Nello stato di New York, quando la neve si scioglie, il lago Oneida inizia a raccogliere il manganese. Combinato con ossigeno dall'aria, produce ossido di manganese che affonda nel letto del lago. Ma, come riporta Corey S. Powell per Popular Science, gli scienziati non hanno trovato il composto ai livelli che si aspettavano, e il mistero dell'ossido di manganese mancante ha messo Kenneth Nealson, un microbiologo, alla ricerca di un microbo che sembrava non dovrebbe non esiste.
Gli ci vollero alcuni anni, ma lo trovò: Shewanella oneidensis, un batterio che vive di un metallo pesante velenoso, il manganese.
Powell scrive esattamente perché Shewanella è così strana:
Per la maggior parte delle creature viventi, che respirano aria, Nealson dice: "Il glucosio che mangiamo fornisce gli elettroni, l'ossigeno che respiriamo riceve gli elettroni e che il flusso di elettroni è ciò che gestisce i nostri corpi". Questo è il metabolismo di base. La sfida per ogni organismo è trovare sia fonti di elettroni che luoghi per scartarli per completare il circuito. Shewanella consuma elettroni dai carboidrati, ma li perde in modo insolito: "Nuota fino all'ossido di metallo e lo rispetta", dice Nealson. "Lo chiamiamo" rocce che respirano ". ”
Il batterio fa crescere dei fili speciali fuori dalla sua membrana che trasportano elettroni dall'interno della cellula e li depositano sul metallo pesante. L'ossido di Maganese funziona, ma anche altri metalli pesanti come il piombo. Altre scoperte hanno rivelato batteri che stanno facendo il contrario: eliminano gli elettroni dal metallo e dai minerali. Lo scambio di elettroni completa quel circuito. Il risultato è la vita che mangia e respira elettricità.
Moh El-Naggar, un altro ricercatore dell'USC, ha prodotto video che mostrano questi batteri in azione, facendo crescere quelle sonde a filo.
Nel 1988, quando Nealson pubblicò le sue scoperte su Shewanella, sfidò i presupposti di lunga data sulla biologia, per parafrasare il profilo di Nealson di Rebecca Fairley Raney su AAAS.org. Ma ora sappiamo che Shewanella e altri microbi sono importanti driver nel modo in cui la Terra fa circolare i metalli.
Tuttavia, diventa più strano. Una delle studentesse laureate di Nealson, Annette Rowe, ha trovato sei nuovi ceppi batterici dragati dal fondo dell'oceano che non necessitano affatto di una fonte di carbonio, riferisce Powell. Possono vivere solo di elettricità.
Tutti gli studi sulla vita agli estremi della Terra mostrano agli scienziati come potrebbe essere la vita su altri pianeti. Powell scrive:
Scavare gli elettroni e far germogliare i nanofili sono strategie per sopravvivere quando non c'è abbastanza cibo per fare molta crescita e competizione, quanto basta per aiutare un organismo a rannicchiarsi e mantenere accesa la fiamma della vita. Tali condizioni sono comuni nei sedimenti oceanici profondi e in clandestinità. Se la vita esiste su Marte e su altri mondi (Europa? Titano?), Ci sono buone probabilità che anch'essa sia rannicchiata in ambienti con risorse limitate molto al di sotto della superficie.
Le future missioni per rilevare tracce di vita su altri pianeti potrebbero tenere conto dei batteri che divorano elettroni. Nealson sottolinea che sulla Terra esiste un gradiente di potenziale elettrico nel terreno che diminuisce con la profondità. Man mano che si approfondisce, sono disponibili solo elettroni per il cibo, quindi i batteri che vivono lì si adattano per mangiare l'elettricità, impostando così il gradiente. Per vedere quel segno di vita, tutte le future missioni dovrebbero fare è attaccare le sonde nel terreno e misurarlo.
