Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Усоногие раки, которыми изобилуют мангровые заросли и скалистые литорали, также обладают значительным магнитным моментом и могут вносить свой вклад в намагниченность береговых осадков. Биогенный материал — один из важных источников магнетита океанических отложений (Ьозеепзташ, 1974; НепзЬап, Мегп!1„!980), однако количество немодифицированного магнетита определяется мощностью и химическим составом осадочных пород. Наличие ферромагнитного материала у ракообразных может иметь значение по крайней мере для трех особенностей жизненного никла этих животных: 1) прикрепления и скорости роста сидячих форм; 2) направления миграпий или ориентации немигрирующих форм; 3) биологических ритмов. Однако ни одну из указанных особенностей креветок и усоногих раков, как показано ниже, не исследовали с точки зрения роли эндогенного магнитного материала.
Кроме того, в отличие от хитонов у ракообразных не изучали селективных преимуществ таких характеристик магнетита, как удельный вес, прочность или электрические свойства (К(гзсЬт(пй, 1982). 143 17. Реакции на маанитное поле у ракообразных Лабораторные исследования (Тапеуеча, 1978, (ле, %е(з, 1980) и предварительные полевые эксперименты (О'Вйеп, 1985) показывают, что скорость роста некоторых ракообразных увеличивается при наложении искусственного магнитного поля.
Механизм этого явления до сих пор неизвестен. Возможно, ускорение роста связано с возрастанием ионных градиентов. Например, вторичные эффекты солнечных вспышек повлияли на продуктивность плодовых мушек (ОгозорЫа те(аподаззег), выращенных в искусственном магнитном поле, величина которого достаточна для изменения ионизации воздуха (35 — 100 мТл) ( егепкооб, ЯппИе, 1962). Показано, что само по себе наличие магнетита не влияет на скорость роста. Тем не менее можно предположить, что малые электрические токи, генерируемые в содержащих магнетит биологических тканях, благоприятно влияют на рост и метаболизм, действуя, по-видимому, на трансмембранный перенос ионов или изменяя ионную специфичность в области расположения рецепторов. Со всей очевидностью этот эффект мог бы проявиться на быстро развивающихся яйцах или личинках.
С помощью мечения и наблюдения в полевых условиях удалось доказать миграции креветок рода Репаеиз. Однако контрольных лабораторных исследований по ориентационной реакции креветок на магнитные поля не проводили. Подобные работы могли бы оказаться весьма полезными для понимания механизма передвижения креветок. Остается неясным, как может диффузно распределенный в теле креветки магнезит служить сенсорным аппаратом в ориентационном поведении. Миазм морским ракообразным суточные биоритмы дают, повидимому, селективные преимущества. Если взять сидячих животных, то это касается периодичности изменений защитной окраски (манящие крабы, РаЬпег, 1974) или такого режима оптимального поведения, связанного с добыванием пищи, при котором не происходит высыхания животного (усоногие раки). Для подвижных животных такое же значение может иметь координация двигательной активности с приливно-отлив- ными циклами (зстуарийные личинки крабов, Сгошп, Еогзгагд, 1979; прибрежные бокоплавы, Епг(8Ы, 1978) или своевременное зарывание в грунт (креветки, Нп8Ьез, 1968).
Суточные колебания геомагнитного поля (Ка)ш()п, 1974), вероятно, позволяют определять время суток или служат одним из возможных ориентиров для периодического поведения. Такой же реакцией на суточные изменения геомагнитного поля можно объяснить особенности поведения медоносных пчел при сборе пыльцы (Ыпбапег, Магбп, 1972; Ооп10, 1980). В недавних работах по циркадианным ритмам у Сгизгасеа подобная возможность непосредственно не рассматривается.
