Baktērijas spēj «sarunāties» lielos attālumos, ģenerējot strāvu un veidojot elektriskās ķēdes, secinājuši Dānijas zinātnieki, kuru pētījums publicēts žurnālā «Nature».
Pētot Orhūsas līcī esošās baktērijas, biologi noskaidroja, ka tās ir spējīgas veidot elektriskās ķēdes, kuru attālums vairāk nekā 20 tūkstošus reižu pārsniedz katras atsevišķas baktērijas garumu. Ar šo ķēžu palīdzību baktēriju šūnas apmainās ar enerģiju lielos attālumos, īstenojot «attālinātas» ķīmiskās reakcijas.
Pētījuma gaitā tika secināts, ka palielinot (vai samazinot) skābekļa koncentrāciju uz ūdens virsmas, baktēriju kolonija attiecīgi «ieslēdz» vai «izslēdz» skābekli patērējošas reakcijas ūdens dziļākajos slāņos. Pie tam bija pilnīgi droši zināms, ka ūdens virskārtā esošais skābeklis pats nevar sasniegt tās ūdens kārtas, kur notiek reakcijas ar baktēriju piedalīšanos.
Sākotnēji parādība šķita pilnīgi neizskaidrojama, taču paradoksu palīdzēja atrisināt šķietami neprātīga ideja – ka jūras dibenu ar ūdens virsmu saista miljoniem dabiski izveidojošos «elektrisko ķēžu». Turpmākie eksperimenti apstiprināja šo hipotēzi: startu oksidēšanās reakcijām jūras dibenā dod ātra elektronu pārvietošana pa ūdens slāņiem, kuru organizē baktērijas.
«Mēs, cilvēki, iegūstam enerģiju no ēdiena, sadedzinot (oksidējot) to ar ieelpoto skābekli. Šī procesa pamatā ir elektronu pāreja no «ēdiena» pie skābekļa. Baktērijas saņem enerģiju līdzīgā veidā,» – skaidro darba autori.
Tomēr ūdenī dzīvojošajām baktērijām šis process notiek ievērojami sarežģītāk. Jūras dibena iemītnieki izjūt skābekļa trūkumu, kurš saprotamu iemesla dēļ atrodas pie ūdens virsmas, bet virsējo slāņu iemītniekiem trūkst «ēdiena», jo organiskās atliekas nogrimst ūdens dziļākajās kārtās. Ceļot no virsmas uz dibena un pretējā virzienā mikroskopiskajiem organismiem ir ļoti sarežģīti, tieši tāpat, kā apvienot elpošanu ar «ēšanu» vienā organismā, atrodoties pastāvīgā dislokācijas vietā.
Lai izdzīvotu, baktērijas ir noorganizējušas elektronu transportēšanu, kā rezultātā barošanas un elpošanas procesi ir nošķirti starp dažādiem īpatņiem un teritoriāli. Baktērijas ūdens apakškārtās pārstrādā organiskās vielas un sērūdeņradi (spēcīgs atjaunotājs), iegūstot elektronus. Pēc tam pa elektriskajām ķēdēm ūdenī, kuras pašas baktērijas arī izveido, elektroni tiek nodoti uz ūdens augškārtā. Tur tos pieņem «elpojošās» baktērijas, kuras veic reakciju ar skābekli. Sanāk, ka vienas baktērijas «elpo par divām», bet citas – «ēd par divām».
«Paelpojušās» baktērijas savukārt nodod saņemto enerģiju «paēdušajām». Tādējādi, elektronu apmaiņas simbioze ļauj lielai baktēriju kolonijai veiksmīgi izmantot gan atrašanās jūras dibenā, gan ūdens virspusē priekšrocības.
Baktēriju spēja ģenerēt elektrisko strāvu nav jaunums. Tomēr līdz šim šīs parādības evolucionāras rašanās daba nebija īpaši studējama: visas zinātnieku pūles bija veltītas mēģinājumiem «likt» baktērijām ģenerēt elektrību tās izmantošanai komerciāliem mērķiem.
Tagad kļuvis skaidrs, kādēļ baktērijas ģenerē elektrisko strāvu un cik svarīgs šis process ir to izdzīvošanai. Tāpat šis atklājums ir svarīgs pakāpiens okeānu bioloģisko ķēžu likumsakarību izpratnei.