Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
лениям, требующим применения магнитометрических, гистологических и нейрофизиологических методов.
4.1. Магнитометрические исследования
После того как в голове голубей был обнаружен магнетит (Walcott et al., 1979), я решила выяснить, имеются ли сходные включения в голове грызунов (Mather, Baker, 1981). Вначале я воспользовалась магнитометрическими методами с применением парастатического магнитометра. Были исследованы представители трех видов диких грызунов-европейской лесной мыши, полевки и домовой мыши (Mus musculus), причем все они были пойманы в полевых условиях домашними кошками и подвергнуты глубокому замораживанию (до трех месяцев). Перед магнитометрическим исследованием с головы снимали кожу с помощью стеклянных инструментов, чтобы предотвратить возможность загрязнения металлом, и заключали ее в деионизированный лед в небольшом пластмассовом контейнере (объем 10 см3).
Вначале измеряли естественную остаточную намагниченность (NRM), обусловленную собственной преимущественной ориентацией отдельных магнитных частиц, а затем нормальную (изотермическую) остаточную намагниченность (IRM), позволяющую оценить суммарное количество магнитного материала. Перед измерением IRM образцы помещали в электромагнитное поле величиной 2000 Гс, чтобы весь магнитный материал, имеющийся в образце, ориентировать одинаковым образом; эту процедуру проводили непосредственно перед помещением образца в магнитометр, поскольку IRM довольно быстро исчезает. Результаты исследования головы различных грызунов представлены в табл. 25.1. NRM лишь у одного из 11 образцов значительно превышала средний фоновый уровень, тогда как IRM была значительно выше фонового уровня у 8 из 12 образцов. Средняя величина IRM (порядка 6-10”6 ед. СГСМ/г) примерно в пять раз превышала среднюю величину NRM. Эти результаты указывают на наличие магнитного материала в голове грызунов.
Пытаясь более точно определить локализацию магнитных отложений, в дальнейшем голову расчленяли при помощи стеклянных инструментов, помещали образцы ткани в поле 2000 Гс и измеряли IRM (табл. 25.1). Самый высокий уровень IRM-5-10_6 ед. СГСМ/г-был обнаружен в переднедорсальной части головы. К сожалению, из-за неудобных инструментов для препарирования трудно было определить точную локализацию магнитного материала, хотя участок с высокой IRM, по-видимому, находился в районе обонятельной области вне мозга (удаление мозговой ткани мало сказывалось на результатах измерений).
Сходные значения IRM в голове диких мышей были получены и при более позднем магнитометрическом исследовании, в котором использовали сквид-магнитометр; при этом средняя SIRM для трех взрослых животных - одного самца и двух самок-составляла 2-10'6 ед. СГСМ/г
Таблица 25.1. Результаты исследования NRM и IRM головы грызунов и ее отдельных частей1’
N Средний Разброс магнитный момент х х 1(Г6, ед.
СГСМ/г
Контейнер
пустой NRM 4 0,63 0,28-1,05
со льдом NRM 4 0,83 0,59-1,23
IRM 4 0,96 0,51-1,45
Целая голова NRM 11 1,33 0,29-7,81
IRM 12 6,31 1,14-18,31
Препарированная голова
череп IRM 3 3,08 1,20-5,57
нижняя челюсть IRM 7 0,75 0,43-1,64
Череп
передняя часть IRM 6 5,13 1,26-16,13
задняя часть IRM 9 1,23 0,59-2,55
Передняя часть черепа
передняя область IRM 5 1,93 0,47-4,22
задняя область IRM 5 0,82 0,27-2,01
дорсальная область IRM 6 1,92 0,71-4,01
вентральная область IRM 6 1,31 0,71-2,99
11 Были исследованы три вида диких грызунов (всего 12 животных). Значимыми считались величины, более чем вдвое превышающие средний уровень фона, который включал NRM или IRM пластмассового контейнера со льдом (Mather, Baker, 1981).
(Kirschvink, личное сообщение). Было проведено также магнитометрическое изучение М. musculus (линия Джексона) (Buchler, Wasilewski, 1982). Для этого трех самцов и двух самок в возрасте 2-3 мес препарировали (снимали кожу, удаляли пищеварительный тракт, отрезали конечности в локтевом и коленном суставах) при помощи неметаллических инструментов. При исследовании трупов (средний вес 5,5 г) при помощи сквид-магнитометра их средняя NRM составляла 6,8-10“7 ед. СГСМ, а средняя SIRM 2,1-10-6 ед. СГСМ, т.е. в три раза больше.
Величина IRM для головы у грызунов была того же порядка, что и у других позвоночных, например голубей (Walcott et al., 1979) и дельфинов (Zoeger et al., 1981). Тот факт, что уровень IRM в тканях довольно высок и у диких, и у лабораторных грызунов, позволяет предполагать, что наличие значительных количеств магнитного материала присуще грызунам вообще.
Характер магнитного материала в голове грызунов изучали, анализируя спектр коэрцитивности магнитных частиц; эта работа проводилась совместно с Дж. Л. Киршвинком (Калифорнийский технологический институт). Спектр коэрцитивности определяют, чередуя намагничивание
