Magnetotaxis
La magnetotaxis es un proceso implementado por un grupo diverso de bacterias gram negativas que implica orientar y coordinar el movimiento en respuesta al campo magnético de la Tierra. [1] Este proceso se lleva a cabo principalmente por bacterias microaerófilas y anaeróbicas que se encuentran en ambientes acuáticos como marismas, agua de mar y lagos de agua dulce. [2] Al detectar el campo magnético, las bacterias pueden orientarse hacia ambientes con concentraciones de oxígeno más favorables. Esta orientación hacia concentraciones de oxígeno más favorables permite que las bacterias lleguen a estos entornos más rápido que si las bacterias se movieran aleatoriamente para encontrar estos entornos a través deMovimiento browniano . [3] Después de orientarse, las bacterias usan flagelos para nadar a lo largo del campo magnético, hacia el ambiente más favorable. [4] La magnetotaxis no tiene ningún impacto en la velocidad promedio de las bacterias. [3] Una vez que estas bacterias mueren, pueden orientarse hacia el campo magnético de la Tierra, pero son incapaces de migrar a lo largo del campo. [4] Estas bacterias ahora se denominan simplemente bacterias magnéticas. [5]
Las bacterias magnéticas (por ejemplo, Magnetospirillum magnetotacticum ) contienen estructuras internas conocidas como magnetosomas que son responsables del proceso de magnetotaxis. Los magnetosomas contienen cristales, a menudo magnetita (Fe 3 O 4 ). Algunas bacterias extremófilas de ambientes sulfurosos se han aislado con greigita (un compuesto de sulfuro de hierro Fe 3 S 4 ). [5] Algunas bacterias magnetotácticas también contienen cristales de pirita (FeS 2 ), posiblemente como un producto de transformación de greigita. [6]Estos cristales están contenidos dentro de una membrana bicapa llamada membrana del magnetosoma que está incrustada con proteínas específicas. Hay muchas formas diferentes de cristales, sin embargo, la forma del cristal suele ser consistente dentro de una especie bacteriana. [2] La disposición más común de los magnetosomas es en cadenas, lo que permite crear un momento dipolar magnético máximo . [1] Dentro de las bacterias, puede haber muchas cadenas de magnetosomas de diferentes longitudes que tienden a alinearse a lo largo del eje longitudinal de la célula bacteriana. [4] El momento dipolar creado a partir de las cadenas de magnetosomas permite que las bacterias se alineen con el campo magnético a medida que se mueven. [1]
Al orientar hacia los polos de la Tierra, las bacterias marinasson capaces de dirigir su movimiento hacia abajo, hacia los sedimentos anaeróbicos / microaeróbicos. En el hemisferio norte, las bacterias que buscan el norte se mueven hacia abajo, mientras que en el hemisferio sur, las bacterias que buscan el sur dominan y se mueven hacia abajo. Los científicos pensaron originalmente que las bacterias que buscan el sur se moverían hacia arriba en el hemisferio norte, hacia concentraciones muy altas de oxígeno, y serían seleccionadas negativamente para que las bacterias que buscan el norte dominen en el hemisferio norte y viceversa. Sin embargo, se han encontrado bacterias que buscan el sur en el hemisferio norte. Además, las bacterias magnéticas, que buscan tanto el norte como el sur, se encuentran incluso en el ecuador magnético de la Tierra, donde el campo se dirige horizontalmente. Algunos aspectos de la magnetotaxis aún no se comprenden completamente. [1]
Ver también
notas y referencias
- ^ a b c d Lefevre, CT; Bazylinski, DA (4 de septiembre de 2013). "Ecología, diversidad y evolución de bacterias magnetotácticas" . Revisiones de Microbiología y Biología Molecular . 77 (3): 497–526. doi : 10.1128 / MMBR.00021-13 . PMC 3811606 . PMID 24006473 .
- ^ a b Yan, Lei; Zhang, Shuang; Chen, Peng; Liu, Hetao; Yin, Huanhuan; Li, Hongyu (octubre de 2012). "Bacterias magnetotácticas, magnetosomas y su aplicación" . Investigación microbiológica . 167 (9): 507–519. doi : 10.1016 / j.micres.2012.04.002 . PMID 22579104 .
- ^ a b Smith, MJ; Sheehan, PE; Perry, LL; O'Connor, K .; Csonka, LN; Applegate, BM; Whitman, LJ (agosto de 2006). "Cuantificación de la ventaja magnética en magnetotaxis" . Revista biofísica . 91 (3): 1098-1107. Código Bibliográfico : 2006BpJ .... 91.1098S . doi : 10.1529 / biophysj.106.085167 . PMC 1563769 . PMID 16714352 .
- ↑ a b c Frankel, Richard B (2003). "Imanes biológicos permanentes" . Interacciones hiperfinas . 151 (1): 145-153. Código Bibliográfico : 2003HyInt.151..145F . doi : 10.1023 / B: HYPE.0000020407.25316.c3 .
- ↑ a b Dusenbery, David B. (2009). Vivir a microescala: la física inesperada de ser pequeño . Cambridge, Mass .: Harvard University Press. ISBN 9780674031166.
- ^ Mann, Stephen; Sparks, Nicholas HC; Frankel, Richard B .; et al. (1990). "Biomineralización de greigita ferrimagnética (Fe 3 S 4 ) y pirita de hierro (FeS 2 ) en una bacteria magnetotáctica" . Nature (publicado el 18 de enero de 1990). 343 (6255): 258–261. doi : 10.1038 / 343258a0 .
Otras lecturas
- Odenwald, Sten (15 de marzo de 2002). El ciclo 23 . Prensa de la Universidad de Columbia. págs. 57 –62. ISBN 978-0231120791.
enlaces externos
- Magnetotaxis en bacterias
- ¿Los animales realmente usan el magnetismo de alguna manera interesante para navegar? (El Café de la Astronomía)
- Magnetorecepción
- Impuestos (biología)
