Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Первая проба — около 1 смз искусственной морской воды — была заморожена в магнитном поле 100 мТл. Измеренная намагниченность составила 1,5 10 'с А.м'. ХКМ второн пробы, взятой из Галвестонской бухты, была равна 3,1 !0 " А мз. После намагничивания при 400 мТл 1КМ составила 4,0 1О " А.мз. Таким образом, для обеих проб намагниченной замороженной морской воды индуцированные остаточные намагниченности лишь слегка превышали уровень фона, но были меньше, чем ХКМ большинства измеренных усоногих раков и креветок.
3. Обсуждение 3.1. Остаточный магнетизм креветок и усоногих раков Креветки Репаеиз аггесиз и морские желуди Ва!апиз ебигпеиз и В. атрЬ1гг11е шоеиз обладают значительным уровнем индуцированной намагниченности. У многих экземпляров только что убитых креветок и усоногих раков также была обнаружена ХМК. Уровень намагниченности не может быть приписан воде, в которой эти животные жили. Из результатов измерения отмытых и препарированных особей следует, что вклад пищевого или иного постороннего магнитного загрязнения также пренебрежимо мал. К тому же лля креветок Ра!аетопегез ридю из тех же мест обитания уровень намагниченности был незначительным.
Исходя 140 Ч. (К Магнитореяенция н магнитпме минерангн из этого, мы пришли к выводу, что креветки рода Реиаеиз и усоногие раки рода Ва/анш обладают собственным магнитным материалом. У креветок магнитный материал сконцентрирован в основном в головогруди, но он не локализован в какой-то специфической структуре. Так, хотя намагниченность была наивысшей для головного отдела, диффузный магнитный материал регистрировали также в мышечной ткани грудного отдела. Направление магнитного момента головогруди варьирует от препарата к препарату, но полученные данные указывают на преимущественную вертикальную ориентацию.
Для усоногих раков вектор намагниченности лежит преимущественно в плоскости билатеральной симметрии и, как правило, компланарен плоскости основания. Магнитный материал был найден как в раковине, так и в мягких тканях, но цетали его распределения остались невыясненными. Измеренные магнитные свойства ракообразных указывают на то, что источником поля является магнетит, хотя окончательная его прироца не установлена.
Для обеих групп кривая намагничивания начинает выравниваться при величине приложенного поля 200 мТл, а 1КМ насыщается при 300 мТл. При размагничивании переменным полем с максимальным значением 20 мТл величина ХКМ уменьшается до одной четвертой исходной, в то время как для намагниченных креветок она падает до половины. Намагниченные креветки и усоногие раки, как правило, полностью размагничиваются в переменном поле 60 мТл. Все эти данные характеризуют магнитный материал ракообразных как мягкий ферромагнетик и хорошо согласуются с результатами, полученными для магнетита (Мс Е!п(ппу, 1973), но не гематита или других соединений железа.
Доменная структура магнитного материала креветок и усоногих раков еще не выяснена, но уже можно сказать, что магнитные единицы представляют собой не просто изолированные одиночные домены. Кривые постепенного намагничивания и последующего размагничивания переменным полем пересекаются при значении поля - 35 мТл для креветок (рис. 17.9,А) и 33 мТл для усоногих раков (рис. 17.9, Б). Отношение остаточной намагниченности в этой точке к намагниченности насыщения составляет около 0,30 для креветок и около 0,38 цля усоногих раков. Абсцисса указанной точки пересечения соответствует коэрцитивной силе, а степень симметрии между двумя кривыми связана с силой взаимодействия между магнитными доменами (С(зов зк1, 1981). Коэрцитивная сила, таким образом, составляет около 35 мТл для креветок и ЗЗ мТл для усоногих раков, но для того, чтобы уменьшить намагниченность вдвое, необходимо переменное поле величиной 20 мТл для креветок и 33 мТл цля усоногих раков.
Отношение намагниченности для напряженности поля, равной коэрцитивной силе, к намагниченности насыщения (около 0„3 для креветок и 0,38 для усоногих раков) значительно меньше 0,5- значения, ожидаемого для невзаимодействующих однодоменных частиц магнетита. В то же время эти значения близки к величине 0,27, полученной для зубцов хитонов (сильно взаимодействую- 141 17. Реакции на магнитное иоле у ракообразных шие однодоменные частицы), и к определенному для мелкозернистых однодоменных синтетических магиетитов значению 0,3 (С!зознзхй 198!).
