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研究发现细菌能感应地球磁场

德国科学家发现了一种能够感应地球磁场的细菌,其行为如同一个微型的罗盘针。这一发现拓展了我们对生物磁感应机制的理解,此前已知某些动物(如候鸟、海龟)利用地磁场导航,但细菌的磁感应能力揭示了更原始的生物学基础。

来自德国麦斯宾克海洋微生物学院的研究团队利用先进的分子-基因和成像技术,鉴定出一种关键蛋白质,该蛋白质负责构建磁小体链。磁小体是细菌细胞内由磁铁矿(Fe₃O₄)或硫铁矿(Fe₃S₄)组成的纳米级晶体颗粒,直径约50纳米。这些颗粒通过特定的蛋白质骨架连接成链状结构,使细菌能够感知地磁场方向。

这种细菌通常生活在海洋沉积物中,分布广泛。它们利用磁小体链来区分地球磁场的南极和北极,从而引导自身向最适宜的生长环境移动,例如富含营养或氧气浓度适中的区域。研究指出,磁小体的形成需要细菌从环境中摄取大量铁离子,并精确控制晶体的数量、形状和尺寸,以优化磁感应效率。链状排列进一步增强了磁矩,使细菌的定向行为更加精确。

尽管研究团队已确定磁小体链的组装蛋白,但链状结构形成的具体分子机制仍不清楚。这一发现不仅有助于揭示生物磁感应的进化起源,还可能为纳米技术和生物医学应用提供灵感,例如开发新型磁性纳米材料或靶向药物递送系统。

(责任编辑:泉水)