一部の生物は、生命活動のために自ら栄養分を合成します。
ご存知のように植物は二酸化炭素から光を使って光合成します。
また、化学合成生物と呼ばれる光を必要としてない
生物も存在することが知られています。
このたび、どちらでもなく電気をエネルギーとする細菌が日本人によって発見されました!

これです

Acidithiobacillus ferrooxidans という細菌だそうです。

理化学研究所環境資源科学研究センター生体機能触媒研究チームの中村龍平チームリーダー、石居拓己研修生(研究当時)、東京大学大学院工学系研究科の橋本和仁教授らの共同研究チームは、電気エネルギーを直接利用して生きる微生物を初めて特定し、その代謝反応の検出に成功しました。 一部の生物は、生命の維持に必要な栄養分を自ら合成します。栄養分を作るにはエネルギーが必要です。例えば植物は、太陽光をエネルギーとして二酸化炭素からデンプンを合成します。一方、太陽光が届かない環境においては、化学合成生物と呼ばれる水素や硫黄などの化学物質のエネルギーを利用する生物が存在します。二酸化炭素から栄養分を作り出す生物は、これまで光合成か化学合成のどちらか用いていると考えられてきました。
共同研究チームは、2010年に太陽光が届かない深海熱水環境に電気を非常によく通す岩石が豊富に存在することを見出しました。そして、電気を流す岩石が触媒となり、海底下から噴き出る熱水が岩石と接触することで電流が生じることを発見しました注1),注2)。これらを踏まえ、海底に生息する生物の一部は光と化学物質に代わる第3のエネルギーとして電気を利用して生きているのではないかという仮説を立て、本研究を実施しました。

出典 http://www.riken.jp

要するに深海の電気を通す岩盤にすみつき電気を利用して生きているんです。

その仕組みとして
有機物を作り出すために0.3Vの電位差を1.14Vに高める「昇圧回路」をもっていることが分かりました。

電気を用いて二酸化炭素から有機物を合成する際、A.ferrooxidansは0.3V程度の非常に小さな電位差を利用します(図3)。しかし、通常0.3Vの電位差では、二酸化炭素から有機物を作り出すことはできません。これは、A.ferrooxidansが外膜から内膜にかけて広がる分岐型の電子輸送経路を「昇圧回路」として用いていることを示しています。実際に本研究では、A.ferrooxidansは0.3Vの電位差を1.14Vまで高めていました。また、電極の表面で細胞が増殖したことからも、A.ferrooxidansが微弱な電位差を利用しながら生きる電気合成生物であることが明らかとなりました。

出典 http://www.riken.jp

これは生命の不思議を探求する上で、とても興味深い発見です。
今後の科学の発展に貢献する可能性を秘めています。
なぜなら?

植物の光合成はほぼ100%

それに対して人工光合成の世界記録として1.5%
(東芝の2014年12月に報告)
2020年に10%の実現を目指している。

この数値のギャップから分かるとおり
まだまだ生命の仕組みには及ばないのです。

したがって、このように第三のエネルギーとして
自然の電気エネルギーを利用する生物の仕組みは
これからのECOの時代、何かしらの利用価値が生まれる可能性があるのです。

ちなみに第二のエネルギーは化学合成です。
化学合成生物といわれる細菌が深海にいて、
硫化水素やメタンを利用して有機物を合成します。
光は必要としません。
さらに、これら細菌と共生している生き物として
和名ハオリムシ、チューブのような形なのでチューブワームと言われる
奇妙な深海生物もいます。

写真のミミズみたいな生物です。
深海の熱水噴出孔や冷水湧出帯に生息します。

余談ですが、
新江ノ島水族館に行くと深海のコーナーで展示されています。
今なら、これら深海の不思議を調査した
「しんかい2000」の展示もご覧になれます。

光の届かない海底のような極限状態でも生きる生物がいるのは、
不思議で興味深く、科学のロマンを広げます。

地球ですら、こんなに多様ですから、
宇宙にはもっと不思議な生物がいてもよさそうですね。

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科学、イノベーション、医療・健康、ビジネス、社会問題など中心に
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