Низкое сопротивление размагничиванию у креветок указывает на взаимодействие полей отдельных частиц магии~ного материала. Вместе с тем материал из многодоменных частиц намагничивался бы сравнительно легче, а кривая намагничивания в полях < 50 мТл была бы круче, чем кривые, полученные в эксперименте на креветках (рис. 17.5). Относительная намагниченность в поле, эквивалентном коэрцитивной силе, больше для усоногих раков, чем для креветок, что, вероятно, свидетельствует о несколько более слабом междоменном взаимодействии в магнитном материале раков по сравнению с креветками. 3.2.
Связь с результатами изучения других членистоногих Измеренный уровень индуцированной намагниченности ракообразных имеет тот же порядок величины(т.е. 10 Я А м = 1О е ед. СГСМ), что и 1ВМ медоносных пчел (Ооп10 ег а!., 1978) и бабочек-данаид ()опез, МасЕаддеп, 1982). Для всех намагниченных экземпляров отношение величины 1йМ к шуму было больше 12, а в болыпинстве случаев больше 50. Как и для медоносных пчел, уровень ХКМ для креветок был незначительным для давно убитых животных, но довольно большим для только что убитых.
В случае креветок и пчел ориентация вектора намагниченности давно убитых особей довольно хорошо совпадала с направлением приложенного поля, в то время как для убитых непосредственно перед измерением животных этого совпадения ие наблюдалось. У креветок и данаид большая часть магнитного материала локализована в головном и грудном отделах, а у медоносных пчел он концентрируется в передней части брюшка. У креветок характер распределения магнитного материала, по-видимому, более диффузный и не связан с какой-то определенной структурой. У единственного измеренного экземпляра усоногого рака общая остаточная намагниченность определялась намагниченностью и раковины, и мягких тканей. У представителей ракообразных помимо креветок и усоногих раков магнитный материал найден у лангуста Рабнипа агаиз ((зесарос1а, Ра11ппги)ае).
1чйМ имеет порядок от 10 " до 10 ' А м' (1О ' -10-' ед. СГСМ); наибольшая концентрация магнитного материала приходится на заднюю часть головогруди (Ьо1ппапп, 1984). Таким образом„в отличие от медоносных пчел у всех представителей ракообразных, для которых описаны биомагнитные явления, магнитный материал не локализуегся в каком-то специфическом органе, однако его концентрация в головогруди значительно выше, чем в других частях тела. 142 Ч. 1К Магпитореиепиия и магпигппые минералы 3.3. Выводы и планы дальнейших исследований В данной работе доказано наличие магнитного материала у некоторых морских представителей класса Сгозгасеа (Репаеиз аегесие, Ва(алие агпрЫгг(ге пкпеиз, Ва(алие еЬипииз) и его отсутствие у других видов (Ра1аееопегез риа(о) нз тех же мест обитания. Зти результаты, а также недавние работы на лангустах (1оЬшалп, 1984) свидетельствуют о единой природе остаточного магнетизма у ракообразных, медоносных пчел (Ооп!с1 ег а1., 1978) и бабочек ()опез, Масраооеп, 1982).
Как следует из характера намагничивания, источником ферромагнетизма ракообразных, по-видимому, является магнетит. Однако для подтверждения этого, а также для выяснения структуры доменов магнитного материала этих животных необходимы прямые химические тесты. Из-за диффузного характера распределения этого материала у креветок и усоногих раков начинать, по-вндимому, следует с его выделения и очистки.
Магнитный материал ракообразных, вероятно, может вносить существенный вклад в остаточный магнетизм морских отложений. Остаточная намагниченность детрита 0,1 нТл (1О з Гс) может объясняться магнетитом, сннтезируемым хитонами (1.оттеоз1апь 1974; К)гзсЬт(пк, 1 отеепз1апь 1979). Хотя величина магнитного поля, генерируемого ракообразными, несколько меньше, чем создаваемая зубцами хитонов, креветки и усоногие раки все же могут вносить ощутимый вклад в магнетизм морских отложений.
Креветки рода Репаеиз — типичные обитатели мелководья. Их улов, оцениваемый за 1968 г. (1г1епег, 1975), составил более 5000 кг~км' для глубин менее 100 м вдоль побережья штата Техас. Если эту величину пересчитать на число особей со средней массой, равной измеренной в данном исследовании, то годовой улов можно оценить в одну магнитную креветку на два квадратных метра побережья.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
