Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 27
Текст из файла (страница 27)
17.3. Среднее распределение остаточной намагниченности для каждого из трек отделов тела креветки Р. ажегик. не локализуется в какой-то одной специфической структуре. Для 17 из 22 особей значение 91КМ головогруди составляло более половины намагниченности всего тела. Несмотря на больший объем брюшного отдела, его намагниченность составляет в среднем только 39%. Небольшой головной сегмент 1кпереди от шейной борозды) имеет намагниченность, в среднем в ЗО раз превышающую намагниченность всего брюшка 1рис.
17,3). Диффузный характер распределения магнитного материала, к сожалению, не позволяет провести спектральный анализ экстракта тканей для выяснения химической природы источника остаточной намагниченности. Ориентация вектора ХКМ варьирует от одного препарата головогруди к другому, однако в полученных данных все же проявляется некоторая тенденция к закономерности.
На рис. 17.4,А (для )ч)КМ) и рнс. 17.4, Б 1лля намагниченных образцов) изображены равные плошади проекций магнитного склонения 1от 0 до 360" по часовой стрелке; голова ориентирована в направлении 0') и магнитного наклонения (90" в центре, 0'" на периферии). Приведены результаты измерения только образцов, правильно ориентированных в держателе магнитометра. Как видно из рисунка, наблюдается слабая тенденция ориентации проекции вектора хх'.
1)г Магнитареиенция и магнитные минералы 134 Рис. 17.4. Ориентация вектора намагниченности у креветок (кружкя) я морских желудей (треугольяякя). Проекции равной площади магнитного склонения (от О до 360' по часовой стрелке, направление головы соответствует О') я наклонения (90' †цен, О'-периферия, отрицательным углам соответствуют темные значки) приведены для )ЧКМ (А; креветки я усояогяе раки) я 1КМ (Б; креветки).
Точки, соответствующие особям, для которых измеряли как )ЧКМ, так я 1КМ, для сравнения аа обеих диаграммах пронумерованы. ХМК иа плоскость х — у преимущественно вправо (в 11 из 14 случаев). Вектор намагниченности направлен в основном вертикально (для всех образцов, кроме одного, наклонение больше 50'), а его г-составляющая чаще всего положительна (рис. 17.4,А, светлые значки, в 9 из 14 случаев).
Часть образцов намагничивали в поле от 200 до 600 мТл, причем тело креветки ориентировали так, чтобы северный полюс соответствовал правой стороне животного (90' на рис. 17.4,Б). Почти все значения склонения вектора Б1КМ (12 из 13) сгруппировались между 35 и 135; однако углы магнитного наклонения сильно варьировали. Десять образцов, для которых удалось достоверно определить ориентацию обоих векторов (и ХМК, и Б1КМ), пронумерованы на рис. 17.4,А, Б индивидуально. Отметим, что направление вектора намагниченности животных, убитых непосредственно перед измерением, не всегда следовало за направлением приложенного поля; например, точка 9 не изменила своего положения на диаграмме после намагничивания.
Для экземпляров, убитых за час или более до опыта (например, точки 3, 4 и 7 на рис. 17.4,А и Б), направление вектора Б1КМ было ближе к направлению внешнего поля, чем для только что убитых животных. На рис. 17.5 показаны кривые намагничивания, полученные в резуль- 135 !7. Реакции иа магнитное поле у ракообразных з,о Т «и н 20 ЯО Магнитное поле, мтл И 2,0 и 1,п В и и н о и ж пзо тео зов яюо рис, 17.5. кривые намагничивания креМагнитное попе, мтл веток Р. аг1есиг.
Рис. 17.6. Постепенное размагничивание крепеток по трем осям. Светлые кружки соответствуют данным для исходно ненамагниченных экземпляров (ХКМ), темные кружки-для образцов, намагниченнмх с помощью электромагнита (200 мТл). По оси абсцисс-максимальная величина переменного 60 поля для каждого шага раз- магничивания. 136 Ч. 1И Магнитореяелвия и магнитные минералы тате обработки креветок скачкообразно возрастающим полем в калиброванном электромагните.
Большинство образцов достигали значения 81КМ в полях 150 — 200 мТл, при дальнейшем увеличении поля намагниченность возрастала лишь незначительно. В поле 100 мТл все образцы намагничивались по крайней мере до половины уровня насыщения. Для размагничивания креветок необходимы сравнительно небольшие поля. У четырех образцов, имевших уровень !чКМ значительно выше фонового, постепенное размагничивание переменным полем 20 мТл заметно уменьшало значения ХКМ, а в поле 40 мТл естественная намагниченность почти полностью исчезала (рис. 17.6, светлые кружки, и ряс. 17.9, А, темные кружки).
Вместе с тем креветкам, намагниченным в лабораторных условиях, для полного размагничивания требовалась значительно большая величина поля. Намагниченность не прон шала до тех пор, пока значение переменного полн не превышало 60 мТл (рис. 17.6, темные кружки, и рис. 17.9, А, темные кружки). 2.3.2. Усоногие раки Экспериментальные образцы усоногих раков (В. ебигпеих и В. атр(пугйе л(сещ) выращивали на стеклянных предметных стеклах или полосках пластмассы, закрепленных в открытой пластиковой раме и погруженных на глубину 1 м на внешней стороне мола в Галвестонской бухте.
