दो साल पहले, डेनमार्क के आरहूस विश्वविद्यालय के माइक्रोबायोलॉजिस्ट लार्स पीटर नीलसन शहर के बंदरगाह के सीफ्लोर पर कीचड़ का अध्ययन कर रहे थे जब उन्हें कुछ अप्रत्याशित पता चला: मिट्टी बिजली के पता लगाने योग्य स्तर के साथ आ रही थी। उस समय, उन्हें और उनके सहयोगियों को संदेह था कि बिजली की धाराएं व्यक्तिगत बैक्टीरिया या अन्य सूक्ष्म जीवों के बीच किसी प्रकार के बाहरी परिवहन नेटवर्क के कारण हो सकती हैं।
नेचर में कल प्रकाशित एक पेपर में वर्णित सच्चाई और भी आश्चर्यजनक है। पेपर के मुख्य लेखक पीएचडी छात्र क्रिश्चियन फाफर ने एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा, "हमारे प्रयोगों से पता चला है कि सीबेड में इलेक्ट्रिक कनेक्शन बैक्टीरिया द्वारा निर्मित ठोस संरचनाएं होनी चाहिए।" दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के साथ काम करने वाली उनकी टीम ने एक नए प्रकार के बहुकोशिकीय बैक्टीरिया को पाया, जो विद्युत केबलों की तरह व्यवहार करते हैं, जो कई सेंटीमीटर की दूरी पर बिजली का संचालन करने में सक्षम है, वैज्ञानिकों की तुलना में कहीं अधिक अवधि की कल्पना पहले की थी।
समूह ने बैक्टीरिया की खोज की, जो एक माइक्रोस्कोप के तहत सीफ्लोर कीचड़ की जांच करके डेसल्फोबुलबेसी परिवार से संबंधित हैं। क्योंकि बैक्टीरिया इतने छोटे और नाजुक होते हैं - एक मानव बाल की तुलना में एक सौ गुना पतले - वे ले जाने वाले विद्युत प्रवाह को सीधे मापने का कोई तरीका नहीं है, लेकिन शोधकर्ताओं ने कई प्रकार के अप्रत्यक्ष सबूत पाए कि वे बिजली का संचालन करते हैं।
बैक्टीरिया को तलछट में लंबवत रूप से संरेखित किया जाता है, और जब गैर-संवाहक टंगस्टन किस्में क्षैतिज रूप से बैक्टीरिया भर में खींची जाती हैं, तो बैक्टीरिया शॉर्ट-सर्किट हो जाते हैं और विद्युत प्रवाह बाधित हो जाता है (जैसे दफन केबलों के माध्यम से एक खुदाई काटने)। इसके अतिरिक्त, जब बैक्टीरिया को बढ़ने से रोकने के लिए फिल्टर लगाए गए थे, तब तक विद्युत प्रवाह बंद कर दिया गया था, जब तक कि फिल्टर के छिद्र बैक्टीरिया के बढ़ने के लिए पर्याप्त नहीं थे।
उल्लेखनीय रूप से, एक माइक्रोस्कोप के तहत, बैक्टीरिया विद्युत उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले केबलों की तरह एक सा दिखता है। प्रत्येक जीवाणु के अंदर, 15 से 17 अलग-अलग फाइबर लम्बे समय तक चलते हैं, प्रत्येक बिजली का संचालन करने में सक्षम होते हैं। लंबे तंतु कई जुड़े कोशिकाओं से बने होते हैं, जिनमें से प्रत्येक केवल एक माइक्रोमीटर लंबा होता है।
