Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
Von Frisch K., 1974. Animal Architecture, Harcourt Brace Jovanovich, New York, pp. 93-94.
Von Frisch K„ Lindauer M. (1961). Uber die “Missweisung” bei den rich tungswei-senden Tanzen der Bienen, Naturwissenschaften, 48, 585-594.
Walcott C„ Green R. P. (1974). Orientation of homing pigeons is altered by a change in the direction of an applied magnetic field, Science, 184, 180-182.
Walker H.M., Bittermann M.E., 1985. Conditioned responding to magnetic fields by honeybees, J. Comp. Physiol., in press.
Wiltschko W., Wiltschko R. (1972). Magnetic compasses of European robins, Science, 176, 62-64.
Yorke E.D. (1979). A possible magnetic transducer in birds, J. Theor. Biol., 77, 101-105.
Yorke E.D. (1981). Two consequence of magnetic material found in pigeons, J. Theor. Biol., 89, 533-537.
Глава 19
БИОМАГНЕТИЗМ БАБОЧЕК. ИЗУЧЕНИЕ DANAUS PLEXIPPUS (LEPIDOPTERA, DANAIDAE)
Брюс Дж. Мак-Фадден, Дуглас С. Джонс1
1. Введение
Исследование магнитного материала живых организмов охватывает широкий круг объектов-от бактерий до человека. До недавнего времени считалось, что лишь в немногих таксонах встречается способность к биосинтезу магнитного минерала магнетита (Lowenstam, 1981). Как видно из других работ, включенных в настоящую книгу, в последние годы проводилось много исследований по идентификации магнитного материала у представителей всех классов позвоночных и экспериментальному изучению поведения соответствующих видов животных. Однако аналогичные исследования на беспозвоночных пока крайне малочисленны. В настоящей главе обсуждаются недавние биомагнитные исследования, проведенные на чешуекрылых - в основном на бабочках Danaus plexippus.
Биомагнетизму чешуекрылых уделялось сравнительно мало внимания. Можно упомянуть о том, что у совки Noctua pronuba изучалось «компасное» чувство (Baker, Mather, 1982). Результаты этих экспериментов показывают, что совки, помещенные в ориентационную клетку (аппарат Гельмгольца), реагируют на изменение направления внешнего магнитного поля изменением собственной ориентации. Авторы сделали вывод, что совкам (так же как пчелам и голубям; см. Dyer, Gould, 1981; Wiltschko et al., 1981) магнитное чувство может служить добавочным механизмом ориентировки в пространстве, особенно в облачные дни и ночи, когда невозможна ориентировка по Солнцу или звездам. Джонс и Мак-Фадден (Jones, MacFadden, 1982) обнаружили магнитный материал у активно мигрирующей данаиды D. plexippus (подробнее см. ниже). Джангрейс (Jungreis, 1982) предприняла поиски биомагнитного материала у девяти видов мигрирующих и немигрирующих бабочек (дневных и ночных) и сверчков. Она нашла, что только данаиды обладают значительной намагниченностью.
1 Bruce J. MacFadden, Florida State Museum, University of Florida, Gainesville, Florida 32611. Douglas S. Jones, Department of Geology, University of Florida, Gainesville, Florida 32611.
В этой главе приводятся результаты экспериментов по поиску магнитной биоминерализации у бабочки D. plexippus. Исследование данного вида было предпринято в первую очередь потому, что у него сильно выражена миграционная активность, и было интересно выяснить, играет ли здесь какую-либо роль магнетизм. Помимо поиска биогенного магнитного материала у данаид эта работа позволила поставить несколько общебиологических вопросов, остававшихся вне поля зрения в предыдущих работах по биомагнетизму у представителей других таксонов. Различно ли количество магнитного материала у самцов и самок? На какой стадии онтогенеза обособляется или синтезируется магнитный материал? Есть ли значительная разница в количестве магнитного материала у мигрирующих и немигрирующих видов? Вначале мы рассмотрим уже опубликованные результаты Джонса и Мак-Фаддена (Jones, MacFadden, 1982), а затем представим новые экспериментальные данные о времени синтеза магнитного материала в ходе онтогенеза и результаты сравнительного изучения D. plexippus и других данаид.
2. Распространение и жизненный цикл D. plexippus
В этом разделе представлен краткий обзор имеющихся данных (Brower,
1977) о биологии и жизненном цикле интересующего нас вида. Бабочка D. plexippus-представитель обширного семейства Danaidae, особенно широко распространенного в тропиках. Насколько известно, большинство данаид ведет относительно оседлый образ жизни, тогда как американский вид D. plexippus активно мигрирует. Это очень широко распространенный вид, его ареал простирается от Канады на севере до Патагонии на юге (Clark, 1941). В период, охватывающий конец весны, лето и раннюю осень, популяции D. plexippus можно обнаружить на большей части территории Северной Америки, где источником пищи для них служит ваточник, Asclepias (обширный род, включающий более 100 видов). Осенью североамериканские популяции осуществляют широкомасштабные миграции на юг (на расстояния до 4000 км) и таким образом избегают суровых зим. Некоторые западные колонии зимуют в Калифорнии; однако места зимовок восточных колоний стали известны сравнительно недавно. В 1970-е годы на очень ограниченном участке гористой местности на севере Мичоакана (центральная Мексика) была обнаружена зимующая колония данаид. Было подсчитано, что на территории одной из таких хорошо изученных «стоянок» (пункт а) одновременно находилось 13,8 млн. бабочек, а во всем горном районе число зимующих особей достигало 100 млн. (Brower, 1977).