Прикрепленных раков доставляли в лабораторию в морской воде и отрывали от стеклянной или пластиковой подложки с помощью немагни~ных инструментов. Никакой существенной разницы в магнитных свойствах между данными двумя видами усоногих раков обнаружено не было, поэтому ниже приведены комбинированные результаты измерений. Естественную остаточную намагниченность ХМК измеряли у 12 интактных живых экземпляров усоногих раков. Для 7 из них значения ХКМ были выше фонового. Измеренная величина ХКМ варьировала от 5,15 10 "до 18 1О "А м~1особь (рис. 17.7, светлые кружки), а среднее значение составило 11,7.10 "А мз(особь. Одного из рахов не удалось отделить от подложки, поэтому измерения проводили вместе с кусочком стекла, размер которого соответствовал основанию раковины (диаметром - 1 см).
Величина ХКМ другого осколка того же покровного стекла была пренебрежимо мала. Наклонение и склонение вектора магнитного момента ХКМ для пяти экземпляров раков показаны на рис. 17.4, А (светлыми треугольниками отмечены значения положительного магнитного склонения, темными треугольниками — отрицательного). В целом направление вектора магнитного момента приблизительно совпадает с направлением оси бнлатеральной симметрии. На рис. 17.8 изображены графики зависимости 1КМ от величины приложенного магнитного поля. Отметим, что 1КМ достигает насыщения при значении внешнего магнитного поля > 200 мТ.
Помимо этих трех экземпляров величина $1КМ была определена еще для четырех 137 ! 7. Реакции на магнитное ноле у рикообразных 0,6 О, Масса, г 15 и «х 'е 200 400 Магнитное поле,мтя о И о -9 л и о я и 4 я О Е Ж-10 л Ь 1О 2 Рис. 17.7. 1чКМ (светлые кружки) н 1К М (темп ыс кружки; после намагничивания в поле 500 мТл) для морских желудей. Вертикальные линни соединяют данные измерений МКМ и 1КМ для одних и тех же экземпляров. Рис. 17.8 Кривые намагничивания усоногих раков. 138 Ч, 1К Магнитореценцил и магнитные минералы живых раков. При этом использовали поле 500 мТл. Уровень ЯП(М для семи животных (рис. 17.7, темные кружки) варьировал от 3,75 10 а до 17,7.10 А м~!особь; среднее значение составило 8,58 1О о А м'(' !особь, а в пересчете на массу тела 7,7 1О о А ма!г. Даже для тех раков (два животных из семи)„у которых Х1(М была сравнима с фоновой, величина 81йМ достигала значительных величин- 3,81.10 о и 14,8.10 е А м",особь.
Результаты исследования постепенного размагничивания переменным полем одной особи показаны на рис. 17.9,Б (темные кружки). Перед размагничиванием интактный рак был намагничен до насьпцения при максимальном внешнем поле 500 мТл (верхняя кривая на рис. 17.8). Как видно из кривой размагничивания (рис. 17.9,Б), величина 1ЯМ уменьшается до 57% исходного уровня Я1йМ при использовании поля 20 мТл и составляет около 25% в поле 50 мТл.
Была измерена также естественная остаточная намагниченность мягких внутренних тканей двух усоногих раков, убитых непосредственно перед экспериментом, которая оказалась равной 2,5.10 " и 5,1 10 А ма(особь. Мягкие ткани и раковину второго животного намагничивали в поле 300 мТл. Измеренные значения 1йМ ткани и раковины составили 2,79 !О о и 17,3 10 о А м' соответственно. Так как масса ткани была 0,035 г, а масса раковины 0,46 г, приведенные значения намагниченности этого образца составили 7,9 1О ' и 3,76 10 ' А м'/г соответственно. Хотя из этих единичных данных нельзя сделать никаких выводов, проведенные измерения, по-видимому, все же указывают на то, 75 25 ж Ы 55 Рис.
17.9. Сравнение нормироеанных кривых ступенчатого нндунироаанного намагничиеаниа (светлые кружки) и размагничиеания е переменном поле (темные кружки) для креветок Р. ахгепа (А) и морских желудей (6). 50 25 20 ав 50 Магнитное поле, мтл !7. Реакции на магнитное поле у ракообразных 139 что о четкой локализации магнитного материала в тканях говорить не приходится. В то время как общее содержание магнетита в раковине в б раз больше, чем во внутренних тканях, намагниченность ткани вдвое выше, чем раковины. 2.3.3. Другие измерения Небольшие креветки Ра!аетопегез ридю (Сгиззасеа, Сандеа) обитают в эстуарнях или соленых маршах и не мигрируют на большие расстояния. Они питаются главным образом эпифитами морских растений и разлагающимися остатками животных и растений.
Эти рачки могут жить в воде с очень широким диапазоном солености (Могйап, 1980). Образцы для измерений отлавливали в тех же местах и одновременно с ювенильными особями Репаеиз аггесиз. Свойства 15 хорошо промытых интактных экземпляров креветок (с длиной тела от 21 до 31 мм), убитых непосредственно перед лабораторным исследованием, определяли с помощью магнитометра. Значения и естественной, и приобретенной намагниченности креветок ненамного превышали фоновые (ХКМ вЂ” от 0,4 10 " до 2,0.10 "А м', 81КМ от 1,1 10 "до 6,0 1О "А.мз). Уровень нндуцированной намагниченности был проверен также в двух пробах морской воды.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
