Где геофизика встречает микробиологию*

[*Название данного сообщения - перевод названия одной из статей Journal of Geophysical Research, - Citation: Revil, A., C. A. Mendonc¸a, E. A. Atekwana, B. Kulessa, S. S. Hubbard, and K. J. Bohlen (2010), Understanding biogeobatteries: Where geophysics meets microbiology, J. Geophys. Res., 115, G00G02, doi:10.1029/2009JG001065.]

С подачи сведущих коллег, выявилась интересная тема, пока практически не затронутая в России, но активно исследуемая за рубежом. Кратко хочется все-же передать суть вопроса,- хоть на английском языке все и описано достаточно подробно,  отнюдь не каждый интересующийся будет заниматься переводом.

Был проведен эксперимент (Ntarlagiannis, D., E. A. Atekwana, E. A. Hill, and Y. Gorby (2007), Microbial nanowires: Is the subsurface ‘‘hardwired’’?) с Shewanella oneidensis, где показано, что бактериальные нанонити,  проводящие электрический ток, непосредственно связаны с электрическими потенциалами. В случае изучения колонии модифицированных микроорганизмов с непроводящими нанонитями не были обнаружены столь значительные электрические потенциалы (в эксперименте получены потенциалы порядка 600 мВ). Таким образом, открыто существование микробных нанонитей, и, возможно, недра нашей планеты ''соединены проводами'' с помощью электронопроводящих микробных придатков - пилей.

Предполагается, что наличие бактерий может облегчать миграцию электронов в горных породах, действовать как катализатор, уменьшающий энергию активации, необходимую для обмена электронами между донорами и акцепторами. В связи с этим, авторами предполагается применение ЕП для контроля над процессами загрязнения недр, сопровождающимися окислительно-восстановительными реакциями.

Аномалия ЕП, связанная с разливом нефти на юге Франции. (Изображения из указанных статей) Аномалия не является результатом коррозии металлического тела. Это тип аномалии ЕП, связанный с биодеградации нефти, предлагающий перспективный неразрушающий метод выявления этих разливов.

Сложность 3-D организации и структура соединений бактерий фимбриями (пилями)  - нитеподобными образованиями Shewanella oneidensis.

 Самопроизвольная поляризация пород, содержащих S. oneidensis (1B, 1M, 1T) и потенциал модифицированной бактерии без проводящих пилей (2B,2M, 2T). Время 0 - время прививки. Буквы указывают место измерения в колонке основание - B; середина - M; вершина - T.

Некоторые статьи по данной тематике представлены в открытом доступе (на английском языке) на сайте Андре Ревиля (André Revil) - http://www.andre-revil.com/.