Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 17.9. Сравнение нормированных кривых ступенчатого индуцированного намагничивания (светлые кружки) и размагничивания в переменном поле (темные кружки) для креветок P. azte-cus (А) и морских желудей (Б).
20 40 Б0
что о четкой локализации магнитного материала в тканях говорить не приходится. В то время как общее содержание магнетита в раковине в 6 раз больше, чем во внутренних тканях, намагниченность ткани вдвое выше, чем раковины.
2.3.3. Другие измерения
Небольшие креветки Palaemonetes pugio (Crustacea, Caridea) обитают в эстуариях или соленых маршах и не мигрируют на большие расстояния. Они питаются главным образом эпифитами морских растений и разлагающимися остатками животных и растений. Эти рачки могут жить в воде с очень широким диапазоном солености (Morgan, 1980). Образцы для измерений отлавливали в тех же местах и одновременно с ювенильными особями Penaeus aztecus. Свойства 15 хорошо промытых интакт-ных экземпляров креветок (с длиной тела от 21 до 31 мм), убитых непосредственно перед лабораторным исследованием, определяли с помощью магнитометра. Значения и естественной, и приобретенной намагниченности креветок ненамного превышали фоновые (NRM-ot 0,4-КГ11 до 2,0-10“11 A m2; SIRM от 1,1 -КГ11 до 6,0-10-11 А-м2).
Уровень индуцированной намагниченности был проверен также в двух пробах морской воды. Первая проба-около 1 см3 искусственной морской воды-была заморожена в магнитном поле 100 мТл. Измеренная намагниченность составила 1,5-Ю-10 А м2. NRM второй пробы, взятой из Галвестонской бухты, была равна 3,1 • 10“11 А м2. После намагничивания при 400 мТл IRM составила ~ 4,0-10-11 А м2. Таким образом, для обеих проб намагниченной замороженной морской воды индуцированные остаточные намагниченности лишь слегка превышали уровень фона, но были меньше, чем NRM большинства измеренных усоногих раков и креветок.
3. Обсуждение
3.1. Остаточный магнетизм креветок и усоногих раков
Креветки Penaeus aztecus и морские желуди Balanus eburneus и В. amphitrite niveus обладают значительным уровнем индуцированной намагниченности. У многих экземпляров только что убитых креветок и усоногих раков также была обнаружена NMR. Уровень намагниченности не может быть приписан воде, в которой эти животные жили. Из результатов измерения отмытых и препарированных особей следует, что вклад пищевого или иного постороннего магнитного загрязнения также пренебрежимо мал. К тому же для креветок Palaemonetes pugio из тех же мест обитания уровень намагниченности был незначительным. Исходя
из этого, мы пришли к выводу, что креветки рода Penaeus и усоногие раки рода Balanus обладают собственным магнитным материалом.
У креветок магнитный материал сконцентрирован в основном в головогруди, но он не локализован в какой-то специфической структуре. Так, хотя намагниченность была наивысшей для головного отдела, диффузный магнитный материал регистрировали также в мышечной ткани грудного отдела. Направление магнитного момента головогруди варьирует от препарата к препарату, но полученные данные указывают на преимущественную вертикальную ориентацию. Для усоногих раков вектор намагниченности лежит преимущественно в плоскости билатеральной симметрии и, как правило, компланарен плоскости основания. Магнитный материал был найден как в раковине, так и в мягких тканях, но детали его распределения остались невыясненными.
Измеренные магнитные свойства ракообразных указывают на то, что источником поля является магнетит, хотя окончательная его природа не установлена. Для обеих групп кривая намагничивания начинает выравниваться при величине приложенного поля 200 мТл, a IRM насыщается при 300 мТл. При размагничивании переменным полем с максимальным значением 20 мТл величина NRM уменьшается до одной четвертой исходной, в то время как для намагниченных креветок она падает до половины. Намагниченные креветки и усоногие раки, как правило, полностью размагничиваются в переменном поле 60 мТл. Все эти данные характеризуют магнитный материал ракообразных как мягкий ферромагнетик и хорошо согласуются с результатами, полученными для магнетита (Me Elhinny, 1973), но не гематита или других соединений железа.
Доменная структура магнитного материала креветок и усоногих раков еще не выяснена, но уже можно сказать, что магнитные единицы представляют собой не просто изолированные одиночные домены. Кривые постепенного намагничивания и последующего размагничивания переменным полем пересекаются при значении поля ~ 35 мТл для креветок (рис. 17.9, А) и 33 мТл для усоногих раков (рис. 17.9, Ь'). Отношение остаточной намагниченности в этой точке к намагниченности насыщения составляет около 0,30 для креветок и около 0,38 для усоногих раков. Абсцисса указанной точки пересечения соответствует коэрцитивной силе, а степень симметрии между двумя кривыми связана с силой взаимодействия между магнитными доменами (Cisowski, 1981). Коэрцитивная сила, таким образом, составляет около 35 мТл для креветок и 33 мТл для усоногих раков, но для того, чтобы уменьшить намагниченность вдвое, необходимо переменное поле величиной 20 мТл для креветок и 33 мТл для усоногих раков. Отношение намагниченности для напряженности поля, равной коэрцитивной силе, к намагниченности насыщения (около 0,3 для креветок и 0,38 для усоногих раков) значительно меньше 0,5-значения, ожидаемого для невзаимодействующих однодоменных частиц магнетита. В то же время эти значения близки к величине 0,27, полученной для зубцов хитонов (сильно взаимодействую-
