Levende elektriske kabler

Seniorforsker Nils Risgaard-Petersen (Center for Geo-mikrobiologi, Institut for Bioscience, Aarhus Universitet)

For knap fire år siden blev det opdaget at elektriske strømme løber gennem havbunden.  Det har nu vist sig at disse strømme er dannet af lange trådformede bakterier tilhørende familien Desulfobacea. Bakterien er en flere centimeter lang flercellet organisme, som kan forbinde havbundens øverste iltholdige lag med de dybereliggende svovlbrinte-holdige lag. Celler med adgang til svovlbrinte kan oxidere dette og elektroner fra denne halvreak-tion transporteres til de celler som har adgang til ilt. Disse celler bruger elektronerne til re-duktion af ilt. Den eksakte mekanisme for elektrontransport i bakterien er ikke klarlagt i detalje men mikroskopistudier tyder på at elektroner kan transporteres i 14-17 fibre belig-gende i det periplasmatiske rum. Disse fibre forbinder de enkelte celler i organismen med hinanden. Fibrene er omsluttet af en fælles yder membran og denne membran er elektrisk isolerende. Bakterien kan dermed opfattes som et levende elektrisk kabel. 

Bakteriens evne til at forbinde rum-meligt adskilte redox processer har stor betydning for stofomsætningen i havbunden. Bakterien danner elektriske felter, som påvirker ion transporten. Den inducerer pH ekstremer som medfører opløsning af jernsulfider og karbonater i havbundens iltfrie zone og fremmer dannelsen af karbonater og jernoxider i havbundens iltholdige lag. Ilt ser ud til at være bakteriens væsentligste respirationsmiddel og op til 40% af havbundens iltforbrug kan være drevet af bakterien. Svovlbrinte er bakteriens væsentligste energikilde. Denne svovlbrinte kan dels være svovlbrinte produceret af sulfatreducerende bakterier dels svovlbrinte fra jernsulfider, som bakterien er i stand til at opløse.  Foreløbige undersøgelser fra Tokyo bugten tyder på bakterien blomster op i områder med periodisk iltsvind.