সুচিপত্র:

রহস্যময় ব্যাকটেরিয়া বৈদ্যুতিক তার তৈরি করছে
রহস্যময় ব্যাকটেরিয়া বৈদ্যুতিক তার তৈরি করছে

ভিডিও: রহস্যময় ব্যাকটেরিয়া বৈদ্যুতিক তার তৈরি করছে

ভিডিও: রহস্যময় ব্যাকটেরিয়া বৈদ্যুতিক তার তৈরি করছে
ভিডিও: বল কোথায়? #ধাঁধা #dhadha #puzzlefun #puzzle #magajermastani #dhadha_bangla #viral #shorts #puzzler 2024, মার্চ
Anonim

লার্স পিটার নিলসনের জন্য, এটি হাইড্রোজেন সালফাইডের রহস্যময় অন্তর্ধানের সাথে শুরু হয়েছিল। মাইক্রোবায়োলজিস্ট ডেনমার্কের আরহাস বন্দরের নীচ থেকে কালো, দুর্গন্ধযুক্ত কাদা সংগ্রহ করেছিলেন, এটি বড় কাচের বীকারে ছুঁড়ে ফেলেছিলেন এবং বিশেষ মাইক্রোসেন্সর ঢোকিয়েছিলেন যা কাদার রাসায়নিক গঠনে পরিবর্তন সনাক্ত করেছিল।

পরীক্ষার শুরুতে, রচনাটি হাইড্রোজেন সালফাইড দিয়ে পরিপূর্ণ হয়েছিল - পললের গন্ধ এবং রঙের উত্স। কিন্তু 30 দিন পরে, ময়লার একটি ফালা ফ্যাকাশে হয়ে গেছে, যা হাইড্রোজেন সালফাইডের ক্ষতি নির্দেশ করে। অবশেষে, মাইক্রোসেন্সরগুলি দেখাল যে পুরো সংযোগটি চলে গেছে। কাদার জৈব-রসায়ন সম্পর্কে বিজ্ঞানীরা যা জানতেন, তার প্রেক্ষিতে আরহাস ইউনিভার্সিটির নিলসেন স্মরণ করেন, "এটি মোটেও অর্থবহ ছিল না।"

প্রথম ব্যাখ্যা, তিনি বলেন, সেন্সর ভুল ছিল. কিন্তু কারণটি আরও অদ্ভুত হয়ে উঠল: কোষগুলিকে সংযুক্ত করে এমন ব্যাকটেরিয়াগুলি বৈদ্যুতিক তারগুলি তৈরি করে যা ময়লার মধ্য দিয়ে 5 সেন্টিমিটার পর্যন্ত বিদ্যুৎ সঞ্চালন করতে পারে।

জীবাণুর মধ্যে আগে কখনও দেখা না যাওয়া অভিযোজন এই তথাকথিত তারের ব্যাকটেরিয়াকে কাদায় বসবাসকারী অনেক জীবের মুখোমুখি হওয়া একটি বড় সমস্যা কাটিয়ে উঠতে দেয়: অক্সিজেনের অভাব। এর অনুপস্থিতি সাধারণত খাবারের জন্য হাইড্রোজেন সালফাইডের মতো বিপাকীয় যৌগগুলি থেকে ব্যাকটেরিয়াকে আটকে রাখে। কিন্তু তারগুলি, জীবাণুগুলিকে অক্সিজেন-সমৃদ্ধ আমানতের সাথে আবদ্ধ করে, তাদের দীর্ঘ দূরত্বে প্রতিক্রিয়া দেখাতে দেয়।

2009 সালে যখন নিলসেন প্রথম আবিষ্কারটি বর্ণনা করেছিলেন, তখন তার সহকর্মীরা সন্দিহান ছিলেন। এন্টওয়ার্প বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন রাসায়নিক প্রকৌশলী ফিলিপ মেইসম্যান মনে করেন, "এটি সম্পূর্ণ বাজে কথা।" হ্যাঁ, গবেষকরা জানতেন যে ব্যাকটেরিয়া বিদ্যুৎ সঞ্চালন করতে পারে, কিন্তু নিলসেন যে দূরত্বের পরামর্শ দিয়েছেন সেখানে নয়। চ্যাপেল হিলের নর্থ ক্যারোলিনা বিশ্ববিদ্যালয়ের মাইক্রোবায়োলজিস্ট আন্দ্রেয়াস টেস্ক বলেছেন, "এটি এমন ছিল যেন আমাদের নিজস্ব বিপাকীয় প্রক্রিয়াগুলি 18 কিলোমিটার দূরত্বকে প্রভাবিত করতে পারে।"

