Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 79
Текст из файла (страница 79)
1К Магниторецениил и магнитные минералы ную активность эпифиза у крысы показало, что активность фермента Х-ацетилтрансферазы (и соответственно содержание мелатонина) в эпифизе в ночное время сильно уменьшается после помещения свободно передвигающихся крью на 15 мин в магнитное поле с инверсией горизонтальной составляющей (%еПеег ег а1., 1982). Было вьюказано предположение, что мелатонин влияет на компасную систему в эпифнзе или же передает информацию об изменении магнитных полей в другие отделы мозга (Яеппп ег а1., 1982). 5. Заключение Магнитные поля разной величины, от 0,05 мГс до 9000 Гс, оказывают влияние на разнообразные физиологические процессы у грызунов.
В целом биологические эффекты проявляются не сразу, а через некоторое время после приложения искусственного поля. Более быстрая реакция на окружаияцее магнитное поле, указывающая на детектирование поля как такового и, следовательно, на участие центральной нервной системы, была обнаружена в поведенческих исследованиях на грызунах. Так, тенденция к избеганию сильных магнитных полей позволяет предположить, что животное способно нх обнаруживать, а ориентация в нужном направлении в отсутствие зрительных, обонятельных и слуховых стимулов указывает на возможное детектирование полей, близких по интенсивности к геомагнитному полю, и использование их для получения компасной информации.
Первые четкие данные в пользу наличия магнитного чувства направления у грызунов дают опыты с их перемещением, в которых изменение магнитного поля по дороге к месту испытания влияло на их последующую ориентацию в сторону «дома», что говорит о вероятном участии магнитного компаса в навигации. Предварительное изучение ориентации у детеньппей грызунов наводит иа мысль, что способность использовать магнитный компас, возможно, появляется лишь на определенной стадии развития.
Попытки выяснить локализацию магниторецептора у грызунов включали поиск отложений магнетита в тканях, а также выявление структур ЦНС, которые могут участвовать в восприятии и(или передаче магнитных сигналов. Магнитометрическнми методами был обнаружен повышенный уровень 1КМ в переднедорсальной области головы. Дальнейшее изучение этой области свидетельствует о наличии материала с коэрцитивными свойствами, характерными для однодоменного магнетита и указывающими на значительное взаимодействие между кристаллами. Гистологическим методом вьивлены широко распространенные отложения окисиого железа в голове и других частях тела. К настоящему времени идентифицированы три группы железосодержащего материала: подповерхностный слой, имеющийся в большинстве костей, небольшие отдельные скопления, разбросанные в некоторых участках костного мозга, и плотный материал в корнях зубов.
При просвечивающей электронной микроскопии обнаружено, что в рако- 337 25. Магннторецепцня у грызунов винах решетчатой кости обонятельной области содержаться кластеры кристаллоподобных частиц железа, расположенные, по-видимому, вдоль границы кость — костный мозг, поблизости от нервных волокон. Нейрофизиологические исследования показывают, что клетки эпифиза подвержены влиянию магни~ных полей, близких к геомагнитному, а биохимические данные говорят о возможном влиянии магнитных полей на секреторную активность этого органа.
В то же время у грызунов, как и у других исследованных до сих пор животных, еще не установлено четкой связи между различного рода данными †способности к магниторецепции, о наличии тканей с остаточной намагниченностью, об однодоменном магнетите, об отложениях окисного железа, о структурах ЦНС, связанных с этими отложениями или подверженных влиянию магнитных полей.
Здесь открываются широкие перспективы для будущих исследований. Благодарности. Я признателен д-ру Дж.Л. Киршвинку из Отделения геологических и планетарных наук Калифорнийского технологического института, д-ру Э.Р. Бачлеру из Отделения зоологии Мэрилендского университета и д-ру Дж.М. Йоргенсену из Института зоологии и зоофизнологии Архусского университета (Дания) за разрешение использовать их неопубликованные данные; д-ру П.
