penyelidik menemui beberapa jenis bukti tidak langsung bahawa mereka menjalankan elektrik.
Bakteria diselaraskan secara menegak di dalam sedimen, dan apabila lembaran tungsten yang tidak ditarik ditarik secara melintang ke bakteria, bakteria dipendam pendek dan arus elektrik terganggu (seperti penggali pemotong melalui kabel terkubur). Di samping itu, apabila penapis diletakkan untuk menghalang bakteria daripada berkembang, arus elektrik telah ditutup, kecuali liang penuras cukup besar untuk bakteria berkembang.
Hebatnya, di bawah mikroskop, bakteria kelihatan sedikit seperti kabel yang digunakan dalam peranti elektrik. Di dalam setiap bakteria, 15 hingga 17 gentian yang berbeza memanjang, masing-masing mampu menjalankan elektrik. Serat panjang terdiri daripada banyak sel yang bersambung, masing-masing hanya mikrometer panjang.
Sekatan salib bakteria mendedahkan individu gentian yang menjalankan sepanjang panjangnya, yang terkandung dalam setiap sel. (Imej oleh Karen E. Thomsen) Persoalan semulajadi yang ditanya adalah mengapa bakteria akan pergi ke masalah untuk mengembangkan keupayaan yang luar biasa untuk menjalankan elektrik. Jawapannya mungkin menarik kerana bakteria itu sendiri. Ternyata hanya beberapa sentimeter di bawah permukaan laut adalah sumber tenaga yang kaya dan tidak banyak diterokai: atom sulfur yang dipanggil negatif sulfida.
Sebab kebanyakan organisma tidak dapat menuai tenaga dari bahan kimia ini adalah bahawa lumpur sekitar tidak banyak oksigen. Sumber makanan penderma elektron yang kaya dengan tenaga hadir, tetapi organisma memerlukan oksigen untuk menerima elektron ganti sebagai sebahagian daripada persamaan penuaian tenaga yang dikenali sebagai pernafasan. Ia sama dengan keperluan kita untuk makan makanan (sulfida) dan menghirup udara (oksigen) untuk bertahan hidup.
Bakteria memecahkan masalah ini dengan melintasi jarak antara makanan dan sumber oksigen mereka dengan litar yang mampu membawa elektron. Di bahagian bawah, organisme menanam tenaga dari sulfida, kemudian menghantar elektron ke atas. Di bahagian atas, berhampiran air laut yang kaya dengan oksigen, ia dapat menggunakan oksigen yang banyak yang tersedia untuk melakukan pernafasan.
Bakteria ini menjalankan elektron secara menegak, membawa bersama resevoir tenaga dan sumber oksigen. (Imej melalui Alam) Akibatnya, bakteria hanya dijumpai sejauh sedimen di dasar laut anaerobik-tetapi dalam persekitaran ini, pasukan penyelidik menemui jumlah yang mengejutkan. Rata-rata, dalam setiap sentimeter padu sedimen yang diuji, mereka mendapati 40 juta sel bakteria jenis ini, satu jumlah yang mereka kira boleh membentuk 117 meter dari kabel yang menjalankan superthin.
Walaupun organisma telah secara sementara telah diletakkan secara taksonomi dalam keluarga bakteria yang sedia ada, para penyelidik mengatakan bahawa mereka sangat berbeza daripada bakteria lain yang kami dapati setakat ini. "Mereka sangat berbeza sehingga mereka mungkin dianggap sebagai genus baru, " kata Nielsen kepada Ed Yong di Science Roket Tidak Tepat Discover, dengan menyatakan bahawa mereka hanya berkongsi 92 peratus DNA mereka dengan mana-mana spesies lain dalam keluarga.
Dalam sekeping yang sama, Nielsen juga merenungkan tentang kemungkinan spesies yang belum ditemui sekarang mungkin jauh lebih banyak dari sekarang. "Mereka seolah-olah menjadi organisma optimum di mana-mana tempat anda menjadi kurang oksigen. Mengapa mereka tidak di mana-mana? "Nielsen bertanya. "Atau di mana-mana?"
