生物體內(nèi)的“指南針”(編輯修改稿)
2024-11-22 16:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 特的微生物 —— 趨磁細(xì)菌（ Magotactic bacterium)。 11 趨磁細(xì)菌 1975年 ,Blakemore用顯微鏡研究鹽澤的泥漿沉淀物時(shí) ,觀察到有些微生物持續(xù)不變地向一個(gè)方向游動(dòng) ,它們聚集在一滴污水的某一邊緣 .這是一種趨光性反應(yīng)嗎 ?不是 ,因?yàn)椴还苈湓陲@微鏡片上的光怎樣分布 ,細(xì)菌總是游向同一個(gè)邊緣 ,甚至當(dāng)顯微鏡被木盒蓋住、轉(zhuǎn)向或移放到其它房間時(shí)，細(xì)菌仍然游向同一方向。 這究竟是怎么一回事呢？細(xì)菌是最簡(jiǎn)單的微生物之一，它的這種運(yùn)動(dòng)與地球的磁場(chǎng)有關(guān)嗎？實(shí)際上這是一種趨磁性行為。實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)把一小滴泥漿用暗場(chǎng)照明的顯微鏡在低倍率（約 80倍）下放大檢查時(shí)，游動(dòng)的、折射光的細(xì)菌看起來像一些游動(dòng)的小光點(diǎn)。在只有地磁場(chǎng)而沒有其它磁場(chǎng)作用時(shí)，一些細(xì)菌就持續(xù)不斷地向北游動(dòng)，并聚集在小水滴的北面的邊緣。如果把一條形磁鐵放在附近，細(xì)菌就游向吸引羅盤針指向北端的那一極。 圖三 .對(duì)趨磁細(xì)菌在不同磁場(chǎng)中的比較試驗(yàn) 12 圖四 .趨磁細(xì)菌及磁小體 13 通過對(duì)趨磁細(xì)菌用顯微鏡觀察，在這種長(zhǎng)條形菌中，沿長(zhǎng)條軸線排列著大約 20顆小顆粒 (如圖四、五 )。這種小顆粒被稱為磁小體（ Magosome），它們的成分主要是 Fe3O4,直徑約 50納米 。 晶形有立方 八面體、六邊棱柱體、子彈頭狀等（如圖六）。 這種強(qiáng)磁性鐵氧體 (Fe3O4)顆粒在 50納米附近正好形成單磁疇結(jié)構(gòu)，可得到最佳的強(qiáng)磁性。如果顆粒太粗，會(huì)形成多磁疇結(jié)構(gòu)，而如果顆粒太細(xì)，又會(huì)產(chǎn)生超順磁性，都會(huì)使其強(qiáng)磁性減弱。 圖六 .各種磁小體模型 圖五、磁小體的全息影像 14 地磁場(chǎng)施加于 磁小體鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)力 矩使磁小體指向地 磁場(chǎng)的方向，趨磁 細(xì)菌在鞭毛的作用 下向南或向北游。 在北半球的美國(guó)、南半球的新西蘭和赤道附近的巴西分別對(duì)
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