Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 1 (1989) (1095847), страница 75
Текст из файла (страница 75)
11З), Для естжтаснных геомагнитных полей магнитный момент рецептора оптимален прк у = 2, По мере удаления от этого значения чувствительность рецептора должна ухудваэтьс$$ Позтому измерения пороговой чувствительности к малым изменениям величины поля в некоторой Области значений внещнего поля анэлогичнь$ пост1юению ! рафика ээвнсимост$! $78/б'» От т $$ри оптимизации у, что позволяет оценить у.
Как отмечено в гл 16, биомнкерализация магнетита происходит в ОрГЙкичсских матрицах, кОтОрые, по-видимому, задают размер и фо1ъму кристаллов, Магкститкые кристаллы, обнарушнные у таких разных оргаииэмов„кэк бакЩъии, хитоны и ту$$цы, Очень близки друг к другу пО размерам и форме. Отдельные кристаллы обладают слкщком малым моментом, чтобы бэктериалькые клетки могли ориентироваться в ыагннтком поле, но если эти кристаллы объединятся в цепочки, то суымэрный момент будет уже достаточ$$О большим (ГГЭЫС1, 31Й1$$по$е., 1980), Отсюда следует, что необходимый для ориентации магнитный момент к, следовательно„длина цепочек из магнетиткых кристаллов должны зависеть от размера клетки.
У крупных клеток должны быть и более длинные цепочки. Возможно, цепочки магнетитнь$х кристаллов оптимальной дликы у одноклеточных оргвнизмоа сформнровалксь в результате естественного отбора. Кристаллы магнетита, обнаруженные у многоклсточных организмов, Г'~7х!й;Р чнг»я~и к ца,'нгРигншна ~ ип. гниги~р'ш ююуа.~ гэкжс однкэковы по размерам и форме в пределах одного вида, Реакции животного на магнитное $$олс разделяются на $$компас$$ун?» н !!топо!1?афкчсскуи?», что легко Обьяснить с помоц$ью гипотезы магниторецепцни, основа$$$$ой $$$$ использовании магнетита. Из данной гипотезы следует, что а соответствии с этим сущсствуи?т дВЭ Оптимальнь?х знэчсиия магнитного момента ре$$спторов.
Такими моче!!тами могут обладать либо кристаллы существенно различающихся размеров, либо цепочки разной длины, состоящие из оди$$аковых кристаллов, Как и в случае бактерий к водорослей, мы можем предположи гь, что у мпогоклеточиых ОРгаККЗМОВ МЭГНитОРЕЦЕПТОРЫ тожЕ СфОРЬП$РОвйпнеь ПОД ДЕЙСТВИЕМ Сс$ОСТВЕНИОГО ОтбОра К ИХ раЗМЕр И форма Накодятся ПОд СтрОГИМ ! енетичсским контролем. В результате вспользунися рецепторы с ОЛ$$нэковымн м$$гнитныь$к моментами„даже если магнетитные кристаллы ътих рецепторов у разных видов животных имеют неодинаковые размерь$ илн образуют цепочки разной длиньь ЭТ$! вопросы еще ждут своих ксследователсй- 4. Краткое содержаиие Многочисленные эксперименты ио изучению поведения животных показывают„что многие животные обладают способностью чувствовать $сомагнкткое поле, Известно также, что многие кз этих организмов С$)особнь$ к биОхимичсскОму накоплению магнетита, с помощью кОтОро го может осуществляться передача информации о геомаг$$итном поле к нервной сз$стемс.
Из опытов по изучению поведения животных следует, что существуют пО ерэйней мере дВЙ типа мэг$$иторсце$$ции: Один нз иих Отаететаси ЗЭ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НаПРаВЛЕНИЯ ПОЛЯ, а ДРУГОЙ-За ЧУВСТВИТЕЛЬ- ность к малым флуктуациям его абсолютной величины. Из модели магнкторецеппии, учитывающей тепловые возмущения, следует„что мй$'китиые моменты соответствующих ОрГэнслл МОгут различаться по размеру в трн кли более рэз, что приводит к различкыь$ поддающимся проверке предсказаниям, $?,т$$год?»?$$$?се$$.
Мы очень признательны Джону Д. Моргану Ш, Джеймсу Л. Гоулду„дзкорджу Карману н Марку Малдуну за полезные обсуждения. Настоящая работа выполкеиа при поддер.кке Национального $$эучиого фонда (США), Огап$з БР( 79-1485, РСМ 32-03627, В1ЧЗ ЗЗ-О(ЪЗО1, РТ1-8351370, "Пыэ 1з СОИ$г$1?$$тюц ИО 4135 (гош Фс О$еэ$оп ОГ ( СО1Ой?са1 авд Р1ЭПЕ$ату ЕИХСПСЕВ СЭ1$(ОГП$Э 1$$Э6$ц$Е О» ТЕС1$ПО1ояу. Литература да»$$и" Я.
д., 1978; Т$$С 5~О$н$$$?вагу Есо!$?ву $?» А$$1$$$э! М1вта$$О~, Ноддат ап$1 Йощ1$$он, 1.оя$1оп. $ти%$$!»» 1?,».„М$$$$$Ма 6., Н»$$Ьч$$ат Я,Р. (1980). $Л$газ$гос$$$$с О» э $пайас$$?- $$$е$1с «р$г111нпь,.», $?ас$С$ъо$.„141, $399-140$, З»!Й$Ч$$$?$т $$. $?. ($9751. МЙВ$к$о$ас$$с Ьас$е?ъэ, ъс1с$$се, 196. 377-379. НиИИ Я.Г..
$$$$»$;$ЭГ$ Ъ. К. (1975), ТЗКО|С$$СЭ1 ЪИ$Э$Е 4ОП$Э$П Р$$$П ИХЕ 1П $$?ав$$Е$$$Е ке6$ $$$$$по$$$ав$?С$1$е, Х беор1$уэ, йс$.„ЭГ$, 4049-МЖ Глава 12 СУЩЕСТВУЮТ ЛИ У ЖИВОТНЫХ МАГНИТНЫЕ КАРТЫ? ДЖЕЙМС Л. ГОУ.аз Многие животные перемещаются на большие расстояния по направлению к относительно небольшим целям (см. обзор боп1д, 19$2а).
