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科普:“豪华配置”的趋磁细菌

时间:2017-08-09  来源:新华社  

  新华社“科学”号8月9日电(记者张旭东)细菌是原核生物,结构比较简单,一般只有一根鞭毛为其提供“动力”,无序游走。近年来国际上非常关注的趋磁细菌,不仅能感知磁场并向磁场方向移动,而且鞭毛最多达19根,因此拥有更强动力“配置”,在细菌中属于“豪华版”。

  中国科学院海洋研究所研究员肖天带领的科研团队正搭乘“科学”号前往西太平洋卡罗琳海山,希望在这里能发现新的趋磁细菌种属,并对深海海山环境中的趋磁细菌进行系统调查研究。

  肖天科研团队博士刘佳说:“此前,我们在马里亚纳海山14个站位中均发现了趋磁细菌,其中包括14个新属、16个新种,只有3个是已知种属。海山的趋磁细菌有很高的种属特异性,希望这次能继续发现新的种属,对这个航次成果非常期待。”

  肖天告诉记者,趋磁细菌大小在1至2微米之间,是一种非常古老的细菌,大概出现在距今32至34亿年间。它的最主要特点是体内有磁小体,成分是四氧化三铁,因此它能感知磁场并向磁场方向移动,相当于有“方向盘”。

  “趋磁细菌是一种原核生物,原核生物的结构非常简单,一般只有一根鞭毛,为其提供‘动力’。但是趋磁细菌一般有7根鞭毛,我们发现最多的则有19根鞭毛,分为两簇。”肖天说,“这些鞭毛螺旋式运动,使得趋磁细菌获得向前的推进力,每个鞭毛的运动方向都不一样,它们之间的相互配合非常奇妙。”

  据介绍,趋磁细菌一般生活在有氧与无氧的过渡区。在北半球,趋磁细菌趋向北极方向运动,但也有少部分有趋南性;在南半球,趋磁细菌趋向南极方向运动,但也有少部分有趋北性。

  据了解,趋磁细菌是上世纪60年代由意大利一名医生最早发现,他看到显微镜下一些细菌趋向于一侧,起初以为是趋光,但遮蔽光源后发现它们还是趋向于这一侧。1975年,美国科研人员在趋磁细菌中发现有磁性纳米颗粒,并在知名学术期刊《科学》上发表,引起国际学术界关注。

  2000年,美国人在一块火星陨石上发现有类似趋磁细菌形状和成分的颗粒物,因此有人猜测地球上的生命是否是外星球带过来的,引起科学家对趋磁细菌的极大关注。另外,磁场和生命的关系,磁场如何保护生命,生物如何利用磁场,都是未解之谜,而趋磁细菌就蕴含着这些秘密。

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