Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Киршвинк Дж. -> "Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1" -> 28

Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 - Киршвинк Дж.

Киршвинк Дж., Джонса Д. Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 — М.: Мир, 1989. — 353 c.
ISBN 5-03-001274-5
Скачать (прямая ссылка): biogenniymagnetit1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 150 >> Следующая

В настоящее время стало ясно, что независимо от того, каким именно образом осуществляется магниторецепция, геомагнитное поле следует рассматривать как фактор окружающей среды, имеющий потенциальную значимость для разных таксономических групп. Ниже перечисляются некоторые из наиболее очевидных путей взаимодействия организма с геомагнитным полем. Относительная устойчивость поля в экологическом (в отличие от эволюционного) масштабе времени в сочетании с его географической аксиальной и экваториальной симметрией создают условия для ориентации и навигации. Кроме того, поле испытывает возмущения из-за локальных и региональных изменений в литологии и топографии. Поэтому такие формы рельефа, как горы, острова, побережья и некоторые локальные области спокойного рельефа, можно опознать по особенностям магнитного поля.
Поскольку на электрические токи в ионосфере влияют как солнечное излучение, так и солнечные и лунные приливные силы, магнитное поле на земной поверхности испытывает малоамплитудные вариации с периодами, равными солнечным и лунным суткам, синодическому месяцу и тропическому году. Любая из этих периодических вариаций может действовать как синхронизатор для биологических часов или давать возможность достаточно чувствительным организмам отмечать ход времени.
Наблюдавшиеся в ряде случаев магнитные предвестники землетрясений навели на мысль о том, что с их помощью можно объяснить некоторые сообщения о необычном поведении животных перед землетрясением. Этот умозрительный вывод с легкостью распространяют и на другие катастрофические геофизические явления, скажем ураганы или извержения вулканов.
И, наконец, было выдвинуто предположение, что во время инверсии геомагнитного поля скорости вымирания и видообразования должны увеличиваться в том случае, если уменьшение напряженности поля приводит к изменениям климата или возрастанию потока высокоэнергетических частиц и радиации на земной поверхности. Действительно, в глубоководных колонках осадочных отложений наблюдалась приближенная корреляция между инверсиями поля в течение последних нескольких миллионов лет и появлением и исчезновением некоторых
видов планктона. Альтернативное объяснение может состоять в том, что как инверсии поля, так и изменения фауны обусловлены третьим явлением, таким как удар метеорита. К этому теперь можно добавить, что вымирание или видообразование могли бы происходить в случаях, когда популяции, зависящие от временной или пространственной информации, получаемой через геомагнитное поле, были лишены ее на протяжении многих поколений во время инверсии.
Справедливость упомянутых предположений определяет будущие биомагнитные исследования. Задачей этой главы является описание геомагнитного поля как в геологическом прошлом, так и в наши дни. Чтобы помочь читателю лучше понять связь данного геомагнитного явления с конкретной биологической ситуацией, основное внимание мы будем уделять феноменологии. Некоторые теоретические и методологические сведения будут приведены в этой главе для того, чтобы читатель смог оценить, насколько хорошо мы понимаем различные геомагнитные явления. Поскольку объем главы не позволяет рассмотреть все имеющиеся данные, мы рекомендуем несколько книг по геомагнетизму, содержащих дополнительную практически важную информацию, в частности, Chapman, Bartels, 1940; Matsushita, Campbell, 1967; McElhinny, 1973 и Merrill, McElhinny, 1983. Однако для критического изучения проблемы биомагнетизма читателю нужно обратиться к оригинальной литературе по геомагнитному полю. Следует отметить, что многие из представленных здесь графиков, диаграмм и карт были построены в первую очередь для геофизиков с целью помочь в понимании природы геомагнитных явлений и потому являются идеализированными изображениями существенно упрощенных данных, которые часто значительно отличаются от того, что реально воздействует на магниточувствительный организм.
1.2. Электрические и магнитные поля: основные положения
Одной из главных целей биомагнитных исследований является выяснение природы биологических магниторецепторов. Как следует из названия этого тома, основное внимание исследователей в настоящее время сосредоточено на биогенных материалах, которые могут обладать постоянной или индуцированной намагниченностью. Однако с теоретической точки зрения нужно рассмотреть и другие материалы. Поскольку на движение любого электрического заряда влияют магнитные поля, в качестве потенциальных механизмов магниторецепции следует рассматривать ионные и электронные токи, имеющиеся внутри организмов. Помимо этого биомагнитные исследования должны включать в себя изучение электрорецепции, поскольку магнитное поле, направление или величина которого меняется во времени, всегда сопровождается электрическим полем (закон Фарадея), и организм, движущийся в магнитном
^-415
поле, «видит» электрическое поле, так же как и магнитное. Следовательно, если организм проявляет поведенческую или физиологическую реакцию на магнитное поле, необходимо выяснить, реагирует ли он на магнитное поле прямо через магниторецептор или косвенно через электрическое поле. В свете доказанных электросенсорных способностей различных организмов (см., например Kalmijn, 1974) это приобретает особое значение. Строго говоря, аналогичная проблема существует при рассмотрении реакций организмов на электрические поля. Однако если учитывать только небольшие низкочастотные медленно меняющиеся электрические поля, свойственные естественному окружению биологических систем, то окажется, что магнитные поля, связанные с временными изменениями электрических полей, обычно чрезвычайно слабы. Исключение составляют такие лабораторные условия, когда организм подвергается воздействию импульсных электрических полей. В подобных случаях низкочастотное приближение нарушается (даже если число пульсаций в единицу времени мало) внезапными включениями и выключениями электрического поля, что может приводить к возникновению значительных магнитных полей.
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 150 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed