باکتری‌های مغناطیسی مرموز شاید در هدایت لاک‌پشت‌های دریایی هنگام مهاجرت نقش داشته باشند
مهارت‌های ناوبری فوق‌العاده حیوانات مهاجر که آن‌ها را قادر می‌سازد تا مسیرها را به خاطر بسپارند و دنبال کنند، ممکن است به حساسیت آن‌ها به میدان‌های مغناطیسی زمین و همچنین به تعاملات با باکتری‌های مغناطیسی که درون آن‌ها زندگی می‌کنند، مرتبط باشد.
در حالی که رابطه بین این باکتری‌های مغناطیسی و میزبان‌های حیوانی آن‌ها تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است، رابرت فیتاک، استاد دانشگاه مرکزی فلوریدا، یک پایگاه داده جامع از DNA حیوانات ایجاد کرده است.
او می‌گوید: «اولین مطالعه‌ای که انجام دادیم این بود که مجموعه داده‌های موجود را بررسی کنیم و خلاصه کنیم که این باکتری‌ها را در کدام حیوانات پیدا کردیم.»
این پایگاه داده صدها میلیون توالی دارد که نشان دهنده حضور باکتری‌های مغناطیسی مختلف است. فیتاک می‌خواهد از این ابزار برای کسب بینش‌های عمیق‌تر در این ارتباط جالب استفاده کند.
پایگاه داده‌ای از باکتری‌های مغناطیسی
فیتاک توضیح داد که آن‌ها حدود ۵۰,۰۰۰ مطالعه علمی قبلی را بررسی کردند و تحقیقات خود را به یک پایگاه داده جهانی از اطلاعات ژنتیکی گسترش دادند. این امر به آن‌ها اجازه داد تا مکان این باکتری‌ها را بر اساس تریلیون‌ها توالی ژنتیکی خلاصه کنند.
این پایگاه داده که اوایل امسال در Data in Brief منتشر شد، از اطلاعات موجود در آرشیو عمومی Sequence Read از مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی استفاده می‌کند.
فیتاک بر روی سازمان‌دهی توالی‌های DNA از گونه‌های حیوانی مختلف که با باکتری‌های مغناطیسی شناخته شده تطابق داشتند، تمرکز کرد. این تلاش برای کمک به پژوهشگران، از جمله خودش، برای تمرکز بر نقش‌های زیست‌محیطی و اکولوژیکی باکتری‌های مغناطیسی یا شناسایی حیوانات میزبان بالقوه است.
باکتری‌های مغناطیسی و ناوبری
فیتاک تاکید کرد که فهم عمیق‌تر از ناوبری حیوانات می‌تواند در حفظ گونه‌های در حال انقراض یا حفاظت شده نقش حیاتی داشته باشد. او توضیح داد که دانستن اینکه این حیوانات کجا و چطور حرکت می‌کنند می‌تواند به تصمیم‌گیری‌های مدیریتی دقیق‌تر کمک کند.
او همچنین در حال بررسی این است که آیا باکتری‌های مغناطیسی در مناطق خاصی از حیوان، مانند بخش‌هایی از سیستم عصبی، زندگی می‌کنند که ممکن است به آن‌ها اجازه دهد باکتری‌ها را حس کنند. فیتاک معتقد است که این باکتری‌ها می‌توانند به عنوان یک ابزار ناوبری برای حیوانات کار کنند یا پشتیبانی اضافی برای موجوداتی مانند پرندگان یا لاک‌پشت‌های دریایی که از میدان مغناطیسی زمین برای ناوبری استفاده می‌کنند، ارائه دهند.
فیتاک می‌گوید: «این مثل یک قطب‌نمای میکروبی است و ما در حال مطالعه این هستیم که چگونه این کار ممکن است انجام شود.» او افزود: «ما فکر می‌کنیم حیوانات از میدان مغناطیسی زمین مانند یک قطب‌نما استفاده می‌کنند.»
فیتاک به یکی دیگر از مزایای بالقوه این پژوهش اشاره کرد: دانشمندان می‌توانند یاد بگیرند که حیوانات چگونه میدان‌های مغناطیسی را حس می‌کنند و این دانش را در کاربردهای مختلف، مانند تحویل دارو، به کار گیرند.
او همچنین تاکید کرد که هنوز هیچ مدرک قطعی وجود ندارد که حیوانات از باکتری‌های مغناطیسی برای ناوبری استفاده می‌کنند. فیتاک تاکید کرد که کشف اصلی آن‌ها حضور این باکتری‌ها در حیوانات است، اما هنوز معلوم نیست که این باکتری‌ها به ناوبری کمک می‌کنند یا نه.
او توضیح داد که در حالی که هنوز نمی‌دانند آیا باکتری‌ها میدان‌های مغناطیسی را برای حیوانات حس می‌کنند یا نه، شواهدی دارند که نشان می‌دهد این باکتری‌ها درون آن‌ها زندگی می‌کنند. آن‌ها کشف کردند که برچسب‌های ژنتیکی، که نشانی از باکتری‌هایی که آهنربا تولید می‌کنند هستند، درون حیوانات مختلف از جمله انسان یافت می‌شوند.
کشف فو‌سیل‌های مغناطیسی
وجود و استفاده‌های انسانی بالقوه از باکتری‌های مغناطیسی به سرعت به موضوعی جالب توجه تبدیل می‌شود. اوایل امسال ، دانشمندان فو‌سیل‌های مغناطیسی غول‌پیکر – کریستال‌های مغناطیسی بزرگ بر جای مانده توسط میکروارگانیسم‌ها – را در رسوب‌های ۵۰,۰۰۰ ساله از خلیج بنگال کشف کردند. این‌ها جوان‌ترین فو‌سیل‌های مغناطیسی غول‌پیکر گزارش شده تا به امروز هستند.
باکتری‌های مغناطیسی مگنوتاکتیک کریستال‌های نانومتری از مگنتیت یا گرایجیت تولید می‌کنند که از آن‌ها برای ناوبری در شرایط مختلف در ستون آب یا رسوب اشباع استفاده می‌کنند. وقتی این باکتری‌ها می‌میرند، کریستال‌ها که به آن‌ها فو‌سیل مغناطیسی گفته می‌شود، باقی می‌مانند.
این فو‌سیل‌های مغناطیسی به خواص مغناطیسی رسوبات کمک می‌کنند و اطلاعات ارزشمندی درباره تغییرات محیطی گذشته ارائه می‌دهند.
