據英國新科學家雜志報道，在美國馬薩諸塞州的實驗室，研究人員發現一種非常奇特的共生細菌群體，這些細菌屬于兩種不同的物種，它們彼此離開則無法生存，并且它們生長出生物絲線，以電子形式共享能量。
美國馬薩諸塞州大學微生物學家德里克-洛維利(Derek Lovley)說：“它們可以僅通過生物絲線彼此連接在一起，我認為這是迄今觀察到最驚人的微生物學現象。”
洛維利和研究同事培育出兩株細菌群，它們需要彼此促進生長。鐵還原細菌(Geobacter metallireducens)能夠分解乙醇產生能量，但它們僅能做到這一點，好像它們可以在某處釋放多余的電子；硫磺還原細菌(Geobacter sulfurreducens)無法分解乙醇，卻能接受電子。
因此，洛維利和同事扎拉斯-薩默斯(Zarath Summers)在一起開始培育9個細菌培養基，并等待實驗結果。他們猜測這兩種細菌能夠協作，并完全分解乙醇，使用氫作為化學傳輸器，鐵還原細菌將多余的電子傳輸至硫磺還原細菌。
| 研究人員發現一種非常奇特的共生細菌群體，這些細菌屬于兩種不同的物種，它們彼此離開則無法生存，并且它們生長出生物絲線，以電子形式共享能量。 |
最初實驗顯示，這兩種細菌的結合概率非常低，它們消耗非常少的乙醇，但經過幾個月，出現了一些奇特的現象。在液體培養基中形成紅色塊狀結構，這些細菌發生變異，目前產生細胞色素——一種紅色蛋白質。細胞色素通過兩種細菌所產生的“納米絲線”，可在這兩種細菌之間控制電子傳輸。
研究小組猜測鐵還原細菌直接將電子傳輸給硫磺還原細菌的過程中，可能不需要氫作為中介化學物質，他們“創造”一種基因可幫助細菌消耗氫，并促使再次循環。如果氫作為電子“傳播體”，兩種細菌最終都將死亡。相反，大約數周之后新細菌群培育中出現了細胞色素變異，氫最終消失，在新的共生細菌群中不需要氫即可實現電子傳播。
為了進一步確定這兩種細菌之間的單一電子交換現象，研究人員對其它幾種基因進行了控制操作，他們在硫磺還原細菌中培育一種可生成細胞色素的基因，紅色塊狀結構并未形成，該細菌群也無法分解乙醇。他們進一步增強了這種細胞色素基因，在數周之內該變異的細胞色素才出現。
研究小組認為，這兩種細菌生活在電共生環境，它們彼此處于反應之中，需要分解它們的食物和乙醇。為了接通彼此并完成反應，它們必須共享電子。期間它們通過產生微小電子絲線，并彼此連接在一起，從而實現了這一反應過程。
美國洛杉磯市南加州大學環境微生物學家肯-尼爾遜(Ken Nealson)說：“這項研究具有深遠意義，例如：人體內的細胞是否可以像這些細菌連接，共享能量？這對于疾病診斷和治療有何意義？許多人都相信細菌之間存在彼此交流的特殊機制，但沒有人會想到它們是通過電子進行交流連接的。”