কিন্তু গবেষকরা যত বেশি "বিদ্যুতায়িত" কাদা খুঁজেছেন, তত বেশি তারা এটি লবণ এবং মিষ্টি জল উভয়েই খুঁজে পেয়েছেন। তারা একটি দ্বিতীয় ধরণের ময়লা-প্রেমময় বৈদ্যুতিক জীবাণুও শনাক্ত করেছে: ন্যানোয়ার ব্যাকটেরিয়া, পৃথক কোষ যা প্রোটিন গঠন বৃদ্ধি করে যা ইলেক্ট্রনগুলিকে ছোট দূরত্বে সরাতে পারে।

এই ন্যানোয়ার জীবাণুগুলি মানুষের মুখ সহ সর্বত্র পাওয়া যায়।

Image
Image

আবিষ্কারগুলি গবেষকদের পাঠ্যপুস্তক পুনরায় লিখতে বাধ্য করে; কার্বন, নাইট্রোজেন এবং ফসফরাসের মতো মূল উপাদানগুলির প্রক্রিয়াকরণে কাদা ব্যাকটেরিয়ার ভূমিকা পুনর্বিবেচনা করুন; এবং পর্যালোচনা করুন কিভাবে তারা জলজ বাস্তুতন্ত্র এবং জলবায়ু পরিবর্তনকে প্রভাবিত করে।

বিজ্ঞানীরা ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিও খুঁজছেন, দূষণ এবং পাওয়ার ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিকে মোকাবেলা করার জন্য তারের এবং ন্যানোয়ারযুক্ত ব্যাকটেরিয়াগুলির সম্ভাব্যতা অন্বেষণ করছেন। "আমরা মাইক্রোবের মধ্যে এবং বিদ্যুৎ ব্যবহার করে জীবাণুর মধ্যে অনেক বেশি মিথস্ক্রিয়া দেখতে পাচ্ছি," মেইসম্যান বলেছেন। "আমি এটিকে বৈদ্যুতিক বায়োস্ফিয়ার বলি।"

বেশিরভাগ কোষ একটি অণু থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে, একটি প্রক্রিয়া যা জারণ বলে, এবং অন্য অণুতে স্থানান্তর করে, সাধারণত অক্সিজেন, যাকে হ্রাস বলে। এই প্রতিক্রিয়াগুলি থেকে প্রাপ্ত শক্তি অন্যান্য জীবন প্রক্রিয়াগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করে। আমাদের নিজস্ব সহ ইউক্যারিওটিক কোষগুলিতে, মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে এই জাতীয় "রেডক্স" প্রতিক্রিয়া ঘটে এবং তাদের মধ্যে দূরত্বগুলি ক্ষুদ্র - শুধুমাত্র মাইক্রোমিটার। এই কারণেই অনেক গবেষক নিলসনের দাবি সম্পর্কে সন্দিহান ছিলেন যে তারের ব্যাকটেরিয়া একটি গল্ফ বলের আকারের ময়লার স্তরের মধ্য দিয়ে ইলেক্ট্রনগুলি সরাতে পারে।

হাইড্রোজেন সালফাইড অদৃশ্য হয়ে যাওয়া এটি প্রমাণ করার মূল চাবিকাঠি ছিল। ব্যাকটেরিয়া কাদায় একটি যৌগ তৈরি করে, যা উদ্ভিদের ধ্বংসাবশেষ এবং অন্যান্য জৈব পদার্থকে ভেঙে দেয়; গভীর জমায়, হাইড্রোজেন সালফাইড অক্সিজেনের অভাবের কারণে জমা হয়, যা অন্যান্য ব্যাকটেরিয়াকে এটি ভেঙে ফেলতে সাহায্য করে। যাইহোক, হাইড্রোজেন সালফাইড এখনও নীলসেনের বীকারগুলিতে অদৃশ্য হয়ে গেছে। তদুপরি, ময়লার পৃষ্ঠে একটি মরিচা আভা দেখা দেয়, যা আয়রন অক্সাইড গঠনের ইঙ্গিত দেয়।

এক রাতে জেগে উঠে, নিলসেন একটি অদ্ভুত ব্যাখ্যা নিয়ে এসেছিলেন: যদি কাদায় চাপা ব্যাকটেরিয়াগুলি অক্সিজেন-দরিদ্র স্তরগুলিকে বাইপাস করে রেডক্স প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন করে তবে কী হবে? যদি, পরিবর্তে, তারা ইলেকট্রন দাতা হিসাবে হাইড্রোজেন সালফাইডের প্রচুর সরবরাহ ব্যবহার করে এবং তারপরে ইলেকট্রনগুলিকে অক্সিজেন সমৃদ্ধ পৃষ্ঠের দিকে ফানেল করে? সেখানে, জারণ প্রক্রিয়ায়, লোহা উপস্থিত থাকলে মরিচা তৈরি হয়।