Дэгли и Отделению геофизики Ливерпульского университета (Англия) за предоставленную возможность пользоваться магнитометром; проф. Ф. Олдфилду из Отделения географии Ливерпульского университета и д-ру Дж. Комеру из Манчестерского университета за консультации по магнитометрии; д-ру Д.У. Йолдену из Отделения зоологии Манчестерского университета за экземпляры грызунов; д-рам Р.Р. Экеру и Дж.Х. Кеннафу (оттуда же) за помогць в проведении некоторых исследований; д-ру Н. М. Стоуну за полезную критику рукописи. В финансировании работы участвовал АЛЕКС, йгап1 Ой/374337. Литература Аиезлавз(еу О.3., Бш/с)п ТАЕ (!981), ч'-1ев1 В по1 а 41айзйса! гез1 оГ 'Ьотеччагд' д)геспоп, )Чагпге, 293, 239. Ва)чег В.В., Майег 3.6., 1982.
А сотрага6че арргоасЬ 1о Ь1п1 памкабоп: 1тр1!свпопв оГ рвга11е1 41пд(ез оп тапппа1а 1п: Аиап ЬГач)8а1(оп (и Рар| апд Н,О. %а!!га(Г, едз.), Врппкег, Вегйп, рр. 308-312. Ва1ег В.В., Майегу.Ы, Кепианд63.Н. (1982). ТЬс Ьшпап сотразз? ЕО8, тгапз. Ат. ОеорЬуа 1)п!оп, 63, 156в. Ваlсег В. д., Майег 3.6., Кепиаида /.
ГГ. (1983). Макпе1к Ьопез (п Ьптап йппвев, 1Чаюге, 301, 78 — 80. Витойу М.р. (ед.), !964. В!о1о8!са! ЕГГссгз оГ Макпедс Р(е1(з, 'ч'о1. 1, Р1епшп Ргем, )Чечч Уогм Вигпойу М. Е (ед.), 1969. Вю!орса) Ейесм о1 Макпебс Р)е1дз, чо1. и, Р!епшп Ргем, 14ечч Уогк Вазген С А. Г... Рашги(ч В. у., РГПи А. А. (1974). Апктеп1впоп оГ Ьопе гера!г Ьу шдпсбче!у сопр1ед е1есГгопзакпебс не)да 8с!спсе, 184, 575 577. Вамсве(е! Е., 198!. С)гсп1аг 81а1апсз 1п Вю!оку, Асвдеппс Ргем, Ые)ч уог)с. 338 Ч.
ГК Магниглорецелцил и магнитные минералы Ваге! А (1960). Ехрептеп!ейе Нп!егзисЬшщеп ПЬег даз Неипйпдечегпюйеп чоп Маизеп, Х. Т!егрвусЬо1, 17, 728-755. Вочег Х (1965). Е!п ЧегзцсЬ, ил!де Маизе ип!ег АцзьсЫцвз ор1ВЬег, аЬцзйвсйег апд ояпЬсЬег Мег1ппа1е аиГ Ниппсе!впсЬшпйеп хц дгевяегеп, У.. ТсегрвусЬо1., 22, 839-859. Васе! .!., !978. Нопипй ш зд!д туотогрЬ годепзя Сисчеп! ргоЫета Ы: Апппа! Мщга1юп, Ыач!8айоп, апд Нопипй (К.
5сЬпидыКоешй апд %.Т. Кее!оп, едя), 5рппйег, Вегйп, рр. 405-412. ВисЫег Е. В., Вап|еизщ Р..|. (1982). Ваш Ьаче тайпеин Еоз, Тгапв. Ат. Оеорйуз. Бпюп, 63, 156а. СЬа)егз М. В. (1982). Оеотайиейс опепдпй ш йе гад!а) е!8Ы-апп таге? !. Оеп. РвусЬо!., 107, 287 — 295. СогЬес С.В., 5оийегл Н.Н. (ес(з.), 1977. ТЬе Напсйюо)с оГ ВпдвЬ Магпспа1в, В1асЬсчей, Ох(огд. Еделле А.5. (1980). ТЬе опеп!а!юп оГ сЬе йо1деп Ьаспзсег !о пв пев! зне айег !Ье ейпипа1юп оГ чапоы вепвогу спев, Ехрепеиба, 36, !048-1050.