बैक्टीरिया का एक क्रॉस सेक्शन प्रत्येक सेल के भीतर निहित, उनकी लंबाई के साथ चलने वाले व्यक्तिगत कंडक्टिंग फाइबर को प्रकट करता है। (छवि करेन ई। थॉमसन द्वारा) यह पूछने का एक स्वाभाविक प्रश्न है कि बैक्टीरिया बिजली के संचालन की असामान्य क्षमता को विकसित करने की परेशानी में क्यों जाएंगे। इसका जवाब बैक्टीरिया के रूप में आकर्षक हो सकता है। यह पता चला है कि समुद्र के नीचे बस कुछ सेंटीमीटर एक समृद्ध, बड़े पैमाने पर अप्रयुक्त ऊर्जा स्रोत है: सल्फाइड नामक नकारात्मक रूप से चार्ज सल्फर परमाणु।
अधिकांश जीव इन रसायनों से ऊर्जा की कटाई करने में असमर्थ हैं, इसका कारण यह है कि आसपास की कीचड़ काफी हद तक ऑक्सीजन से रहित है। एक ऊर्जा-समृद्ध, इलेक्ट्रॉन दाता भोजन स्रोत मौजूद है, लेकिन जीवों को श्वसन के रूप में ज्ञात ऊर्जा-कटाई समीकरण के हिस्से के रूप में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। यह भोजन (सल्फाइड) खाने और जीवित रहने के लिए वायु (ऑक्सीजन) दोनों को खाने की हमारी आवश्यकता के अनुरूप है।
बैक्टीरिया इस समस्या को अपने भोजन और उनके ऑक्सीजन स्रोत के बीच की दूरी को पार करने में सक्षम होते हैं, जिसमें इलेक्ट्रॉनों को ले जाने में सक्षम सर्किट होता है। नीचे के छोर पर, जीव सल्फाइड से ऊर्जा की कटाई करता है, फिर इलेक्ट्रॉनों को ऊपर की ओर भेजता है। शीर्ष पर, ऑक्सीजन युक्त समुद्री जल के पास, श्वसन का संचालन करने के लिए उपलब्ध प्रचुर मात्रा में ऑक्सीजन का उपयोग करने में सक्षम है।
बैक्टीरिया एक ऊर्जा रिसवॉयर और एक ऑक्सीजन स्रोत को एक साथ लाते हुए, लंबवत इलेक्ट्रॉनों का संचालन करते हैं। (छवि प्रकृति के माध्यम से) नतीजतन, बैक्टीरिया केवल अवायवीय समुद्री-तलछट तलछट में अब तक पाए गए हैं - लेकिन इन वातावरणों में, अनुसंधान टीम ने उनमें से एक चौंका देने वाली मात्रा पाई। औसतन, परीक्षण किए गए तलछट के प्रत्येक क्यूबिक सेंटीमीटर में, उन्हें इस प्रकार के बैक्टीरिया की 40 मिलियन कोशिकाएं मिलीं, जो वे गणना करते हैं, वे सुपरथिन चालित केबल के 117 मीटर का निर्माण कर सकते हैं।
यद्यपि जीवों को अस्थायी रूप से एक मौजूदा बैक्टीरिया परिवार में रखा गया है, शोधकर्ताओं का कहना है कि वे अब तक मिले किसी भी अन्य बैक्टीरिया से मौलिक रूप से अलग हैं। नीलसन ने डिस्कवर नॉट एक्सक्लूसिव रॉकेट साइंस में एड योंग से कहा, "वे इतने अलग हैं कि उन्हें शायद एक नया जीनस माना जाना चाहिए, यह देखते हुए कि वे अपने डीएनए का 92 प्रतिशत हिस्सा परिवार में किसी अन्य प्रजाति के साथ साझा करते हैं।
उसी टुकड़े में, नीलसन ने इस संभावना के बारे में भी बताया कि हेटोफोर अनदेखे प्रजातियां अब ज्ञात की तुलना में बहुत अधिक सर्वव्यापी हो सकती हैं। “वे किसी भी स्थान पर इष्टतम जीव प्रतीत होते हैं जहाँ आप ऑक्सीजन की कमी हो जाते हैं। वे हर जगह क्यों नहीं हैं? ”नीलसन ने पूछा। "या वे हर जगह हैं?"
