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有一種細菌與地球上的其他任何生命都不同，這種細菌靠最純形式的能量——電子為生，它們吃的、呼吸的都是電子！它們無處不在。在地上插一根電極，輸入電子，它們就會趕來：它們是以電為食的活細胞。公仔箱論壇5 D# ?4 |! R: c$ S% H
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找到它們的方法很簡單，把一些灰塵放在盛滿水的淺盤子里，輕輕旋轉，塵土就會分開。如果沒有分開，很可能就是被細菌生成的“電纜”連接在一起。雖然經由通電而復活的弗蘭肯斯坦只是科幻小說，但這種“食電細菌”卻是真真實實的，隨處都可能蹦出來。
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5 @# k- y- ?) P: D# x泥漿中的食電細菌
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食電細菌形狀、大小各不相同。幾年前，生物學家發現有些食電細菌長出了毛髮狀的細絲，就像電線，能在細胞和它們的環境中來回傳輸電子。他們把這種電細菌叫做“微生物納米線”。
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. Q6 U3 x% b" |/ B6 ]2 }/ K7 {tvb now,tvbnow,bttvb目前已知的食電細菌有兩種：希瓦氏菌和地桿菌。它們能用一點電液吸引更多岩石和深海泥漿中的電子。研究人員在電池的電極上培養這種細菌，結果發現，從本質上說，這種生物吃入的和排出的都是電。
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在上個月加利福尼亞召開的“戈德施密特地球科學大會”上，南加利福尼亞大學洛杉磯分校肯尼斯•尼爾森實驗室的李雪林（音譯）彙報了他們的實驗結果。南加利福尼亞大學的雅米妮•楊格彙報了另一項獨立實驗，他們的細菌樣本來自加利福尼亞莫哈維沙漠死亡峽谷的一口井。楊格的導師穆•厄爾那伽說，迄今他們已經培養出了食電細菌，只用電子而不用任何其他食物。- r" ~, Q; n1 c* i. D2 F) X, d
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尼爾森指說，他的博士生安妮特•羅威已經識別出8種不同的食電細菌，每一種都與其他菌種截然不同，與已知的希瓦氏菌和地桿菌也毫不相像。“這意味着還有一個整體的微生物世界是我們從不知道的。”7 G1 v/ c7 f9 ?* z
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2 o/ U; ?$ S+ t; N" Dtvb now,tvbnow,bttvb無需電子“中介”的生命
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( Q; x/ a4 \+ z- Z公仔箱論壇尼爾森小組在加利福尼亞聖卡特琳娜海港收集了一些沉積物，帶到實驗室，插入電極進行培養實驗。他們檢測了沉積物的自然電壓，然後施加了一個略高的電壓和一個略低的電壓，用以提供額外電子和吸收釋放的電子。這樣一來，沉積物中的細菌既能從高電壓處“吃入”電子，又能向低電壓處“呼出”電子，併產生電流。能否檢測到電流，是研究人員判斷沉積物中有沒有這種細菌的信號。tvb now,tvbnow,bttvb5 @% M7 M3 E7 \; M" B. ^
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“基本上，這就像拿一塊沉積物，插入電極，然後問一聲‘好了，誰喜歡這個’？”尼爾森說。只用電流就能讓它們生存，不需要糖及其他任何營養物質。對人類來說，這就像我們直接把手指插進電插座去充電，是極其危險的。( \6 d/ n! n6 [4 n" G
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對這種細菌，人們也不用太吃驚，因為生命本來就是電子流，尼爾森說：“你吃入糖，攝入了過量電子，你呼吸氧氣，再把多餘的電子排出去。”我們的細胞分解糖，電子流經一系列複雜的化學反應最終與缺乏電子的氧結合。6 ~8 P' c) k8 S9 |6 N5 ^
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4 f9 c8 y" t# d1 J, Z0 l0 \ X8 b) f在這一過程中，細胞合成了三磷腺苷酸（ATP）。ATP是幾乎所有生命中都有的一種貯存能量的分子。電子循環是合成ATP的關鍵步驟。“生命非常聰明。它能算出怎樣從我們吃的食物中吸出電子，控制電子平衡。”尼爾森說。在大部分生命中，身體把電子“打包”在分子中，攜帶它們安全地通過細胞，再交給氧氣。
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! }+ K5 a* R0 @% bTVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。“這是我們製造能量的方式，地球上所有的生命都是這樣。”尼爾森說，“電子必須流動才能獲得能量。這也是為何一個人掐住另一個人的脖子讓他無法呼吸，他會在幾分鐘內死去。切斷了氧氣供給，電子就無法流動。”
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食電細菌的發現表明，某些最基本的生命形式可以省去作為中介的糖，直接利用最純的能量形式——電子，從礦物表面收集。“這是真正的外來物種。從某種意義上說，這就是異形。”尼爾森說。7 i' D; k/ ?; V+ O: X* t
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實際與研究用途9 t5 M. }1 J/ j! s9 i/ W1 R: X
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對於下一階段的實驗，紐約倫塞勒工學院微生物學家尤利•喬拜說，細菌應該不是在一個電極上生長，而是在兩個電極之間生長。這些細菌能從一個電極上很快吃下電子，並在另一個電極上釋放電子，所以它們可以作為一種能源。
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喬拜相信，人們會很快發現既能吃下電子，又能呼出電子的細菌細胞。“一種生長在兩個電極之間的食電細菌，事實上就能將自身生命永遠維持下去，只要沒什麼東西來吃它或破壞它的話。從理論上說，我們能把這種生物永遠養着。”
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% _# {2 ]0 v5 @5 U; f/ Y' B& c美國國家航空航天局也對這些地下生命很感興趣，因為這種生物通常只需要極少能量就能生存，它們代表着太陽系中的另一種生命模式。
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$ x* W3 p+ _; E/ N( i( N% W1 }# \tvb now,tvbnow,bttvb在地球上，食電細菌也有着實際的用途，比如創造用於清潔下水道或地下污水的生物機器，它們能從環境中獲取自身所需的能量。尼爾森將這種生物機器稱為自供電有用設備（SPUDs）。www2.tvboxnow.com- F8 l2 j3 B I9 @' W" v4 ?8 T7 w
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4 m+ m$ K) i4 B除了實際用途以外，另一個有前景的方面是用食電細菌來研究生命的基本問題，比如維持生命所需的能量最小絕對值是多少、需要多少電液就能讓一個活的電細菌繼續生存？“對食電細菌來說，所需的能量是維持生命，維持生存。”喬拜說。在這一狀態下，細胞不能生長或繁殖，但還能修復細胞器。比如改變實驗電壓，從細胞上榨取能量，以找到這個最小絕對值。 |
發表於 2014-8-13 08:51 PM
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