Магнетит пчёл.

Магнетит пчёл и его свойства.

Отдельно, следует обратить особое внимание на то что, магнетит, описанный в статье «Магнетит и его свойства» является продуктом природного (геологического) происхождения и ему посвящено много исследований. Магнетит, находящийся у пчелы имеет биологическое происхождение. Поэтому возникает много дополнительных вопросов. Первые из них — откуда кристалл взялся у пчёл, и остались ли неизменными его свойства?

Свойства биогенного магнетита.

Что касается свойств, тут всё в порядке – магнетит в теле пчелы находится в многодоменном ферримагнитном и суперпарамагнитном состояниях и имеет те же физические качества, что и геологический.

Указание на то, что магнетит в теле пчелы находится сразу в двух состояниях (суперпарамагнитное и многодоменное) связано с тем, что его размеры слишком малы, и определить точно не возможно. (Тем не менее, согласно исследованиям, касающихся геологического магнетита, такой переход из одного состояния в другое даже при комнатной температуре вполне реален.) Наличие суперпарамагнитного и многодоменного состояний у магнетита соотносится со многими поведенческими реакциями пчёл, полученными в результате большого количества разнообразных опытов и экспериментов. (От характеристики доменного состояния зависит, например, объяснение системы магниторецепции пчёл.) Хотя не исключено, что постоянные магнитные моменты у пчел создаются моментами многочисленных однодоменных частиц магнетита. Процесс «крутится» «вокруг да около» перехода от суперпарамагнитного состояния магнетита к однодоменному.

Особенность биогенного магнетита пчёл.

При рассмотрении вопроса следует обратить внимание ещё на ряд тонкостей. К ферритам относятся химические соединения, имеющие формулу хFe₂O₄, где х – может быть двухвалентный ион не только железа, но и, например, Cu, Zn, Mg, Ni, Co и Mn. В выделенных у пчёл ферримагнитных частицах кроме железа присутствуют кальций, магний, цинк, медь, возможно наличие хрома. Отсюда, допустима комбинация не только «чисто  железная» (Fe3O4 — магнетит), но путём замещения, например, MnO*ZnO*2Fe₂O₃ — марганцево-цинковый феррит или CuO2Fe₂O₃ и подобное. Если учитывать, что поступление микроэлементов в тело пчелы (как и в тело любого живого организма) происходит из вне, а их распространение (наличие) по территории различно, то варианты с замещением железа вполне возможны. В любом случае — наличие ферримагнитных свойств будет «на лицо». Так или иначе, объём железа в теле пчелы существенен. Причём настолько, что достаточно довести до состояния магнетита 0,33 (ничтожное количество) объёма гидрооксида железа, находящегося в теле пчелы, чтобы вести речь о наличии магнитных моментов. Количество железа, обнаруженного в теле пчелы, в среднем составляет 80,36 — 174,33 мкг/г сухого вещества. Максимальная концентрация содержится в грудных мышцах (162,61 — 368,87 мкг/г сухого вещества), минимальная — в ногах (16,52 — 29,25 мкг/г сухого вещества) и крыльях.

Расположение и объём магнетита в теле пчелы.

Постоянные магниты в виде полосок клеток были обнаружены в каждом брюшном сегменте только в передней трети брюшка. Обнаруженные in vivo ферримагнитные гранулы, имеют размеры от 0,5 до 1,0 мкм. Число суперпарамагнитных частиц в гранулах варьирует в количестве 2 ×10⁸. (Согласно расчетам, такое количество кристаллов способно обеспечить чувствительность организма к вариациям поля, составляющим всего 1 % от величины магнитного поля Земли.) Величина естественного остаточного магнетизма пчелы составляет 1,2·10(-6)электромагнит­ной единицы, что эквивалентно полю, создаваемому 1,5 млн. доменов магнетита. Магнитное поле ориентировано поперек оси тела. Пчелы обладают свойствами магнитного диполя. Единообразные размеры, в которых находятся кристаллы (от 300 до 350 ангстрем), свидетельствуют о выполнении ими биологической функции. Кроме того уникально место размещения магнетита в теле пчелы. Его частицы располагаются в районе середины поля диполя пчелы. Данный факт наводит на мысль о выполнении магнетитом связующих энерго-информационных функций между электрофизической и биохимической системами насекомого.

Формирование магнетита.

Относительно происхождения магнетита в теле пчелы отметим следующее. Само поступление железа в организм пчелы зависит от содержания железа в продуктах пчеловодства. Появление магнетита происходит в процессе развития (онтогенезе) на личиночной стадии. У яиц, ли­чинок и молодых куколок остаточный магнетизм не регистрируется или составляет всего 0,2-0,4·10(-6) электромагнитной единицы. Вначале идёт процесс накопления железа в организме личинки. Наибольшее количество железа усваивается на 7 — 9 день развития (стадия предкуколки и куколки). Затем на 10 – 11 сутки происходит минерализация железа. У куколок и взрослых пчел старших возрастных групп уже не обнаружено различий по показателям магнетизма. Причём процесс накопления и минерализации железа сильно обусловлен внешними факторами. Они оказывают сильное влияние на начало минерализации железа в онтогенезе пчел и, что очень важно, изменяют магнитные свойства и степень биологической устойчивости в стадии имаго. Такую зависимость от посторонних факторов следует учитывать пчеловоду. Это особенно важно при занятии племенной работой.

Негативные факторы и последствия.

Зависимости выявлены в следующем, если вариации геомагнитного поля в период развития пчелы оказывают не большое влияние на динамику уровня железа в теле пчелы, то в условиях искусственного магнитного поля количество магнитного материала и его характеристики изменяются значительно. Например, количество магнетита уменьшается, если пчёлы подвергаются воздействию гипогеомагнитного поля, соответственно уменьшаются магнитные характеристики: коэрцитивная сила и остаточная намагниченность (остаточная магнитная индукция) ферромагнитной фазы. Биосинтез магнитного материала пчелы в этом случае задерживается (на двое и более суток) и наступает на 9 день (в стадии куколки). Кроме того уменьшение магнитного поля приводит к снижению активности ряда ферментов. В частности: каталазы ректальных желез, химозина средней кишки. Из этого ожидаем слабую устойчивость к нозематозу и такую же низкую зимостойкость. Приведённые зависимости подводят нас к выводу о не желательности содержания пчелиных семей экранированными от магнитного поля Земли (в отличие от электрического).

В гипергеомагнитном поле – характеристики изменяются в обратную сторону.

Изменения происходят и в случае избыточного поступления железа. В таких условиях минерализация ферромагнитного материала начинается раньше (на личиночной стадии, на 5 – 6 день). При избытке поступления железа его концентрация в тканях повышается не зависимо от стадии развития, распределение в организме изменяется. В этом случае уровень железа существенно увеличивается в брюшных сегментах.

Приведённые выше факты (процесс появления магнетита в организме пчелы и прочее) требуют особого подхода при содержании пчёл.

Вместе со всем выше изложенным следует учесть, что присутствие магнитных микрочастиц в организмах, и всё с ними связанное, продолжает оставаться малоизученным.
Опубликовано Новиковым С.Н. © //www.maymed.ru , 2012.