Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Ехр. Апа!. ВеЬач. 17, 325 — 337. Уеад(еу Н. 1,. (1947). А рге1итипату яшду о( а рЬуяса( ЬавЬ оГ Ьсгд пандадоп, Е Арр!. РЬуя. 18, 1035 — 1063. уеад(еу и. Г,. (1951). А рге6пипагу сеиду оГ а РЬуяса! Ьаяя оГ Ьсгд пач(8ас!оп, Рагс 11, 1. Арр!. РЬуя., 22, 746 — 760. уод(сиз(с(М.Е., Кгесйел М.Е., Кеесол И! Т. [1977). Густеет(оп оГ аииоврЬепс (п(гавоипд Ьу Ьопипд р(8еопя, Хан!те, 265, 725-727.
уог(се Е.(Э. (1979). А ровяЫе шадпеис сгапвдисег (и Ьсгдв, 1. ТЬеог. Вю!., 77, 101 †1. Уог)се Е. Гу. (1981). Яепя6чйу оГ р$8еопя со япа0 шадпессс Оей чагадопв, Е ТЬеог. Вю!., 89, 533-537. Глава 23 ОСТАТОЧНАЯ НАМАГНИЧЕННОСТЬ У ЛЕТУЧИХ МЫШЕЙ Эдвард Р. Бухлер, Питер Дж. Василевски' 1. Введение За последние сорок лет накопился значительный объем данных, свидетельствующих о том, что многяе виды летучих мышей умеренной зоны мигрируют. Они точно находят места своих летних ночевок и укрытий для зимней спячки. Кроме того, летучие мыши достаточно успешно возвращаются в места обитания, будучи вывезены оттуда (ОП(Г!и, 1970; Вааег, 1978). Несмотря на обилие сообщений о такого рода поведении летучих мышей, пока у нас нет приемлемого обьяснения, как они делают зто.
Очевидно, что одной только зхолокации здесь недостаточно. Зрительные способности летучих мышей гораздо более совершенны, чем обычно считают (СЫ)с)а, ВпсЛ!ег, 1981; ВпсЫег, СЫ<Ь, 1982), и все же представляется более вероятным, что им доступны и какне-то иные способы ориентации, потому что ослепленные летучие мыши, запутанные целым рядом перемещений, тем не менее благополучно возвращаются в места обитания (Мпе!1ег, 1966, 1968; (уау!а, ВагЬопг, 1970). Недавние исследования, в особенности посвященные ориентации способных к хомингу голубей (гл. 22), вдохновили нас на исследование вопроса о том, мокнут ли летучие мыши в принципе использовать для ориентации при хоминге или миграциях помимо других ориентиров ма~нитное поле Земли.
Прежде чем переходить к сложным и длительным экспериментам, необходимым для выявления восприятия магнитного поля летучими мышами, мы решили установить наличие магнитного материала в организме этих животных. 2. Методы Измерения проводили на криогенном сквид-магнитометре, находящемся в Годдардовском центре космических полетов, в Гринбелте, штат Мэриленд. Прибор может регистрировать намагниченность 1О ' ед. ' ЕЫюап! Рс ВпсЫеп ОВД 1пс., Кос!су!!!с, Магу!апс 20850.
Ре!ег Д Ищдеа аЬ, ХАБА, Ооойаан$ Брасс г!1ЯЫ Сешсг, йгсспье!с, Магу!апа 20770 272 Ч. 1К Магннгпарецепнил и магнигпныг минералы СГСМ. Когда живого бурого кожана (ЕргезГсиз /изсиз) помещали в трубку из майлара и вносили в магнитометр, прибор показывал наличие существенного магнитного момента. Однако вероятность загрязнений требует более строгого подхода к методике эксперимента. Поэтому в дальнейшем перед измерением остаточной намагниченности тушки летучих мышей четырех видов и других мелких животных двух видов тщательно препарировали, используя только пластиковые и стеклянные инструменты. Шкурку и пищеварительный тракт удаляли, чтобы свести к минимуму загрязнения, поступающие с поверхности тела животного н из перевариваемой пищи.
Передние и задние конечности отделяли в области коленного и локтевого суставов, чтобы исключить загрязнения с пальцев. Каждую тушку промывали деионизованной, деминерализованной, трижды дистиллированной водой, взвешивали и замораживали в отдельном пластиковом мешочке. Чтобы измерить естественную остаточную намагниченность (ХМК), образцы помешали головой вниз в предварительно размагниченный цилиндр из майлара. Величину слабой остаточной намагниченности цилиндра всегда вычитали из величины намагниченности образца в цилиццре.
Измеряемую при помещении образца в магнитометр ХМК регистрировали с помощью впало~оного и цифрового считывания. Определяли суммарный магнитный момент и магнитные моменты по осям х, у н а Фронтальная плоскость тела животного соответствовала плоскости х — у поля магнитометра. Индуцированную остаточную намагниченность насыщения (81КМ) измеряли во всех образцах сразу после насыщения в постоянном магнитном поле 1О кЭ. Каждую тушку располагали относительно поля одинаковым образом.
После насыщения почти все тушки размагничивали и регистрировали оставшийся магнитный момент после каждого этапа размагничивания в переменном поле со следующими величинами: 50, 100, 200, 300, 500, 700, 1000 Э. В некоторых случаях кривую размагничивания снимали, начиная с величины ХМК, а не 81КМ. Пытаясь определить локализацию магнитного материала, мы декапитировалн после намагничивания две тушки Е.
