كائن حي يعمل كسلك كهربائي: ثورة في التكنولوجيا الحيوية

في تطور علمي قد يغيّر نظرتنا إلى الكائنات الحيّة ودورها في التكنولوجيا، اكتشف العلماء أخيرًا 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 قديمًا 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.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

صيدا أون لاين

منذ 6 أيام

• صيدا أون لاين

للمرة الأولى على المريخ... مركبة فضائية ترصد ظاهرة الشفق المرئي بالعين المجردة

رصدت مركبة بيرسيفيرانس التابعة لـ"ناسا" ظاهرة الشفق على شكل ضوء مرئي بالعين المجردة حيث تألقت السماء في نعومة باللون الأخضر وذلك في أول مشاهدة له على المريخ. وقال العلماء إن الشفق ظهر في 18 آذار 2024، حين واجهت جسيمات فائقة الطاقة من الشمس الغلاف الجوي للمريخ، ما أدى إلى تفاعل أسفر عن توهج خافت عبر سماء الليل بالكامل. ورصدت أقمار اصطناعية الشفق سابقا على المريخ من مدار في نطاق الأطوال الموجية فوق البنفسجية، لكن لم يكن على شكل الضوء المرئي. وأطلقت الشمس قبل ذلك بثلاثة أيام توهجا شمسيا رافقه انبعاث ضخم للغاز والطاقة المغناطيسية التي انطلقت إلى الخارج عبر النظام الشمسي. ويتشكل الشفق على المريخ بالطريقة نفسها التي يتشكل بها على الأرض، حيث تتصادم الجسيمات المشحونة النشطة مع الذرات والجزيئات في الغلاف الجوي، ما يؤدي إلى إثارة الإلكترونات لتبعث جسيمات ضوئية تسمى الفوتونات. وظهر اللون الأخضر بسبب التفاعل بين الجسيمات المشحونة من الشمس والأوكسجين في الغلاف الجوي للمريخ لكن الشفق الذي تم رصده على المريخ كان باهتا جدا، وفق ما نقلت "رويترز".

النهار

١٦-٠٥-٢٠٢٥

• النهار

‏بالصور- "بيرسيفيرانس" ترصد أول مشاهدة للشفق على ‏سطح كوكب غير ‏الأرض ‏

رصدت مركبة بيرسيفيرانس التابعة لإدارة الطيران والفضاء الأميركية ‏‏(ناسا) ظاهرة الشفق على المريخ في شكل ضوء مرئي بالعين المجردة، ‏وتألقت السماء في نعومة باللون الأخضر في أول مشاهدة للشفق على ‏سطح أي كوكب آخر غير الأرض.‏ وقال علماء إن الشفق ظهر في 18 آذار/مارس 2024، حين واجهت ‏جسيمات فائقة الطاقة من الشمس الغلاف الجوي للمريخ، مما أدى إلى ‏تفاعل أسفر عن توهج خافت عبر سماء الليل بالكامل.‏ ورصدت أقمار اصطناعية الشفق سابقاً على المريخ من مدار في نطاق ‏الأطوال الموجية فوق البنفسجية، لكن ليس في شكل الضوء المرئي.‏ وأطلقت الشمس قبل ذلك بثلاثة أيام توهجاً شمسياً رافقه انبعاث للكتلة في ‏شكل إكليل وهو انفجار ضخم من الغاز والطاقة المغناطيسية يجلب معه ‏كميات كبيرة من الجسيمات الشمسية النشطة التي انطلقت إلى الخارج ‏عبر النظام الشمسي. والمريخ هو رابع الكواكب بعداً من الشمس، بعد ‏عطارد والزهرة والأرض.‏ وحاكى العلماء الحدث سلفاً وأعدوا أدوات على المركبة لتكون جاهزة ‏لرصد الشفق المتوقع. وعلى متن بيرسيفيرانس جهازان حساسان ‏للأطوال الموجية في النطاق المرئي، مما يعني أنهما يرصدان الألوان ‏التي يمكن للعين البشرية رؤيتها.‏ ويتشكّل الشفق على المريخ بالطريقة نفسها التي يتشكل بها على ‏الأرض، حيث تتصادم الجسيمات المشحونة النشطة مع الذرات ‏والجزيئات في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى إثارة هذه الجسيمات دون ‏الذرية التي تسمى الإلكترونات لتبعث جسيمات ضوئية تسمى الفوتونات.‏ وظهر اللون الأخضر بسبب التفاعل بين الجسيمات المشحونة من الشمس ‏والأكسجين في الغلاف الجوي للمريخ. لكن الشفق قد يكون متوهجاً ‏كحاله في المناطق الشمالية والجنوبية من الأرض، لكن الشفق الذي تم ‏رصده على المريخ كان باهتاً جداً.‏ وإذا تمكّن رواد الفضاء من الأرض ذات يوم من الإقامة على سطح ‏المريخ لفترة طويلة، فقد يستمتعون بعرض ضوئي ليلي.‏

