Система магниторецепции пчёл.
Влияние магнитного поля на жизнедеятельность пчёл велико. Ориентация пчёл в огромной степени зависит от геомагнитного поля Земли. Факты свидетельствуют о том, что пчелы обладают «компасным чувством» или даже «чувством карты». Возникает вопрос, каким образом пчёлы улавливают магнитные поля?
Система магниторецепции пчёл (Apis mellifera) на настоящее время не имеет стройного научного описания. Это связано с трудностями исследования вопроса из-за очень малых размеров предмета изучения. Тем не менее, исходя из результатов многочисленных опытов по исследованию различных поведенческих реакций пчёл на геомагнитное поле и иные искусственные электромагнитные раздражители, учёными были сформулированы теоретически обоснованные объяснения способа функционирования системы магниторецепции пчёл.
Исходя из существования, синтезируемого в теле пчелы магнетита, наиболее объективными представляются два механизма магниторецепции, основанные на двух ферримагнитных свойствах этого материала: постоянном магнетизме и суперпарамагнетизме. На момент создания данной компиляции трудно отдать предпочтение какой-либо из двух версий. Связано это с тем, что кристаллы магнетита (см. «Магнетит пчёл») в том микроскопическом виде, в котором они выделены у пчелы, имеют разные размеры и форму. От этого очень сильно зависят его магнитные характеристики.
Самым перспективным в достижении истины представляется объяснение магниторецепции пчёл с учётом суперпарамагнетизма магнетита.
В основе идеи лежит свойство кристаллов суперпарамагнетических кристаллов обладать собственными магнитными моментами, сохраняемыми и в отсутствие внешнего поля. В отсутствие такого поля магнитные моменты распределяются случайным образом в зависимости от тепловых флуктуаций. При возникновении поля, кристаллы реагируют — «отслеживают его направление». Рецепторы организма для «снятия таких показаний» вполне возможны. Один из них был предложен в следующем виде. В качестве детектора принимается эластичный стержень со встроенным в него рядом суперпарамагнетических кристаллов. При наведении внешнего поля перпендикулярно длине оси стержня магнитные моменты кристаллов переориентируются параллельно полю, при этом отталкиваясь друг от друга, они удлиняют стержень. Если внешнее поле параллельно, то магнитные моменты, ориентируясь друг за другом, укорачивают стержень. При наличии нескольких таких рецепторов можно измерять и величину, и направление окружающего поля. Подобную энергию взаимодействия сможет зарегистрировать нервная система насекомого. Кроме того детектор на основе суперпарамагнитных частиц не размагничивается переменным полем.
Следует добавить к представленному выше предположению, что количество суперпарамагнитных частиц обнаруженных у пчёл составляет 2×108. Размеры частиц находится в узких рамках — от 300 до 350 Å (ангстрем = 10(-10)м = 0,1 нм). Такое единообразие сразу наводит на мысль о выполнении ими биологической функции.
Кроме того месторасположение магнетита в передней трети брюшка, а фактически посередине диполя подсказывает, что имеется связь между его наличием и функциями связанными с э/м полем.
Нечто подобное обозначенной выше идее предлагается обосновать с учётом наличия однодоменных частиц у пчел. (Наименьшая магнитно стабильная единица магнетита имеет обычно размер ~ 0,1 мкм.) Объяснение ещё проще — однодоменный кристалл магнетита постоянно намагничен и в присутствии внешнего магнитного поля он будет вращаться до тех пор, пока направление его собственного поля не совпадет с направлением внешнего поля. В данном случае измеряя вращающий момент можно определить направление внешнего поля. Механизм «снятия показаний» не трудно представить, например, в виде нахождения кристаллов магнетита в сенсорных органеллах, связанных с нервной системой.
Как указывалось выше, при выдвижении и объяснении гипотез анализировались различные экспериментальные данные опытов и наблюдений над пчёлами. В частности в качестве возможных источников магниторецепции рассматривались: состояние парамагнетизма магнетита и принцип электромагнитной индукции. Не смотря на наличие некоторых приемлемых для доказательства предположений результатов экспериментов, они не нашли должного теоретического подтверждения. Малоправдоподобно, чтобы работа магниторецептора основывалась на принципе электромагнитной индукции. Пчёлы могут чувствовать магнитное поле неподвижными в непроводящей среде, а электромагнитная индукция предполагает движение электрического проводника в магнитном поле с возникновением электрического потенциала. Вряд ли рецепторный механизм пчел основан и на явлении парамагнетизма. Слабое локальное парамагнитное поле возникает только при очень сильном внешнем источнике. После его удаления поле исчезает. Хотя нельзя отвергать всё полностью, пока не доказано обратное.
Опубликовано Новиковым С.Н. © //www.maymed.ru , 2012.
Категория 
Метки: 