Например. рабочие пчелы отваживаются улетать на 1$ км от улья и без труда иаходят обратную дорогу; огромное количество бабочек-монархов пролетают тысячи километров, чтобы из восточной части Соединенных Штатов попасть в горные леса в Мексике„"зеленые ыо кие черепахи, которые выводятся на крохотном Острове Вознесения, возвращаются сюда взрослыми животными после того, как несколько лет кормятся на расстояниях э тысячи километров ат места рождения; многие виды птиц регулярно мигрируют между определенными летними и зимними территориями, а почтовые голуби Возвращаются домой, даже если их увезти за сотам километров от него.
Способность всех зтих животных к навигации сравиительио слабо зависит от того, закрывают ли облака небесные ориентиры, и возникает вопрос. Не обладают ли жИВОТИЫЕ «ЧУВСТВОМ КВРТЪЬ> «Чувством картыв мы называем способность животного определять, где оио находится относительно цели своего путешествия. Это чувство может быгь основано либо на информации, накопленной эо время путешествия от цели, либо иа знании каких-то ориентиров на земле о иа способности опрапелнть местоположение независимо от зтих м, видов информации. Прекраснии пример простейшей картографической системы дают нам рабочие пчелы.
Они могут определять свое местоположение двумя способами. Первый известен как «маршрутнаяв наВигация1 при пОлете От улья пчела сбОрщица следит за расстоянием Й направленном каждого отрезка своего маршрута (см. обзо Г ' Ь р мм г1зс, оив об опй, 1982а), (Как мы увидим киже, для определения напраэл ычно использует «солиечиыйв азимут, хотя у нее имеется нееиия ' Лов Магму 03544. а~ 6., бомй~, Оерагппаш о1 31О1ояу, Ртпксшп 13пЫсгя[у Рлпсеюп, 1Ч ФФ (. 1пл'~п!у;п~«Л,Гй г .м'«ЙРОипс г мп,'л1ОРп86И' «ау~7ин~1, скОлькО альтернативных систем, кОтОрыми Она пользуется В Облачную погоду.) В то же время пчела учитывает вхиааие вет1и в суточное ЛвнжЕНИЕ СОЛНца.
КОгда ПОСЛЕ СЬОра ПЧЕяа ИОЗВращастся В уЛЕИ, Опи складывает векторно все отрезки своего маршрута и направляется прямо к цели, Вся информация, необходимая лля Возвращения, накапливается ею при полете от улья. Следовательно. если огнестп молодую пчелу иа некоторое раостояпис от улья и затем выпустить, то она не сможет вернуться домой, В то же время опьпиая пчела, выпущеиная В знакомом месте, возвращается в улей По-Видимому„пчелы строят «мысленпуюв карту, когда исследуют Окрестность улья в поисках пиши, и при иаобходимоетн «вспомниаютв ее Строится лн такая внутренняя„основанная на опыте карта при других, не «маршрутники способах навигации - пока неизвестпо.
Есть ли основания полагать, что другие животные используют какне-либо иные механизмы навигации, чем пчелы7 Ясно, что способность ориентнроваться в знакомой местности нс может объяснить, как морские черепахи находят дорогу в океане илн каким образом почтовые голуби, перевезенные в закрытых клетках„возэрашаотся домой. Еще труднее объяснить поведение бабочек-монархов, поскольку большинство из иих ранее никогда не было у цели своего путешествия и ие может ИМЕТЬ «МЯРШРУТНОй~ ИифОРМаЦИИ, Этат ВОПРОС, пО-ВИДИМОМУ, МОЖНО считать решенным только в случае такого широко применяющегося прн изучении навигации вида, как почтовые голуби. Чтобы использовать «маршрутиуюв информапию, голубь должен выбрать либо (1) ииерципльи)по стратегию„«измеряя~ ускорения, замедления н углы поворотов с последующим «вычислениемв полного смещения, либо (2) «компаСИУЮв СТРатЕППО, ОПРЕДЕЛЯЯ наПРЭЭЛЕИИС КажДОГО ОТРЕЗКВ ПУти И оценивая тем или другим способом расстояние.
Инерцнвльную стратегию, по-видимому, можно исключить, поскольку голуби с удадепиь~ми нли псререзанньвни полукружными капаламиорганами, с помощью которых нзмеряютея зти инерцнальные параметры,— успешно возэрашяются домой 1НасЬег-Бона 1941; Нппзпаег, 1935," %а1)тай'„1965, 1972; ЕяеЬэп, 1974а). Авалогичиым образом юлуби и другие птицы, котОрых перевОзнли в состоЯнии глубОкой анестезии (КЩ чег, 193$; Ог1%п, 1943; %а1соц, 3с1ппЫ1-КОепщ, 1973) илн постоянно вращали во время перевозки (Ог1%п, 1943; %а1!гай; 19%а, Ь)„без -груда наХОДЯТ СВОЙ ДОМ, «КОМПасиаэв СТРатЕГИЯ таКжЕ КажЕтСЯ Иа ОЕРВЫй взгляд маловероятной, поскольку голуби всегда возврмцаются домой после транспортировки в условиях, когда оии не мо1ут пользоваться небесными ориентирами 1см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
