Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Киршвинк Дж. -> "Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2" -> 18

Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.

Киршвинк Дж. Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 — М.: Мир, 1989. — 525 c.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка): biogenniymagnetitt21989.djvu
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 223 >> Следующая

всех изученных микроорганизмов тВ0/кТ> 1. Из этих данных следует, что магнитотаксис может представлять собой более эффективный механизм направленного перемещения микроорганизмов по направлению ко дну, чем хемотаксис (Frankel, 1982; 1984).
Магнитный момент, которым обладают эти микроорганизмы, создает вокруг них магнитное поле, величина которого убывает с расстоянием. Напряженность такого поля на расстоянии в один радиус от поверхности этих микроорганизмов должна быть выше напряженности локального магнитного поля. Таким образом, когда эти организмы находятся близко друг к другу, их магнитное взаимодействие может быть более существенным, чем воздействие на них геомагнитного поля.
Рис. 14.11. Тринадцать бактерий, относительное расположение которых напоминает расположение кристаллов, показанное на рис. 14.12. Эти кокковидные бактерии были фиксированы в отсутствие сильного внешнего магнитного поля.
Рис. 14.12. Кристаллы, обнаруженные в культуре клеток A. magnetotacticum, полученной от Р. П. Блейкмора (R. P. Blakemore). Взаимное расположение этих кристаллов обусловлено магнитным взаимодействием между ними.
На рис. 14.11 представлены кокковидные бактерии, которые подверглись фиксации в отсутствие сильного внешнего магнитного поля. Судя по фотографии, между этими бактериями существует магнитное взаимодействие, причем их взаимное расположение сходно с тем, которое наблюдается у кристаллов магнетита, выделенных из клеток А. magnetotacticum (рис. 14.12). Это магнитное взаимодействие не проявляется при наблюдении за живыми микроорганизмами, вероятно, потому, что энергия их собственного движения намного больше энергии данного взаимодействия.
Одни и те же бактерии, взятые в местах с различными характеристиками геомагнитного поля, различаются по числу и форме магнитных кристаллов. По-видимому, соотношение между величиной геомагнитного поля и магнитным моментом микроорганизмов таково, что произведение величины магнитного момента на напряженность локального геомагнитного поля примерно постоянно.
На рис. 14.5-14.8 представлены микроорганизмы, для которых характерно наличие около 1500 не отличающихся строгой взаимной упорядоченностью электроноплотных участков. Это наблюдение заставляет предполагать существование иных, новых механизмов, лежащих в основе магниточувствительности. Хотя число электроноплотных участков у этих организмов в 100 раз выше, чем у бактерий, их магнитный момент превышает магнитный момент бактерий всего примерно в 10 раз. Тщательный анализ обнаруживает определенную упорядоченность в некоторых агрегатах, образованных участками с высокой электронной плотностью. Подобное распределение электроноплотных участков может быть признаком существования иного механизма чувствительности к магнитному полю, основанного на наличии пространственно упорядоченных магнитных диполей, с помощью которых можно обнаружить пространственные изменения магнитного поля.
Вместе с тем микроорганизмы, использующие геомагнитное поле при ориентации, должны уметь эффективно реагировать на изменения этого поля, а также на изменения своего положения относительно магнитного поля.
Следовательно, если при изменении внешнего электромагнитного поля происходит отклонение микроорганизмов от их траектории движения, то коррекция движения должна осуществляться за период, меньший, чем время между двумя последовательными изменениями в окружающей среде. Это означает, что время реверсии должно быть достаточно малым с биологической точки зрения, определяемой длительностью жизни микроорганизма и его размерами.
Как показали Френкель и Блейкмор (Frankel, Blakemore, 1980), ориентация в магнитном поле возможна в том случае, если энергия магнитного взаимодействия выше энергии теплового движения, mB0/kT> 1. Это условие выполняется, когда величина магнитного момента составляет тм = 1,6-10"13 ед. СГСМ, а величина геомагнитного поля, характерного для рассматриваемой местности, 0,25 Гс. При
Рис. 14.13. Зависимость времени реверсии (т) при В0 = 0,25 Гс от куба радиуса некоторых магниточувствительных микроорганизмов. Кривая / построена, исходя из уравнения (1), в предположении, что величина магнитного момента т = 1,6-10“13 ед. СГСМ для всех рассмотренных микроорганизмов. Темные квадраты-значения средних времен реверсии, полученные для значений т, приведенных в табл. 14.1. Заштрихованная область - ожидаемый интервал времен реверсии т.
постоянной величине т [уравнение (1)] время реверсии т должно расти как куб радиуса клетки микроорганизма. С увеличением размера организмов резкое замедление т при неизменной величине тм должно приводить к потере способности эффективно реагировать на магнитные воздействия. Примером такого замедления % при постоянном значении тм может служить кривая на рис. 14.13, рассчитанная для В0 = 0,25 Гс. Анализ данных, приведенных в табл. 14.1, показывает, что величина т растет с увеличением объема микроорганизмов, и при этом рост величины т замедляется. На рис. 14.13 приведены значения т, полученные для данных значений т и В0 = 0,25 Гс. Эти данные наводят на мысль о существовании верхнего предела размеров организма, выше которого магниточувствительность уже не может служить эффективным механизмом ориентации.
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 223 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed