Всем растениям нужны электроны для решения биологических и химических задач. Ученые Корнельского университета открыли новую систему высокого разрешения, которая позволяет электронам перемещаться в почве дальше и эффективнее, чем считалось ранее.
«Микроорганизмам нужны электроны для всего, что они делают. Если они потребляют питательные вещества, выделяют метан или выделяют углекислый газ - для любого живого биологического процесса - им нужны электроны», - сказал Тианран Сан, исследователь с докторской степенью в области почвоведения и растениеводства. и ведущий автор статьи, опубликованной 31 марта в Nature Communications.
Как и большие объемы электричества, которые текут от Ниагарского водопада по всей северной части штата Нью-Йорк, электроны передаются через почву через углерод. «Мы не знали об этой системе распределения почвы высокой четкости, которая транспортирует электроны издалека. В почве важны не километры, не метры, а сантиметры расстояний», - сказал Йоханнес Леманн, профессор почвоведения.
На самом деле, изменение почвы пирогенным углеродом, известным как биоуголь, обеспечивает высокую четкость электронной сети. В свою очередь, электроны стимулируют проводящие сети и рост, говорит Сан.
«Раньше мы думали, что в почве есть только низкоэффективные пути электронов, а теперь мы узнали, что электроны очень эффективно и высокоэффективно направляются через почву», - сказал Леманн..
Леманн и сотрудники его лаборатории изо всех сил пытались понять, почему микроорганизмы процветали в присутствии биоугля. Группа удалила фосфор из почвы, сделав окружающую среду негостеприимной. Они исключили воду и питательные вещества. Они отказались от использования биоугля в качестве источника пищи, потому что микроорганизмы не могут потреблять его в больших количествах. Благодаря опыту Сана в области химии окружающей среды ученые обнаружили, что микроорганизмы могут притягиваться к электронам, которые может транспортировать биоуголь.
«Эти результаты помогут лучше понять микробные реакции в почве и микробный метаболизм, включая долгосрочные эффекты на выбросы парниковых газов», - сказал Сан.