Магнетит биогенный

Надо помнить также о наличии многих первичных механизмов биологического действия магнитных полей (например, ЭДС, индукция). Авторы признают, что имеется магниторецепция без участия магнетита (например, у электрических рыб) и что биогенный магнетит может не иметь отношения к магниторецепции (например, у неподвижных форм жизни). Как и во всякой новой области знаний, в биомагнетизме еще много нерешенных проблем, но основная идея о наличии магнетитовой магниторецепции оказалась плодотворной. Ее появление тесно связано с развитием сверхчувствительной магнитометрии на основе сквидов, созданием экранированных помещений, использованием немагнитных материалов в исследованиях. [c.6]

На рис. 5.1 показан пример использования наведения IRM для обнаружения магнитных загрязнений с высокой коэрцитивной силой в препарате ткани из области решетчатой кости черепа человека. В процессе приготовления этого образца мы считали, что препарирование велось с помощью немагнитных инструментов. Однако оказалось, что препарат намагничен гораздо сильнее, чем любой другой исследованный нами биологический объект (магнитный момент > 10 пА м ). Кривая искусственного намагничивания показала, что в нем присутствует не только магнетит, поскольку IRM не достигала насыщения при 300 мТл и продолжала увеличиваться вплоть до полей с индукцией 800 мТл. Кривая размагничивания переменным полем также показала необычайную стабильность содержащегося в препарате магнитного материала. Ткань сохраняла намагниченность даже при амплитуде переменного поля 100 мТл-верхнем пределе по полю для нашей установки. Из приведенных данных можно заключить, что этот препарат ткани содержит высококоэрцитивные магнитные загрязнения. При проверке Бейкер (кафедра зоологии Манчестерского университета, личное сообщение, 1982) выяснил, что ассистент по небрежности подрезал образец ткани металлической пилкой. Поэтому доказать, исходя из полученных данных, что биогенные магнитные частицы, содержащиеся в этом образце. [c.215]

Обнаруживаемый в клетках и тканях магнетит представляет собой часть недавно описанного класса биогенных минералов. Этот магнетит рассматривается в качестве возможной материальной основы магниторецепции у живых организмов. Само по себе обнаружение магнитного материала мало что дает для понимания как процесса биоминерализации, так и роли этого материала в магниторецепции. Для дальнейшего прогресса необходима разработка методик, позволяющих различить магнитные загрязнения и биологические отложения в тканях. И лишь после этого можно приступить к проверке гипотез о природе и роли магнитного материала. [c.222]

Связь между биогенным минеральным магнетитом и чувствительностью к магнитному полю твердо доказана пока лишь для магниточувствительных бактерий тем не менее гипотеза об основанной на магнетите магниторецепции позволяет уже сейчас сделать целый ряд вполне доступных проверке предсказаний, касающихся биохимии и поведения воспринимающих магнитное поле организмов. Очевидно, частицы магнетита должны локализоваться где-то внутри организма. Предполагают также существование специализированных рецепторов, способных реагировать на перемещения прикрепленных или входящих в состав рецептора частиц магнетита, и таким образом передавать полученную информацию о геомагнитном поле в нервную систему организма. По аналогии с магнетизмом горных пород, можно предположить, что эти частицы одинаково и постоянно намагничены, а их размеры соответствуют размерам одиночных магнитных доменов. Скорее всего кристаллы магнетита представляют собой продукт биохимического осаждения, а не экзогенные неорганические частицы. Эти и другие предсказания, вытекающие из гипотезы магниторецепции, основанной на магнетите, находятся в центре внимания в этом разделе они явились стимулом для большинства экспериментальных работ в новой области. [c.5]

Биогенный магнетит в осадочных породах [c.451]

Ископаемый биогенный магнетит в глинах 481 [c.481]

Существенным результатом проведенных исследований является получение экспериментальных доказательств того, что магнетит может образовываться в самом организме, т. е. имеет биогенное происхождение, хотя механизм его образования может быть неодинаков у представителей разных таксономических единиц. Наиболее интересен путь возникновения магнетитового органа у магниточувствительных бактерий, где однодоменные частицы магнетита формируют новую органеллу, названную магнитосомой. [c.6]

При изучении магнетизма горных пород определяют, как магнитные свойства минералов зависят от их состава, размера кристаллических зерен и их формы. Развитие этой области шло параллельно с исследованиями истории магнитного поля Земли (палеомагнетизмом) оно заложило основы для понимания механизмов сохранения горными породами памяти о магнитных полях, существовавших в прошлом. Магнетиту как широко распространенному в горных породах минералу, придающему им магнитные свойства, посвящено очень много экспериментальных и теоретических исследований, значительно больше, чем какому-либо другому минералу его свойства описаны Бенерджи и Московитцем в гл. 2. Эти ферримагнитные свойства отличают магнетит от других оксидов железа биогенной природы, поэтому при изучении опосредованной магнетитом магниторецепции им уделяется особое внимание. Например, электронно-микроскопические исследования показали, что только магниточувствительные бактерии образуют кристаллы [c.13]

Невозможность отличить загрязнения экзогенным магнитным материалом от эндогенных частиц и влияние этих загрязнений на результаты биомагнитных исследований сильно сдерживали прогресс в выяснении происхождения и функций биогенного магнетита. Магнетит-это обычный промышленный загрязнитель, и его часто находят на наружных покровах тела или в кишечнике высших животных (Kirs hvink, 1983). Типичные кристаллы магнетита диаметром 100 нм, найденные у пчел и голубей (Gould et al, 1978 Wal ott et al., 1979), обладают магнитным моментом около 0,5фА-м , в то время как 10-микронные пылевые частицы могут иметь момент вплоть до 500 пА м . Магнитный момент [c.209]

