Beate Kraft (afb: SDU)
Organismen zoals planten en bepaalde bacteriën produceren zuurstof. Dat gebeurt alleen als de ‘zon schijnt’ (er licht is, dus). Het blijkt echter dat er micro-organismen zijn die zuurstof kunnen aanmaken in de diepten van de oceanen waar geen licht meer doordringt. Ze doen dat op een voor de onderzoeksters verrassende manier. Het onderzoek werd geleid door Beate Kraft en Donlad Canfield van de universiteit van Zuid-Denemarken. Lees verder
Als je de bacteriën in een steenvorm stopt dan maken zij de kalkstenen (afb: CU Boulder)
Het licht van links wordt in de cel gebundeld en valt op de blauwe knop. Daar worden ‘orgaantjes’ aan de buitenkant van de cel in werking gezet, waardoor de cel zich naar het licht begeeft (foto: Ronald Kampmann/KIT)
Het schema van de microcel (midden) en rechts de microcel in ‘levende lijve’.
Onderzoekers van de Concordia-universiteit in Montréal (Can) hebben een microtechnologie ontwikkeld, die de elektrische energie vergaart die de fotosynthese en ademhaling van blauwalgen (cyanobacteriën) teweegbrengen. Een nieuwe poging om dé technologie te vinden om groene energie mee op te wekken. Lees verder
Zal mais met een opgevoerde fotosynthese blauw zien?
De rek is wel een beetje uit de landbouwproductie en de wereldbevolking groeit maar door. In 2050, dat duurt nog maar 35 jaar, zullen de huidige 7 miljard mensen er 9,5 miljard zijn geworden. Als die allemaal ook nog te eten moeten hebben, dan zal er iets met de voedselproductie moeten gebeuren. Die moet omhoog en dat zou kunnen door met behulp van genetische technieken de omzettingseffeciëntie van de fotosynthese te vergroten. Nu zetten planten hooguit een paar procent van de zonne-energie om in voor de mens bruikbare (en uitaard ook onbruikbare) voedingsstoffen. Daar zit nog een hoop rek in, is de gedachte van Stephen Long en medeonderzoekers. Lees verder
Hoewel zuurstof niet beslist een noodzakelijke voorwaarde voor leven is, kan heel veel leven op aarde niet zonder. Hoe en wanneer de grote hoeveelheid zuurstof in de aardatmosfeer is terechtgekomen is onderhevig aan veel speculatie, maar vrij algemeen wordt aangenomen dat de zogeheten cyanobacteriën daar een cruciale rol in hebben gespeeld. Die bacteriën scheiden, net als planten, zuurstof af. Zo’n 2,3 miljard jaar geleden zou er een Grote Zuurstofgebeurtenis hebben plaatsgevonden, wat dat ook moge wezen, en zou de zuurstofconcentratie in de atmosfeer aanzienlijk zijn toegenomen. Onderzoekers van de universiteit van Californië Riverside denken dat die gebeurtenis eerder heeft plaatsgevonden, zo’n 3 miljard jaar geleden, en dat de zuurstofconcentratie honderden miljoenen jaren heeft gefluctueerd. Lees verder
Warmteminnende cyanobacterie
Onderzoekers van de Ruhr-universiteit in Bochum (D) hebben een zonnecel ontwikkeld die werkt met eiwitten die een fotosynthetisch proces van stroomopwekking aan de gang houden. Het gaat om twee verschillende eiwitsystemen die zijn ontwikkeld door Wolfgang Schumann en zijn medeonderzoekers. Over rendementen, hét gevoelige thema bij zonnecellen, hebben we het nog maar even niet… Lees verder
Meer kooldioxide in de atmosfeer zou fnuikend kunnen zijn voor het voortbestaan van een bacterie die, zou je kunnen zeggen, aan de basis staat van onze voedselketen, althans die in de oceaan. Dat zou uit onderzoek van David Hutchins, hoogleraar mariene biologie aan de universiteit van Zuid-Californië (USC), zijn gebleken, dat gepubliceerd is in het blad Nature Geoscience. Het gaat om een zogeheten cyanobacterie (nauwkeuriger: de twee soorten Trichodesmium en Crocosphaera) die zijn energie haalt uit het via fotosynthese chemisch vastleggen van stikstof. Aangezien alle leven stikstof nodig heeft en de meeste levensvormen zelf geen stikstof kunnen vastleggen, zijn de meeste levensvormen afhankelijke van die stikstofvastleggers. Het leven in de de oceaan is afhankelijk van dit minuscule organisme dat tot de blauwalgen wordt gerekend. Zonder blauwalgen zou er geen leven in de oceanen mogelijk zijn.