এই ইলেকট্রনগুলি কী বহন করে তা খুঁজে পাওয়া কঠিন প্রমাণিত হয়েছে। প্রথমত, নিলসনের দলের নিলস রিসগার্ড-পিটারসেনকে একটি সহজ সম্ভাবনা বাতিল করতে হয়েছিল: পলিতে থাকা ধাতব কণাগুলি ইলেকট্রনগুলিকে পৃষ্ঠে নিয়ে যায় এবং অক্সিডেশন ঘটায়। তিনি কাচের পুঁতির একটি স্তর ঢোকানোর মাধ্যমে এটি সম্পন্ন করেছিলেন যা ময়লার স্তম্ভে বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে না। এই বাধা সত্ত্বেও, গবেষকরা এখনও কাদার মধ্য দিয়ে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ দেখতে পেয়েছেন, যা পরামর্শ দেয় যে ধাতব কণাগুলি পরিবাহী ছিল না।

একটি তার বা তার ইলেকট্রন বহন করছে কিনা তা দেখার জন্য, গবেষকরা কাদা কলামের মধ্য দিয়ে একটি অনুভূমিক কাটা তৈরি করতে টংস্টেন তার ব্যবহার করেছিলেন। কারেন্ট চলে গেল, যেন একটা তার কেটে গেছে। অন্যান্য কাজ কন্ডাক্টরের আকারকে সংকুচিত করে, পরামর্শ দেয় যে এটি কমপক্ষে 1 মাইক্রোমিটার ব্যাস হওয়া উচিত। "এটি ব্যাকটেরিয়ার স্বাভাবিক আকার," নিলসেন বলেছেন।

Image
Image

শেষ পর্যন্ত, ইলেক্ট্রন মাইক্রোগ্রাফ একটি সম্ভাব্য প্রার্থীকে প্রকাশ করেছে: লম্বা, পাতলা ব্যাকটেরিয়া ফাইবার যা আরহাস হারবার থেকে কাদা ভরা বীকারে ঢোকানো কাঁচের পুঁতির একটি স্তরে উপস্থিত হয়েছিল। প্রতিটি ফিলামেন্ট কোষের স্তুপ নিয়ে গঠিত - 2,000 পর্যন্ত - একটি পাঁজরযুক্ত বাইরের ঝিল্লিতে আবদ্ধ। এই ঝিল্লি এবং একে অপরের উপরে স্তুপীকৃত কোষগুলির মধ্যে স্থানটিতে, সমান্তরাল "তারের" একটি বহুত্ব থ্রেডটিকে তার পুরো দৈর্ঘ্যের উপর প্রসারিত করে। তারের মতো চেহারা জীবাণুর সাধারণ নামটিকে অনুপ্রাণিত করেছিল।

মিসম্যান, একজন প্রাক্তন সন্দেহবাদী, দ্রুত ধর্মান্তরিত হয়েছিলেন। নিলসেন তার আবিষ্কারের ঘোষণা দেওয়ার কিছুক্ষণ পরে, মেইসম্যান তার নিজের সমুদ্রের কাদার একটি নমুনা তদন্ত করার সিদ্ধান্ত নেন। "আমি পলিতে একই রঙের পরিবর্তন লক্ষ্য করেছি যা সে দেখেছিল," মেইসম্যান স্মরণ করে। "এটি আরও গুরুত্ব সহকারে নেওয়ার জন্য এটি মা প্রকৃতির নির্দেশ ছিল।"

তার দল অণুজীব গবেষণার জন্য সরঞ্জাম এবং পদ্ধতি বিকাশ শুরু করে, কখনও কখনও নিলসনের গ্রুপের সাথে কাজ করে। এটা কঠিন ছিল. ব্যাকটেরিয়াল ফিলামেন্টগুলি বিচ্ছিন্ন হওয়ার পরে দ্রুত ক্ষয় হতে থাকে এবং ছোট পরিবাহীতে স্রোত পরিমাপের জন্য স্ট্যান্ডার্ড ইলেক্ট্রোড কাজ করে না। কিন্তু একবার গবেষকরা একটি একক স্ট্র্যান্ড বাছাই করতে এবং দ্রুত একটি পৃথক ইলেক্ট্রোড সংযুক্ত করতে শিখে গেলে, "আমরা সত্যিই উচ্চ পরিবাহিতা দেখেছি," মেইসম্যান বলেছেন। লাইভ তারগুলি তামার তারের সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে পারে না, তিনি বলেন, তবে তারা সৌর প্যানেল এবং মোবাইল ফোনের স্ক্রিনে ব্যবহৃত কন্ডাক্টরগুলির সাথে সাথে সেরা জৈব সেমিকন্ডাক্টরগুলির সাথে মেলে।

