生物磁学在鸟类定向研究中的进展

地球上广泛存在的地磁场能够为导航提供可靠的信息,因此很多鸟类在迁徙和归巢过程中都使用地磁信息来保证航行方向的正确,在迁徙的鸟类中已经发现有18种是利用地磁罗盘进行定向和导航的。本文从鸟类使用的磁罗盘、航行地图以及磁感应机制等几方面阐述了目前在鸟类生物磁学方面的研究进展。     

生物地磁响应研究进展

地球上的生物每时每刻都受到地球磁场的影响.本文从介绍磁场及地球磁场入手,详细阐述了生物对地球磁场的磁响应现象.从候鸟到厌氧细菌,大量生物已被证实可对磁场产生生理和行为响应,即表现为磁场影响生物的生理发育,且提供地磁信息作为"罗盘"与"地图",指导动物远距离迁徙或短距离扩散等.关于生物磁响应的机制,目前有两种假说得到广泛认可,即磁颗粒介导的磁受体假说和依赖光并基于自由基对的磁响应假说,而近期由中国科学家提出的磁蛋白生物指南针模型更是引起了广泛关注,但至今尚缺乏生物活体验证.目前,全球变化背景下的地磁场变化面临加剧风险,而国际上(尤其是国内)对生物磁响应现象的研究才刚刚起步,相关研究亟待深入开展,以便为应对地磁场变化提供基于生物磁响应的科学依据.     

鸟类磁感受的生物物理机制研究进展

行为学实验表明,许多鸟类能够感受到地磁信息,并利用地磁信息完成迁徙或归巢。地磁场信息能提供可靠导航信息,磁力线可提供罗盘信息,而磁场强度和倾角可提供位置信息。文章介绍了鸟类磁感受机制的两种重要假说——基于磁铁矿的磁感受假说和化学磁感受假说,阐明了两种假说的理论原理及实验证据,对地磁信息传导神经通路与处理脑区做了评述,并展望了其发展方向。     

生物磁感应机制的研究进展

生物磁感应指的是生物感知磁场的强度与方向,并做出相应响应的能力。自发现迁徙的鸟类可以感应地磁场已过去了半个多世纪,期间的研究发现,几乎所有的动物门类都可以找到能感磁的动物。可相关的磁感应机制仍未被阐明。目前,有两种主流的磁感应假说,分别是基于磁铁矿颗粒和隐花色素的化学自由基对。本文简述了对生物感磁现象的主线研究,并总结了重要的磁感应机制的研究进展。希望本文可以促进磁生物学各交叉学科的交流与发展,为早日攻克这一难题做出贡献。     

趋磁细菌磁小体研究进展

趋磁细菌能在细胞内形成由膜包裹的纳米级单畴磁性颗粒——磁小体。磁小体的形成是受生物严格控制的矿化过程,包括铁离子的吸收、转运和结晶成核等。磁小体膜在磁铁矿（Fe3O4）晶体的形成中起着重要的作用。主要介绍近年来关于磁小体形成过程和参与这一过程的蛋白质等方面的一些重要研究进展。     

趋磁细菌磁小体研究进展*

趋磁细菌能在细胞内形成由膜包裹的纳米级单畴磁性颗粒——磁小体。磁小体的形成是受生物严格控制的矿化过程,包括铁离子的吸收、转运和结晶成核等。磁小体膜在磁铁矿(Fe3O4)晶体的形成中起着重要的作用。主要介绍近年来关于磁小体形成过程和参与这一过程的蛋白质等方面的一些重要研究进展。     

隐花色素——生物磁感应蛋白

地磁场影响着自然界的生命活动,候鸟、果蝇等就利用地磁场进行导航迁徙.研究表明,鸟类的视网膜中存在一种蛋白名为隐花色素,作为最可能的磁感应分子和光受体.该蛋白能够在光照条件下,产生自由基对,进行光化学转换.人体内也含有隐花色素蛋白,该蛋白也具有磁感应潜能.本文从地磁感应现象入手,结合最新的研究进展,重点介绍了隐花色素的结构、分类、光反应机制,并且根据光依赖的自由基假说就鸟类感应地磁场这一现象进行了简要阐述,同时对隐花色素研究前景进行了探讨.     

鸟类利用地磁场定向的机制

地磁场和生物体问的相互作用关系是一个很有趣的未解之迷.虽然对地磁场的生物学作用至今还知之不多,为过近来有关鸟类利用地磁场信息定向的研究取得了较大的进展.很多鸟类能够对地磁场和外加磁场信息做出反应,这些反应可能通过磁场一生物化学过程介导.对此,目前有两种被广为接受的解释,一种认为在鸟喙上方存在一个磁场信息感受器,另一种认为通过视觉成像系统感受磁场信息.另外,最近研究发现磁场信息的感知分析功能有明显的单侧优势特征.虽然目前有关鸟类利用磁场信息定向的研究取得了很多进展,但是要想解释并利用鸟类的磁场定向功能还有很多工作要做.本文结合最近的研究发现对这一有趣的问题进行了综述.     

鸟类利用地磁场定向的机制(英文）

地磁场和生物体间的相互作用关系是一个很有趣的未解之迷。虽然对地磁场的生物学作用至今还知之不多,不过近来有关鸟类利用地磁场信息定向的研究取得了较大的进展。很多鸟类能够对地磁场和外加磁场信息做出反应,这些反应可能通过磁场−生物化学过程介导。对此,目前有两种被广为接受的解释,一种认为在鸟喙上方存在一个磁场信息感受器,另一种认为通过视觉成像系统感受磁场信息。另外,最近研究发现磁场信息的感知分析功能有明显的单侧优势特征。虽然目前有关鸟类利用磁场信息定向的研究取得了很多进展,但是要想解释并利用鸟类的磁场定向功能还有很多工作要做。本文结合最近的研究发现对这一有趣的问题进行了综述。     

趋磁细菌蛋白参与磁铁矿生物矿化机制的研究进展

生物矿化是生命体系中的一种重要而又特殊的生理过程。生命体中存在着各种各样的生物矿化产物,从生物体骨骼与牙齿到纳米级的金属氧化物都是生物矿化的产物。生物矿化与普通矿化的最大不同就是其反应过程中有生物分子、生物代谢、细胞以及有机基质的参与。多种生物因素参与的矿化反应,不仅反应条件温和,而且反应产物具有更好的材料性能和生物兼容性,最为典型的是趋磁细菌可以通过生物矿化过程形成尺寸均一、单磁筹的生物膜包裹着的磁性纳米晶体——磁小体。本文主要介绍了趋磁细菌重要磁小体膜蛋白以及铁载体蛋白(铁蛋白)在磁铁矿生物矿化过程中的作用和功能,综述了该领域的最新研究概况。通过对趋磁细菌发生生物矿化过程的深入探讨可进一步揭示生物大分子调控无机矿物生长的分子机制,为仿生合成新型生物材料提供重要的理论依据。