中國學者PNAS文章：生物感磁研究新進展

　　在國家自然科學基金項目（項目編號：41330104，41621004，41374074）等資助下，中國科學院地質與地球物理研究所地球與行星物理重點實驗室、中-法生物礦化與納米結構聯合實驗室生物地磁學研究團隊林巍副研究員、潘永信研究員等與合作者在微生物礦化和生物感磁的起源研究中取得重要進展。研究成果以“Origin of microbial biomineralization and magnetotaxis during the Archean”（微生物礦化和趨磁性起源于太古代）為題于2017年2月13日在線發表于美國Proceedings of the National Academy of Sciences（PNAS）。

　　趨磁細菌通過基因控制礦化作用在細胞內合成納米級的鐵磁性顆粒，它們多呈鏈狀排列，使細菌能夠在地磁場中定向運動（趨磁性運動）。趨磁細菌作為生物礦化和生物感磁機理的模式類群，對其起源和演化的研究有助于揭示早期生物礦化出現的時間和理解古地磁場對生物演化的影響。

　　研究人員綜合利用宏基因組學、系統發育基因組學、譜系年代學等技術方法，從基因組水平重建了已知趨磁細菌的系統發育關系，發現其礦化基因簇是隨著基因組一起演化。進一步分析顯示，趨磁細菌在距今30億年前（~3.4-3.2Ga）就已經出現，是地球上最早起源的既能感應磁場又能進行礦化的生物類群。趨磁運動和生物礦化功能幫助微生物適應早期地球的強輻射等極端環境。據此推斷，中太古代地球磁場已經出現且強度不低于趨磁細菌感磁運動所需的最低磁場強度，當時海洋已經存在穩定的氧化-還原過渡帶，為趨磁細菌的起源和演化提供了有利條件。