Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Нам кажется, что гипотеза «суперпарамагнетпкю> в настоящее время является наиболее правдоподобной. 172 Ч. 1К Магнитареиепиия и линчанниые минералы 6.4. Анатомия Некоторый прогресс наметился в локализации основанного на магнетите гипотетического рецептора. Для начала Гоулд и др. (Ооп!6 е! а1., 1978) отделили головные, грудные и брюшные отделы 100 высушенных пчел, размельчили их н пропустили через устройство, позволяющее о~делить постоянные магниты и суперпарамагннтный материал от остатка.
Магнитную фракцию содержали только брюшные отделы. Затем авторы отпрепарировали две высушенные пчелы с помощью немагнитных инструментов и измерили остаточную намагниченность различных частей. Постоянные магниты были найдены только в передней трети брюшка. (О локализации суперпарамагнитных частиц ничего не известно.) С учетом данных Гоулда и его коллег, Кутербах и др. (Кп!егЬасЬ е! а1., 1982) нашли в каждом брюшном сегменте полоску клеток (по-видимому, иннервированных), содержащих большое число богатых железом гранул.
Эти гранулы несколько варьируют по форме и размерам (от 0,5 до 1,0 мкм) и состоят из гидроксида железа в некристаллической форме. Авторы отмечают, что это соединение обычно парамагнитно при комнатной температуре и, следовательно, не может вносить вклад в постоянную намагниченность (Ооп!й е! а!., 1978). Данный материал, однако, является предшественником магнетита в биосинтезе у хитонов (То~не, Ьопепз!апъ 1967; КлгзсЬззп(с, Еозчепз1аш, 1979) и магниточувствительных бактерий (ггапйе! ег а1., 1979), и для того чтобы объяснить магнитные моменты пчел, измеренные Гоулдом и соавторами, достаточно восстановить до магнетита лишь 0,33'4 найденного у них гидроксида железа, т.е. неощутимо малое его количество.
Из данных Кутербаха можно сделать целый ряд выводов, и независимо от того, помогут или не помогут они окончательно локализовать и охарактеризовать магнитные детекторы пчел, они безусловно позволят нам сузить круг анатомических поисков, по крайней мере на данном этапе исследования. 7. Краткое содержание и заключение Из обсуждавшихся выше поведенческих наблюдений и экспериментов Линдауэра и Мартина ясно, что пчелы умеют определять и использовать по крайней мере для ориентации направления (но не полярность) магнитных полей даже меньших по величине, чем геомагнитное.
Способность пчел определять величину поля, особенно с точностью 1 — 10 нТл (о чем свидетельствуют некоторые результаты Линдауэра и Мартина), доказана пока недостаточно убедительно и требует подтверждения экспериментами с искусственно управляемым магнитным полем. Такие эксперименты сейчас проводятся. Основой магниторецепторного механизма пчел, вероятно, являются маленькие частицы магнетита. В пользу этого свидетельствуют два довода: 1) альтернативные механизмы, основанные на электромагнит- 18.
Чуеентеи»тельность медоносных пчел к магнюнному лилю 173 ной индукции и парамагнетизме, маловероятны; 2) пчелы содержат значительные количества магнетита как в однодоменной, так и в суперпарамагнитной форме, которые теоретически могут быть использованы для создания соответствующих рецепторов. Мы не знаем, какой из двух механизмов (или оба) реализуется на самом деле, но косвенные указания свидетельствуют скорее в пользу гипотезы «суперпарамагнетика», чем гипотезы «постоянного магнита». Поведенческие эксперименты не позволяют окончательно разрешить этот вопрос, но они могут помочь в углублении наших знаний о функциях этого детектора. Недавно в брюшном отделе пчел были обнаружены железосодержащие клетки, однако найденные в них гранулы представляют собой не магнетит, а гидроксид железа, известный как бносинтетическнй предшественник магнетита.
Более подробную информацию о локализации частиц магнетита (как суперпарамагнитных, так и однодоменных), а также более точные поведенческие данные о возможностях детектора нам еще предстоит получить. И лишь после этого мы сможем оправданно обратиться со своими вопросами к нейрофизиологам, усилиями которых почти наверняка и будут получены окончательные ответы. Добавления в корректуре. Уокер и Биттерман (ччаПтег, В!цеппап, 1985) показали, что у пчел-сборщиц можно выработать условный рефлекс на магнитные поли. Их методика включала в себя сочетание вознаграждения сахарным сиропом и определенные манипуляции с магнитным полем.
