趨磁細(xì)菌是一類(lèi)能夠在細(xì)胞內(nèi)合成大量納米級(jí)磁鐵礦 (Fe3O4) 或膠黃鐵礦(Fe3S4) 磁性礦物 (稱(chēng)為磁小體) 的微生物,它們?cè)阼F元素和碳、硫、氧、磷等元素循環(huán)、鐵礦物形成和沉積物磁性增強(qiáng)中發(fā)揮重要作用。
地質(zhì)與地球物理研究所地球深部結(jié)構(gòu)與過(guò)程研究室古地磁與年代學(xué)實(shí)驗(yàn)室、中-法生物礦化與納米結(jié)構(gòu)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室林巍博士及其合作導(dǎo)師潘永信研究員等,通過(guò)對(duì)我國(guó)北京、山東和海南等地淡水至咸水環(huán)境中趨磁細(xì)菌多樣性和地理分布特征的系統(tǒng)研究,結(jié)合德國(guó)、巴西等地區(qū)已有的趨磁細(xì)菌DNA序列進(jìn)行的系統(tǒng)發(fā)育比較和統(tǒng)計(jì)分析,首次發(fā)現(xiàn)趨磁細(xì)菌不僅在全球范圍具有一定的地理分布特征,而且其群落結(jié)構(gòu)與水體鹽度顯著正相關(guān)(Spearman's ρ=0.619, P<0.05),說(shuō)明鹽度是控制趨磁細(xì)菌分布差異和多樣性變化的重要環(huán)境因子之一。
該項(xiàng)研究的意義在于:趨磁細(xì)菌在自然界湖泊和海洋環(huán)境中普遍存在,具有趨磁性而易于從環(huán)境樣品中直接磁富集,因此建立趨磁細(xì)菌的生物地理分布與環(huán)境因子之間的關(guān)系具有重要的環(huán)境意義。趨磁細(xì)菌磁小體具有種群特異性的特點(diǎn)、且磁小體能在沉積物中保存下來(lái)形成化石,化石磁小體或可作為一種新型"古鹽度計(jì)"。另外,該項(xiàng)趨磁細(xì)菌的生物地理分布研究結(jié)果,支持著名的Baas-Becking微生物生態(tài)分布受環(huán)境控制的假說(shuō),進(jìn)一步豐富了微生物地理學(xué)理論。本研究工作得到中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家自然科學(xué)基金資助。