Магнитная восприимчивость организмов - Павлович С.А.
Скачать (прямая ссылка):
Скаты, клюворылые и гимнотовые рыбы, проявляющие высокую чувствительность к электрическому и магнитному полю, передвигаются весьма своеобразно, без--помощи движений хвоста, поэтому их тело во время плавания вытянуто по прямой линии и почти неподвижно. По мнению Н. W. Lissmann, при этом не искажается картина действующего поля и облегчается анализ приходящей в мозг информации.
По данным J. A. Berge (1979), наиболее чувстви* тельны к флюктуациям геомагнитного поля и связанным с ним пульсациям земных электрических потоков угри. При этом американский угорь реагирует на электроток, направленный перпендикулярно к оси тела, а европейский — на электроток любого направления. Важно подчеркнуть, что передняя часть угря в 4—5 раз чув* ствительнее задней. Полагают, что угри мигрируют параллельно электрическим токам Земли.
J. Zoeger et al. (1981) обнаружили магнетит в голове тихоокеанских дельфинов (Delphinus delfis), обладающих, как известно, уникальными навигационными способностями. Местом локализации магнитного материала оказалась серповидная складка мозга, прилегающая к своду черепа и располагающаяся на 2 см сзади от места соединения затылочной, теменной и лобной костей. Магнитный момент ткани, содержащей магнетит, был равен 2-10-8 А-м2. Интересно, что полное размагничивание мозговой ткани дельфинов происходило в очень слабом переменном магнитном поле напряженностью приблизительно 102 А/м, что превышает земное всего лишь в 2 раза. Такой силы поле существенно не сказывалось даже на величине естественного остаточного магнетизма палеонтологических пород.
Электронномикроскопическое исследование и химический анализ выявили в ткани серповидной складки дисковидные, непрозрачные, анизотропные железосодержащие частицы магнетита, отличающиеся су пер магнетизмом. Глыбки магнетита были оплетены густой сетью нервных окончаний, которые, по-видимому, являются составными элементами магниторецепторного аппарата. По предположению авторов, магнитодетекторная ткань дельфинов настолько хрупка, нежна и пластична, что способна деформироваться в земном магнитном поле и, значит, воспринимать самые незначительные изменения в величине и направлении геомагнитного поля в целом и его составляющих в отдельности.
Приведенный краткий обзор данных об ориентационных эффектах магнитного поля на самых разных представителей животного мира подкрепляет компасную модель магнитной чувствительности. У птиц и дельфинов, обладающих высокими навигационными способностями, у магнитотаксических бактерий обнаружен и достаточ-
«о хорошо изучен субстрат магнитной чувствительности, содержащий кристаллы магнетита. У птиц эти кристаллы включают огромное количество доменов и образуют день, которая может служить биомагнитным компасом. Ткань, содержащая магнетит, у птиц и дельфинов тесно связана с головным мозгом и, по-видимому, составляет основу органа восприятия магнитного поля. Геомагни-тотропные реакции пчел тоже обусловлены наличием у них магнетита, причем размеры и форма его кристаллов такие же, как и у магнитотаксических бактерий, хотя содержание этого материала у тех и других относительно невелико. Можно ожидать, что магнетит будет обнаружен и у термитов, проявляющих чувствительность к магнитному полю. Поиски магнетита у высших животных и человека пока не увенчались убедительным успехом. Органно-тканевой магнетизм у них может, как нам кажется, определяться и другими субстратами, в частности ферритином — наиболее возможным предшественником магнетита, который в особенно больших количествах обнаруживается в селезенке и печени, отличающихся, по нашим данным, относительно низким уровнем диамагнетизма.
- 4 -
ГЛАВА
КЛЕТОЧНАЯ И ОРГАННО-ТКАНЕВАЯ МАГНИТОВОСПРИИМЧИВОСТЬ
4 ноября 1845 г. М. Фарадей открыл диамагнетизм, а 18 декабря на Королевском обществе он сделал доклад «Новое магнитное действие», в котором отметил, что магнит отталкивает «множество биологических веществ, таких, как дерево, кость, сухую телятину, свежее и сушеное мясо, свежую и сухую кровь, кожу и яблоко». С этих исследований М. Фарадея началось изучение биомагнетизма и магнитной восприимчивости.
4.1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ ОРГАНИЗМОВ
Измерение магнитной восприимчивости (х) слабомагнитных органических веществ можно проводить, используя два основных метода (Чечерников, 1969). Первый из них (метод Фарадея — Секстима и его модификации) позволяет получить абсолютные показатели магнитной восприимчивости и основан на измерении механической силы, действующей на образец, помещенный в неоднородное магнитное поле; второй (метод Гуи и его аналоги) дает относительные величины магнитной восприимчивости, регистрируя механическую силу, воздействующую на объект в однородном поле.
В неоднородном поле с высоким градиентом напряженности на тело с магнитным моментом М действует сила, составляющая которой по оси a (a=xyz) равна:
da '
где М — магнитный момент, Н — напряженность магнит-dH
