趋磁细菌是一类能够在细胞内合成大量纳米级磁铁矿 (Fe₃O₄) 或胶黄铁矿(Fe₃S₄) 磁性矿物 (称为磁小体) 的微生物，它们在铁元素和碳、硫、氧、磷等元素循环、铁矿物形成和沉积物磁性增强中发挥重要作用。

地质与地球物理研究所地球深部结构与过程研究室古地磁与年代学实验室、中-法生物矿化与纳米结构联合实验室林巍博士及其合作导师潘永信研究员等，通过对我国北京、山东和海南等地淡水至咸水环境中趋磁细菌多样性和地理分布特征的系统研究，结合德国、巴西等地区已有的趋磁细菌DNA序列进行的系统发育比较和统计分析，首次发现趋磁细菌不仅在全球范围具有一定的地理分布特征，而且其群落结构与水体盐度显著正相关（Spearman’s ρ=0.619, P<0.05），说明盐度是控制趋磁细菌分布差异和多样性变化的重要环境因子之一。

图1：代表性趋磁细菌的透射电子显微镜照片。

图2：不同地点趋磁细菌系统发育的主坐标分析，趋磁细菌群落结构与盐度明显相关。

该项研究的意义在于：趋磁细菌在自然界湖泊和海洋环境中普遍存在，具有趋磁性而易于从环境样品中直接磁富集，因此建立趋磁细菌的生物地理分布与环境因子之间的关系具有重要的环境意义。趋磁细菌磁小体具有种群特异性的特点、且磁小体能在沉积物中保存下来形成化石，化石磁小体或可作为一种新型“古盐度计”。另外，该项趋磁细菌的生物地理分布研究结果，支持著名的Baas-Becking微生物生态分布受环境控制的假说，进一步丰富了微生物地理学理论。本研究工作得到中国科学院和国家自然科学基金资助。