Исследование влияния магнитного поля на удельную скорость ассимиляции карбонатного углерода Pseudomonas fluorescens ВКМ В-2170 Геофизическая обсерватория «Борок» Объединенного института физики Земли РАН, Борок; Институт биологии внутренних вод РАН, Борок; Институт биохимии и физиологии микроорганизмов РАН, Пущино Анисимов С.В., Гапеев А.К., Гапеева М.В., Копылов А.И., Крылова И.Н., Масленникова Т.С., Абашина Т.Н., Арискина Е.В., Вайнштейн М.Б., Сузина Н.Е.

КАК МЫ ИЗУЧАЛИ ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА БАКТЕРИИ Для изучения влияния геомагнитного поля на бактерии нами были исследованы ростовые и цитологические характеристики культуры Pseudomonas fluorescens, штамм ВКМ В-2170, помещенной в естественное геомагнитное поле и в объем с компенсированным геомагнитным полем (условным «магнитным вакуумом»). Для компенсации поля использованы ортогональные пары колец Гельмгольца. В качестве основного контролируемого показателя принята удельная скорость специфичного процесса - ассимиляции карбонатного углерода при гетеротрофном росте (мкг С карб. на млрд. клеток в час). Ассимиляцию карбонатного углерода измеряли по включению в клетки 14 С-меченого карбонатного углерода. Численность клеток определяли прямым счетом под микроскопом с применением флуоресцентных красителей и фазового контраста.

Анализ прироста численности обнаружил лаг-фазу (фазу адаптации) и лог-фазу (фазу активного размножения).

Удельная скорость ассимиляции карбоната в лаг-фазе была ниже в «магнитном вакууме», чем в геомагнитном поле. Со временем (в лог-фазе) различия между удельными скоростями ассимиляции карбонатного углерода выравнивались

Таким образом, экспериментально показано, что геомагнитное поле влияет на конкретный биохимический процесс – удельную скорость гетеротрофной ассимиляции карбоната.

Вышеприведенные данные были получены в обычной питательной микробиологической среде без железа (т.е. со следовым содержанием железа) Однако ранее нами было обнаружено, что присутствие растворенного железа в среде ведет к формированию магниточувствительных включений в клетках бактерий, в том числе P. fluorescens ВКМ В Поэтому мы провели дополнительные опыты: сравнили удельные скорости ассимиляции карбоната в геомагнитном поле и в «магнитном вакууме», помещая культуру в среду, дополнительно обогащенную растворенным железом (19 мг Fe/л).

В «магнитном вакууме» небольшое влияние присутствия железа было отмечено только на переходе от лаг-фазы к лог-фазе.

Однако в геомагнитном поле присутствие железа заметно снижало удельную скорость в лог-фазе!

Следует обсуждать не только роль геомагнитного поля, но и роль железа в активности бактерий при влиянии поля Полученные нами данные показали, что присутствие растворенного железа в среде изменяет реакцию бактерий на геомагнитное поле. Если в условиях «магнитного вакуума» присутствие железа практически не проявлялось, то в условиях геомагнитного поля присутствие железа снижало удельную скорость вдвое.

Цитологические анализы показали, что присутствие железа в условиях геомагнитного поля приводило к формированию внутриклеточных магниточувствительных включений Ультратонкий срез клеток Pseudomonas fluorescens. Стрелками указана внутриклеточная локализация электронно-плотных глобул содержащих железо.

В условиях «магнитного вакуума» присутствие железа приводило к образованию неописанных ранее кристаллических структур, расположенных на поверхности клеток Ультратонкий срез клеток Pseudomonas fluorescens. Стрелками указаны локализация электронно-плотных глобул содержащих железо

Следует заключить, что: Геомагнитное поле влияет на специфические биохимические процессы у бактерий (на удельную скорость ассимиляции карбонатного углерода у P. fluorescens). Это влияние проявляется различно на разных стадиях роста. Присутствие в среде растворенного железа достоверно сказывается на степени влияния магнитного поля на бактерии и различно реализуется в цитологии бактерий в зависимости от величины магнитного поля.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ и Благодарим за внимание. Благодарим за внимание.