Магнитная восприимчивость организмов - Павлович С.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 6. Кинематографическая последовательность проявлений маг-нитотаксиса бактерий под микроскопом: а — скопление магнитотаксических бактерий на северном магнитном полюсе водяной капли, бив — миграция магнитотаксических бактерий в противоположном направлении под действием постоянного магнита через 0,5 с (б) и 1 с (в). Отрезок=1 мкм
подтверждают эксперименты R. Р: Blakemore et al. (1979), показавших, что северная разновидность магни-тотаксических бактерий, пассируемая в южном полушарии, приобретает способность мигрировать к южному полюсу Земли. То же достигалось при искусственной имитации условий южного полушария. Правда, для превращения северной расы в южную в этих случаях потребовался длительный период культивирования, который в некоторых опытах продолжался 5—7 недель.
Для доказательства того, что вертикальная составляющая геомагнитного поля определяет полярность маг-нитотаксических бактерий, R. В. Frankel et al. (1981) «север-ищущие» штаммы бактерий помещали в экраны из мю-металла, снижая естественную напряженность поля приблизительно в 100 раз. В этих условиях в культуре магнитотаксических бактерий постепенно возникали особи с обратной полярностью, и их количество нарастало до тех пор, пока популяция не стала содержать одинаковое количество «север-» и «юг-ищущих» бактерий. Микробные особи контрольного штамма, находящиеся вне экрана, первоначальной полярности не изменяли.
Выделить магнитотаксические бактерии в чистой культуре столь же трудно, как и многие другие анаэробные литотрофы. С этой целью используют методику Т. Т. Moench, W. A. Konetzka (1978), основанную на притягательной способности магнита. При поднесении его к сосуду через 15 мин у полюсов скопляется большое количество магнитотаксических бактерий, откуда их извлекают пастеровской пипеткой. Позже эти бактерии в точках наибольшей напряженности поля агглютинируют и выпадают в осадок. Из жидкой среды магнитотаксические бактерии выделяют вместе с сильными маленькими магнитами, предварительно погруженными в нее.
Выращивают магнитотаксические бактерии при температуре 22—30 °С в анаэробных условиях с пониженным содержанием кислорода (6%) или в сосудах, заполненных азотом, на полусинтетических жидких средах, основу которых в зависимости от их происхождения составляет пресноводная или морская вода с примесью ила и добавлением янтарной кислоты, натриевой соли азотной кислоты и сульфата железа.
Для культивирования бактерий, обладающих магни-тотаксисом, D. L. Balkwill et al. (1980) предложили использовать среду, в которую на 100 мл воды добавляют 0,25 мл 0,01 М окиси пятивалентного железа (железистая соль хинной кислоты), 1,0 мл витаминного эликсира, 1,0 мл минерального эликсира, 0,5 мл 1,0 М КН2РС>4, 0,2 мл 0,01% резазурина, 0,75 г винной кислоты, 0,01 г нитрата натрия, 0,005 г тиогликолата натрия. Чистую культуру получают на полужидкой и плотной средах с добавлением 130 мг и 0,85 г ионагара на 100 мл соответственно.
Лучше растут магнитотаксические бактерии на специально подобранных солевых средах при pH 6,7, редуцированных в атмосфере азота с использованием в качестве восстановителя цитрата титана. Жидкая среда, по прописи R. P. Blakemore et al. (1979), содержит 7Q мл дистиллированной воды, 10 мл фильтрата иловой воды, 1 мл витаминного эликсира, 0,5 мл буферного калий фосфата, 5 мг витамина Bj2, 25 мг NH4CI, 10 мг натрий ангидридного ацетата, 0,2 мг резазурина, 90 мг ионагара № 2.
Количество магнитотаксических бактерий в воде колеблется от 200 до 1000 клеток на 1 мл. На жидких искусственных питательных средах через 2—3 месяца их число возрастает от нескольких десятков тысяч до 106— 107/мл. Полностью выросшие культуры образуют черного цвета осадок, который прикрывается ржавым слоем окисленного железа. В полужидкой среде колонии имеют средние размеры и дисковидный характер, на плотной— круглые, выпуклые, с ровными краями.
Выделено несколько неидентифицированных видов морских и пресноводных бактерий, обладающих магни-тотаксисом. Палочковидные формы, полученные R. Р. Blakemore (1975) из морских осадков, как и эшерихии, обладают подвижностью, имеют размеры 3,2 мкм в длину и 0,5 мкм в ширину, по Граму окрашиваются отрицательно. Пресноводные кокки, изолированные Т. Т. Moench, W. A. Konetzka (1978), Т. Т. Moench (1979), ш» диаметру (1,6±0,2 мкм) напоминают макрококки, но в отличие от последних грамотрицательны, подвижны, содержат много поли-р-гидрооксибутиратных гранул и высокое молярное содержание Г + Ц в нуклеоиде (61,7± ±0,7%). У всех вариантов магнитотаксических бактерий
имеются два пучка асимметрично расположенных жгутиков, которые у кокков берут начало от дископодобных структур, находящихся по 10—15 штук на уплощенной стороне (рис. 7).
Лучше других изучены магнитотаксические пресноводные микроаэрофильные спириллы штамма MS-1 с биполярными жгутиками, которые отнесены к роду Aqu-aspirillum (Blakemore et al., 1979; Balkwill et al., 1980).
Рис. 7. Магнитотаксические кокки с цепочкой гранул магнетита между двумя пучками жгутиков. Отрезок =1 мкм