গবেষকরা ক্যাবল ব্যাকটেরিয়ার অ্যানাটমিও বিশ্লেষণ করেছেন। রাসায়নিক স্নান ব্যবহার করে, তারা নলাকার খোলকে বিচ্ছিন্ন করে দেখেন যে এর ভিতরে 17 থেকে 60টি সমান্তরাল তন্তু রয়েছে। শেলটি সঞ্চালনের উত্স, মেইসম্যান এবং সহকর্মীরা গত বছর নেচার কমিউনিকেশনে রিপোর্ট করেছিলেন। এর সঠিক গঠন এখনও অজানা, তবে এটি প্রোটিন-ভিত্তিক হতে পারে।

"এটি একটি জটিল জীব," নিলসেন বলেছেন, যিনি এখন ইলেক্ট্রো-মাইক্রোবায়োলজি কেন্দ্রের প্রধান, ড্যানিশ সরকার দ্বারা 2017 সালে তৈরি করা হয়েছিল৷ কেন্দ্র যে সমস্যার সমাধান করে তার মধ্যে রয়েছে সংস্কৃতিতে জীবাণুর ব্যাপক উৎপাদন। কেন্দ্র থেকে আন্দ্রেয়াস শ্রাম বলেছেন, "যদি আমাদের একটি বিশুদ্ধ সংস্কৃতি থাকত, তবে এটি অনেক সহজ হবে" কোষ বিপাক এবং পরিবাহনের উপর পরিবেশের প্রভাব সম্পর্কে ধারণা পরীক্ষা করা। সংস্কৃত ব্যাকটেরিয়া তারের তারের অন্তরণ এবং সম্ভাব্য বায়োরিমিডিয়েশন এবং বায়োটেকনোলজি অ্যাপ্লিকেশন পরীক্ষা করা সহজ করে তুলবে।

গবেষকরা যখন তারের ব্যাকটেরিয়া নিয়ে বিভ্রান্ত হচ্ছেন, অন্যরা বৈদ্যুতিক কাদাতে আরেকটি প্রধান খেলোয়াড়ের দিকে তাকাচ্ছেন: ন্যানোয়ার-ভিত্তিক ব্যাকটেরিয়া যা কোষগুলিকে তারে ভাঁজ করার পরিবর্তে, প্রতিটি কোষ থেকে 20 থেকে 50 এনএম দৈর্ঘ্যে প্রোটিন তারগুলি বৃদ্ধি করে।

তারের ব্যাকটেরিয়ার মতো, আমানতের রহস্যময় রাসায়নিক গঠন ন্যানোয়ার জীবাণু আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করে। 1987 সালে, মাইক্রোবায়োলজিস্ট ডেরেক লোভলি, এখন ম্যাসাচুসেটস অ্যামহার্স্ট বিশ্ববিদ্যালয়ে, বোঝার চেষ্টা করেছিলেন কীভাবে সার বর্জ্য জল থেকে ফসফেট - একটি পুষ্টি যা শৈবাল ফুলের প্রচার করে - ওয়াশিংটন, ডিসিতে পোটোম্যাক নদীর নীচে পলি থেকে মুক্তি পায়৷ কাজ এবং ময়লা আউট তাদের আগাছা শুরু. একটি বড় হওয়ার পর, যাকে এখন জিওব্যাক্টর মেটালিরেডুসেন বলা হয়, তিনি লক্ষ্য করলেন (একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের নীচে) যে ব্যাকটেরিয়াটি কাছাকাছি লোহার খনিজগুলির সাথে বন্ধন তৈরি করেছে। তিনি সন্দেহ করেছিলেন যে এই তারের সাথে ইলেক্ট্রনগুলি বহন করা হয়েছিল, এবং শেষ পর্যন্ত জিওব্যাক্টর কাদাতে রাসায়নিক বিক্রিয়া সংগঠিত করে, জৈব যৌগগুলিকে অক্সিডাইজ করে এবং ইলেকট্রনগুলিকে খনিজগুলিতে স্থানান্তর করে। এই হ্রাসকৃত খনিজগুলি তখন ফসফরাস এবং অন্যান্য উপাদানগুলিকে ছেড়ে দেয়।

