Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 108
Текст из файла (страница 108)
Способность к ориентации у человека подготовлены для научных журналов, прорецензированы специалистами, но не опубликованы. Авторы утверждают, что различия касаются влияния магнитной активности. Как они полагают, детали опытов с вращающимся креслом, представленные в моем последнем обзоре, создают впечатление, что эти опьп.ы были более строгими, чем это описывалось вначале. По представлению этих ученых испытуемые были без наушников и опыты не были двойными слепыми.
Редакторы данной книги предложили мне ответить на зти замечания. Влияние магнитной активности, продемонстрированное в обзоре (рис. 26.3 и табл. 26.5), то же, что и в неопубликованных рукописях. Опыты с вращающимся креслом в Манчестере без наушников не проводились. Начиная с июня 1981 г, все опыты с вращающимся креслом, в которых применялись магниты, были двойными слепыми. Имеется ряд рукописей, документов и фильмов, подтверждающих зти заявления, и некоторые из них были посланы редакторам или продемонстрированы нм. 3.
Заключительные замечания Американские данные теперь наряду с манчестерскими с очевидностью подтверждают наличие незрительного элемента ориентацнонной способности у человека и вклад магниторецепцин в зту способность. Несмотря на это, мои американские коллеги объединены в своей оппозиции в отношении признания магниторецепции у человека. Такая оппозиция была бы оправдана в какой-то степени, если бы американские данные, взятые в совокупности, продемонстрировали: 1) отсутствие ориентации по направлению к дому в автобусных опытах; 2) исчезновение этой ориентации при наличии строгого контроля зрительных, обонятельных, слуховых и инерционных влияний; 3) отсутствие значимого влияния магнитных брусков на выбор направления к дому; 4) более тесную связь величин г в опытах с вращающимся креслом в Калифорнийском технологическом институте с ориентацией по отношению к комнате, чем с ориентацией по отношению к магнитному полю.
Однако ни один из этих эффектов не был обнаружен, и результаты американских авторов полностью соответствуют выводам, сделанным в опьпах в Англии. Несмотря на четкость и убедительность этих совокупных результатов, американские исследователи не высказываются в поддержку опытов, которые они стремились воспроизвести. Пользуясь апостериорным анализом, статистическими и арифметическими софизмами, высказывая необоснованную «уверенность» и «подозрения», они предпочитают выражать сомнение в правильности моих выводов.
Литература дакег д. Я,. 1981. Ншпап 1Чач18а11оп апд ьье 81х1» Бвпве, НеЫег апб 81опкмоп, Ьоп4оп. Биогенный магнетит в осадочных породах У1 Исходя из большого разнообразия организмов, обладающих способностью синтезировать магнетит, логично предположить, что зта способность появилась у них до главной адаптивной радиации ~илов животных в позднем докембрии. В палеомагнитных исследованиях установлено, что одним из наиболее распространенных носителей стабильной естественной намагниченности в морских осадках является магнетит, и что это характерно для большинства фанерозойских отложений.
Источники этого тонкозернистого магнетита, особенно для морских осадков, оставались загадкой до тех пор, пока не была высказана мысль, что имн могут быть бактерии (К1гзсйип1с, 1,ожепзгаш, 1979; Точа, Мослова, 1980). Однако мелкие частицы магнетита легко разрушаются в условиях, способствующих окислению,,и невозможно заранее предсказать, в каких породах сохранились и могут быть обнаружены бактериальные магнитофоссилии. Ниже, в двух последних главах этой книги описаны первые опыты по обнаружению таких объектов в осадочных породах и нх результаты, которые оказались весьма обнадеживающими.
Если в действительности степень магнетитообразования у всех магниточувствителъных бактерий зависит от содержания кислорода, как это установлено на лабораторных культурах, то магнитофоссилии могут оказаться полезным индикатором микроаэрофильных условий во время отложения осадка. Глава 35 ПОИСК БАКТЕРИАЛЬНОГО МАГНЕТИТА В ОСАДКАХ ПРИБРЕЖНОГО МАРША В ОКРЕСТНОСТЯХ ВУДС-ХОЛА, ШТ. МАССАЧУСЕТС Энн Демитраь Г 1.
Введение Магнитный минерал магнетит является самым известным носителем остаточной намагниченности в осадках. Неудивительно, что обнаружение Влейкмором (В!айешоге, 1975) «маппьэных» бактерий привлекло внимание таких исследователей, как Киршвинк и Ловенстам (КьгзсЬИп1ь, Ьопепьцагп, 1979), которые отметили важность этой находки для изучения палеомагнетизма. Если бактерии-продуценты магнетита присутствуьот в среде обитания в большом количестве, то они могут обеспечить поступление в осадки значительного количества тонкозернистого магнетита. Кроме того, поскольку эти бактерии обнаружены и в морских, и в неморскнх обстановках осадконакопления в Северном и Южном полушариях, а также на экваторе (К)гзсЬч(п)ь, 1980; Егап!се! ег а1., 1981), их можно считать широко распространенным потенциальным источником магнетита в осадках.
