Международный научный центр SCAMT Университета ИТМО и Кубанский государственный университет запустили проект «Интернет бактерий». Его цель — собрать данные о бактериях — производителях электроэнергии и о почвах, в которых они обитают, а также приобщить школьников к гражданской науке.
«Интернет бактерий» — это комплексный проект, основу которого составляет работа с исследовательским набором — микробным топливным элементом (МТЭ). Он будет отправлен школьникам по всей России. В наборе есть инструкция, по которой ученик может собрать МТЭ, загрузить туда местный образец почвы, запрограммировать микроконтроллер и, подключившись к интернету, передавать данные на облачный сервер. Таким образом можно поучаствовать в создании глобальной карты «качества» почв России. Индивидуальный исследовательский набор школьника — это своего рода электронный конструктор с химическими реактивами для несложных опытов.
«Система будет простая и визуально понятная, никаких специальных навыков в программировании или микробиологии не потребуется. Более того, мы хотим, чтобы школьник получил эти знания в процессе работы над проектом. Ребята будут устанавливать и программировать устройство, а система самостоятельно будет фиксировать и передавать данные», — пояснил выпускник кафедры генетики, микробиологии и биохимии биологического факультета КубГУ, ведущий инженер проекта Андрей Лазукин.
МТЭ для школьников — это ёмкость, в нижней части которой расположен анод, затем слой грунта, а в верхней части — катод, контактирующий с атмосферой. Вся система выстроена так, чтобы фиксировать ток, появляющийся за счёт деятельности аборигенной микрофлоры. То есть той уникальной микрофлоры, которая присутствует в образцах грунта, взятых в местах проживания гражданских учёных.
«Цель у проекта амбициозная: открыть новые сообщества бактерий, которые являются суперпродуцентами электроэнергии. Благодаря гражданским учёным по всей стране мы сможем брать пробы почв и отслеживать динамику жизни перспективных микробных сообществ. Не секрет, что микробы могут быть одним из альтернативных источников энергии, но пока известно лишь малое количество видов, которые способны делать это в достаточных для практического использования объёмах. Когда мы составим большую карту, то будем понимать взаимосвязи и сможем исследовать перспективные образцы почв и новых бактерий», — рассказала кандидат биологических наук, руководительница лаборатории микробиологии МНЦ SCAMT Университета ИТМО Елена Кошель.
Вся информация, которую собирают МТЭ, будет поступать на облачный сервер, где наиболее перспективные образцы будут выявлять и брать на заметку учёные ИТМО и КубГУ. С обладателями таких МТЭ будет проводиться индивидуальная работа, а их образцы будут исследовать в лабораторных условиях.
Первую партию наборов SCAMT произведёт и отправит за свой счёт. Речь идёт о сотнях установок, которые коллектив направит в «места интереса»: те регионы, где расположены школы, лицеи, кванториумы биологической направленности. В планах — рассылать наборы прямо школьникам домой.
Уже запущен сайт проекта, где любой желающий может ознакомиться с живой картой «Интернета бактерий», узнать больше об учёных, Международном консультационном совете и организаторах, а также, в перспективе, оставить заявку на участие в исследовании.
Результаты подобных опытов помогут составить карту качества почв страны, а также выявить перспективные сообщества бактерий, вырабатывающих электроэнергию. Оценка электрогенной активности почв, грунтов, донных осадков в различных регионах РФ может заложить научную основу для более широкого внедрения МТЭ в качестве новых источников возобновляемой энергии, оценить биологическую активность почв по такому новому критерию, как микробный биоэлектрогенез.