Sedimenti elettrizzanti

I batteri dei fondali marini sono in grado di generare circuiti elettrici naturali, trasmettendo impulsi anche a distanze pari a ventimila volte le dimensioni di un singolo microrganismo. Secondo uno studio coordinato dal biologo Lars Peter Nielsen della Aarhus University (Danimarca), i batteri che vivono sotto i sedimenti liberano elettroni che servono ad alimentare le reazioni di altri batteri che ne popolano la superficie e che sono produttori di ossigeno. In questo modo, come si legge su Nature, reazioni chimiche separate possono connettersi tramite il flusso di elettroni, formando veri e propri circuitiche regolano i cicli di alcuni elementi.

Così come gli animali, anche alcuni microrganismi ottengono energia “bruciando” il loro cibo con l’ossigeno. Nel processo intervengono reazioni di ossido-riduzione, che consistono rispettivamente nella perdita e nell’acquisizione di elettroni da parte delle molecole reagenti. Generalmente, affinché questo accada, tutti i reagenti devono essere in contatto diretto tra loro. L’eccezione alla regola è stata scoperta dall’equipe di Nielsen, che ha analizzato in laboratorio un campione di sedimenti raccolti nelle acque della baia di Aarhus.

Gli scienziati danesi, infatti, hanno scoperto che le comunità batteriche dei fondali marini si comportano come super-organismi dove ogni cellula ha un compito specifico. I batteri che vivono negli strati più profondi del sedimento trasformano il loro cibo in altri composti organici e in idrogeno solforato. Gli elettroni che si liberano durante queste reazioni viaggiano attraverso il sedimento sino a raggiungerne la superficie, dove altri batteri li utilizzano per trasformare a loro volta l’ossigeno in una forma disponibile per altri organismi. In questa straordinaria simbiosi elettrica tra microrganismi, la trasmissione verticale di elettroni può superare anche il centimetro (ovvero ventimila volte la dimensione di un singolo batterio).

“La nostra ricerca è la prova che per comprendere appieno i cicli biogeochimici (i cicli degli elementi) bisogna considerare anche la possibilità che gli organismi comunichino tra loro attraverso circuiti elettrici naturali”, conclude Nielsen. La scoperta potrà migliorare anche le tecniche di generazione elettrica da microrganismi nelle cosiddette celle a combustibile naturali. (m.s.)

Riferimenti: Nature doi:10.1038/nature08790