Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 63
Текст из файла (страница 63)
огео(сана!а), животного насекомоядного вида, дали аналогичные результаты: величина ХМк составляла 2,3.10 о ед. СГСМ, а величина 81йМ 1,1.10 ' ед. СГСМ. 4. Обсуждение Полученные в настоящей работе значения остаточной намагниченности мелких животных очень близки к соответствующим значениям для способных к хомингу голубей по данным Уолкота и др. (Жа!согг е! а!., 1979). По сообщению этих авторов, величины ХМВ и 81йМ для голубей составляют 1О ' — 1О ' ед. СГСМ и 1О ' — 1О ' ед.
СГСМ соответственно. Остаточная намагниченность того же порядка характерна для медоносных пчел (Ооп1г! ег а1., 1978) и головы лесной мыши (Ма!пег, Вакег, 1981). Тем не менее эксперименты с декапитацией свидетельствуют о различиях (возможно, существенных) в локализации магнитного материала у летучих мышей, с одной стороны, и голубей и лесных мышей-с другой. У животных двух последних таксонов этот материал находится, по-видимому, в одном или нескольких участках внутри головы, тогда как у Е. (илсиж согласно измерениям, ббльшая часть этого материала локализована в туловище, хотя некоторое его количество имяется и в голове. К настоящему времени не известно, каким образом этот материал (вероятно, магнетит) организован-в виде одного или нескольких дискретных скоплений нли диспергирован диффузно.
Даже если в туловище содержится ббльшая часть магнитного материала, в голове его все же более чем достаточно для обеспечения функционирования очень чувствительной магниторецепторной системы (Уогйе, 1981). Регистрация значительных величин 81йМ, но не ХМй в образце замороженной крови позволяет предположить, что часть суммарной величины 81ВМ, измеряемой в замороженных организмах с кровью, содержащей гемоглобин, может быть обусловлена железом эритроцитов. Здесь может быть скрыт потенциальный источник существенной ошибки, если содержание крови (и, следовательно, гемоглобина) в замороженном образце относительно высоко, а содержание другого 276 Ч. 1К Магнитарецепция и магнитные минералы намагннчиваемого материала низко. Поскольку настоящее сообщение о наличии Б1йМ замороженной крови первое и измерения проводили только для одного образца, достоверность результатов оставляет место для сомнений; здесь не исключена возможность случайного загрязнения.
Факт высокого значения намагниченности пищеварительного тракта, содержащего насекомых, наглядно иллюстрирует важность как учета естественных источников загрязнений, так и выбора методики при подготовке образца к такого рода измерениям. Выявление намагничиваемого материала является только первым этапом в серии экспериментов, призванных обнаружить способность летучих мышей к использованию магнитного материала для восприятия магнитного поля Земли и ориентации. Пока нам не удалось показать, что летучие мьшш чувствуют магнитное поле.
В одной серии лабораторных экспериментов мы безуспешно пытались заставить двух неподвижных, заключенных в тесное пространство особей Е.~изои ассоциировать смену полярности окружающего магнитного поля (близкого по величине к геомагнитному), генерируемого с помощью катушек Гельмгольца, с последующим ударом электрическим током, Возможно, магнитное поле ощущается летучими мышами только в полете, поэтому в следующей серии экспериментов мы вели наблюдение за перемещениями пяти особей Е.
унлсил, каждой в отдельности, в свободном полете внутри большой затемненной Г-образной комнаты. Они имели возможность летать приблизительно по часу в день в течение нескольких недель и у них установились предпочтительные маршруты перемещений. Когда летучие мыши двигались по более узкому колену комнаты, они пролетали через катушку Рубенса размером 2 х 2 х 2 м (йпЬепа, 1945), которая генерировала постоянное магии~нос поле - 0,5 Гс по горизонтальной оси. Пока животное летало в дальнем конце комнаты, катушку Рубенса включали или выключали случайным образом, а когда летучая мышь оказалась вблизи и пролетала через катушку, мы наблюдали за ней, ожидая каких-либо перемен в поведении животного, подтверждающих рецепцию поля.
Поведение летучих мышей существенно не различалось в зависимости от того, генерировалось ли катушкой магнитное поле или нет. Возможно, что ключевым вопросом в этих экспериментах является вопрос мотивации. В предыдущей серии экспериментов мог быть слишком велик стресс от заключения в тесное пространство, а в последующей отсутствовала необходимость следить за невыраженным ориентиром. Методологические подходы в исследованиях, направленных на выявление магниторецепции у летучих мышей, необходимо развивать по двум направлениям: получение электрофизиологических доказательств рецепции и получение предсказуемого поведенческого ответа на магнитное поле.