النهار

١٦-٠٥-٢٠٢٥

• النهار

مركبة فضائية ترصد ظاهرة الشفق المرئي بالعين المجردة لأول مرة على المريخ

رصدت مركبة بيرسيفيرانس التابعة لإدارة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) ظاهرة الشفق على المريخ في شكل ضوء مرئي بالعين المجردة، وتألقت السماء في نعومة باللون الأخضر في أول مشاهدة للشفق على سطح أي كوكب آخر غير الأرض. وقال علماء إن الشفق ظهر في 18 آذار/مارس 2024، حين واجهت جسيمات فائقة الطاقة من الشمس الغلاف الجوي للمريخ، مما أدى إلى تفاعل أسفر عن توهج خافت عبر سماء الليل بالكامل. ورصدت أقمار اصطناعية الشفق سابقا على المريخ من مدار في نطاق الأطوال الموجية فوق البنفسجية، لكن ليس في شكل الضوء المرئي. وأطلقت الشمس قبل ذلك بثلاثة أيام توهجا شمسيا رافقه انبعاث للكتلة في شكل إكليل وهو انفجار ضخم من الغاز والطاقة المغناطيسية يجلب معه كميات كبيرة من الجسيمات الشمسية النشطة التي انطلقت إلى الخارج عبر النظام الشمسي. والمريخ هو رابع الكواكب بعدا من الشمس، بعد عطارد والزهرة والأرض. وحاكى العلماء الحدث سلفا وأعدوا أدوات على المركبة لتكون جاهزة لرصد الشفق المتوقع. وعلى متن بيرسيفيرانس جهازان حساسان للأطوال الموجية في النطاق المرئي، مما يعني أنهما يرصدان الألوان التي يمكن للعين البشرية رؤيتها. ويتشكل الشفق على المريخ بالطريقة نفسها التي يتشكل بها على الأرض، حيث تتصادم الجسيمات المشحونة النشطة مع الذرات والجزيئات في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى إثارة هذه الجسيمات دون الذرية التي تسمى الإلكترونات لتبعث جسيمات ضوئية تسمى الفوتونات. وقالت إليزا رايت كنوتسن، الباحثة لما بعد الدكتوراه في مركز مستشعرات وأنظمة الفضاء بجامعة أوسلو والمؤلفة الرئيسية للدراسة التي نشرت هذا الأسبوع في مجلة "ساينس أدفانسز": "لكن على الأرض، تتوجه الجسيمات المشحونة إلى المناطق القطبية نتيجة المجال المغناطيسي الكلي لكوكبنا". وأضافت كنوتسن: "ليس للمريخ مجال مغناطيسي كلي، لذا قصفت الجسيمات المشحونة المريخ كله في نفس الوقت، مما أدى إلى هذا الشفق على مستوى الكوكب". وظهر اللون الأخضر بسبب التفاعل بين الجسيمات المشحونة من الشمس والأكسجين في الغلاف الجوي للمريخ. لكن الشفق قد يكون متوهجا كحاله في المناطق الشمالية والجنوبية من الأرض، لكن الشفق الذي تم رصده على المريخ كان باهتا جدا. وإذا تمكن رواد الفضاء من الأرض ذات يوم من الإقامة على سطح المريخ لفترة طويلة، فقد يستمتعون بعرض ضوئي ليلي. وقالت كنوتسن: "أثناء عاصفة شمسية أكثر كثافة، تنتج شفقا أكثر إشراقا، أعتقد أن السماء التي تتوهج باللون الأخضر من الأفق إلى الأفق سيكون جمالها ساحرا".