Очень возможно, что эта система найдет применение в экспериментальном анализе магнитного чувства пчел. Литература Лзс)год д (1900). Ехокеиииз зид сидовеиоиз согироиситв ю стгсатйаи гЬугйия, Сои Брпив НагЬог Бутир. ()иаит. Вю(., 25, 11 — 28, Ваясбе!ет Е., 19б5. Бтзт!зткз! тиетьсдз Гог тйс аив!уяь оГ ргоыспя !и апина) опеитабои зид сев!а!и Ьто!орса! гЬутЬтиз, Атиспсзи Гиздптте оГ Вю!орса! Бс!зиеев МоиовгарЬ, %азЬ!»кто», О.С. Ваясбе(ег Е., 1972. Ксссит зтвдздса1 птстйстЬ Гог опситзбои дата. 1и: Аиииз! Опеитабои вид Хзикатюи (Б. К.
ОаИег, К. БсЬпитЬ-Ксситя, О.3. ГасоЬ, аид К.Е. Ве!1сч01е, сдз.), ХАБА БР-202, ().Б. Оочепииеит Риибив Ойке, %ззЬ!автои, О.С., рр. 01-91. Вгтез М.Г., !978. Б)ту!!8ЬГ ро1зптзт!ои ранет»в ав сисе Гиг ЬииеуЬсе опситабои: РЬуясз! юеазитеитеит аид ЬеЬамига! схрсбтисим, ТЬеяз, Косые!!ег Ои!четв!ту, Арреитих В. Вт!ег Я.Р., Ванегуее Б.К. (1975). ТЬесгсдсз! я»8)с-догизти кгати зЬе гаиве !и итавиебте аид Итзиоюавиеттте, Е ОеорЬуз. Ксз., 80, 4049-4058. Соре Р. Нг. (1973).
Вю!орса! зеиябяту то итеах тартепс бе!дв дис то Ью!орса! вирегсоидисбче ГозерЬзои ртисИоив? РЬуяо!. СЬею. РЬуз., 5, 173. 170. Ве чеид Гт. (1982). ТЬс спел!адил оГ сот»Ь-Ьийд)»8 Ьу ЬииеуЬесз, 3. Сигар. РЬуяо1., 147, 495 — 501. ргеи)те( Рс В., В!а)тетоге я. Р., Иго(уе я. Б. (1979). Мавиедте ти ГгезЬтчзтег птависбс Ьастепа, Бстеисе, 203, 1355- 1357. бои!д у.Г..
(1975). НоисуЬсе гисипп»сит: ТЬе двисс 1аикиавс соитгочсгзу, Бс!зисе, 189, б85 093. 174 Ч. 1К Магниторецелция и магнитные минералы баиЫ у. Г.. (!980а). Бип соптрепвайоп Ьу Ьеев, Вс!енсе, 207, 545 — 547. банЫ Х !.. (! 980Ь). ТЬе саве Гог тадпейс веня йчйу т Ь!гйв апд Ьеев (якЬ ав Ь В), Ат.
Яс!., 68, 256 — 267. бои(а' У. й (1982). ТЬе итар авиве оГ р)8еопа Ыатиге, ятб, 205 — 211. баиЫ Х Г, (1984). Ртосеайпд оГ вип-аппннЬ )пГопиайоп Ьу ЬопеуЬеев, Алин. ВеЬач., 32, 149-152. бон!а У. 1,, К!гвсбнгл(т ХГ,, ВеЯеует К,К (1978). Веев Ьаче табпейс гетапепсе, ВЫепсе, 202, 1026-1028. баиЫУ.Г, К!тснвйб У.Г... Рефеует К.Я., Вгйег М.Г. (1980), иуттептат(ои Ьу детадпет)хед Ьеев, Х Ехр. Вю!., 86, 1 — 8. Навнлдв у.
)Е, 1976, Ваяс Геапиев. 1п; ТЬе Мо!еси(аг Ваяв оГ С!тсадйп КЬутйтв (2 ЧЧ. Навйпдв апй Н.О. Ясйтче!Вег, я)в.), РаЫет, Вег!пц рр. 49 — 62. Натгтлдв Х И'., Ясдле!дег Н.б. (ейа) 1976. ТЬе Мо1еси1ат Ваяв оГ С!ссай)аи КЬуйнив, РаЫети, Ветйп. Нереоггб О., РйаагдКВ., ОчегтБагг К.у. (1980).