Hutchins: “CO2 kan de biodiversiteit van deze belangrijke organismen in de oceaanbiologie sturen. De verbrandingsproducten van fossiele brandstoffen die wij gebruiken zijn waarschijnlijk verantwoordelijk voor de verandering van het type stikstofvastleggers dat op de oceaanbodem groeit.” Die verandering zou dan allerlei konsekwenties kunnen hebben voor de voedselketen in de oceanen en dus ook voor wat de mens uit de oceaan oogst.
Eerdere studies zouden hebben aangetoond dat de bestudeerde twee typen cyanobacteriën (Trichodesmium en Crocosphaera) juist zouden profiteren van een toenemende hoeveelheid atmosferische kooldioxide, maar die studies zouden maar een paar bacterie’lijnen’ hebben bekeken. Uit de uitgebreidere studie van Hutchins en zijn medewerkers, geholpen door de uitgebreide ‘bibliotheek’ van bacteriecultures bij de USC, blijkt dat sommige bacteriestammen inderdaad profiteren van het toegenomen kooldioxidegehalte in de atmosfeer, maar dat andere die toename slecht bekomt. “Het is niet zo dat klimaatverandering alle stikstofvastleggers om zeep helpt. (…) Toename van atmosferische kooldioxide verandert welke stikstofvastleggers het loodje zullen leggen en we zijn er niet zeker van wat voor een invloed dat heeft op de oceaan van morgen”, stelt Hutchins.
Bron: Science Daily
Amerikanen zijn zelden in hun eerste overdrijving gestikt. Het edele ambacht van gebakkenluchtverkoper heeft zijn oorsprong in De ‘Nieuwe’ Wereld. Als er dan in een congres een heel stel van die gebakkenluchtverkopers bij elkaar zitten, dan is de kans op gebakken lucht erg groot. Geen garantie. Misschien heeft Malcolm Brown Jr. (dat ook nog) wel gelijk als hij op het 245ste jaarcongres van de Amerikaanse Vereniging van Chemici (ACS) een van de, waarschijnlijk, grootste omwentelingen op het gebied land- en tuinbouw aankondigt: algen die nanocellulose produceren. Nanocellulose wordt gezien als zeer bruikbare en goedkope grondstof voor de productie van biobrandstoffen en vele andere producten, vertelde Brown, terwijl de algen die het nanocellulose produceren kooldioxide verbruiken.
Cellulose is een grondstof die ruim voorhanden, maar voor mensen is het niet verteerbaar. Herkauwers kunnen er wel wat mee, maar cellulose is een ’taai goedje’. In principe is uit cellulose ook biobrandstof te maken, maar dat is nogal lastig. Met nanocellulose, een slijmerig materiaal dat door bepaalde bacteriën wordt geproduceerd, zou dat veel simpeler zijn (dat nano staat voor de lengte van de cellulosevezeltjes; we hebben het dan over 1 miljardste meter). Die kleine vezeltjes zijn chemisch veel hanteerbaarder dan volwassen cellulose. Daarbij komt dat nanocellulose eigenschappen heeft die de stof bruikbaar maken als supermateriaal. Zo zou het sterker zijn dan staal en stijver dan kevlar.
Zoals gesteld produceren sommige fotosynthetische bacteriën het (bacteriën met bladgroen, zogeheten cyanobacteriën of blauwgroene algen), maar dat doen ze in, voor de mens, te geringe hoeveelheden. ‘Slachtoffer’ van Brown en zijn medewerkers is een bacterie die azijnzuur produceert, naast nanocellulose, de Acetobacter xylinem, maar deze bacterie bood vanwege zijn voedingsgewoontes te weinig perspectief op een rendabele opbrengst. Dus bracht Brown de nanocellulosegenen van de azijnzuurbacterie over op een blauwgroene alg. Blauwgroene algen waren een stuk minder lastig als nanocelluloseproducent, omdat die bacteriën leven op water, kooldioxide en zonlicht. Net als de azijnzuurbacterie scheidt de cyanobacterie het nanocellulose af aan zijn omgeving dat daardoor vrij simpel te oogsten is.
Een van de grootste drempels om deze ‘revolutie’ de wereld in te schoppen zou niet zo zeer de wetenschap als de politiek zijn. “Biobrandstoffen zullen tientallen jaren last hebben van het goedkopere schaliegas”, zei Brown op het eerste Internationale congres over nanocellulose, onderdeel van het ACS-jaarcongres. “Op de duur zal Amerika toch duurzame biobrandstoffen nodig hebben.” Mmmm, dat klinkt toch een stuk minder spectaculair dan revolutie….
Bron: Eurekalert