Onderzoekers vinden bacteriën die elektriciteit maken

zeewater

zeewaterOnderzoekers hebben lange draadvormige bacteriën ontdekt die elektriciteit produceren en zo de zeebodem laten werken als een elektrochemische batterij. Het klinkt vreemd, maar het is een recente ontdekking van een internationaal team van mariene onderzoekers van de Vrije Universiteit Brussel (VUB) en het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ). Deze “levende batterijen” werden eerst ontdekt voor de kust voor Oostende in de Noordzee, en in de Nederlandse Delta (Oosterschelde en Grevelingen). Maar het proces komt wereldwijd voor, en heeft een grote impact op het ecosysteem van de zeebodem.

Een verrassing in de zeebodem

In 2010 werd in een laboratoriumexperiment een bacterie ontdekt, die elektriciteit maakt en elektronen over een lange afstand kan geleiden. Uit nieuw onderzoek, gepubliceerd in het ISME journal (een toptijdschrift voor microbiologie), blijkt nu dat deze bacteriën geen laboratorium curiosum zijn, maar wijdverspreid voorkomen in de oceaan. ‘Door gericht op zoek te gaan in de Noordzee en het Deltagebied, hebben we ontdekt dat er in de zeebodem écht bacteriën voorkomen die elektriciteit maken’ legt teamleider Prof. dr. ir. Filip Meysman uit ‘Door vervolgens te gaan pluizen in genetische archieven, weten we dat deze micro-organismen in allerhande habitatten in de oceaan voorkomen, zoals in mangrove moerassen, de zeebodem onder visboerderijen en zelfs in hydrothermale bronnen in de diepe oceaan. Het toont aan dat er nog steeds echt nieuwe ontdekkingen kunnen plaatsvinden in de zeebodem, zelfs hier in de Noordzee.’

Een nieuwe vorm van leven

Alle levende cellen hebben energie nodig, en hun energievoorziening gebeurt op een soortgelijke manier, van bacteriën tot olifanten. De regel is “ieder voor zich”, elke levende cel maakt zijn eigen energie. De nieuw ontdekte bacteriën zijn uniek omdat de verschillende cellen van de bacterie met elkaar samenwerken voor hun energievoorziening, waarbij verschillende cellen instaan voor een deel van de energievoorziening. “Dit mechanisme, waarbij bacteriën elektriciteit maken en elektronen transporteren over grote afstanden, slaat microbiologen met verbazing.’ vertelt Meysman verder ‘Het verandert volledig ons beeld van hoe cellen kunnen samenwerken. Het is alsof je twee broers hebt, waarvan de ene alleen inademt en de andere alleen uitademt. Het toont aan hoe inventief biologische evolutie kan zijn.”

Bacteriële smartphones

Het efficiënt geleiden van elektriciteit in organische materialen is de heilige graal van de materiaalkunde. Er wordt veel onderzoek naar gedaan, onder meer om lichte en flexibele zonnecellen te kunnen ontwerpen. Nu blijkt dat een bacterie uit de zeebodem dit trucje al uitgevonden heeft. “Als we weten hoe onze bacteriën dit voor elkaar krijgen, biedt dit mooie kansen voor vernieuwend onderzoek naar bio-elektrische materialen en toepassingen” legt Meysman uit “Misschien draait een smartphone binnen 10 jaar wel op miniscule geleidende bacteriedraadjes.”
Meer informatie over het onderzoek is te vinden op de project website: www.microbial-electricity.eu

Een toegankelijk beschrijving van het onderzoek voor een breed publiek vind je op: http://www.nwo.nl/onderzoek-en-resultaten/cases/biobatterijen-in-zeebode…

Het onderzoek is gepubliceerd in het ISME journal (Nature Group), een toptijdschrift voor microbiologie.
Malkin S., Rao A., Seitaj D., Vasquez-Cardenas D., Zetsche E., Hidalgo-Martinez S., Boschker H.T.S., and Meysman F.J.R. (2014) Natural occurrence of microbial sulphur oxidation by long-range electron transport in the seafloor. The ISME journal . doi: 10.1038/ismej.2014.41
http://www.nature.com/ismej/journal/vaop/ncurrent/full/ismej201441a.html

LAAT EEN REACTIE ACHTER

Please enter your comment!
Please enter your name here