細菌也能識路徑

王東梅

信鴿能夠傳遞書信、蜜蜂能夠識別回家的路、鰻魚能夠回游、蝸牛能夠定向等等生物“識別”路徑的現象，你感到驚奇嗎？原來，這是由于強大的地磁場做了它們的“指南針”。

可是，你知道嗎？微生物中某些更細微的細菌也能“識別” 路徑，這就是20世紀70年代科學家發現的“趨磁細菌”。

1975年某一天，美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校進行了一場有趣的微生物試驗。一名研究生用顯微鏡在鹽澤的泥漿沉淀物里發現，有些微生物持續不變地穿過視場向一個方向游動，它們最后聚集到玻片上一滴污水的某一邊緣。顯然，這不是一種趨光性反應，因為不管落在顯微鏡玻片上的光如何分布，細菌總是游向玻片北邊的一側。但是，當顯微鏡玻片附近放入一塊磁鐵時，細菌的運動方向就發生改變了。研究證明，這種細菌的趨向性行為是由地磁場引起的。因此，這名研究生將這種細菌稱為“趨磁性細菌”，簡稱為“磁細菌”。

迄今為止，已觀察和分離到的“趨磁性細菌”有球菌、桿菌、弧菌、螺旋菌等。隨著這些不同形態和特征的磁細菌的發現，人們認識到磁細菌不是一個分類學上的單位，而是具有對磁場產生感應的一類細菌的總稱。最初，磁細菌均是在北半球被發現的，它們都朝著地球的北極（地磁南極）運動。直至20世紀80年代，美國兩名科學家在南半球被發現朝著地球南極運動的磁細菌，以及赤道附近磁細菌運動向兩極的機率的均等性，磁細菌的趨磁行為現象才完整起來。

磁細菌一般生存在一種微好氧的環境中，科學家將它們分為“鐵氧化物型磁細菌”和“鐵硫化物型磁細菌”。

磁細菌為什么會對地磁場產生行為上的感應而“識別路徑”呢?

原來，這類細菌是依靠體內的指南針——磁鐵礦石結晶粒（又稱磁小體）來識別方向的。這些磁鐵礦晶體是由細菌從外界環境中攝取鐵，通過一定的生理反應生成的。非常有趣的是，大多數磁細菌體內的磁小體能夠排列成鏈狀，宛如一串黑色珠鏈。

在生物研究中，利用磁小體制成磁性細胞，一方面可以有效地完成細胞融合和減少污染，另一方面也使得細胞分離變得容易。在醫藥衛生事業上，因為磁小體屬于生物磁鐵，不會產生細胞毒性，因而利用它載運藥物，開展靶器官定位治療，對治療內臟、組織水平以及癌癥等疾病有著重要意義，在磁性記錄材料工業方面，由于磁小體的細微均勻程度，使用它制造計算機的記憶元件、錄音、錄像磁帶等，都將提高產品質量，優良于人工制成的磁小顆粒。

相信在不久的將來，磁細菌將為人類的生活增添更多的樂趣和豐彩。

編輯/張燁