Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989), страница 6

Это показывает, что трехвалентное железо, присутствующее в клетках этого штамма в вцпе гидрата оксида, может быть восстановлено до двухвалентного, как и в клетках других штаммов. О диффузионной подвижности магннтосом в клетках А. тадпегогаспсит можно было судить, исходя из мессбауэровских спектров целых клеток, полученных при температурах выше 275 К. Температурная зависимость параметров спектра ферригидрита согласуется с представлением об его ассоциации с магнитосомамн.

Двухвалентное железо в клетках, по-видимому, связано с пептидогликаном клеточной стенки (О(ег е! а1., 1984). Приведенные выше данные позволяют предположить, что кристаллизация Ре,Ол в клетках А. тадпегогасйеит осушествляется следуюшим образом; 1) хиннат трехвалентного железа — 2) гидроксид трехвалентного железа с низкой плотностью упаковки атомов железа — 3) гидроксид трехвалентного железа с плотно упакованными атомами железа (феррнгидрит) — 4) Ре,Ол; при этом двухвалентное железо появляется в виде промежуточного продукта на стадии между 1 и 2. Поскольку ферригидрит содержит только трехвалентное железо, реакция 3- 4 предполагает восстановление '/з атомов железа. Процессы накопления ферригидрита, последующего его восстановления и кристаллизации ГезО, протекают в оболочке магнитосом.

Данные просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения свидетельствуют о существовании в магнитосоме аморфной (ферригцдритной) фазы, а также одиночного кристалла ГезО4 с четко определенными морфологией и ориентацией (Мапп е! а1., 1984). Восстановление ферригидрита до ГезО происходит также у морского хитона-моллюска, относящегося к отряду Ро1ур!асорйога, У этого организма на поверхности зубцов, расположенных на радуле, происходит процесс последовательной минерализации, который приводит к образованию покрытия из ГезОл.

Железо доставляется в верхний слой эпнтелиальных клеток железосодержашим белком ферритином и затем включается в форме ферригидрнта в образовавшийся ранее на поверхности зубца органический матрикс. Наконец, на последнем этапе ферригидрит восстанавливается до Ре,О4. Размер образующихся в результате частиц Ге,Он составляет 0,1 мкм (Топе, 1.оъепз!аш, 1967; К)гзсйн(пй, Ьои епз!ащ 1979). Во всех брюшных сегментах медоносных пчел были обнаружены полоски клеток, содержащих гранулы гидроксида железа (Кп!егЪасЪ е! а1., ! 982). Известно, что медоносные пчелы способны к магниторецепции, а в брюшке у них имеется РезО (ОопИ е! а1., 1978).

Какая-то часть (3. Местбауэровская сиекглросколия содержащегося в гранулах гидроксида железа может выполнять роль предшественника при образовании Ре,О,. Таким образом, кристаллизация РевОз может осуществляться сходным образом у самых разных организмов. Однако для выяснения биохимических деталей этого пропесса и его связи с метаболизмом клетки в целом лучше всего использовать бактерии. Блпгодпрносглп. Работа Р.Б.Ф.

и Дж.К.П. частично финансировалась Научно-исследовательским управлением ВМС США. Национальная магнитная лаборатория Френсиса Биттера финансируется Национальным научным фондом США. Работа Р.П.Б. финансировалась Научноисследовательским управлением ВМС США и Национальным научным фондом США. Литература Агин!голд я.

Х, Моглзб А. Н., яаиаыяу 6. А. (1966). МоыЬаиег ввиду оГ 1егпс юпв зп Иге 1е1гайебга! апб осгайебга1 явев оГ а врзпе1, РЬув. 1.еп., 23, 414 — 416. Вайзи(!1 Р.1., Мага!за Р, В!анеглаге Я.Р. (1980). 1Лггавггисгиге оГ а таяне!о(асйс вр!пйиш, 3. Вас!ело(., 141, 1399 — 1408. Валсго(г О.М., 1973. МоыЬаиег Бресгговсору: Ап Гпггобисбоп Гог 1погяапк СЬепнвгз апб ОеосЬепнвгз, МсОгап-НВЬ Нечз Уоги Ваиег(ее Б. К., О'Яе(йу И!, уобшол С. Е. (1967). МбыЬаиег ейесг теавигетепгв |и РеТз вр!пса «и!йз 1оса1 б!вогбег, 1. Арр!.

РЬув., 38, 1289-1291. Вант!идея Е. Я., Саяеи Я. 6., Р!с(гзал Р. Р. Е., Еечу А., О(ег Я., уапч А (1980). МоввЬаиег зресггокору оГ Е, со(! апд !гв !гоп згогаяе рго1еш, В!осЬ!т, ВюрЬув. Асга, 623, 237-242. В(апе А„САаррегг А, бзваг(ег.(. 1.. (1965). ОЬзегчабоп раг теяпев таяпегкрзев е! ейег МоыЬаиег б'ип апИегготаяпейзте бе Вга!пв йпв бапв 1а 1епчйпе, С. К. Асаа Ясг., 261, 2310-2313. В!акетоге Я.Р.

