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科学家发现一种导电细菌其行为类似于"活电线"

文章来源：新能源网更新时间：2025-05-09 10:00:42

研究人员发现了一种此前未知的能够导电的细菌，它在污染清理和生物电子学方面有潜在的应用，这可能为创新的生物电子技术铺平道路。这些应用可能涵盖医药、工业制造、食品安全以及环境监测与修复等领域。

这种新发现的细菌是在俄勒冈州海岸的泥滩中发现的，被命名为Candidatus Electrothrix yaqonensis。该名称是为了纪念发现该细菌地区的原住民。

该研究结果发表在《应用与环境微生物学》杂志上。

这一发现是由当时俄勒冈州立大学（OSU）的博士后研究员程力和俄勒冈州立大学地球、海洋与大气科学学院的杰出名誉教授克莱尔·雷默斯共同发现的。研究小组从亚奎纳湾河口采集的潮间带沉积物样本中分离出了这种细菌。

索状细菌由杆状细胞组成，这些细胞首尾相连，共用一个外膜，形成可长达数厘米的细丝。它们的导电性在细菌中并不常见，这是一种适应性特征，可以优化它们在所处沉积物环境中的代谢过程。

新型"电缆细菌"的细丝。图片来源：程力

该新物种的代谢途径和基因混合了 Ca. Electrothrix 属和另一种已知的线状细菌属 Ca. Electronema。

程力教授表示：“这个新物种似乎是 Ca. Electrothrix 进化枝中的一个桥梁、一个早期分支，这意味着它可以为了解这些细菌的进化过程以及它们如何在不同环境中发挥作用提供新的见解。”他在詹姆斯麦迪逊大学任教一段时间后，将于今年 6 月返回俄勒冈州立大学，担任农业科学学院的助理教授。

“就其代谢潜力而言，它在所有其他已描述的类似细菌物种中脱颖而出，并且具有独特的结构特征，包括明显的表面脊，比其他物种的脊宽三倍，其中含有由独特的镍基分子制成的高导电纤维。”

这些纤维使细菌能够进行长距离电子传输，将沉积物表面的电子受体（如氧气或硝酸盐）与沉积物深层中的电子供体（如硫化物）连接起来。细菌能够参与长距离氧化还原反应，这使得它们在沉积物地球化学和营养循环中发挥着关键作用。

“这些细菌可以转移电子来清除污染物，因此它们可以用来去除沉积物中的有害物质，”程力说。“此外，他们设计的一种高导电性镍蛋白或许能启发新的生物电子学。”

这种"电缆细菌"可以在不同的气候条件下生存，并且存在于各种环境中，包括淡水和咸水沉积物。

Ca. Electrothrix yaqonensis 的名字来源于雅奎纳人，他们的祖先土地涵盖了雅奎纳湾。雅奎纳既指构成他们家园大部分的海湾和河流，也指这些人本身。如今，雅奎纳人的后裔已成为西莱茨印第安人联盟部落的一部分，研究人员与他们共同为这个新物种命名。

李说：“用一个部落的名字来命名一种具有重要生态意义的细菌，承认了它与这片土地的历史联系，也承认了它对生态知识和可持续性的持久贡献。”

编译自/ScitechDaily

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