磁螺菌游泳模式的切换

微需氧的趋磁细菌磁螺菌利用细胞两极各一根鞭毛沿磁场线游泳。人们认为这种趋磁行为使细胞能够以最大效率寻找最佳氧浓度。我们分析了在外部大于地磁场的磁场中游泳的磁螺菌细胞的轨迹，并表明每个细胞可以在快速和慢速游泳模式之间非常迅速地（在 < 0.2 s 内）切换。在靠近玻璃表面的地方，观察到了多种轨迹，从系统性地偏离磁场线的直线游泳到各种螺旋线。一个模型可以解释这些观察结果，该模型假设快速（慢速）游泳仅由尾随（前导）鞭毛的旋转引起。我们使用一种新方法测定了该细菌的磁矩，获得的值为 (2.0 $\pm$ 0.6) $\times$ $10^{-16}$ Am$^2$。发现该值与将轨迹定量拟合到我们模型所得出的参数相一致。