Gewisse Organismen können von Luft leben
Gewissen Organismen gelingt es, Energie direkt aus der Luft zu gewinnen. Dies zeigt eine Studie von Forschenden der Universität Bern.
Einige Bakterien brauchen zum Leben nur Luft. Wie Forschende der Universität Bern in einer neuen Studie nachwiesen, gelingt es gewissen Organismen, Energie direkt aus der Luft zu gewinnen. Auf Sonnenlicht oder andere Energiequellen sind sie damit nicht angewiesen.
Die Berner Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus Australien und Neuseeland den theoretischen Prozess der Energiegewinnung von Organismen aus dem Wasserstoff im Labor nachgebaut, wie die Universität Bern am Montag mitteilte.
Die Ergebnisse, die soeben in der Fachzeitschrift «Proceedings» der US-Akademie für Wissenschafte («Pnas») veröffentlicht wurden, liefern den ersten Beweis, dass dieser Prozess tatsächlich stattfindet.
Knallgasreaktion als natürlicher Energiespender
Die chemische Reaktion dahinter kennen viele aus Knallgasexperimenten im Chemieunterricht. Dabei lässt man Wasserstoff und Sauerstoff miteinander reagieren. Bei dieser Reaktion wird Energie frei, was zu einem Knall führt.
In Bakterien passiert diese Reaktion aber nicht explosionsartig, sondern ganz kontrolliert. Enzyme steuern den Ablauf, sodass die Energie schrittweise in ATP umgewandelt wird. ATP ist wie eine kleine Batterie, die Zelle für viele Aufgaben braucht.
Forschende der Universität Bern haben diesen Prozess im Labor nachgebaut. Sie nutzten drei Enzyme, die in eine künstliche Membran eingebaut wurden.
Obwohl Wasserstoff nur in verschwindend kleinen Mengen in der Luft vorhanden ist, schafften es die drei Enzyme im Experiment, die Energie aus der Reaktion zu konservieren und in ATP umzuwandeln.
Überlebensstrategie trotz widriger Bedingungen
«Das ist umso beeindruckender, als dass Sauerstoff 400’000-mal häufiger in der Luft vorkommt als Wasserstoff, also weit weg von den idealen Bedingungen der Knallgasreaktion.
Obwohl dieser Prozess nur langsam abläuft, ist er ausreichend, um einen Organismus in schlechten Zeiten über die Runden zu bringen, wie wir berechnet haben», sagte Studienleiter Christoph von Ballmoos von der Universität Bern laut Mitteilung.
Noch seien viele Fragen offen, so Ballmoos weiter. Die neue Studie sei jedoch ein Meilenstein zur Machbarkeit und ein Anfang für weitere spannende Anwendungsmöglichkeiten.
