Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
Описаны разнообразные физиологические и связанные с ними поведенческие эффекты, вызываемые сильными (400-9000 Гс) магнитными полями. Резюмируя, можно сказать, что обнаружено действие этих полей на центральную нервную систему, костный мозг, кору надпочечников, селезенку, печень, почки, кровь и мочу, а также неблагоприятное влияние на частоту зачатий, эмбриональное развитие, морфологию яичников. Наряду с этим описано увеличение продолжительности жизни, общей активности и аппетита, снижение скорости старения, веса тела и агрессивности, более медленное заживление ран. Сильные магнитные поля, по-видимому, увеличивают частоту отторжения раковых трансплантатов у грызунов. Физиологические эффекты полей, близких к геомагнитному (около 0,5-1 мГс), включают гиперплазию тканей, ослабление ферментативной активности, уменьшение продолжительности жизни и плодовитости. Слабые магнитные поля, по-видимому, вызывают и поведенческие изменения, например наклонность к лежачей позе лапами вверх и каннибализму.
В целом эксперименты с очень сильными и очень слабыми магнитными полями указывают на то, что биологический эффект поля проявляется не сразу; видимо, нужно, чтобы животное в течение некоторого времени постоянно находилось в магнитном поле. Возможные механизмы влияния магнитных полей на физиологические процессы (например, на структуру, скорость диффузии или окисления некоторых молекул) рассмотрены в обзоре Barnothy, 1969.
3. Магниторецепция
Накоплено немало данных, указывающих на то, что помимо прямого влияния на физиологические процессы магнитные поля действительно могут восприниматься грызунами. Такого рода способность к магниторецепции означает прямое или косвенное влияние магнитного поля на центральную нервную систему животного. Данные о магниторецепции у грызунов получены в результате исследований, где изучались общеповеденческие ответы на магнитное поле и специфические реакции, связанные с извлечением информации компасного характера.
3.1. Чувствительность к магнитным полям
При исследовании реакций на магнитные поля, не обязательно использующих информацию о направлении, обычно остается неясным меха-
низм влияния магнитного поля на поведение животного. Например, активность монгольских песчанок (Meriones unguiculatus) в качающейся клетке, по-видимому, коррелирует с изменением горизонтальной составляющей геомагнитного поля (Stutz, 1971, 1972). Эта корреляция может быть связана с тем, что животное воспринимает магнитное поле и в соответствии с этим изменяет уровень своей активности; однако не исключено, что этот эффект связан с влиянием окружающего поля на какие-то физиологические процессы, например на работоспособность мышечной системы. Эксперименты, в которых животное может само выбирать обстановку с сильным или слабым магнитным полем, более четко свидетельствуют о наличии магниторецепторных способностей. Например, при исследовании влияния постоянного магнитного поля 1100 Гс на общую активность и потребление пищи и воды годовалых швейцарских мышей-самок помещали на 22 ч в защищенную от света Т-образную камеру, у одного конца которой находился постоянный магнит, а у другого - «ложный магнит». Мыши в условиях свободного поведения обнаруживали тенденцию к повышенной активности и повышенному потреблению пищи и воды, когда находились в сильном магнитном поле, но больше времени проводили в области слабого поля (Russel, Hedrick, 1969).
Сходные данные о предпочтении слабых магнитных полей были недавно получены мною в предварительных опытах на европейских лесных мышах, Apodemus sylvaticus (Mather, неопубликованные данные). Это исследование проводилось в лабораторных условиях на животных, выращенных в лаборатории. Методика была довольно простой. Использовалась камера из оргстекла в форме креста (рис. 25.1); в каждом из ее боковых отсеков находилось колесо для бега, к которому были прикреплены два механических счетчика: один для регистрации числа оборотов по часовой стрелке, другой в противоположном направлении. Снаружи под каждым из трех колес помещали латунный брусок, а под четвертым колесом - магнитный (индукция магнитного поля около полюса 130 Гс). Длинные оси брусков и боковых отсеков камеры совпадали, и северный полюс магнита всегда был направлен от центра камеры. Все бруски были завернуты в полиэтиленовую пленку, чтобы исключить возможные различия в запахе. Таким образом, животное, бегающее в колесе над латунным бруском, находилось в условиях нормального магнитного поля, т. е. 0,5 Гс, а в колесе над магнитным бруском оказывалось в более сильном магнитном поле порядка 14 Гс (таково было поле на расстоянии 3 см от центра магнита). Все устройство помещали внутри непрозрачного пластмассового экрана и закрывали его сверху, чтобы исключить или ограничить влияние зрительных и обонятельных ориентиров. При переносе животного в экспериментальное помещение мы старались лишить его возможности ориентироваться по дороге, чтобы уменьшить вероятность влияния тенденции к хомингу на двигательную активность. Каждую мышь переносили в алюминиевом контейнере, покрытом черной полиэтиленовой пленкой, причем контейнер несли довольно слож-
