عالم يكتشف بكتيريا آكلة للمعادن عن طريق الصدفة

اكتشف علماء نوعا من البكتيريا يلتهم المعدن للحصول على الدعم والقوة، وقد جرى التنبؤ به لأول مرة منذ أكثر من قرن، ما فتح لغزا رئيسيا لدورة العناصر الأرضية.

ووجد علماء الأحياء الدقيقة من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، نوعا من البكتيريا التي يمكن أن تتغذى على المنجنيز، وهو أحد العناصر الأكثر وفرة على الأرض، والذي يوجد في كل شيء من السبائك والخضروات إلى التربة ومياه البحر.

وأوضح جاريد ليدبيتر، أستاذ علم الأحياء الدقيقة البيئية في Caltech، وأحد المعدين المشاركين في الدراسة، أن الميكروبات المكتشفة حديثا هي "أول بكتيريا وجدت تستخدم المنغنيز كمصدر للوقود".

وجاءت دراسة يوم الخميس: "الحثل الكيميائي البكتيري عن طريق أكسدة المنغنيز"، نتيجة صدفة. وحقق ليدبيتر الاكتشاف بعد العمل على تجارب ليست ذات صلة تماما، تشمل المنغنيز.

وقبل أن يغادر في مهمة لعدة أشهر، ترك بطريق الخطأ جرة زجاجية ملوثة بالمواد قرب صنبور الماء في حوض مكتب. ومن هنا حدث السحر.

عند عودته، كانت الجرة مطلية بمواد مظلمة تبين بعد عدة اختبارات أنها نتيجة المخلوقات المستهلكة للمعادن. وافتُرض وجود مثل هذه البكتيريا منذ أكثر من قرن من الزمان، ولكن حتى الآن، لم يتم ملاحظتها.

وتذكرنا القصة باكتشاف ألكسندر فليمنغ للبنسلين، حيث عاد من إجازة لمدة أسبوعين ليجد أن العفن قد تطور على طبق ملوث، عن طريق الخطأ. وعند فحص القالب، وجد أنه يمنع نمو المكورات العنقودية، وهي نوع من البكتيريا الضارة، ما يحول مستقبل الرعاية الصحية في هذه العملية.

وفي الطبيعة، فإن وجود أكسيد المنجنيز في كل مكان حير العلماء لقرون. والآن، وقد ثبت أن البكتيريا تتغذى عليه للحصول على الطاقة، حُلّ جزء من الغموض.

وعندما تتفاعل البكتيريا مع كميات ضئيلة من المعدن، فإنها تقدم البروتونات، ما يؤكسدها وبالتالي يخلق أكسيد المنغنيز.

وقال ليدبيتر: "هناك أدلة على أن أقارب هذه المخلوقات تقيم في المياه الجوفية، ويتم ضخ جزء من مياه الشرب في باسادينا من طبقات المياه الجوفية المحلية"، ما يشير إلى أن القدرة على استهلاك المعدن ليست فريدة لنوع واحد من البكتيريا.

ويساعد الاكتشاف المفاجئ في تفسير بعض تعقيدات الدورة الأولية لكوكبنا، مع توضيح كيف يمكن للأيض غير العضوي أن يدعم الحياة على الأرض.