科學雜誌上的一則報告稱,最近在死亡之穀附近發現了一種具不同尋常特性的細菌。盡管有些細菌能夠像候鳥一樣產生微小的磁鐵用於導航,這種新發現的細菌卻是第一個被發現能夠產生2種磁性粒子的細菌。
報道內容, "一組新的硫酸鹽還原菌中的一種可培養的產膠黃鐵礦趨磁細菌"描述了在實驗室中培養這種細菌的第一次成功嚐試,為了解這種細菌如何工作開辟了門路,並潛在的利用它的工具為工業和環境清理服務。
在內華達州拉斯維加斯大學的微生物學家Dennis Bazylinski的領導下,該團隊包括Ames實驗室的科學家Tanya Prozorov,對這種培養細菌的特性進行了研究。前身為愛荷華州立大學的研究人員Bazylinski和他的博士後助手Christopher Ldfevre,在死亡穀國家公園邊緣一個名為BadWater的盆地中發現了這種新細菌,命名為BW-1。
趨磁細菌,這種可能是星球上最古老的生物,在胞內產生一種磁性納米晶體,使這種遊泳的細菌能夠沿著地球磁力線方向定向。趨磁細菌為室溫合成大小及形態可控的磁性納米晶體提供了靈感及礦物蛋白來源。這種新發現的細菌的分離,及培養基中單細胞的生長,將使得在很大程度上還未知的在趨磁細菌中膠黃鐵礦(Fe3S4)的生物礦化得到係統化的研究。
"通常來說,細菌能夠生產磁鐵礦或膠黃鐵礦,但不能2者都生產"Prozorov說,"所以這些細菌是某種新的東西。在過去幾年中,我們的研究小組已經使用電子顯微鏡及後續的測量對許多不同細菌的磁性進行了研究。"
"很顯然,確定胞內磁性納米晶體的形態和化學特性是了解它們物理性質的關鍵"她補充道。
除了盡努力在體外生產這種納米粒子,細菌納米晶體在呈現不同的形態如柱狀和齒狀等方麵仍然具有優越性。
對DNA詳細檢查後發現,BW-1有2套磁性樣基因,不同於其他隻產生一種礦物及隻含有一組磁性基因的細菌。這表明,BW-1產磁鐵礦和膠黃鐵礦極有可能是分別由2套基因單獨控製。這可能在大量生產其中任何一種礦物用於特定應用非常重要。
由於在物理學和磁學性質上稍有不同,膠黃鐵礦在某些應用中可能更優於氧化鐵。膠黃鐵礦在沉積記錄中也是一種重要的磁性礦物,被認為在現代或者古代環境中的鐵硫循環發揮顯著作用。
這些研究結果可能為膠黃鐵礦形成的化學條件提供重要的見解,將引發包括微生物學家、材料學家和天體生物學家在內的科學界的極大興趣。
(來源:生物穀)
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