趋磁细菌，一种可以与地球磁场对齐的细菌

　　趋磁细菌，一种可以与地球磁场对齐的细菌，在一个新的地方被发现。之前在陆地和浅水中观察到，对热液喷口的分析证明，它们也可以在海洋深处生存。

　　

趋磁细菌，一种可以与地球磁场对齐的细菌，在一个新的地方被发现。之前在陆地和浅水中观察到，对热液喷口的分析证明，它们也可以在海洋深处生存。这些细菌能够在不适合其典型需求的理想环境中生存。趋磁细菌之所以引起人们的兴趣，不仅是因为它们在地球生态系统中所扮演的角色，而且还因为它们在寻找外星生命方面的作用。它们存在的证据可以在岩石中保存数十亿年。它们的磁性倾向也可以提供磁极如何随时间变化的记录。这一新发现给研究人员带来了希望，即磁性细菌可能会在更多意想不到的地方被发现，在地球上，甚至可能在火星或更远的地方。

趋磁细菌似乎有超能力。就像漫威漫画中的万磁王一样，它们可以“感知”地球的磁场。这些微小的生物含有磁小体，一种包裹在薄膜中的铁晶体，它们按照地球磁场的方向排列，并像指南针一样为细菌指明方向。这使得细菌沿着地球磁场南北向的方向行进，就像火车在磁轨上行驶一样。作为其生命周期的一部分，它们在自然界碳、氮、磷等关键元素的生物地球化学循环中起着重要作用。在陆地和浅水中对它们进行了很好的研究，但很少在深水中进行研究，因为在深水中收集它们可能是一个挑战。

2012年9月，包括东京大学研究人员在内的一个团队开始了一次前往西太平洋南马里亚纳海槽的科学海洋巡航。他们使用名为HYPER-DOLPHIN的远程操作水下航行器，从水下2787米(几乎是东京天空树高度的4.5倍，是纽约帝国大厦高度的6倍多)的热液喷口处收集了一个“烟囱”。当海水渗透到地下时，热液喷口就形成了，最终被岩浆加热到400摄氏度，导致海水重新沸腾。喷出的水将矿物质和金属沉积到海洋中，这些矿物质和金属堆积起来形成烟囱，为许多独特的生命形式提供了温暖、丰富的栖息地。

“我们在烟囱上发现了趋磁细菌，这是我们没有预料到的。由于烟囱的形状，它缺乏这些细菌通常喜欢的清晰的垂直化学梯度，”东京大学科学研究生院的副教授Yohey Suzuki解释说。“我们收集的细菌主要含有'子弹'形状的磁小体，我们认为这是一种'原始'形式，因此推断它们在几千年来没有发生太大变化。事实上，我们发现它们的环境与大约35亿年前的早期地球相似，据估计，当时趋磁细菌的祖先已经出现。”

用磁铁从烟囱边缘收集细菌。研究小组随后检查了遗传数据，发现它们与硝化细菌有关，硝化细菌在深海环境中的碳固定中起着重要作用，但不知道它含有任何趋磁基团。

Suzuki说:“深海热液喷口吸引了人们的注意，不仅因为它是独特的水下生物的发源地，还因为它可能是外星生命的类似栖息地。我们对细菌进行采样的环境类似于我们认为的火星表面仍有流水的环境，大约30亿年前。”

趋磁细菌中磁性颗粒的化石残骸(被称为磁化石)可以在岩石中保存数十亿年。这些磁化石可以帮助研究人员拼凑出古老的地磁历史，是寻找外星生命的良好候选者。1996年，大约有36亿年历史的火星陨石艾伦·希尔斯84001在全球引起了轰动，因为它似乎含有来自细菌类生命的铁晶体化石。这一说法一直受到广泛争议，但Suzuki仍然对未来的发现抱有希望:“趋磁细菌为早期细菌多样化提供了线索，我们希望它们能在地球以外的地方被发现，也许是在火星或冰冷的卫星上。目前，我们将继续在地球上各种类型和年龄的岩石中寻找更多的证据，这些岩石以前被认为是不存在的。”

Bullet-shaped magnetosomes and metagenomic-based magnetosome gene profiles in a deep-sea hydrothermal vent chimney.