নিলসনের মতো, লাভলি যখন প্রথম তার বৈদ্যুতিক জীবাণু বর্ণনা করেছিলেন তখন তিনি সন্দেহের সম্মুখীন হন। আজ, তবে, তিনি এবং অন্যরা প্রায় এক ডজন ধরণের ন্যানোয়ার জীবাণু নিবন্ধন করেছেন, তাদের ময়লা ছাড়া অন্য পরিবেশে খুঁজে পেয়েছেন। অনেকে পলির কণা থেকে ইলেকট্রন বহন করে। কিন্তু কেউ কেউ ইলেকট্রন গ্রহণ বা সঞ্চয় করার জন্য অন্যান্য জীবাণুর উপর নির্ভর করে। এই জৈবিক অংশীদারিত্ব উভয় জীবাণুকে "নতুন ধরণের রসায়নে জড়িত হতে দেয় যা কোন জীব একা করতে পারে না," বলেছেন ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির একজন ভূ-জীববিজ্ঞানী ভিক্টোরিয়া অরফান। যদিও কেবল ব্যাকটেরিয়াগুলি অক্সিজেনযুক্ত কাদায় দীর্ঘ দূরত্বে পরিবাহিত হয়ে তাদের রেডক্স চাহিদাগুলি সমাধান করে, এই জীবাণুগুলি তাদের রেডক্সের চাহিদা মেটাতে একে অপরের বিপাকের উপর নির্ভর করে।

কিছু গবেষক এখনও বিতর্ক করছেন কিভাবে ব্যাকটেরিয়া ন্যানোয়ার ইলেকট্রন পরিচালনা করে। লভলি এবং তার সহকর্মীরা নিশ্চিত যে মূলটি হল পিলিন নামক প্রোটিনের চেইন, যা বৃত্তাকার অ্যামিনো অ্যাসিড দিয়ে তৈরি। যখন তিনি এবং তার সহকর্মীরা পিলিনের মধ্যে রিংযুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিডের পরিমাণ কমিয়ে দেন, তখন ন্যানোয়ারগুলি কম পরিবাহী হয়ে ওঠে। "এটি সত্যিই আশ্চর্যজনক ছিল," লাভলি বলেছেন, কারণ এটি সাধারণত গৃহীত হয় যে প্রোটিনগুলি অন্তরক। তবে অন্যরা মনে করেন যে এই প্রশ্নের সমাধান হওয়া অনেক দূরে। অরফান, উদাহরণস্বরূপ, বলেছেন যে যদিও "অপ্রতিরোধ্য প্রমাণ আছে … আমি এখনও মনে করি না [ন্যানোয়ারের পরিবাহী] ভালভাবে বোঝা যায়।"

কি পরিষ্কার যে বৈদ্যুতিক ব্যাকটেরিয়া সর্বত্র আছে. 2014 সালে, উদাহরণস্বরূপ, বিজ্ঞানীরা উত্তর সাগরে তিনটি ভিন্ন ভিন্ন আবাসস্থলে ক্যাবল ব্যাকটেরিয়া আবিষ্কার করেছিলেন: একটি জোয়ারের লবণের জলাভূমিতে, একটি সমুদ্রতল বেসিনে যেখানে কিছু ঋতুতে অক্সিজেনের মাত্রা প্রায় শূন্যে নেমে যায় এবং সমুদ্রের কাছে একটি প্লাবিত কর্দমাক্ত সমভূমিতে … কূল. (তারা পলি মন্থন করে এবং তারগুলিকে ব্যাহত করে এমন কীট দ্বারা অধ্যুষিত বালুকাময় এলাকায় তাদের খুঁজে পায়নি।) অন্যত্র, গবেষকরা গভীর, অক্সিজেন-দরিদ্র সমুদ্র অববাহিকা, উষ্ণ প্রস্রবণ অঞ্চল এবং ঠান্ডা পরিস্থিতিতে কেবল ব্যাকটেরিয়াগুলির ডিএনএ প্রমাণ পেয়েছেন। স্পিল, এবং ম্যানগ্রোভ এবং জোয়ারের তীর উভয় নাতিশীতোষ্ণ এবং উপক্রান্তীয় অঞ্চলে।

