Magnetische bacteriën langs verschillende wegen ontstaan

Sommige bacteriën oriënteren zich tijdens het "zwemmen' op het magnetische veld van de aarde. Dit vermogen wordt ontleend aan de aanwezigheid van ultrafijne magnetische deeltjes in hun cellen. De bacterie maakt deze magnetosomen, ingekapseld in een membraan, uit materialen die hij uit zijn omgeving opneemt. De bacterie heeft een permanent magnetisch dipoolmoment, waardoor hij een uitwendig magnetisch veld "voelt'. Het effect werd in de jaren zeventig ontdekt door een staafmagneet bij de bacteriën te houden: zij concentreerden zich dan aan de zuidpool.

Bij de meeste magnetotactiele bacteriën bestaan de korrels uit ijzeroxyde, ofwel magnetiet (magneetijzersteen), het meest voorkomende en meest stabiele magnetische materiaal. Maar bij sommige soorten bestaan de magnetosomen uit ijzersulfide, zoals de mineralen greigiet en pyriet. Bacteriën met ijzeroxyde heeft men ook in het laboratorium kunnen kweken, maar die met ijzersulfide niet. Daardoor was het tot nu toe niet duidelijk in welke relatie de twee soorten tot elkaar staan.

Amerikaanse microbiologen hebben nu magnetisch gevoelige bacteriën verzameld in sulfidehoudende sedimenten en wateren langs de kusten van New England. Uit onderzoek aan de RNA-moleculen van deze bacteriën (moleculen die de genetische code overbrengen) blijkt dat alle bacteriën met magnetosomen van ijzeroxyde tot de alfa-subgroep van de Proteobacteria behoren. Daarentegen zijn bacteriën van het ijzersulfide-type verwant aan die van de delta-subgroep van de Proteobacteria. Vermoedelijk heeft de gevoeligheid voor magnetisme zich dus in de loop van de evolutie onafhankelijk bij twee verschillende soorten bacteriën ontwikkeld (Science 259, p. 803).

De onderzoekers noemen het opmerkelijk dat beide soorten bacteriën onafhankelijk van elkaar een mechanisme hebben verkregen waardoor ze waarschijnlijk in staat effectiever voedsel te vinden: de ene door het zelf produceren van ijzeroxyde en de andere door het produceren van ijzersulfide.