4. Краткое содержание Намагниченность креветок Репаеиз аг~есиз и усоногих раков Ва!апиз зрес1ез измеряли с помощью сквид-магнитометра. Средний уровень 144 Ч. ГК Магнигпарсг(спг)ил и магнитные минералы )ч)КМ составнл 2,0.10 'и А м' для 45 живых нлн убитых непосредственно перед измерением креветок. Для семи живых морских желудей вместе с раковинами )ч)КМ была выше уровня шумов н равнялась в среднем 1,2 10 'и А мг.
После намагничивания до насьпцення в поле - 300 мТл средняя величина 81КМ составила 4,2 10 з А м' для креветок н 8,6.10 ч А мг для усоногнх раков. Из кривых намагннчнвання н размагничивания в переменном поле следует, что магнитным материалом у ракообразных служит магнетнт. Магнитный материал креветок не локализован в какой-то специфической структуре, но, по-внднмому, сконцентрирован в головогрудном отделе. Намагннченность проб морской воды, а также воды, в которой креветки содержались в лабораторных условиях, была пренебрежимо мала.
Для немнгрнрующего вида креветок Ра(агтопсгез ридю нз тех же мест обитания, которые характерны н для Рапасиз аггесиз, показания НКМ н 8!КМ были не выше, чем уровень шума (- 1О " А м'). Баагадарнаснги. Измерении были выполнены в лаборатории палеомагнетнзма Техасского университета, н мы глубоко признательны Вульфу Гозу н Маргарет Тестармата за помощь н технические консультации. Образцы были получены благодаря поддержке Национальной лабораторнн морского рыболовства Морского медико-биологического ннстнтута (Галвестон, штат Техас), а также береговой охраны США. Мы благодарим за помощь Рэя Хнксона, Джеймса Лиона, Джеймса МакВея, Эйлен Очбрайн н Зулу Зейн-Элднна.
На ранних агапах решающее значение имели положительная оценка н одобрение зтой работы Гари Скоттом, Джо Кнршвннком н Клнффом Фролнхом. Мы признательны М.С. Аренлсу н Кеннету Лохману за последнне крнтнческне замечания по рукописи данной главы. Т)йз !з Соп!ПЬпйоп )гй 564 Ггопз !Ье ()п(чегз)!у о( Техаз 1пзйш!е Гог Оеорйуз!сз.
Литература А!Аггея В. )г., Нбии С.В., Вахгег К. 5). (1968). Ап ссо!оя!са! !пгегргегаг!оп оГ 1огч гетрегагпге гезропзез 'т Реиаеиг аггесш апд Р. ггфегил рож1згчае, Впй. Мзг. Вс!., 18, б! — 71. Агслцге М. С. (1978). Мазпебс йе14 дегесбоп В сйзгтсг Ггопг 08М дегесйоп !и гЬе !пчеггеЬгзгез ТепеЬпо апд Тз1йгпз, Ь(згпге, 274, 358 — 362.
Аггпиге М С., Вагепигедг А. (1981). Майпег!с ипспгмюп 1п Огсбегци, РЬупо1. Епгопю!., 6, 333-342. АгеиАге М, С., Кгиугпдь С.Л (1981). Опепгагюп ог Тилггиг гийагиг го пгзйпебс Гге!дз, )ЧеГЬ. 1. Без Вез., 15, 23 — 32. Вагиз сд Р Н. (! 966). Озйу апд бба! рапегпз оГ асйи!у !и )пб!чкШз) ГгсЫ)ег сгаЬз (йепиз (гса) Ггот гйе гйгообз Но!е гей!оп, В!о1. Впй., 138, 1 — 17. Весна А.М., 6шгеГ!г Гг./., Рггсбсг КС., !981. В)ЬйойгзрЬу оп Гоийпй, Ыобегепогабоп зпд гйе!г сопгго1, Гузч!б %.