তারের ব্যাকটেরিয়া মিঠা পানির পরিবেশেও পাওয়া যায়।2010 এবং 2012 সালে নিলসনের নিবন্ধগুলি পড়ার পরে, মাইক্রোবায়োলজিস্ট রেনার মেকেনস্টকের নেতৃত্বে একটি দল জার্মানির ডাসেলডর্ফে ভূগর্ভস্থ জল দূষণ জরিপের সময় ড্রিল করা পলল কোরগুলি পুনরায় পরীক্ষা করে। "আমরা [কেবল ব্যাকটেরিয়া] খুঁজে পেয়েছি ঠিক যেখানে আমরা ভেবেছিলাম যে আমরা তাদের খুঁজে পাব," যেখানে অক্সিজেন ক্ষয় হয়েছিল, মেকেনস্টক স্মরণ করেন, যিনি ডুইসবার্গ-এসেন বিশ্ববিদ্যালয়ে কাজ করেন।

ন্যানোয়ার ব্যাকটেরিয়া আরও বেশি বিস্তৃত। গবেষকরা তাদের মৃত্তিকা, ধানের ক্ষেত, গভীর অন্ত্র এবং এমনকি পয়ঃনিষ্কাশন প্ল্যান্টের পাশাপাশি মিঠা পানি এবং সামুদ্রিক পলিতেও খুঁজে পেয়েছেন। যেখানেই বায়োফিল্ম তৈরি হয় সেখানেই এগুলি থাকতে পারে এবং বায়োফিল্মগুলির সর্বব্যাপীতা এই ব্যাকটেরিয়া প্রকৃতিতে যে দুর্দান্ত ভূমিকা পালন করতে পারে তার আরও প্রমাণ।

বৈদ্যুতিক স্লাজ ব্যাকটেরিয়াগুলির বিস্তৃত বৈচিত্র্যও পরামর্শ দেয় যে তারা বাস্তুতন্ত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন সালফাইডের বিল্ড আপ প্রতিরোধ করে, ক্যাবল ব্যাকটেরিয়া সম্ভবত ময়লাকে অন্যান্য জীবনের জন্য বাসযোগ্য করে তোলে। মেকেনস্টক, নিলসেন এবং অন্যরা এগুলিকে সিগ্রাস এবং অন্যান্য জলজ উদ্ভিদের শিকড়ের কাছে বা কাছাকাছি খুঁজে পেয়েছেন যা অক্সিজেন নির্গত করে, যা ব্যাকটেরিয়া সম্ভবত হাইড্রোজেন সালফাইড ভেঙে ফেলতে ব্যবহার করে। এটি, ঘুরে, বিষাক্ত গ্যাস থেকে গাছপালা রক্ষা করে। অংশীদারিত্ব "জলজ উদ্ভিদের খুব বৈশিষ্ট্যপূর্ণ বলে মনে হচ্ছে," মেকেনস্টক বলেছেন।

স্টনি ব্রুক ইউনিভার্সিটির একজন সামুদ্রিক জৈব-রসায়নবিদ রবার্ট অ্যালার বিশ্বাস করেন যে ব্যাকটেরিয়া অনেক পানির নিচের অমেরুদণ্ডী প্রাণীকেও সাহায্য করতে পারে, যার মধ্যে কৃমিও রয়েছে যা গর্ত তৈরি করে যা অক্সিজেনযুক্ত জল কাদায় প্রবেশ করতে দেয়। তিনি তারের ব্যাকটেরিয়া কৃমির টিউবগুলির পাশে আটকে থাকতে দেখেছিলেন, সম্ভবত তাই তারা এই অক্সিজেনটি ইলেকট্রন সংরক্ষণ করতে ব্যবহার করতে পারে। পরিবর্তে, এই কীটগুলি বিষাক্ত হাইড্রোজেন সালফাইড থেকে সুরক্ষিত থাকে। "ব্যাকটেরিয়া [গড়কে] আরও বাসযোগ্য করে তোলে," অ্যালার বলেছেন, যিনি সায়েন্স অ্যাডভান্সেস-এর জুলাই 2019 নিবন্ধে লিঙ্কগুলি বর্ণনা করেছেন৷

জীবাণুগুলিও ময়লার বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করে, সায়রা মালকিন বলেছেন, ইউনিভার্সিটি অফ মেরিল্যান্ডের সেন্টার ফর এনভায়রনমেন্টাল সায়েন্সেসের বাস্তুবিজ্ঞানী৷ "তারা বিশেষভাবে কার্যকর… ইকোসিস্টেম ইঞ্জিনিয়াররা।" ক্যাবল ব্যাকটেরিয়া "দাবানলের মতো বেড়ে ওঠে," সে বলে; জোয়ারের ঝিনুকের প্রাচীরগুলিতে, তিনি দেখতে পান, এক ঘন সেন্টিমিটার কাদাতে 2,859 মিটার তারের থাকতে পারে যা কণাগুলিকে জায়গায় সিমেন্ট করে, সম্ভবত পললটিকে সামুদ্রিক জীবের জন্য আরও প্রতিরোধী করে তোলে।

