细菌也能识路径

王东梅

信鸽能够传递书信、蜜蜂能够识别回家的路、鳗鱼能够回游、蜗牛能够定向等等生物“识别”路径的现象，你感到惊奇吗？原来，这是由于强大的地磁场做了它们的“指南针”。

可是，你知道吗？微生物中某些更细微的细菌也能“识别”路径，这就是20世纪70年代科学家发现的“趋磁细菌”。

1975年某一天，美国马萨诸塞大学阿默斯特分校进行了一场有趣的微生物试验。一名研究生用显微镜在盐泽的泥浆沉淀物里发现，有些微生物持续不变地穿过视场向一个方向游动，它们最后聚集到玻片上一滴污水的某一边缘。显然，这不是一种趋光性反应，因为不管落在显微镜玻片上的光如何分布，细菌总是游向玻片北边的一侧。但是，当显微镜玻片附近放入一块磁铁时，细菌的运动方向就发生改变了。研究证明，这种细菌的趋向性行为是由地磁场引起的。因此，这名研究生将这种细菌称为“趋磁性细菌”，简称为“磁细菌”。

迄今为止，已观察和分离到的“趋磁性细菌”有球菌、杆菌、弧菌、螺旋菌等。随着这些不同形态和特征的磁细菌的发现，人们认识到磁细菌不是一个分类学上的单位，而是具有对磁场产生感应的一类细菌的总称。最初，磁细菌均是在北半球发现的，它们都朝着地球的北极（地磁南极）运动。直至20世纪80年代，美国两名科学家在南半球发现朝着地球南极运动的磁细菌，以及赤道附近磁细菌运动向两极的机率的均等性，磁细菌的趋磁行为现象才完整起来。

磁细菌一般生存在一种微好氧的环境中，科学家将它们分为“铁氧化物型磁细菌”和“铁硫化物型磁细菌”。

磁细菌为什么会对地磁场产生行为上的感应而“识别路径”呢？

原来，这类细菌是依靠体内的指南针——磁铁矿石结晶粒（又称磁小体）来识别方向的。这些磁铁矿晶体是由细菌从外界环境中摄取铁，通过一定的生理反应生成的。非常有趣的是，大多数磁细菌体内的磁小体能够排列成链状，宛如一串黑色珠链。

在生物研究中，利用磁小体制成磁性细胞，一方面可以有效地完成细胞融合和减少污染，另一方面也使得细胞分离变得容易。在医药卫生事业上，因为磁小体属于生物磁铁，不会产生细胞毒性，因而利用它来进行载运药物，开展靶器官定位治疗，对治疗内脏、组织水平以及癌症等疾病有着重要意义；在磁性记录材料工业方面，由于磁小体的细微均匀程度，使用它来制造计算机的记忆元件、录音、录相磁带等，都将提高产品质量，优良于人工制成的磁小颗粒。同时，对趋磁细菌的研究，还将对地质学中，对地磁场和磁铁矿石形成原因的研究，开拓一新的视野。

我们相信，在不久的将来，磁细菌将为人类的生活增添更多的乐趣和风采。