“这是一个有趣且重要的贡献，”德国马普学会海洋微生物研究所的德克·贝尔（Dirk de Beer）说。尽管他没有参与这项研究，但这项发现显示，对于生活在水环境中的生命至关重要的过程，比如氧化和还原反应“要比我们过去认为地进行得快，并且发生在那些我们没有预料到的地方。”

 

　　类似历史上很多伟大的发现出于偶然，研究人员做出的这项发现，缘于他们在清洗培养皿的过程中。该研究的主要要发起人、丹麦奥尔胡斯大学的拉尔斯·P·尼尔森（Lars P.Nielsen）说：“实验室经常会有一些发出异味的泥巴。”后来，他注意到这种被氧化的硫化物――泥巴上部约1厘米处“发出异味的部分”――会随着时间的推移而改变颜色（硫化物存在于缺少氧气的泥巴里）。除了培养皿表面的泥巴外，培养皿内的所有泥巴都缺少氧气。然而，在泥巴下部1厘米处，化合态的硫已转变成单质硫――这是一个需要电子受体（如氧气）的过程。

 

　　在试验过程中，当研究人员把表层水中的氧气排干净时，淤泥中的硫化物层开始抬升；当重新向水中注入氧气时，硫化物层就开始下降。这种抬升-下降的波动快于氧气扩散进淤泥中的速度。由此，研究人员揭示了这种变化和电子运动之间存在的联系。

 

　　尼尔森和同事认为，处于沉积物不同层的细菌驱动了这种传导性：处于表层的细菌接触氧气后，在进行“呼吸”的同时消耗了电子；而处于富含硫的较低层沉积物中的细菌，在将食物转变成能量时产生了电子。尼尔森说：“一部分细菌在吃食物，其他的细菌在呼吸，最终它们将一起分享这些能量。”

 

　　研究人员近来发现，一些细菌有所谓的“纳米线”（nano wire），一种位于细胞表面、类似头发似的能导电的延伸结构。尼尔森推测，这些“纳米线”负责传导电子。然而贝尔认为，这些“纳米线”非常短，它们是如何将其触及范围延伸到研究人员观察到的厘米级的传导性（centimeter conductance）上？目前尚不清楚。

 

　　对于上述问题，该项研究提出了一种可能性，即沉积物中存在的一种矿物质黄铁矿（pyrite，分子式为FeS2）的半导体颗粒，可能填补了“纳米线”之间的缝隙。不过，对此说法至今仍没有直接的证据。贝尔说：“也可能沉积物中的一些细菌是导电的。”不过，这一点还有待证实。另一种可能是仅沉积物中的矿物质是导电的，而细菌不导电。

 

　　贝尔强调说，氧气可以到达较低层沉积物，不仅仅是尼尔森研究团队提出的电过程，也能通过穴居动物（burrowing animal）和洋流造成的沉积物混合来实现。“这个概念在真实的环境中有多重要？这需要证明。”

 

　　荷兰瓦赫宁根大学的冯斯·施塔姆斯（Fons Stams，他没有参与这项研究）指出了一个潜在的问题，即论文作者没有直接测量电导率，仅测量了pH值（pH值取决于自由电子的水平）。贝尔对此表示赞同，并指出“pH值受多种因素的影响”。不过，对于在这么短的距离（大约1厘米）上观察到的变化，且变化发生之快，电导率“是唯一可能的解释”，贝尔说。

 

　　贝尔由此联想，是否可以利用沉积物中的细菌作用在深海就地产生能量。他说，尽管沉积物产生的电流还不足以为潜艇提供动力，但能点亮一盏灯泡；更重要的是，能为深海监测设备供能。