Batteri sotterranei creano rete elettrica naturale

Un team internazionale di ricercatori ha scoperto che i batteri hanno la capacità di sopravvivere in ambienti privi di ossigeno grazie a una famiglia di proteine che permette loro di creare una rete elettrica naturale sotto terra. Questa rete è fondamentale per il mantenimento della vita microbica sotterranea, ma anche per processi che riducono il riscaldamento globale, come l’assorbimento di gas metano.

I batteri che vivono sotto il suolo dipendono da una particolare famiglia di proteine che fanno sì che gli elettroni in eccesso prodotti durante la “combustione” dei nutrienti passino a sottili fili elettrici chiamati nanocavi che arrivano fino alla superficie.

Secondo quanto spiegato da Nikhil Malvankar, ricercatore del Dipartimento di Biofisica Molecolare e Biochimica e dell’Istituto di Scienze Microbiche di Yale, negli Stati Uniti, e Carlos Salgueiro, professore presso la Scuola NOVA di Scienza e Tecnologia a Lisbona, le proteine agiscono come spine che alimentano i nanocavi per creare una rete elettrica naturale all’interno della Terra. Questi due scienziati sono i leader del team di ricercatori che ha appena pubblicato questa scoperta in un articolo per la rivista Nature Communications.

I ricercatori avevano già scoperto quasi tutti i componenti di questa rete elettrica sotterranea che permette ai microrganismi di essere in contatto con altre specie vicine e nutrienti del terreno. Ma il nuovo lavoro ha rivelato che è una famiglia di proteine chiamata citocromi che permette il trasferimento degli elettroni in eccesso prodotti dall’attività metabolica ai nanocavi.

Il team ha osservato che i nanocavi hanno un potenziale elettrico specifico che li rende ideali per accettare elettroni da diverse fonti all’interno del microbo. Per trasferire questi elettroni dall’interno del microbo all’esterno, i citocromi si legano temporaneamente ai nanocavi per via elettromagnetica, in modo simile a come si uniscono gli elettromagneti di cariche opposte.

“I nostri studi aiutano a risolvere un antico mistero su come vari microrganismi del suolo e marini proliferino in diversi ambienti effettuando il trasferimento extracellulare di elettroni a velocità notevolmente rapide di milioni di elettroni al secondo“, scrivono gli autori.

“I citocromi periplasmatici e i nanocavi coesistono in questi batteri che crescono in ambienti estremi, consentendo ai batteri di esportare rapidamente gli elettroni, senza dipendere dalla lenta diffusione dei portatori di elettroni monomerici o solubili”.

Questa forma di trasferimento tra microorganismi e nanocavi, afferma il team, è comune in molti tipi diversi di batteri ed è importante per la pulizia di sversamenti di petrolio e materiali tossici. Inoltre, sostengono che questa scoperta potrebbe essere fondamentale nello sviluppo di nuove fonti di energia e nuovi biomateriali. Ma il team sostiene che lo sia anche per l’ambiente.

Malvankar e Salgueiro affermano che i microrganismi della superficie terrestre sono responsabili del 50% delle emissioni di metano in atmosfera, uno dei gas serra che più contribuisce al riscaldamento globale. Tuttavia, i microorganismi assorbono l’80% del metano emesso dai fondali oceanici. I ricercatori suggeriscono che studi futuri potrebbero rivelare come manipolare questa interazione per migliorare le prestazioni dei microrganismi.

Andrea TosiScienzaTopambiente senza ossigeno,Batteri,citocromi,Gas metano,nanocavi,proteine,Rete elettrica naturale,Riscaldamento globale
Un team internazionale di ricercatori ha scoperto che i batteri hanno la capacità di sopravvivere in ambienti privi di ossigeno grazie a una famiglia di proteine che permette loro di creare una rete elettrica naturale sotto terra. Questa rete è fondamentale per il mantenimento della vita microbica sotterranea, ma...