Магнетит, подобно бактериям, также встречается в самых различных обстановках осадконакопления. Он известен как основной носитель остаточной намагниченности в современных озерных осадках Шотландии (ТЬошрзоп, Мог!оп, 1979), Северной Ирландии (ТЬошрзоп еь а1., 1979), Англии (МасКегеьЬ, 1971; ТЬопэрзоп, 1973) и Финляндии (8!обет, ТЬошрзоп, 1979), а также был обнаружен в осадках Атлантического, Тихого, Индийского океанов (Ьоч!ье еь а1., 1971) и Черного моря (Сгеег, 1974). Многими исследованиями установлено, какими путями может попадать в осадок неорганический магнетит: 1) в результате эрозии местных материнских пород и почвы (ТЬошрзоп, Мог!оп, 1979), 2) в составе космических сферул или частиц промышленного происхождения (О!ьГГье!ь) ег а1., 1977; Г)оу1е ег а1., 1976) и 3) в результате аутитенного осаждения из раствора (МасКегеГЬ, 1971).
В то же время возможные ' Аппе ГугтььгасЬь, Гуераььпьепь оГ Оео!оку, зьапГоьд Г)пьчегзььу, 8ьапГогь(, СайГоппз 94305 35. Бактериавьный магнетит в осадках прибрежного марши 453 органические источники магнетита плохо изучены. И хотя Ловенстам еще в 1962 г. впервые описал бногенный магнетит в зубцах хитона, до тех пор пока не был обнаружен такой его продуцент, как бактерии, считалось, что вклад биогенного магнетита в остаточную намагниченность осадков не может быть значительным. Ранее опубликованные данные, пересмотренные в свете представлений о возможном бактериальном источнике магнетита, позволяют высказать предположение о значительном вкладе биогенного магнетита в намагниченность некоторых осадков.
Так, например, отмечено (МасКегееЬ, 197!) наличие корреляции между повышенной интенсивностью остаточной намагниченности и повышенной концентрацией органического вещества в кернах из озера Уиндермир в Великобритании. Предполагается, что эпизоды повышенной бактериальной активности могли привести к увеличению количества аутигенного магнетита, осажденного из раствора. Другими словами, существование этой связи может указывать на присутствие в воде магнитных бактерий в период ее цветения, что, естественно, должно было найти отражение в увеличении количества биогенного магнетита. Стобер и Томпсон (81оЬег, ТЬошрвоп, 1979) отмечали, что в осадках финского озера наблюдалась большая концентрация магнетита, чем в породах области-источника сноса. Кроме того, по сравнению с другими мапштными фазами магнетит характеризовался более высокой концентрацией. Авторы интерпретировали это как результат предпочтительного осаждения магнетита в процессе переноса вследствие его высокой плотности.
С другой стороны, такая концентрация может отражать наличие дополнительного источника магнитности — магнетита биогенного происхождения. Киршвинк (К)гзсЬч)пЫ, 1982) пересмотрел опубликованные данные по кернам миоценовых морских глин западной части острова Крит, Анализ этих данных позволил установить наличие корреляции между интервалами инверсий и уменьшением количества магнитного материала. Сами авторы не могли объяснить отмеченную корреляцию, а Киршвинк предположил, что она отражает снижение вклада бактериального магнетита вследствие уменьшения интенсивности геомагнитного поля во время инверсии.
Чтобы не потерять способность ориентироваться в слабом магнитном поле, бактерии вынуждены были образовывать больше магнитосом, что в конце концов становилось невыгодным для организма. Следовательно, такого рода естественный отбор должен был привести к уменьшению количества магнитного материала в осадке. Нами было проведено изучение остаточной намагниченности осадков прибрежного марша Ил-Марш в окрестностях Вудс-Хола, шт. Массачусетс, с точки зрения ее возможной биогенной природы. Болото Ил-Марш представляет собой одну из первых обстановок, где Блейкмор (личное сообщение) обнаружил магнитных бактерий.
Предполагается, что в данных условиях тонкозернистый магнетит не окисляется, поэтому Ил-Марш оказался подходяэцим объектом для изучения остаточной намагниченности бактериального происхождения. Ч. И. Биогенный магнетит а осадочных народах 2. Бактериальный магнетит Магниточувствительные бактерии впервые были описаны Блейкмором (В1а!сешоге, 1975), который наблюдал их миграцию к северу в поле зрения микроскопа.
Этн организмы приобрели специфическую способность к передвижению во внешнем геомагнитном поле с помощью цепочки электроноплотных магнитных частиц, так называемых магнитосом, которые содержатся в цитоплазме (Ргап)се! ег а1., 1979; Ва)кий11 еС а1., 1980). Первоначально полагали, что бактерии используют магнитотаксис для поиска менее окисленной среды, но обнаружение их на экваторе означало, что они используют эту способность для более эффективного и направленного передвижения (Рганке! е! а1., 1981).