ينشأ المجال المغناطيسي عن حركة الدقائق المشحونة وتتناسب قوته مع كمية الشحنات وحركتها. والمجال المغناطيسي هو أحد أشكال القوة الكهرومغناطيسية. على مستوى الجسيمات تحت الذرية مثل الإلكترون ينشأ العزم المغناطيسي نتيجة البرم المغزلي (Spin). كما ينشأ المجال المغناطيسي نتيجة مرور التيار الكهربائي في موصل. وهنا يمكن أن يكون المجال المغناطيسي مستقرا (Static) إذا تولد عن تيار كهربائي مستمر (Direct current)؛ كالذي يتولد عن بطارية، أو يكون متناوبا عندما ينشأ عن تيار كهربائي متناوب (Alternative current) كما في الكهرباء المستخدمة في المنازل والمعامل وغيرها. المجال المغناطيسي المستقر أو المستمر هو الذي لا يتغير مع الزمن، على عكس المجال المغناطيسي المتناوب الذي يتغير مع الزمن. ولبعض المواد مثل الحديد خاصية مغناطيسية نتيجة احتواء ذراتها على إلكترونات مفردة غير مرتبطة بلفٌ مغزلي متماثل.

تقاس قوة المجال المغناطيسي بوحدات تيسلا (T = Tesla)، كما تُستخدم وحدات أصغر هي: غاوس Gauss = G))؛ حيث إن:

T = 10⁴G

كما تُرفق هذه القيم عادةً بقيم التردُّد للموجات المغناطيسية ووحداتها بالهيرتز (Hz).

الكرة الارضية تعمل كمغناطيس نتيجة وجود صهير الحديد، ومواد مشحونة متحركة في مركزها. وهكذا للأرض مجال مغناطيسي إلا أنه ضعيف؛ فهو يكون بقوة بين 75 إلى 25 ميكروتيسلا (µT) في القطبين وخط الاستواء على التوالي. مع ذلك فهو يقي الأحياء من التأثيرات المدمرة للأشعة الكونية والأشعة فوق البنفسجية. وحيث إن الخلايا الحية تحتوي على الكثير من الأيونات والمركبات المشحونة وبعض المواد الممغنطة، فمن غير المستبعد أن يكون للمجالات المغناطيسية تأثيرات مختلفة عليها. وهكذا يُوجد المجال المغناطيسي أينما توافر التيار الكهربائي أو تبادل الأيونات، ليس في الكواكب فقط، وإنما في القلب مثلا حيث يكون بقوة ^10–10 تيسلا أو في الدماغ ^15–10 تيسلا (Pregolato, 2015 & (Tarlac.

وبسبب ضعف المجال المغناطيسي الأرضي، يلجأ الباحثون إلى استخدام مجالات مغناطيسية بقوّى مختلفة من أجل دراسة تأثيرها على الفعاليات الحيوية في مجاميع الأحياء المختلفة. من خلال استعراض تأثير المجالات المغناطيسية على الأحياء الدقيقة والفطريات، يؤكِّد الباحثون أن الاستجابة لها واضحة، ليس في هذه المجاميع فقط، وإنما في جميع الممالك الأحيائية الخمسة، على الرغم من وجود اختلافات في آليات الاستجابة (et al., 2007 (Pazur

تستجيب العديد من أنواع البكتيريا الممغنطة (Magnetotactic bacteria) والأحياء الحقيقية النواة الوحيدة الخلية كالحيوانات الابتدائية الدوارة (Dinoflagellates) والهدبيات وكذلك الفطريات للمجالات المغناطيسية هي البكتيريا الممغنطة بكتيريا تُظهر انجذابا مغناطيسيا (Magnetotaxis) حيث تتحرك بواسطة أسواط، وتتوجه حركتها بالمجال المغناطيسي المحلي الضعيف بما يصل إلى 0.5 غاوس (Gauss) أو ^4–10 × 0.5 تيسلا (T). هذه البكتيريا تتحسس المجال المغناطيسي بواسطة أجسام مغناطيسية (Magnetosomes) في السايتوبلازم (1975 Blakemore). يتألف الجسم المغناطيسي من بلورة حديدٍ مغناطيسي (Ferrimagnetic) محاطة بغشاء خاص (شكل 11-2 و11-3).

شكل 11-2: بكتيريا ممغنطة تحتوي على الاجسام المغناطيسية. عن: https://images.app.goo.gl/cs4J72RvcWDX59rz6

شكل 11-3: البكتيريا الممغنطة التي تحتوي على سلسلة من الأجسام المغناطيسية. الشكل في المربع يوضخ تفاصيل الجسم المغناطيسي. عن: (Schuler, 2008).