2年前、デンマークのオーフス大学の微生物学者Lars Peter Nielsenは、市の港の海底にある泥を研究していたときに、予期しない何かを発見しました。泥は検出可能なレベルの電気で流れていました。 当時、彼と彼の同僚は、電流が個々のバクテリアまたは他の微視的生物間のある種の外部輸送ネットワークに起因しているのではないかと疑っていました。
昨日Nature で発表された論文で説明されている真実は、さらに驚くべきことです。 「私たちの実験は、海底の電気接続がバクテリアによって構築された堅固な構造でなければならないことを示しました」と、論文の筆頭著者である博士課程の学生クリスチャン・フェファーはプレスリリースで述べました。 彼のチームは、南カリフォルニア大学の研究者と協力して、電気ケーブルのように振る舞い、科学者が以前想像していたよりもはるかに長い数センチの距離にわたって電気を伝導できる新しいタイプの多細胞細菌を発見しました。
グループは、顕微鏡で海底の泥を調べることにより、Desulfobulbaceae科に属する細菌を発見しました。 バクテリアは非常に小さく、人間の髪の毛の100分の1の薄さであるため、運ぶ電流を直接測定する方法はありませんが、研究者たちは電気を伝導するといういくつかのタイプの間接的な証拠を発見しました。
バクテリアは堆積物内で垂直に整列し、非導電性のタングステンストランドがバクテリアを横切って水平方向に引っ張られると、バクテリアが短絡し、電流が中断されました（掘削機が埋設ケーブルを切断するように）。 さらに、バクテリアの成長を防ぐためにフィルターを設置した場合、フィルターの細孔がバクテリアが成長するのに十分な大きさでない限り、電流は遮断されました。
驚くべきことに、顕微鏡下では、細菌は電気機器で使用されるケーブルに少し似ています。 各細菌の内部では、15から17の別個の繊維が縦方向に走り、それぞれが電気を伝導できます。 長い繊維は、それぞれがわずか1メートルの長さの多数の接続されたセルで構成されています。
細菌の断面は、各細胞内に含まれる、その長さに沿って走る個々の伝導性繊維を明らかにします。 （画像：カレンE.トムセン） 問うべき自然な質問は、なぜ細菌が電気を伝導する異常な能力を進化させるのに苦労するのかということです。 答えは、バクテリアそのものと同じくらい魅力的かもしれません。 海底からわずか数センチ下にあるだけで、ほとんど未開発の豊富なエネルギー源である硫化物と呼ばれる負に帯電した硫黄原子であることがわかりました。
ほとんどの生物がこれらの化学物質からエネルギーを回収できない理由は、周囲の泥にはほとんど酸素が含まれていないからです。 エネルギーが豊富な電子供与体の食物源が存在しますが、生物は呼吸として知られているエネルギー収穫方程式の一部として予備の電子を受け入れるために酸素を必要とします。 生き残るためには、食物（硫化物）を食べ、空気（酸素）を吸う必要があります。
細菌は、食物と酸素源の間の距離を、電子を運ぶことができる回路で横断することにより、この問題を解決します。 下端では、生物は硫化物からエネルギーを収集し、電子を上方に送ります。 上部では、酸素が豊富な海水の近くで、呼吸を行うために利用可能な豊富な酸素を使用することができます。
細菌は電子を垂直に伝導し、エネルギー貯蔵庫と酸素源を結び付けます。 （自然を介した画像） その結果、バクテリアは嫌気性の海底堆積物でのみ発見されましたが、これらの環境では、研究チームは膨大な量のバクテリアを発見しました。 平均して、テストされた堆積物の各立方センチメートルで、彼らはこのタイプのバクテリアの4000万個の細胞を発見しました。
この生物は暫定的に既存のバクテリアファミリーに分類されていますが、研究者は、これまでに発見した他のバクテリアとは根本的に異なると言います。 「それらは非常に異なっているため、おそらく新しい属と見なされるはずです」と、ニールセンは、 DiscoverのNot Exactly Rocket ScienceでEd Yongに語り、家族の他の種とDNAの92％しか共有していないと述べました。
同じ部分で、ニールセンは、これまでに発見されていない種が現在知られているよりもはるかに遍在する可能性についても考えました。 「彼らはあなたが酸素不足になるどんな場所でも最適な生物のようです。 なぜ彼らはどこにもいないのですか？」ニールセンは尋ねました。 「それともどこにでもありますか？」
