Магнитное поле. Все живые организмы находятся в области магнитного поля Земли

Все живые организмы находятся в области магнитного поля Земли. Характер влияния магнитных полей на развитие бактерий еще мало исследован. Воздействие дополнительными более мощными полями иногда приводит к стимуляции их роста. Так воздействие магнитным полем напряженностью в 12000 А/м приводило к некоторому ускорению роста Ps.aeruginosa, S.epidermidis, Halobact. salinarium. Действие переменных магнитных полей обычно более эффективно, чем постоянных. В естественной среде обитания бактерий магнитные поля такой напряженности не встречаются.

По всей видимости, магнитное поле Земли не оказывает заметного влияния на развитие бактерий. Однако существуют бактерии, иногда их называют магнитобактерии, способные регулировать направление своего движения в соответствии с направлением силовых линий магнитного поля. Это так называемый магнитотаксис. Магнитотаксис обнаружен у некоторых кокков, палочек, спирилл. Культуры магнитобактерий получить трудно, а их кокковидные формы в культурах пока вообще неизвестны. Сравнительно подробно исследована в культуре магнитобактерия Aquaspirillum magnetotacticum. Это микроаэрофильный хемогетеротроф.

Магтитобактерии обитают в морских маршах, заболоченных пресноводных водоемах и окислительных прудах для очистки сточных вод, т.е. в водоемах с малоподвижной водой. Их численность здесь иногда может быть весьма значительной. В области действия постоянного магнита, поднесенного к пробам воды и ила из окислительного пруда, иногда можно собрать до 10⁶-10⁷ клеток таких бактерий в мл воды. Недавно обнаружено, что эти бактерии весьма многочисленны в морях. Н-р, в поверхностных слоях ила бассейна Санта Барбара в Тихом океане на глубине 598 м обнаружены кокки, палочки и вибрионы, содержащие магнитосомы.

Клетки магнитобактерий содержат магнитосомы – кубические или октаэдрические кристаллы магнетита. У спирилл по длинной оси клетки расположено около 22 кристаллов с гранями порядка 50 нм длиной. В процессе деления дочерние клетки получают равное количество кристаллов. Содержание железа в клетках магнитобактерий довольно велико, до 3.8%, тогда как у обычных бактерий железа содержится не более 0.025%.

В слабых магнитных полях (40-8 А/м) магнитобактерии перемещаются со скоростью до 70 мкм/с вдоль линий поля. В нашем северном полушарии бактерии плывут в сторону южного полюса магнита или северного полюса Земли. В южном полушарии, наоборот, магнитобактерии плывут в сторону южного полюса Земли. Направление силовых линий магнитного поля Земли таково, что в результате движения вдоль этих линий бактерии в прудах и болотах оказываются у поверхности ила, где много пищи и мало молекулярного кислорода.

Воздействие сильным магнитным полем приводит к изменению направления движения магнитобактерий. Потомки этих магнитобактерий, развивающиеся в обычных условиях, т.е. под воздействием магнитного поля Земли, сохраняют направление движения, свойственное бактериям данного полушария. Если бактерии экранированы, т.е. этот признак генетически не предопределен. В культуре легко могут быть получены мутанты, лишенные магнитосом и магнитотаксиса. Эти мутанты накапливаются в культуре. Не трудно представить себе, что клетки, не отягощенные столь большим количеством железа, как клетки дикого типа, получают преимущество и размножаются быстрее. Поэтому очевидно, что в природных условиях наличие магнитотаксиса для бактерий жизненно необходимо и способствует их выживанию. Магнитосомы в большом количестве накапливаются в осадках в свободном состоянии. Показано, что биогенные магнетиты обнаруживают высокий естественный остаточный магнетизм и являются его первоисточником в морских осадках.

Дата добавления: 2014-01-20