(1975). Мабпевогасйс Ьасгепв, Яс!енсе, 190, 377-379. В(а(зеикге я. Р. (1982). Маяпе!о!асио Ьасгепа, Аппи. Кеч. МкгоЫо1,, 36, 217-238. В!абетоге Я.Р., Ргал(ге! Я В, (198!). Маяпейс иачгйайоп и Ьасгепа, Бс!. Ат., 245(6), 58-65. В(аИепаге Я.Р., Магагеа Р., Ига((е Я. Я. (1979). 1во!айоп апб риге си!шге оГ а Ггеяйкагег пкяпейс вр!пйшп ш сЬепнсайу дейпеб пгедтпг„3. Васгепо(., 140, 720 — 729. В(а(гегиаге Я.Р., Ргаи(ге( Я,В., Ка1тЦл А.А (198!). БоигЬ-зееипб таяпсго!асбс Ьасгепа гп гбе воийзегп ЬеппврЬеге, Ь(авиве, 286, 384-385. С(гаррег! А, ТегНе! у., 1'агге! Р. (1979).

Кесепг бече!оргпепы зп ЬиВЬ йеИ МбвзЬаиег вресггоясору, 1. Маял. Маял. Мавег., 11, 200-207. Соеу У. М. Р., Яеадллш Р. В.' (1973). СЬагасгепгайоп апб гпабпегк ргорегйев оГ а пагига1 Гегпс Ве!, Еаг!Ь Р!апег, Бег. Ьен., 21, 45-51. Собеи Я. 1,. Газ((, 1976.

Аррйсайопв оГ Мбыйаиег Бресгговсору, Чо!. 1, Асабепнс Ргеы, Хечч ТогЕ Сабел Я. (,. Геа(, ! 981. Арр!!сайопв оГ МбыЬаиег Бресгговсору, Чо!. Н, Асабепнс Ргеы, Хечч аозт. Реги(., Кезггбе(у(1... Ки(яачзсга(г Р., Ма)йбг В., Е!зза Н.А. (1967). МоязЪаиег в!иду оГ й апб б-реООН, РЬуз Бгагив Бойд!., 22, б!7 — б23. Рагзугб АВ., Нед(еу 1.6., уобизол С.Е. (1968).

ТЬе таяпейс вгпкгиге апб Ьурегйпе Гге!б оГ Воегй!ге (б-реООН), 1. РЬув. С (Бег. 2), 2, 179-188. Ргаи)(е( Я.В. (!982). Маяпеговасвк Ъас!епа, Сопипепяв Мо!. Сей. ВюрЬув., 1, 293 — 310. 30 Ч. ГК Магннторег(елция н магнитные минералы Реал!се! Я. В., В!а(сетаге К.Р. (1980). Хав8абопа! согпрат (п тадпебс Ьасгепа., Л.

Мадп. Мадп. Ма1ег., 15 — 18, 1562- 1564. Ргал(се! К В., В!а(штахе К Р., ИЬ(Ге Я.5. (1979). Мабие61е !п Гтвбзча1ег тадиегогас1к Ьас!епа, Яс!епсе, 203, 1355 — 1356. Ргал)се! Я. В., В!абетоге Я Р., Таггех Ие .4гаиуа Р Р., Езди!ее! О М 5., Валил А (1981). Мадпегогасбс Ьасгепа а1 йе 8еотадпебс ециа1ог, Яс!сисе, 212, 1269 — 1270. Ргал)се! Я. В., Рарае(гнутат С. С., В!а(сетаге Я.

Р„О!Выел ГУ. О. (! 983). РезОх ргес(р!забои гп тадпе1огасбс Ьасгепа, ВюсЬип. ВюрЬув. Асга, 763, 147-159. Ргеетал А.З., Ргаи(ю! Я. В. (1967). Нурегбпе 1пгегасгюпв, Асабет(с Ргезв, Хтч СаиЫ.!. Г... Кггхсбч!л(с.!. Г... Ое(реуез К. 5. (1978). Веев Ьаче тадиебс гептпепсе, Яаепсе, 201, 1026 — 1028. Сгееигчоад Н. Н„С!ЬЬ Т.С., 1971. МбввЬаиег Яресггозсору, СЬартап апд Наб, Еоидоп. Нагдггяе Я. 5., Кила2д И'. (1970). МбввЬаиег теавигетеп1в оГ тадпейе Ье!осч йе Уегзчеу 1гапибоп, Яо!и( Яга1е Соттип., 8, 303 — 308. хаЛлхаи С. Е.

(1969). Ап16егготадпех!вш о( 7-РеООН: А МотЬаиег е((есг сгибу, Е РЬув. С. (Яег. 2), 2, 1996 — 21)02. Каи)тал К.5., Рарае~йутюи С. С., Ргал(се! Я. В., Яохелйа! А. (1980). Ха1иге оГ (гои бероиш оп 1Ье сагббас лайв !п (3-йа!аввегша Ьу МбтЬаиег вресгговсору, В!осЬип, ВюрЬув. Ас1а, 629, 522 — 529. К!глебе!и)1 А Г.. (1980). ЯоигЬ-вес)6п8 тадиебс Ьасгепа, 1. Езр.

