اكتشاف بكتيريا "السلك الحي": ثورة في التكنولوجيا الحيوية والطاقة المتجددة

في تطور علمي قد يغيّر نظرتنا إلى الكائنات الحيّة ودورها في التكنولوجيا، اكتشف العلماء نوعًا جديدًا من البكتيريا لديه قدرة فريدة على توصيل الكهرباء كما تفعل الأسلاك المعدنية. هذه البكتيريا، التي تم العثور عليها على طول ساحل ولاية أوريغون في الولايات المتحدة، تحمل الاسم العلمي Ca. Electrothrix yaqonensis، وتمثل فتحًا علميًا في فهم العلاقة بين الكائنات الحية والطاقة الكهربائية.

بكتيريا على هيئة سلك حي: تتكوّن هذه البكتيريا من خلايا على شكل قضبان، ترتبط ببعضها البعض من طرف إلى طرف لتشكّل خيوطًا قد تمتد لعدة سنتيمترات. ما يميزها ليس فقط شكلها المتصل، بل قدرتها الاستثنائية على نقل الإلكترونات عبر جسدها، وكأنها سلك كهربائي طبيعي. وقد عزا العلماء هذه الخاصية إلى ألياف نادرة تحتوي على النيكل، متمركزة في التعرجات السطحية السميكة لخلاياها.

هذا الاكتشاف، الذي نُشر في دورية Applied and Environmental Microbiology، يشير إلى أن هذا النوع يمثل فرعاً قديماً في شجرة العائلة البكتيرية، مما قد يساعد في تتبع الأصول التطورية لقدرة البكتيريا على توصيل الكهرباء.

سلك كهربائي طبيعي في بيئة متغيرة: تعمل هذه البكتيريا على نقل الإلكترونات على طول جسدها، مما يسمح لها بالتفاعل مع الملوثات وأيونات المعادن في البيئة المحيطة. هذه القدرة تتيح لها التأقلم مع ظروف بيئية غير مستقرة، مثل تلك الموجودة في السواحل حيث تكون الموارد والطاقة موزعة بشكل غير منتظم.

تطبيقات بيئية وتقنية واعدة: ما يثير اهتمام الباحثين ليس فقط سلوك هذه البكتيريا الفريد، بل إمكانيات استخدامها في تطبيقات بيئية وتقنية. قدرتها على نقل الإلكترونات يمكن أن تُستخدم في تنقية البيئات الملوثة، مثل المواقع الصناعية المهجورة، من خلال تفكيك الملوثات الكيميائية.

علاوة على ذلك، ولكون هذه البكتيريا تتألف من بروتينات وخلايا قادرة على التكاثر الذاتي، فإن ذلك يجعل منها مرشحًا مثاليًا لتطوير أنظمة إلكترونية بيولوجية صديقة للبيئة، كما أن البروتينات النيكلية فائقة التوصيل في هيكلها قد تلهم تصميم مواد جديدة لتقنيات الطاقة النظيفة أو أجهزة الاستشعار.

نحو جيل جديد من الطاقة المتجددة: هذا الاكتشاف لا يأتي بمعزل عن التقدّم الحاصل في مجالات توليد الطاقة من مصادر طبيعية مثل دوران الأرض أو سقوط الأمطار. فبدمج هذه التقنيات مع قدرات البكتيريا الجديدة، قد نكون على أعتاب جيل جديد من مصادر الطاقة المتجددة الذكية والمستدامة.

باختصار، فإن Ca. Electrothrix yaqonensis تمثل أكثر من مجرد كائن دقيق جديد؛ إنها نموذج حي لما قد تكون عليه التكنولوجيا الحيوية في المستقبل، حيث تتداخل الحياة والطاقة في تناغم غير مسبوق.