生物体内的“指南针”内容摘要:

特的微生物 —— 趋磁细菌( Magotactic bacterium)。 11 趋磁细菌 1975年 ,Blakemore用显微镜研究盐泽的泥浆沉淀物时 ,观察到有些微生物持续不变地向一个方向游动 ,它们聚集在一滴污水的某一边缘 .这是一种趋光性反应吗 ?不是 ,因为不管落在显微镜片上的光怎样分布 ,细菌总是游向同一个边缘 ,甚至当显微镜被木盒盖住、转向或移放到其它房间时,细菌仍然游向同一方向。 这究竟是怎么一回事呢。 细菌是最简单的微生物之一,它的这种运动与地球的磁场有关吗。 实际上这是一种趋磁性行为。 实验证明:当把一小滴泥浆用暗场照明的显微镜在低倍率(约 80倍)下放大检查时,游动的、折射光的细菌看起来像一些游动的小光点。 在只有地磁场而没有其它磁场作用时,一些细菌就持续不断地向北游动,并聚集在小水滴的北面的边缘。 如果把一条形磁铁放在附近,细菌就游向吸引罗盘针指向北端的那一极。 图三 .对趋磁细菌在不同磁场中的比较试验 12 图四 .趋磁细菌及磁小体 13 通过对趋磁细菌用显微镜观察,在这种长条形菌中,沿长条轴线排列着大约 20颗小颗粒 (如图四、五 )。 这种小颗粒被称为磁小体( Magosome),它们的成分主要是 Fe3O4,直径约 50纳米。 晶形有立方 八面体、六边棱柱体、子弹头状等(如图六)。 这种强磁性铁氧体 (Fe3O4)颗粒在 50纳米附近正好形成单磁畴结构,可得到最佳的强磁性。 如果颗粒太粗,会形成多磁畴结构,而如果颗粒太细,又会产生超顺磁性,都会使其强磁性减弱。 图六 .各种磁小体模型 图五、磁小体的全息影像 14 地磁场施加于 磁小体链的转动力 矩使磁小体指向地 磁场的方向,趋磁 细菌在鞭毛的作用 下向南或向北游。 在北半球的美国、南半球的新西兰和赤道附近的巴西分别对。
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