الأربعاء، 13 مارس 2019

اصطياد البكتيريا التي تأكل وتتنفس كهرباء



٥ مارس ٢٠١٩

المترجم: أبو طه/ عدنان أحمد الحاجي

المقالة رقم ٧٧ لسنة ٢٠١٩

التصنيف: أبحاث الأحياء الدقيقة 


March 5, 2019



في أغسطس الماضي ، وجد عبد الرحمن محمد نفسه وهو يمشي في أعماق منتزه يلوستون Yellowstone  الوطني (تعريف من خارج النص؛ يمتد بين ولايات أيداهو ومونتاناووايومنغ. ويمتد على مساحة قدرها ٣٤٧٠ ميل مربع، وعرف بهذا الاسم نسبة لصخوره الصفراء ، المزيد من المعلومات في ١ ).

بعكس ما يقوم به آلاف  السياح الذين  يتوافدون  للإستمتاع  بفواراته الحارة ( السواخن) الرائعة  وينابيعه الحارة  كل عام ، طالب الدراسات العليا بجامعة ولاية واشنطون  WSU كان في رحلة  مع فريق من الباحثين  للبحث عن الحياة داخل هذا الأماكن .

بعد مشي شاق لمسافة بلغت سبعة أميال عبر ممرات منعزلة ذات مناظر خلابة في منطقة حوض بحيرة هارت Heart  الفوارة الساخنة ، وجد الفريق أربع برك  من المياه الحارة. تركوا وراءهم بعناية بعض  الأقطاب (الإلكترودات) التي زرعوها   على حافة البركة ، على أمل مداهنة  الكائنات الحية غير المعروفة للخروج  من مخابئها - وهي  البكتيريا التي يمكن أن تأكل وتتنفس الكهرباء.

ڤويلا! (كلمة تستخدم لتعبير عن الرّضا)  لقد نجحوا في اصطياد فريستهم - وهي البكتيريا المحبة للحرارة  والتي "تتنفس" الكهرباء من خلال السطح الكربوني الصلب  للأقطاب الكهربائية .

نشر فريق  جامعة ولاية واشنطون WSU ، بالتعاون مع زملاء من جامعة ولاية مونتانا ، أبحاثهم التي تفصّل المجموعات البكتيرية المتعددة التي عثروا عليها في مجلة مصادر الطاقة Journal of Power Sources.

وقال محمد: "كانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها جمع هذه البكتيريا في مكانها الطبيعي in situ  في بيئة قاسية كالينابيع الحارة القلوية" ، مضيفًا أن درجات الحرارة في الينابيع تراوحت بين ١١٠ درجة فهرنهايتية ( ٤٣ درجة مئوية تقريباً) إلى ٢٠٠ درجة فهرنهايتية   تقريبًا ( ٩٣ درجة مئوية تقريباً) .

هذه المخلوقات الصغيرة ليست  للإهتمام الأكاديمي الصرف.

قد يكون لديها مفتاح لحل بعض أكبر التحديات التي تواجه البشرية - التلوث البيئي والطاقة المستدامة. يمكن لهذه البكتيريا أن "تأكل" الملوثات  عن طريق تحويل الملوثات السامة إلى مواد أقل ضرراً وتوليد الكهرباء في هذه العملية.

وقال بينال: "بما أن هذه البكتيريا تنقل إلكتروناتها إلى معادن أو أسطح صلبة أخرى ، فيمكنها إنتاج تيار  كهربائي يمكن استخدامه للأجهزة ( تطبيقات)   تستهلك  طاقة منخفضة".

تستخدم معظم الكائنات الحية - بما في ذلك  البشر - إلكترونات ، والتي هي جسيمات صغيرة سالبة الشحنة ، في سلسلة معقدة من التفاعلات الكيميائية لإمداد  أجسامها بالطاقة . يحتاج كل كائن حي إلى مصدر للإلكترونات ومكان للتلخص من الإلكترونات لكي نعيش. بينما نحن البشر نحصل على إلكتروناتنا من السكريات في الطعام الذي نأكله ونمرره إلى الأكسجين الذي نتنفسه من خلال رئتنا ، فإن أنواعًا عديدة من البكتيريا تتخلص من إلكتروناتها خارج  المعادن  ، باستخدام أسلاك بارزة شبيهة بالشعر.

لجمع البكتيريا في مثل هذه البيئة القاسية لمدة ٣٢ يومًا ، ابتكر محمد جهاز مُثَبِّتُ الجُهْدِ – بوتنشيوستات potentiostat محمول ورخيص ، وهو جهاز إلكتروني يمكنه التحكم في الأقطاب الكهربائية المغمورة في الينابيع الحارة لفترات طويلة من الزمن.

وقال بينال: "الظروف الطبيعية الموجودة في  الحرارية الأرضية جيوثيرمال geothermal  تظهر كينابيع ساخنة يصعب تكرارها في وضعيات  مختبرية )في المختبر) ". "لذلك ، قمنا بتطوير استراتيجية جديدة لإثراء البكتيريا المحبة للحرارة في بيئتها الطبيعية."

مصدر من خارج التص:
https://ar.m.wikipedia.org/wiki/متنزه_يلوستون_الوطني

المصدر 

للمواضيع المترجمة السابقة يرجى زيارة المدونة على صفحتنا على الإنترنت على هذا العنوان؛
 https://sites.google.com/view/adnan-alhajji




ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق