Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
Естественную остаточную намагниченность (NRM) измеряли на тщательно очищенных препаратах (тело без крыльев и усиков). NRM ни одного из образцов не превышала уровня фоновых шумов магнитометра (~ 2-10"11 А м2). Затем каждый экземпляр помещали в относительно сильное магнитное поле (5 • 10“2 Тл) известной ориентации и намагничивали в изотермических условиях (рис. 19.1). Во всех образцах была зарегистрирована значительная индуцированная нормальная (изотермическая) остаточная намагниченность (IRM) в пределах от 0,37 до 1,67-10-9 А-м2 (х = 1,27-10~9 А-м2; s = 0,77). Последующие эксперименты с более сильным (3 • 10“1 Тл) постоянным магнитом показали, что значения, полученные в предыдущих измерениях с использованием магнита, создающего поле 5-10“2 Тл, достигали точки насыщения или были близки к ней. Для локализации источника намагниченности десять образцов рассекали на две части-голову с грудью и брюшко (с помощью немагнитных инструментов). На долю головы с грудью пришлось более двух третей всей намагниченности со средним значением 0,88-10~9 А-м2 (от 0,43 до 1,66-10"9 А-м2; 5 = 0,36). Намагниченность девяти абдоминальных отделов была значительно меньше: 0,24-10 ~9 А-м2 (в пределах от 0,14 до 0,49-10“9 А-м2; 5 = 0,18). Дальнейший анализ показал, что большая часть магнитного материала сосредоточена в грудном отделе тела.
Для одного из шести возможных направлений внешнего поля (т.е. положений, в которых держали магнит; рис. 19.1) определили направление вектора индуцированной IRM каждого образца. Оказалось, что у D. plexippus, как и у пчел (Gould et al., 1978), направление вектора индуцированного магнитного момента совпадает с направлением приложенного поля, если магнит находится под углами 0, 90, 180 или 270° к длинной
оси тела. По непонятной причине намагничивание препаратов внешним полем, направленным вдоль оси z (ориентации «верх» и «низ»), не дало согласующихся результатов. Это могло быть обусловлено либо какими-то внутренними свойствами магнитного материала бабочек, либо анизотропией магнита. Было установлено, что незначительные колебания интенсивности или направления индуцированной намагниченности нельзя объяснить половым диморфизмом.
5. Онтогенез минерализации магнитного вещества
Чтобы выяснить, на какой стадии онтогенеза синтезируется магнитный материал, особей D. plexippus выращивали в искусственных условиях. Ежедневно на протяжении всех стадий развития у них измеряли магнитный момент. 13 и 14 апреля 1982 г. яйца и гусеницы (от 1-го до 3-го возраста) были собраны с насаждений ваточника Asclepias humistrata в ботаническом саду Канапаха в Гейнсвилле (Флорида). В течение последующих 3-4 нед велось непрерывное наблюдение за развитием этих особей.
4
в 2
1 * Ю"9
2
<с &
о 6
о
X 4
а>
3"
X 2
то 1 • Ю"10
2
X
д. 8
ТО
X 6
га
о
п 4
S
=J
5 2
X 1 •10“"
S
i-i-
Уровень шума магнитометра
-,J and М 82
1 ПТДШ Y х Возрастная стадия
i__j I____________1
Яйца Личинки N=15 N=12
1 23456789 10 Их Дни после окунливания
|________________________1
Куколки
N=12
1 23456789 10 х Дни после вылуплекия
|_______________________I
Взрослые особи N=10
Рис. 19.2. Индуцированная IRM флоридских бабочек D. plexippus на различных стадиях онтогенеза. Представлены средние значения и границы вариаций. Относительные скорости синтеза магнитного материала для куколок и молодых имаго определены по наклонам линий «наилучшего соответствия»: у = 0,69л + 0,09, г = 0,61 (куколки) и у = 2,13л: + 0,61, г = 0,86 (взрослые особи). В правом конце оси л (J and М 82) представлены данные для бабочек, выловленных в пункте а (Мичоакан, центральная часть Мексики). (Jones, MacFadden, 1982.)
При измерении исходной NRM яиц и гусениц были получены значения в пределах от 1,73 • 10~11 до 2,45 • 10~11 А• м2, мало отличимые от фонового шума измерительного прибора (2• 10— 11 А-м2; рис. 19.2). Ежедневно измеряли NRM гусениц от 1-го до 5-го возраста, затем гусениц помещали в сильное (3-10“1 Тл) магнитное поле, после чего у них определяли величину индуцированной IRM. Отсутствие NRM и крайне низкие значения IRM для всех личиночных возрастов (рис. 19.2) свидетельствуют об отсутствии магнитного материала на этих стадиях онтогенеза.
Окукливание происходило между 22 и 27 апреля. Куколок очищали, помещали в магнитное поле 3-10“1 Тл и затем регистрировали уровень намагниченности. Эту процедуру повторяли ежедневно в течение 10-11 дней куколочной стадии. Значения индуцированной IRM для куколок вначале были низкими (рис. 19.2), но к концу этой стадии жизненного цикла возрастали до 10"10 А-м2; среднее значение, равное 0,95* 10“10 А • м2, позволяет предполагать, что небольшое, но значимое количество магнитного материала синтезируется в переходный период от личинки к взрослой особи. Поскольку между куколкой и окружающей средой происходит только газообмен, появление магнитного материала на стадии куколки, по всей видимости, связано с его синтезом in vivo во время гистологической реорганизации (т. е. не может быть результатом загрязнения).