7нэсиз и определили магнитный момент частей; затем их вновь подвергли намагничиванию и опять измерили магнитный момент. Поскольку в эритроцитах содержится железо в составе молекул гемоглобина, мы поинтересовались также влиянием крови на измеряемую намагниченность. Была определена намагниченность двух образцов цельной крови мыши, одного свежего, другого замороженного; объем образцов по 0,5 см' соответствовал количеству крови в пятиграммовой тушке. Наконец, мы количественно оценили загрязнение образца, обусловленное пищеварительным трактом.
Известно, что ряд видов насекомых, не говоря уже о пчелах, обладает существенной ХМК (Ооц!й ег а1., 1978; гл. 12). Имея это в виду, мы предположили, что пищеварительный тракт насекомоялных летучих мышей мог оказаться серьезным источником ошибок. 273 23. Остаточная намагниченность у летучих мышей В опытах были использованы перечисленные ниже животные.
1. Шесть взрослых особей бурых кожанов (Ергея(сиз 7йзсиз). Эти животные обычно не мигрируют на значительные расстояния, но способны к хомингу, о чем имеется много убедительных сообшений. 2. Шесть взрослых особей бурой ночнипы (Муог(з (ис((йдиз). Этот вид хорошо известен своими относительно дальними миграциями и способностью к хомингу. 3.
Две взрослые особи (аг(игиз гетино/их Несмотря на малоизученность сезонных перемешений этих летучих мышей, обитающих на юго-востоке США, известно, что они могут мигрировать на короткие расстояния. 4. Одна взрослая особь красного кожана (галшгиг Ьогеайз). В среднем этот вид совершает миграции на ббльшие расстояния, чем другие североамериканские летучие мыши.
5. Пять молодых особей белой лабораторной мыши (Мих тихон/иж штамм Р-57 джексоновской лаборатории). Этот вид был выбран как возможный «контроль» до того, как в печати появилось сообщение о его чувствительности к магнитному полю и наличии магнитного материала в другом грызуне, европейской лесной мыши (Арог(стих зу(оаг(сиг) (Маг(зег, Вакег, 1981). 6. Одна взрослая особь короткохвостой бурозубки (В!аПна Ьгеи'- саиь(а). Это немигрируюшая землеройка, которая, подобно исследуемым летучим мышам, питается насекомыми. 3. Результаты У всех животных обнаружена ХМК; наличие суммарного магнитного момента указывает на упорядоченную (неслучайную) ориентацию магнитных доменов.
После насыщения в магнитном поле величина 81КМ во всех образцах существенно превышала величину ХМК. Величина 81КМ может служи~ь показателем общего количества магнитного материала (табл. 23.1). Эксперименты с декапитацией Е. В«гсвг указывают на значительно большее содержание магнитного материала в туловище по сравнению с головой. Сама по себе декапитация снижает суммарную намагниченность головы и туловища примерно наполовину относительно интактной тушки. Сумма ма~нитных моментов головы и туловища после намагничивания приблизительно соответствовала исходному магнитному моменту для каждой тушки (табл. 23.2). График для нахождения коэрцитивной силы, характеризуюгцей магнитные частицы в одном экземпляре Е.
уизсиз (зависимость намагниченности от напряженности приложенного поля), пересекает ось абсцисс в точке, соответствуюшей 350 Э. Отсюда следует, что магнитным материалом являются частицы магнетита размером в несколько микрометров. Как можно было предвидеть, свежая кровь не обладает остаточной Таблица 23.1. Сводка данных по измерениям остаточной намагниченности Средний магнитный момент Ю е, ед. СГСМ Остаточиаа намагни- ченыость после размаг- ыичввания (лианазон) 81 ИМ (диапазон) !Ч Средний вес тушки, г (диапазон) ККМ (диапазон) Вид Таблица 23.2. Измерения значений Б!КМ головы н туловища Ертез!сиз )шсиз Средний магнятнмй момеыт Ю е, ед.
СГСМ сумма голова после насыщенна туловище после ыасмшенив тудо ваше после декапитапии голова после лекапнтапии сумма интактыаа тушка 0,7 + 4,3 = 5,0 0,9 + 10 = 10,9 1,3 + 5,6 = 6,9 6,5 + 11 = 17,5 9,5 21 Ергемсиз уизсш Муоуи !ис1ундит Еиз!иггм зетшо!из Еда!огиз Ьогеайз Миз шшси!щ В!аг!ла Ьгешсаийо 6 7,8 (6,5 — 9,0) 6 3,4 (2,9 — 3,7) 2 4,9 (3,9 — 5,8) 1 4,8 5 5,5 (5,3-5,7) 1 8,0 0,98 (0,21-2,7) 0,42 (0,15-0,91) 2,8 (2,3-3,2) 0,66 0,68 (0,45 — 0,88) 1,2 15 (8,6 — 21) 6,5 (1,8 — 19) 18 (14-21) 20 2,1 (0,96 — 3,2) 21 2,2 (1,4 — 2,8) 1,8 (0,77-4,4) 2,7 (2,5-2,9) 0,79 (0,41 - 1,2) 275 23. Остаточная намагниченность у летучих мышей намагниченностью.
Тем не менее в замороженных образцах крови, где ХМй отсутствует, величина 81ВМ равна 1,6 10 ~ ед. СГСМ. Такого значения намагниченности достаточно, чтобы обьяснить в основном небольшой прирост магнитного момента при намагничивании тушек мышей, однако существенное увеличение магнитного момента при намагничивании тушек животных остальных видов не может быть обусловлено вкладом замороженной крови. Величина ХМВ пищеварительного тракта Е. ~~асио, заполненного насекомыми, составляет 3,8 10 л ед. СГСМ; она больше, чем у тушек того же вида. Величина ЯВМ пищеварительного тракта, равная 1,5 10 ' ед. СГСМ, примерно равна средней величине ЯКМ ~ушек Е. 7йесиж Измерения остаточной намагниченности пищеварительного тракта короткохвостой бурозубки (В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