ব্যাকটেরিয়া ময়লার রসায়নকেও পরিবর্তন করে, পৃষ্ঠের কাছাকাছি স্তরগুলিকে আরও ক্ষারীয় এবং গভীর স্তরগুলিকে আরও অম্লীয় করে তোলে, মালকিন খুঁজে পেয়েছেন। এই ধরনের পিএইচ গ্রেডিয়েন্টগুলি আর্সেনিক, ম্যাঙ্গানিজ এবং আয়রনের সাথে যুক্ত সহ "অসংখ্য ভূ-রাসায়নিক চক্র" প্রভাবিত করতে পারে, তিনি বলেন, অন্যান্য জীবাণুর জন্য সুযোগ তৈরি করে।

যেহেতু গ্রহের বিস্তীর্ণ অংশ কাদায় আচ্ছাদিত, গবেষকরা বলছেন, কেবল এবং ন্যানোয়ারের সাথে যুক্ত ব্যাকটেরিয়া বিশ্ব জলবায়ুর উপর প্রভাব ফেলতে পারে। ন্যানোয়ার ব্যাকটেরিয়া, উদাহরণস্বরূপ, মৃত ডায়াটমের মতো জৈব পদার্থ থেকে ইলেকট্রন নিতে পারে এবং তারপরে সেগুলিকে অন্য ব্যাকটেরিয়াতে প্রেরণ করতে পারে যা মিথেন তৈরি করে, একটি শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস। বিভিন্ন পরিস্থিতিতে, তারের ব্যাকটেরিয়া মিথেন উৎপাদন কমাতে পারে।

আগামী বছরগুলিতে, "আমরা জীবজগতে এই জীবাণুর গুরুত্বের ব্যাপক স্বীকৃতি দেখতে পাব," মালকিন বলেছেন। আরহাস কাদা থেকে হাইড্রোজেন সালফাইডের রহস্যজনক অন্তর্ধান লক্ষ্য করার দশ বছরেরও বেশি সময় পরে, তিনি বলেছেন: "এখানে আমরা কী নিয়ে কাজ করছি তা নিয়ে ভাবতেও মাথা খারাপ হয়ে যায়।"

পরবর্তী: মাইক্রোবিয়াল তার দ্বারা চালিত একটি ফোন?

বৈদ্যুতিক জীবাণুর অগ্রদূতরা দ্রুত এই ব্যাকটেরিয়াগুলি কীভাবে ব্যবহার করা যায় সে সম্পর্কে চিন্তা করেছিলেন।"এখন যেহেতু আমরা জানি যে বিবর্তন বৈদ্যুতিক তারগুলি তৈরি করতে সক্ষম হয়েছে, আমরা যদি সেগুলি ব্যবহার না করি তবে এটি লজ্জাজনক হবে," আরহাস বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন মাইক্রোবায়োলজিস্ট লার্স পিটার নিলসেন বলেছেন৷

একটি সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন হল দূষণকারী সনাক্তকরণ এবং নিয়ন্ত্রণ। তারের জীবাণুগুলি তেলের মতো জৈব যৌগের উপস্থিতিতে বিকাশ লাভ করে বলে মনে হচ্ছে, এবং নিলসেন এবং তার দল সম্ভাবনা পরীক্ষা করছে যে তারের ব্যাকটেরিয়ার প্রাচুর্য জলজভূমিতে অনাবিষ্কৃত দূষণের উপস্থিতির সংকেত দেয়। ব্যাকটেরিয়া সরাসরি তেলকে ক্ষয় করে না, তবে তারা অন্যান্য তৈলাক্ত ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উত্পাদিত সালফাইডকে অক্সিডাইজ করতে পারে। তারা পরিষ্কার করতেও সাহায্য করতে পারে; বৃষ্টিপাত অশোধিত তেলের দূষণ থেকে দ্রুত পুনরুদ্ধার করে যখন এটি কেবল ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উপনিবেশিত হয়, অন্য একটি গবেষণা গোষ্ঠী জানুয়ারিতে জল গবেষণা জার্নালে রিপোর্ট করেছে। স্পেনে, একটি তৃতীয় দল তদন্ত করছে যে ন্যানোয়ার ব্যাকটেরিয়া দূষিত জলাভূমি পরিষ্কারের গতি বাড়াতে পারে কিনা। এবং ন্যানোয়ার-ভিত্তিক ব্যাকটেরিয়া বৈদ্যুতিক হওয়ার আগেও, তারা বেনজিন বা ন্যাপথলিনের মতো সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন দ্বারা দূষিত পারমাণবিক বর্জ্য এবং জলাশয়গুলিকে দূষিত করার প্রতিশ্রুতি দেখিয়েছিল।

