Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
з 6S> 1,5 х 2,5 --- 12 0,9 1,3 8 --- 1 6 20
Лагуна Родриго-де- • • 0,9 10 0,09 1,4 --- 8 1,5
Фрейтас
5 ® 2,5 > 1000 40 1,3 1,4 30 --- 2,4 17 25
Залив Гуанабара в 0,9 10 0,1 1,3 --- 8 1,5
• •
¦ о 2,5 --- 70 0,3 0,4 11 --- 8 48 8,9
8 5x9 --- 30 0,4 2,1 20 --- 54 326 50
R средний радиус, определенный по данным оптической и/или электронной микроскопии; N-среднее число кристаллов, обнаруживаемых
в цитоплазме; и-средняя скорость при В = 9,3 Гс; тр„„ время реверсии, рассчитанное из уравнения (1) для В = 9,3 Гс; т -среднее время реверсии
во время U-образного разворота, измеренное при В = 9,3 Гс; L-средний диаметр U-образного разворота при В = 9,3 Гс; ш-оценочное значение
магнитного момента; mBJkT- соотношение между энергией магнитного взаимодействия и тепловой энергии при локальном значении Я„ = 0,25 Гс’
хв0 (рассчитанное) - время реверсии во время U-образного разворота, рассчитанное из уравнения (1) для В --- В0 = 0,25 Гс.
Рис. 14.9. Полученная с помощью просвечивающей электронной микроскопии фотография пресноводной бактерии, содержащей две параллельные цепочки, образованные электроноплотным веществом.
Рис. 14.10. Наблюдаемый в световой микроскоп образец, содержащий три различных микроорганизма. Стрелки указывают на микроорганизмы, обозначенные под номерами 1, 2 и 3 в табл. 14.1.
и(или) электронного микроскопа; среднее число участков с высокой электронной плотностью во внутриклеточном пространстве; средние скорости движения v0; времена U-образного разворота т и его диаметры L в магнитном поле 9,3 Г с; величины магнитного момента, полученные с
помощью электронной микроскопии и(или) путем наблюдения за U-об-разным поворотом; величины отношения тВ0/кТ и времена реверсии, рассчитанные для локального геомагнитного поля.
При оценке величины магнитного момента по данным электронной микроскопии мы предполагали, что 80% объема электроноплотных участков занимает магнетит (Towe, Lowenstam, 1967; Blakemore, 1982).
4. Выводы
Обнаружение различных типов магниточувствительных микроорганизмов (Moench, Konetzka, 1978; Blakemore et al., 1980; Kirschvink, 1980; Frankel et al., 1981; Esquivel et al., 1983), а также различий в поведении микроорганизмов из разных водоемов, характеризующихся различными геомагнитными полями [в районе городов Форталеза (Frankel et al.,
1981), Манаос, Сальвадор и Рио-де-Жанейро], заставило нас более широко взглянуть на явление магниточувствительности (магнито-таксиса).
Находящиеся далеко друг от друга магниточувствительные микроорганизмы могут рассматриваться как невзаимодействующие магнитные диполи. Выстраиваясь во внешнем магнитном поле величиной В0, магнитные диполи в среднем поворачиваются на угол 0, значение которого определяется уравнением
<cos0> =L(mB0/kT), (3)
где Цх) = coth х — l/х-функция Ланжевена для классического парамагнетизма, а тВ0/кТ-соотношение между энергией магнитного взаимодействия и тепловой энергией. При х« 1 L-> 0 и диполи слабо ориентированы в магнитном поле, тогда как при x>0L=;l и диполи практически полностью ориентированы в магнитном поле «cos 0) ~ 1). Положим, что скорость движения микроорганизмов в данной среде равна v0. Средняя скорость миграции вдоль силовой линии магнитного поля определяется выражением (Teague et al., 1979)
<!)> = v0 <cos 0>, (4)
где величина <(cos 0) определяется уравнением (3).
Когда mB0/kT^ 1, средняя скорость миграции составляет около 30% мгновенной скорости. Это означает, что даже в этом случае маг-ниточувствительность дает селективное преимущество организмам. Так, в Рио-де-Жанейро (В0 = 0,25 Гс, магнитное наклонение I ~ 25°) для микроорганизма, у которого mB0/kT = 1 (например, когда тм = = 1,6-10“13 ед. СГСМ), мы имеем <(и> = 0,3vo, а вертикальная составляющая скорости миграции, определяющая собственно скорость, с которой микроорганизм движется ко дну, равна
ОХ, = <V> sinl ~ 0, li?0.
Приведенные в табл. 14.1 оценочные значения m показывают, что для
