Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 25.9. Кривые размагничивания переменным током и приобретения IRM для головы лесной мыши. Представлены усредненные данные для трех взрослых мышей (один самец, две самки). Точка пересечения двух кривых дает величину коэрцитивной силы (44 мТл) и степень взаимодействия между гранулами (R = 37%). Эти данные позволяют предположить умеренное взаимодействие между однодоменными кристаллами магнетита. (J. L. Kirschvink, личное сообщение.)
образца в постоянном поле и размагничивание в переменном; таким путем можно определить форму и размеры частиц, а также их доменную структуру (Kirschvink, 1983). Кривые намагничивания и размагничивания головы лесной мыши (средние величины для трех особей) представлены на рис. 25.9. Точка пересечения этих двух кривых дает величину коэрцитивной силы 44 мТл (440 Гс), и это позволяет предполагать, что магнитный материал представлен однодоменными частицами магнетита. Результаты измерения взаимодействия между частицами (R = = 37%) и асимметрия этих двух кривых указывают на значительную степень группировки магнитных частиц, вероятно в виде цепочек, аналогично тому, как это имеет место у бактерий, обладающих магнито-таксисом (Frankel et al., 1979), или же в виде небольших отдельных кластеров. Спектр коэрцитивности, близкий к описанному выше, получен и для тканей других позвоночных, например решетчатых костей лосося (Kirschvink, 1983).
4.2. Гистологические исследования
Поскольку в магнитометрических исследованиях головы грызунов была определена только общая локализация магнитного материала в переднедорсальной части черепа, для более точной локализации были использованы гистологические методы (Mather et al., 1982). К настоящему времени таким путем исследованы четыре вида грызунов: европейские лесные мыши (молодые и взрослые животные, точный возраст которых не известен, так как они были пойманы кошками); лабораторные мыши
(возраст 10 дней); лабораторные крысы линий Брэттлборо (возраст 5 дней) и Лонг-Эванс (возраст 7 нед.); золотистые хомячки (взрослые, возраст 18 мес).
В подготовке образцов для гистологического исследования участвовал Джон X. Кэннаф (Манчестерский университет). Целую голову вначале фиксировали в 5%-ном нейтральном формалине (не менее двух суток), заливали в стандартный воск и резали образцы при помощи салазочного микротома MSE. Срезы толщиной 12 мкм собирали при помощи чувствительной к давлению пленки, помещали на предметные стекла, покрытые альбумином Мейера, и сушили в течение 2 сут в термостате при 50°С. Пленку и адгезивный материал удаляли, погружая предметные стекла сначала в ацетон, а затем в хлороформ, и проводили срезы через ксилол и серию спиртов до дистиллированной воды. Срезы окрашивали на окисное железо при помощи берлинской лазури, для чего помещали образцы в теплый раствор из равных количеств 4%-ного ферроцианида калия и 4%-ной соляной кислоты [максимум на 10 мин в термостате при 60°С (Hutchison, 1953) или на 30 мин при комнатной температуре]. После этого срезы промывали в дистиллированной воде, обезвоживали в серии спиртов, слегка контрастировали в эозине, просветляли ксилолом и, наконец, заключали их в депекс. Для анализа срезов использовали обычный световой микроскоп; при этом любые отложения окисного железа выявлялись по синей окраске. Контрольные пробы показали, что частицы магнетита геологической природы после описанной выше обработки дают синий осадок.
Принимая во внимание результаты магнитометрии, гистологическому исследованию вначале подвергали преимущественно переднедор-
Рис. 25.10. Срезы головы взрослой лесной мыши (самки) после окраски для выявления окисного железа (приготовлены Дж. X. Кеннафом). А. Горизонтальный срез через всю голову, /-раковины решетчатой кости; 2-корень зуба в верхней челюсти. Для ориентировки указаны: 5-носовая перегородка; 4-глаз. Б. Сагиттальный срез через раковины решетчатой кости: виден непрерывный слой окисного железа под поверхностью кости. В. Горизонтальный срез через область зуба в верхней челюсти: видны плотные отложения окисного железа в корне зуба и сплошной слой материала, содержащего окисное железо, под поверхностью кости.
сальную область головы (рис. 25.10, А). У всех животных, кроме лабораторных мышей и крыс линии Брэттлборо, срезы этой области давали положительную реакцию Перля, что указывает на присутствие здесь окисного железа. Интересно, что полное отсутствие окраски наблюдалось у очень молодых животных (5 и 10 дней), т. е. именно в том возрасте, в котором грызуны, по-видимому, еще не реагируют на окружающее магнитное поле (см. выше). У лесных мышей, крыс линии Лонг-Эванс и золотистых хомячков (все они были взрослыми или в старшем ювенильном возрасте) положительное окрашивание наблюдалось в спиральных костях обонятельной области, особенно в раковинах решетчатой кости (рис. 25.10,?). Материал, содержавший Fe(III), располагался в виде полоски толщиной 5-10 мкм на глубине 5-20 мкм от поверхности кости. Ни в одной из мягких тканей, примыкающих к кости (мозг, оболочки, мышцы), окрашивания не наблюдалось. Как известно (Walcott, Walcott, 1982), гемоглобин-комплекс белка с железом-при реакции Перля не окрашивается. Иннервация области, содержащей железо, не выявлялась.
