奇异的趋磁细菌 宫乃斌 |
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何为趋磁细菌?上世纪七十年代,美国微生物学家勃列依克摩尔在大西洋底发现了一种奇异的细菌,它们总是沿着地磁场的磁力线运动。一起行动时,自动排成一条条“生物磁力线”,十分美观。它们决不会自乱阵脚,勃列依克摩尔就美其名曰“趋磁细菌”。 这些细菌为什么要沿着地磁场方向运动呢?原来,这是些厌氧性革兰氏阴性细菌,天生喜欢生活在洋底。它们是借助于地磁吸力保持在大洋的底部的。反之,距离水面越近,水的含氧量越高,就越不利于它们的生存。 它们为什么具有这种特殊的功能呢?经美、德、日等国科学家多年的研究,发现它们的细胞中有一种“磁小体(MSs)”。每个磁小体都是一个被磷脂膜包覆的高纯度、纳米级、有独特结构的单磁畴小晶体。这些磁小体沿细胞的长轴排列成链状,使每个细菌都成了一个小小“指南针”,彼此首尾相吸沿着地磁场排列了起来。 磁小体虽然小到纳米级,但其磁感应强度、矫顽力等磁性能都是人类目前还无法望其项背的。而更为可贵的是,这种单磁畴磁小体正是许多科学家绞尽脑汁想研发的理想的计算机存储器!磁小体的形成包括特殊基因的表达、胞膜囊泡的构成、目标蛋白的识别、金属离子的输运和生物的矿化作用等等,过程非常复杂。 实在说,趋磁细菌的更多奥秘人类现在还不得而知。不过可以肯定的是,趋磁细菌虽然已在地球上生活了30亿年,但是关于它们的生物学、磁学研究及其在医学、计算机科学等领域的应用还刚刚开始。 宫乃斌 |