Wetenschappers hebben bacteriën ontdekt die dienst doen als levende elektriciteitskabels. Ze bestaan uit cellen die slechts enkele duizendsten van een millimeter lang zijn, maar zijn wel in staat om elektronen over een afstand die duizenden keren groter is dan de cellen lang zijn, te verplaatsen.

De onderzoekers kwamen de bacteriën enkele jaren geleden al op het spoor toen ze op de bodem van de zee een in eerste instantie onverklaarbare elektrische stroom aantroffen. Pas onlangs ontdekten onderzoekers dat deze stroom veroorzaakt werd door ‘levende elektriciteitsdraden’: lange, meercellige bacteriën.

De bacterie tussen de modder op de bodem van de zee. Foto: Mingdong Dong / Jie Song / Nils Risgaard-Petersen, Aarhus University.

Verrassing
“Tot we de kabels vonden, dachten we dat het het resultaat was van een soort samenwerkingsverband waarin elektronen door externe netwerken tussen verschillende bacteriën werden getransporteerd,” vertelt onderzoeker Lars Peter Nielsen. “Het was dan ook een verrassing toen we ons realiseerden dat dit alles gaande was binnen één organisme.”

De bacterie
Het draait allemaal om de bacterie Desulfobulbus. De bacterie bestaat uit meerdere cellen die elk slechts enkele duizendsten van een millimeter lang zijn. Onder de juiste omstandigheden, kunnen deze cellen een meercellige draad vormen waarlangs elektronen worden doorgegeven. Die elektronen worden zo over afstanden van wel één centimeter verplaatst. Dat is relatief gezien zeer indrukwekkend, aangezien de afzonderlijke cellen zo piepklein zijn. “Elektronen over deze enorme afstanden in één biologisch systeem verplaatsen: dat werd altijd onmogelijk geacht,” concludeert onderzoeker Moh El-Naggar.

Maar waarom hebben de bacteriën deze vaardigheid ontwikkeld? De onderzoekers kunnen dat wel verklaren. De bacteriën leven in zee en moeten het hebben van zuurstof en waterstofsulfide. Op de bodem is genoeg waterstofsulfide te vinden, maar weinig zuurstof. In ondiepere wateren is het net andersom. Daarom vormen de bacteriën lange kettingen die elektronen van de bodem naar de top overbrengen. “Je hebt aan de ene kant cellen die voedsel verzamelen en aan de andere kant cellen die ademhalen en dat stelt de hele levende kabel in staat om te overleven.”