Первое означает, что требуется установить локализацию материала и детали его иннервации. Осуществление второго потребует от экспериментатора контроля над всеми многочисленными акустическими и визуальнымн ориентирами, которым следуют летучие мыши в 277 23. Остаточная намагниченность у летучих мышей полете в естественной среде, Мы думаем, что в результате тщательных исследований удастся показать, что наличие магнитного материала, а также ориентация и миграция с его помощью являются общим свойством многих животных.
Благодарности. Это исследование было обеспечено ассигнованием Национального научного фонда Эдварду Б. Бухлеру в период его пребывания на Зоологическом факультете университета шт. Мэриленд, Колледж Парк. Литература Вайег Я.Я., 1978.ТЬе Ечо!вчюиагу Есо!оау оГ Апина! М!8гайоп, Но!гаев апд Ме!ег, )Челч Уоллес, рр.
556 — 603. Висиег Е. Я., САВВ 5. В. (1982). ()ве оГ гбе розг-вилле! 8)олч ав ап ог!ел!абаи сие Ьу Ь!и Ьголчп Ьагз (Ергсягсил Гилсил» 3. Матгаа)., 63, 243 — 247. САЙЬ К В., ВисЫег Е.Я. (1981» Регсер6оп оГ в!ти)агед згагв Ьу Ергелгсиляилсил (ЧезрегГйюпи1ае» А ро!сиба! пачихаяюпа1 гаесЬап!вт, Аппп. ВеЬач., 29, 1028 — 1035. Васи уя'Н., ВагЬоиг Я. И' (1970). Напила 1и Ы!иаед Ьагя (Муогп аи(а(и), У. Матсов., 51, 182 — 184.
Огя3)гли В.Я., !970. М!8гайопв апд Ьопипа оГ Ьввс !и: Вю!оау оГ Вал!, Чо!. ! (1Ч.А. %!ювао, еа.), Асабега!с Ргевв, Ыеи Уогк, рр. 233-264. боиЫАГ., К(глсЬллА ХЕ, Вефеусл К.К (1978). Веез Ьаче плаапейс гегаапепсе, 8с!еисе, 201, 1026-1028. МалАег.!.Ы, Ваасг Я.Я. (1981). Махпебс вепяе оГ гйгес6оп !и лчоодибсе Гог гоп!е-Ьазед пач!8айои, Ь(а!иге, 291, 151-155. Мисйег Н. С. (1966). Нога!п8 апд 6(зьвпсе-опеп!айпи !и Ьа!в, У.
Т!егрзусЬо1,, 23, 403-42!. Мие!Гсг Н.С. (1968). ТЬе го1е оГ ч!в!ои га чеврег6опгй Ьа!з, Ат. М!61, )яа!., 79, 524-525. ЯиЬеиз $.М. (1945). Спье-вияГасе сой Гог ргодиыпи а иш(опп таипебс Гге16, Кеч. БсЛ 1пз!пип., 16, 243-245. ига!согг с., боны А 1, к!глсалиА х !. (1979). Ргиеопв лаче гаавпег, Яс!епсе, 205, 1027-1029. уогйс Е В.(1981). Вепп6И!у оГ р(веопв !о апай тааае6с беЫ чапа6опа у. ТЬеог. Вю1„89, 533 — 537. Глава 24 МАГНИТОРЕЦЕПЦИЯ И БИОМИНЕРАЛИЗАЦИЯ МАГНЕТИТА У КИТООБРАЗНЫХ Гордон Б. Бауэр, Мишель Фуллер, Анджанетт Перри, Дж. Роберт Данн, Джон х('огер! 1.
Введение Современные китообразные разделяются на два подотряда: Мувйсей (усатые киты) н О<!оп!овей (зубатые киты). Виды, которые мигрируют на дальние расстояния, есть в обеих группах (см. обзор К!ппе, 1975; Ва)гег, 1978). Однако более предсказуемыми в своих перемещениях и совершающими более далекие миграции являются усатые киты. Хотя многое относительно видовых миграционных маршрутов еще остается неясным, можно почти с уверенностью сказать, что большинство усатых китов мигрируют сходным образом.
Летом они кормятся в полярных и приполярных водах, а зимой размножаются в водах умеренных нли тропических широт. Исключениями, вероятно, являются только гренландскнй кнт, обитающий преимущественно в арктической зоне, и полосатик Брайда, вид в основном тропический. Масштабы миграций между местами кормежки и размножения могут быль весьма значительны; например, серый кит преодолевает расстояние 5000 миль (РГ)ге, 1962). Кроме того, вызывает удивление исключительная навигационная точность китообразных. Так, горбатые киты, двигаясь от Аляски на юг, находят Гавайские острова после путешествия в открытом океане в несколько тысяч миль (Ва1гег е! а1., !982; Оагйпй, 3игавг„1983: Гэаг!шй, Мс Бвиеепу, 1983).