р(ибагсу 5. Е., Тау|аг В. Н., Вигген б. Пс (1976). 5ип сотравз опеп!абаи сп йе теадоцс чо!е, МГсгогиз релыу|еалкиз, !. Малица!., 57, 1 — 9. угол|се! В. В., В!а(сетоге К Р., ИЬГ)е К 5. (1979). Майпегйе сп ГгезЬсчагег тайпе!огасдс Ьас!епа, Зссепсе, 203, 1355 — 1356. баиМ А Л., К|гзсбплЬ А Е., Вефеуез К.5. (1978). Ввез Ьаче тайпебс гетапепсе, 5аепсе, 201, 1026- 1028. бган!с)с 5. (!946). Регпдп: Пв ргорегдев апд яйшйсапсе Гог сгоп те1аЬойвт, СЬепх Печ., 38, 379 — 403. На!уЬ б. В, (!979).
5ип.сотрат опеп1а6оп Ы йе йсг1ееи-Плед йгоипд вс)и!гге), 5реилорМГю и Мс сет|слешиз, Е Мапипа1, 60, 629 — 632. НиссИлзол Н.Е. (!953). ТЬе вщшйсапсе оГ ташаЫе сгоп ш в1егпа! пгагсои зесдопз, В)оод, 8, 236-248. Кегс бел Е. Е, Рагсег Х.Е., Войол Н, Е. (1978). ТЬе Ь!о!ой!са( ейес!в оГ тайпедс йе1дз оп пьап, Аш.
!пд. Нуй. Азвос. !., 39, 1-11. К!гаснет|с Х !... 1983. Вюйешс Гегйшайпейвпх А паис Ыотайпе6впь, Ги: Вютайпедяп: Ап 1псегсйвс!Р1спагу АрргоасЬ (5. %ййапиоп, ед.), Р!епшп Ргевв, Хечг УогЬ, рр. 501-532. К!гзснссл)с А !... бои!д л. К (1981). Вюйепгс тайпе6!е ы а Ьаяв Гог тайпе!к йе!д де!ее!юп ш апипаЬ, Вюйувсепсь, 13, !81 — 20!. Кшегбасб В.А., Яа!со!с В., Яеедег КЗ., ргал)се! А В (!982). 1гои сопсаюпщ се!Ь !п йе Ьопеу Ьее (АРН те!Й~ега), 5с!сисе, 218, 695-697. Гллдел|аиЬ Е.
(1955). 1|Ьег дав Неппйпдечеппойеп чоп 5аийейегеп. И. ЧегвисЬе ап Мацзеп, К ТсегрзусЬо1, 12, 452 — 458. Гллдел|аиб Е. (!960). Хеие Вейтде ПЬег сйе Ап(апйзопедегипй чоп Маивеп, К ТсегрзусЬо1., 17, 555-578. Ейсегз Иг., В!гц)сосч б. (1963). 5оипеп1сотратопепдегип8 дег Вгапдспаы (Ародеты адгаыцз РаП ), Ыагиствзепвсйайеп, 50, 737- 738, МагМел И'., 1964. ТЬе 1 епшипй аеас, СЬа!1о апд %сиды, Гопдоп. Ма!бег Хб., 1981а. %Ьее1 ас!сщ!у, ехр1огадоп апд 8оа1 опешадоп Ьу япай тапииаЬ, РЬ. Гь. йеяз, !Личегя!у оГ МапсЬевсег, У.К. Ма!бег А б. (1981Ы. %Ьее! гиии!пй ас!Мгу: А песч ш1егргега!юп, Мапипа1 Печ., 11, 41 — 51. Майег А б., ВаЬег В.Я.
(!980), А детоптт1юп о| пач!8адоп Ьу аглай годепт ияпй ап опеп1а1!оп саде, На!иге, 284, 259 — 262. Ма!бег Аб., Ва)ит Я.Я. (!981). Майне!к зелье оГ сйгесдоп сп счоодписе Гог гоше-Ьазед пащйабоп, Ыа!иге, 291, 152.155. Майег Аб., Ва(сег К В., Келлаидн.!. Н. (1982). Майлс!к йе!д де1есбоп Ьу япай спапппа1в, Еоз, Тгаы. Апх ОеорЬув. ~Зп!оп, 63, 156а. МГгге|зсаедг М.!., Мл|ебнаей Н. (1980). Нопипй Ьу ра!Л сп1ейгапоп !и а тяппьа!, Ыасцги!яепзсЬа(1еп, 67, 566 — 567, 25.