ЕГГеств оГ !Ье реподка)1у )итепшпепт арр1кайоп о( а сопвтат табпейс Гте!4 оп тЬе тоЬтряу )и йагЬпяи о( тчойтег ЬопеуЬеев, !. Арк. Кев., 19(3), ! 79-186. КаЬлтул А..!., 1974. ТЬе йетеспоп оГ е!естпс бе!йв Ггот !папнпате аш1 апина!е ялпсев оейег тйап е!естпс огбапв. 1п: НапдйооЬ оГ Вепвогу РЬуяо1оду, Чо(. 3 (А. Реввагд, ед.) Брпидег-Чег1а8, Ветйп, рр. 147 — 200. Ка!тат)л А.у., 1978. Ехрепптепта1 ечЫепсе оГ 8еоптабпейс от)ептаиоп тп е!аяпоЬгапсй бвЬев. 1п: Апина( Мтдтайоп, Ыапбат!оп, апд Нопнпд (К. Зсйшйт-Коси!8 апд ЧЧ.Т.
Кеетоп, ейв.), Брппбет-Чейа8, Вег!т, рр. 135 — 142. Кеетал Й'. Т. (1974). ТЬе опеп!айопа! апд иачцуайопа1 Ьаяв оГ Ьот!и8 )и Ыгдв, Айч. Я!иду ВеЬач., 5, 47 — 132. Ктубегт К. (1979). ОегаивсЬапа)уге дет Тапа!анте дет Нои!8Ыепе (Арй ше!Гд)са) !и иптегвсЫя!йсйеп птабпейвсЬеп Ре1дв)гиайопеп, 1. Соптр. РЬуяо!., !32, 11 — 26. К!ттг!шгле Хй (1981). ТЬе Ьопхопта! птадпейс далее оГ тЬе Ьопеу Ьее Ь соптрайЫе яВЬ а яп81е дота!и Гетготабпейс ишбпетогесертог, ВюБувтепы, 14, ! 93-203. КГгжбчш(т А й, боиЫ у.Г.. (1981), Вюбепк птабпейте ав а Ьаяв Гог табиейс Ве!д йексйоп тп апипа1в, В!оЯувтепм, 13, !81 — 20!. Ктгтгнв(лд Х Г., Г.сленг!ага Н.А.
(1979). Мтпега1)тайоп апд тадпейгайоп оГ сЫтоп !вейн Ра1еоитабпет!с, вед!теп!о!од)с, апд Ью1одк иир!тсайопв оГ огдашс отадиейте, Еаггй Р!апет Вст. Гея., 44„193-204. КигегЬас(т О. А., Ва(сагг В., Веетйг я.у., ргал(те! я. В, (! 982). 1гоп-сопттп!п8 се1В !и гйе ЬопеуЬее (Арй тле!!!Тета) Яаеисе, 218, 695--697. Г.еж)т М..!. М. (1977). А рабус!о!о8)са! птесЬап1яи Гог табпейс Гте!4 де!ест!оп Ьу пибга!огу Ыгдв апд Ьопипд р!8еопв, Ыатите, 267„144-!45. Ейдаиег М. (1963) Кошраввопепт!етинд, ЕгдеЬ.
Вю(., 26, 158-181. ! лнйиег М. (1976), Опепйегипб дог Ттеге, Четй. Р!всЬ. Ъто!. Оев„1976, 156 — ! 83. Ылтйиег М., 1977. Кесепт адчапсев )и тйе опептайоп апд!еапин8 оГ ЬопеуЬеев, Ргтк. ХЧ !пт. Соидг. Епгоию!., РР. 450 — 460. Ештйиег М., Магда Н. (1968). Р!е Ясйтчетеопепйегипд дет В!епеп шнег дет Е!пПивв дог Егйшабпейе!йв, У. Ч81. РЬуйо1., 60, 219-243. Илдаиег М., Мали Н., 1972. Мадиейс ейеся оп данс)пд Ьеев. !и: Аиниа! Опепшйоп апд Ьгач!8ат!ои (Б. К, Оа!!ег, К Бейт!йт-Коси!8, О.
Х уасойв, апд КЕ. Ве)!ей!1е, ейв.), НАЛА 8Р-262, О.Я. Сочепппеит Рппйпд ОГВтсе, %авЫидтоп, Р. С., рр. 559-567. Еалелвтатл Н.А. (!962). Мадле!)те !п йепта) сарр1п8 1и тесен! сййопв (Ро!ур!асорЬога), Оео). Бос. Ат ВиП., 73, 435-438. МатЫ Н. (1964). ОеотейошЬ1(всйе РеЫогоепт!етип8 Ьш долл!га ра!ус!ела Рота!ег, У Ч8!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