Вю1., 86, 345 — 347. Кихсбзт!с,У.1., Галелхгат Н.А. (1979). М(пегабзабоп апд шадпег!гибоп оГ сЬВоп геей: Ра1еотадпебс, ведппеиго!оббс апд Ью1оббс ппрбсабопв оГ огдашс тадпейе, Еагй Р!апе1. Яс(. 1.еи., 44, 193-204. Кшегбасн В.А., Ига!сагг В., Кеес(ег я..!., Ргал(се! я. В. (1982). 1гоп сопгашш8 се!Ь (п 1Ье ЬопеуЬее (Ари те!!фта), Яс(енсе, 218, 695 — 697.

Ьагчелхгат Н.А., Яахаиал С. К (1975). АтогрЬоив, Ьудгоив, 1егпс рЬоврЬа6с делла! дгапи!ев (п Ма(раа7а (Но!ойигогбеа): РЬувка! апд сбеппса! сЬвхас1епза6ои апд есо!об!са( ипрбсапопв оГ йе Ь!о(погдапк Ггасбоп, СЬеш. Оео1, 15, 15 — 5!. Мани 5., Ргал(се! Я. В., В!а(сетаге К Р. (1984). Яггис1иге, тогрЬо!оду апб сгувга! 8гозчй оГ Ъасгепа! шадпе61е, Ха!иге, 310, 405 — 407. МсНаЬЬ Т.К., Рах Я.А., Вау(е А.У.Р. (1968).

Боте та8пебс ргорегиев о1 тадпейе (Ре О ) ткгосгувга!в, У. Арр1. РЬув., 39, 5703 — 571!. Маелсб Т. Т., Калепйа И! А. (1978). А почв! вейсом 1ог 1Ье (во1а6оп апд сгибу оГ тадиегогасбс Ьасгегвт, АгсЬ. МкгоЬ!о1., 119, 203 — 212. Магас( Е., Ясблеггтаии 13. (1980). ТЬе МбввЬаиег вресгппп оГ Гегг!Ьубпге апд Ьв ге!а6опв го йове оГ ойег !гоп озгбев, Ат. М1пега1., 65, !044 — 1049. ОГег 5., Налй !., Ваиттдег Е.Я., Рарае/йутюы С.С., Ргалда! Я.В., В!а)селюге Я.

Р. (1984). Мадле!охоте булат!св (п шабпе1о1ас6с Ьасгепа, ВюрЬуз. 1., 46, 57 — 64. ОГег 5., Рарае~йутгои С.С., Ргалне! Я.В., Гюяелггат Н.А. (!981). МбввЬаиег вресгговсору оГ )гои-согвп(пд деппа) дгапи!ев Вот Ма!Райа !лгегтесда, ВюсЬип. ВюрЬуа Ас1а„676, 199 -204. Оамегбии И! Т., ЯраыаВал К., 1976. Вю!оббса! ггоп 1гатрог1 апд в!агади сот- роипсЬ.

1п: Арр!кабопв оГ МоввЬаиег Яресгговсору, ч'о1. 1 (К.Ь. СоЬеп, ед.Ь Асадепис Ргевв, Хезч Уог)с, рр. 141 — 170. Тале К.М., Маелсн Т.Т. (1981). Е1ес1гоп-ор6са! сЬагас1епзабоп о1 Ьас1епа1 тадпе61е, Еаг1Ь Р1апе1. Ясб Ее11., 52, 213 — 220. зал Аег Ионное Р. (1966). МбввЬаиег ейес1 !п и-резОз, РЬув. Ягагт Яо!!й, 17, 417-432. Глава 14 МАГНИТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ, ОБНАРУЖЕННЫЕ В ИЛЕ ИЗ ОКРЕСТНОСТЕЙ РИО-ДЕ-ЖАНЕЙРО (ОБЩИЙ ОБЗОР) Энрико Г.

П. Лине де Барро, Дарси Мотта С. Эскуиеель' 1. Введение Способность к восприятию магнитного поля Земли занимает особое место среди множества механизмов, с помощью которых стремящиеся выжить живые организмы получают информацию об окружающем их мире. Слабое по сравнению с полями, создаваемыми в лабораторных условиях, но тем не менее существующее геомагнитное поле оставляет следы, позволяющие установить его историю в осадочных породах, скальных породах вулканического происхождения, гончарных изделиях и т.д., а также влияет на различные характеристики биосферы.

Поскольку геомагнитное поле существовало на протяжении всего процесса образования видов, его влияние может оказаться очень важным для понимания поведения живых организмов. Ученые обсуждали влияние «магнитных сил» на человеческое поведение в течение многих веков, однако после разработки в конце ХЧ111 в. рациональной концепции физического поля исследования магнетизма живых организмов прекратились'. Проведенные в 50-х годах исследования инстинкта поиска дома (хомннга) у голубей позволили получить новые данные об их способности ориентироваться на местности. Для объяснения этих данных была выдвинута гипотеза о том, что эти птицы могут использовать в качестве компаса геомагнитное поле; впоследствии она получила подтверждение (%а!со!1 е! а1., !979, Поп!6, 1982).