地磁场变化对趋磁细菌多样性影响的实验研究

地球上生命的起源和演化都是在地磁场中进行的，地磁场的变化不仅能够影响部分生物的行为和生理活动，甚至可能改变生物圈的演化趋势。因此，探索地磁场对生命的影响已成为地球科学和生命科学共同关注的热点问题。趋磁细菌是利用地磁场进行定向导航的代表性生物类群，也是研究生物感应地磁场变化机理的理想模式生物。本项目拟以趋磁细菌为研究对象，综合利用透射电子显微镜、岩石磁学手段和分子生态学技术，研究不同模拟地磁场条件下趋磁细菌种群多样性的变化,揭示地磁场强度和方向对趋磁细菌群落结构的影响,探讨趋磁细菌响应地磁场变化的机理。本研究有助于深入认识地质历史时期地磁场变化与趋磁细菌种群演化的关系。

地磁场是生命进化过程中一个重要的地球物理场，地球上生物的演化都是在地磁场环境中进行的。探索地磁场对生命的影响已成为地球系统科学研究的前沿问题。本项目以利用地磁场进行定向的代表性生物类群趋磁细菌为研究对象，通过实验室模拟与野外研究相结合，综合利用交叉学科手段，研究了地磁场变化对趋磁细菌的可能影响。利用分子生态学方法结合电子显微镜观察，在我国典型湖泊和近海环境中发现并鉴定了多个属于变形菌门和硝化螺旋菌门的趋磁细菌新类群，丰富了该类微生物的多样性信息。实验室模拟研究发现地磁场变化可以影响部分趋磁细菌类群的生长、多样性、趋磁运动速度以及磁小体的磁学性质等；野外研究结果初步表明地磁场强度的变化可能影响趋磁细菌的大尺度地理分布和种群多样性。在上述研究结果的基础上，初步探讨了趋磁细菌响应地磁场变化的机理。