বৈদ্যুতিক ব্যাকটেরিয়াও নতুন প্রযুক্তির জন্ম দিতে পারে। ম্যাসাচুসেটস ইউনিভার্সিটি অফ ম্যাসাচুসেটস (UMass), আমহার্স্টের একজন মাইক্রোবায়োলজিস্ট ডেরেক লভলির মতে, তাদের ন্যানোয়ারগুলিকে পরিবর্তন করার জন্য তাদের জিনগতভাবে পরিবর্তন করা যেতে পারে, যা পরে সংবেদনশীল পরিধানযোগ্য সেন্সরগুলির মেরুদণ্ড তৈরি করতে কেটে ফেলা যেতে পারে। "আমরা ন্যানোয়ারগুলি ডিজাইন করতে পারি এবং বিশেষভাবে আগ্রহের যৌগগুলিকে আবদ্ধ করার জন্য তাদের মানিয়ে নিতে পারি।" উদাহরণস্বরূপ, 11 মে ন্যানো রিসার্চের লাভলী ইস্যুতে, UMass ইঞ্জিনিয়ার জুন ইয়াও এবং তাদের সহকর্মীরা একটি ন্যানোয়ার-ভিত্তিক সেন্সর বর্ণনা করেছেন যা কৃষি, শিল্প, পরিবেশগত এবং বায়োমেডিকাল অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য প্রয়োজনীয় ঘনত্বে অ্যামোনিয়া সনাক্ত করে।

একটি ফিল্ম হিসাবে তৈরি, ন্যানোয়ারগুলি বাতাসের আর্দ্রতা থেকে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে পারে৷ গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে ফিল্মটির উপরের এবং নীচের প্রান্তগুলির মধ্যে একটি আর্দ্রতা গ্রেডিয়েন্ট ঘটলে ফিল্মটি শক্তি উৎপন্ন করে৷ (শীর্ষ প্রান্তটি আর্দ্রতার জন্য বেশি সংবেদনশীল।) যেহেতু জলের হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন পরমাণুগুলি গ্রেডিয়েন্টের কারণে আলাদা হয়, চার্জ তৈরি হয় এবং ইলেকট্রন প্রবাহিত হয়। ইয়াও এবং তার দল ফেব্রুয়ারী 17-এ নেচারে রিপোর্ট করেছে যে এই ধরনের ফিল্ম একটি আলো-নিঃসরণকারী ডায়োডকে আলোকিত করার জন্য যথেষ্ট শক্তি তৈরি করতে পারে এবং 17টি এই ধরনের ডিভাইস একসাথে সংযুক্ত একটি মোবাইল ফোনকে শক্তি দিতে পারে। এই পদ্ধতিটি হল "নবায়নযোগ্য, পরিচ্ছন্ন এবং সস্তা শক্তি তৈরির জন্য একটি বৈপ্লবিক প্রযুক্তি," বলেছেন সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থ বিজ্ঞানী কু লিয়ান্টি৷ (অন্যরা আরও সতর্ক, উল্লেখ্য যে গ্রাফিন বা পলিমার ব্যবহার করে আর্দ্রতা থেকে শক্তি বের করার অতীত প্রচেষ্টা ব্যর্থ হয়েছে।)

শেষ পর্যন্ত, গবেষকরা বাছাই করা জীবাণুর সাথে মোকাবিলা না করেই ব্যাকটেরিয়ার বৈদ্যুতিক ক্ষমতাকে কাজে লাগাতে আশা করেন। ধরা, উদাহরণস্বরূপ, সাধারণ পরীক্ষাগার এবং শিল্প ব্যাকটেরিয়া Escherichia coli ন্যানোয়ার তৈরি করতে রাজি করান। এটি গবেষকদের জন্য কাঠামোগুলি ব্যাপকভাবে তৈরি করা এবং তাদের ব্যবহারিক প্রয়োগগুলি অধ্যয়ন করা সহজ করা উচিত।

প্রস্তাবিত: