趋磁细菌的多样性与应用研究|万娟等-CR

主要观点总结

文章介绍了地磁场如何影响地球生命和宜居性，特别是趋磁细菌的研究。趋磁细菌能够利用地磁场进行定向导航，其机制涉及生物矿化作用形成的磁小体。文章综述了趋磁细菌的多样性、磁小体生物矿化机制以及磁小体的应用进展，并探讨了未来的突破方向。研究成果对于理解生物感磁行为的机制、地球生命起源和地外生命的探索具有重要意义，并在材料学和生物医学等领域有应用潜力。

关键观点总结

关键观点1: 地磁场对地球生命和宜居性的影响。

地球生命经过漫长演化适应了地磁场环境，许多生物演化出利用地磁场的能力，趋磁细菌是典型代表。

关键观点2: 趋磁细菌的多样性及起源。

趋磁细菌广泛分布于不同环境中，多样性超出预期，起源可能与早期地球环境的极端条件有关。

关键观点3: 磁小体的生物矿化机制。

磁小体是由生物膜包裹的铁磁性纳米颗粒，其合成受精密调控，不同趋磁细菌的磁小体形成机制仍在研究中。

关键观点4: 磁小体的应用。

磁小体在材料学、生物医学等领域有应用潜力，如药物精准递送、肿瘤靶向治疗等。非趋磁细菌中合成磁小体的突破为磁小体的应用开辟了新前景。

文章预览

地磁场如何影响地球生命和宜居性是地球科学、生命科学、行星科学等共同关注的前沿问题。地球生命经过漫长的演化不仅适应了地磁场环境，许多生物还演化出主动利用地磁场的能力，趋磁细菌就是其中的典型代表。趋磁细菌可以在细胞内通过生物矿化作用形成磁小体，磁小体是由生物膜包裹的铁磁性纳米颗粒（Fe3O4或 Fe3S4），一般在细胞中成链状排列，像“指南针”一样赋予细菌沿地磁场定向导航的能力。趋磁细菌是认识生物感磁起源和演化的重要研究对象，对于理解生物感磁行为的机制、认识地球生命起源、探索地外生命等都具有重要意义。磁小体具有生物膜包裹、单磁畴结构、颗粒尺寸均一、化学纯度高等独特性质，在材料学和生物医学等领域有巨大的应用潜力。 近日，中国科学院地质与地球物理研究所行星科学与前沿技术重点实验室地 ………………………………