Тау!ог )Чача( Япр КезеагсЬ зпд Рече1ортепг Сепгег, Верон ВМВ-81)43, ВегЬезбз. ВГаиетиге Я Р., Ргап)гг! В.В. (1981). Мзйпебс пач!8абоп гп Ьзсгепгч 8сг. Ат., 245, 58-65. !7. Реакции на магнитное лоле у ракообразных 145 Вголт К А., Зг., Наьйлдз А И'., Ра!тег ЕГГ., 1970. ТЬе В!о(обйса) С1осЫ Тво Ч!евз, Асайеннс Ргезз, Ь(ев Хойс. Ошвь!а' $. (1981), 1пгегасйпй чв, попйтегасйпй яп81с йота!п ЬеЬаяог !и пашга( апд зупгйейс вагпр1ев, РЬув. Еагсй Р)апег. 1псег., 26, 56 — 62.
Сгалт Т И'., Рогвагс( К В..!г., (1979). Т!да! чепка! пийгайоп: Ап еийойеиоиь гйу1Ьт !и ев1иаг!пе сгаЬ !агчае, Бс!енсе, 205, !020 — 1022. Р(елее КА., 1975. Соорегайче Оий оГ Мехссо евсиайпе спчепгогу апй зшс1уТехая агеа йевсг!рйоп, МОЛА ТесЬпка) Керогс ЫМРЯ С1ВС-393, йеагйе. Елнд)и.!. Т., 1978, М!8гайоп апс1 Ьопнпй оГ таппе !пчег1еЬгасев; А росронгг! в!засей(ев.
1п; Линна! М(йгайоп, Ыач(йайоп, апд Ногпшй (К. ЯсЬпгЫ1-Коепсй апд !Ч. Т. Кеесоп, ейв.), Брппйег-Чег!ай, Вег1!и, рр. 440-446. Ргу В. (1981). Гчагнга) яайе сагЬоп Восоре 1ай !гасе Техав, НВА, вЬпгпр (Релаеиь агсееиз) пййгапопв, ().Я. Най. Маг. Р!зЬ. Веги РВЬ. Ви!1., 79, 337-346. богее И'.Я., Рийег М.
(1976). Майпе1опгегегв ияпй ВР-дг)чеп Бс(нЫв апй 1Ье!г аррйсайопв !и гос)с пзайпегшпг апй ра!еотайпейвпз, Веч. Сеорйув. Враге РЬуз., 14, 59! †6. Сои(с( 3. /.. (1980). ТЬе саяе Гог псайпе1к вепя6чйу !п Ь!п)в апс( Ьеез (шсЬ ав Ь гв), Ат. Вс!., 68, 256 — 267. бои(с( З. Г...
Ксгьсбч(лн А Е., ГгеЯеуез К.5. (1978). Ввез Ьачс изайпейс гета пенсе, Бс!енсе, 201, 1026-1028. бгас(у З. я., 1971. ТЬе гйяпЬийоп оГ вей!теис ргорегйез апй вЬптр сассЬ оп гво ьЬгнпр!пй йгоипйв оп Гйе сопйпепса! зЬей оГ 1Ье Ои1Г оГ Мех!со, Ргос. ОЫГ СапЬЬ. РВЬ. 1пя„23гс1 Липа. ревя. рр, 139 148. Нелябав Р. С., Зг., Мепсй К Е (1980). Майиейс апй сЬега!са! сйаирев 1п таете зеднпепй, Веч. Оеорйув. Брасе РЬуь., 18, 483-504. Ненл!итй И'.
(1969), 1!пеший ЬеЬайог оГ зр1пу 1оЬяегз, Яс)енсе, 164, 1425-1427. НегглИпс( И'., Кане(ги)с Р., 1978. Мазь тц8габоп оГ вр1иу 1оЬвгег Ралийгиз агдиз (Сгш1асеа: РапийгЫае): Бупорзй апс1 опеп1айоп. !п: Ашик( М!8гайоп, Ыач(йайоп, апй Нопнпй (К. Ясйпнйс-Коси!8 апй (Ч.Т. Кеегоп, едв.), ЯрппйегЧег!ай, Вегйп, рр. 430 — 439.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
