生物が作る金属有機構造体（MOF）を初めて発見

微生物が作る電線は何からできているのか？

生命が生きるためには、エサを食べ、呼吸を行うことが絶対に必要です。

中学の理科の教科書では、この過程を「栄養を酸素で燃やして、生命活動に必要なエネルギーを取り出す」と説明しています。

実際、食べ物がエネルギーに変わる仕組みは、薪が燃えて暖かさや光を生むのと似ています。

ですが、現代の科学では、これをもう少し違った角度から捉えています。

それが、生き物の体を「電子」という目に見えない粒の流れで理解するという考え方です。

少し丁寧に説明しましょう。

私たちが食べているエサ（栄養）は、実は「高エネルギーの電子」をたっぷりと蓄えており、生物はこの電子を細胞の中で取り出し、循環させて生きるためのエネルギーを確保します。

そして最終的には、呼吸によって取り込んだ酸素に、この「使い終わった電子」を捨てます。

電子を受け取った酸素は、水（H₂O）になります。

まとめると、生物学における酸素呼吸とは、エサから得た電子を酸素に渡して水にして排出する行為と解釈できるのです。

呼吸が止まると苦しくなるのは、この電子を渡す酸素が不足し、細胞内で電子が渋滞してエネルギー生産が止まってしまうからと言えます。

ここで気になる方もいるでしょう。

「呼吸で吐き出すのは水ではなく、二酸化炭素（CO₂）では？」

たしかに呼吸で排出されるのは二酸化炭素ですが、これは細胞が電子を取り出した後の食べ物に含まれる「炭素」が酸素と結びついて出てきたものです。

電子を受け取った酸素が水（H₂O）になることと、炭素が酸素と反応して二酸化炭素になることは別の反応として同時に起きています。

この仕組みを踏まえて、ここからが本題です。

地球には「酸素がほとんどない環境」が存在します。

たとえば湖底や海底の泥の中は、酸素が非常に乏しい世界です。

そんな環境では、電子を捨てる先となる酸素を見つけることが非常に難しいため、酸素を使うタイプの呼吸はまずできないだろうと考えられていました。

ところが近年、研究者が泥の中を詳しく調べて驚くべきことがわかりました。

「ケーブルバクテリア」と呼ばれる特殊な細菌が、泥の深い部分で生活しているのに酸素を利用して生きていたのです。

一体どうやっているのか？

ケーブルバクテリアは、自分の体から導線（電気を運ぶ細い線）を伸ばし、泥の奥底でエサから取り出した電子を酸素が豊富な泥の表面まで送り届けているのです。

人間でいえば、水中から管を伸ばして地上の空気を吸っているようなものでしょう。

しかし、この細菌は空気の管ではなく、「電子を通す電線」を泥の中に張り巡らせているのです。

とはいえ、細菌が電子を数センチメートルという長距離にわたって送り届けるという現象は、専門家にとっても驚くべき謎でした。

なぜなら、細胞や生き物が作る一般的な物質は、通常そこまで電気を通しやすくないからです。

ケーブルバクテリアはどんな特殊な物質を使って、泥の底から表面へ電子を届けているのか？

今回、研究者たちはこの謎の導線を徹底的に分析し、どのような元素が使われ、どのような仕組みで長距離の電子伝達を可能にしているのかを探りました。