Пока у нас нет доказательств, что магнетит может естественным образом попадать из кишечника или внешней среды в кровжое русло, а затем транспортироваться туда, где его обнаруживают. Вероятнее всего, используемые для магниторецепции частицы синтезируются (преимущественно ферментативным путем) в самом организме. Можно ожидать, что вследствие высокой специфичности ферментативного синтеза биогенный магнетит содержит очень мало примесей, характерных для магнетита геологического происхождения или металлов, используемых для получения сплавов на основе железа (Lowenstam, Weiner, 1983). Таким образом, разумно предположить, что пригодные-для магниторецепции частицы магнетита можно отличить от геологических и синтетических магнетитов по их физическим и химическим свойствам. [c.210]

Изучение образцов магнетита из зеленой черепахи и тунца показало, что они почти не содержат примесных оксидов (помимо оксидов железа). Хотя используемый для количественных исследований стандарт (NMNH 11487) представлял собой необычайно чистый магнетит геологического происхождения (М. О. Гарсия, Институт геофизики Гавайского университета, личное сообщение), в отличие от биогенного магнетита в нем обнаружились заметные количества оксидов редкоземельных металлов-титана и хрома (гл. 20, 21). Если учесть отсутствие никеля в препаратах из черепах (гл. 21), а также очень небольшие количества марганца в магнетитах из тунца и черепах, то эти данные могут служить строгим доказательством того, что выделенный магнетит по своему происхождению не является ни синтетическим, ни геологическим. [c.218]

С помощью этих методов можно разработать способ выявления биогенного магнетита, потенциально пригодного для использования в магниторецепции. Это не означает, что гипотеза магниторецепции, обусловленной магнетитом, доказана. Тем не менее подход, позволяющий распознавать пригодный для магниторецепции магнетит, может оказаться полезным для предсказания существенных свойств других обнаруженных у многоклеточных включений магнетита. Это весьма важно, поскольку данные включения могут быть предшественниками рецепторного магнетита (Kirs hvink, Gould, 1981 гл. 20), а также потому, что необходимо уметь отличать эти две формы друг от друга и от экзогенных загрязнений. [c.221]

Согласно простейшей гипотезе, биогенный магнетит представляет собой некую форму запасания железа или же он откладывается при патологических процессах (Lowenstam, Weiner, 1983 гл. 20). В пользу данной гипотезы свидетельствует тот факт, что аномальные включения [c.221]

Изучая магнетит, не следует забывать также и о других интересных формах биогенных магнитных минералов. За последние годы список этих минералов существенно пополнился (Lowenstam, 1981 гл. 1). Поэтому при проведении биомагнитных исследований мы должны быть готовы применить соответствующие подходы, чтобы суметь правильно выявить и охарактеризовать все формы магнитных минералов. Для детектирования этих минералов пригодно обычное магнитометрическое оборудование, широко используемое в палеомагнитных исследованиях. Получение гидролитических ферментов, специфичных к определенным компонентам магнитных тканей, возможно, позволит выделять магнитные минералы в нативном виде. В последние год или два значительное развитие получили специфические методы обнаружения, выделения и изучения свойств биогенного магнетита. Можно ожидать дальнейшего ускорения этого развития, поскольку интерес к процессам биоминерализации продолжает расти. Надеемся, что данная глава послужит стимулом к разработке новых, более эффективных подходов в этой области. [c.222]

Для каждого из кристаллов снимали серию изображений в условиях, изменяющихся от недофокусировки до перефокусировки оптимальное значение дефокусировки было равно — 650 А. Подобная постановка опыта позволяла судить об изменении структуры изображения с изменением дефокусировки. Тем не менее относящиеся к обеим рассмотренным группам кристаллы биогенного происхождения имели, как правило, слишком большую толщину, что не позволяло получать двумерные структурные изображения . Исключение составляли некоторые очень тонкие края кристаллов. Для большинства частиц разрешение позволяло различить на полученных изображениях только одномерные полосы решетки. Эти полосы, подобные тем, которые видны на рис. 15.2, представляют собой плоскости решетки, ориентированные параллельно электронному пучку, и обозначаются, как это принято, кристаллографическими индексами Миллера в форме (hkl). Поскольку магнетит имеет кубическую симметрию, многие плоскости решетки, такие как, например, (100), (010) и (001), эквивалентны между собой. В этих случаях совокупность эквивалентных плоскостей записывают как hkl . Расстояние между полосами одной совокупности и углы между полосами, относящимися к различным совокупностям, позволяют определить про- [c.62]

Участие магнетита в магниторецепции у многоклеточных животных не может считаться доказанным до тех пор, пока не будет выяснена связь между кристаллами магнетита и активацией сенсорных нервных волокон, передающих в центральную нервную систему информацию о магнитном поле. Однако выявление биогенного магнетита, который мог бы использоваться различными представителями беспозвоночных и позвоночных, позволяет решить трудный теоретический вопрос об общем сенсорном механизме восприятия магнитных полей и выдвинуть разумную рабочую гипотезу для экспериментальной проверки многих предположений относительно магниторецепции. Эту гипотезу могли бы существенно подкрепить опыты, в которых исследовалось бы влияние ферромагнитных эффектов на поведенческие реакции, связанные с магнитными полями. Киршвинк и Уокер (гл. 11) предлагают схему экспериментов для оценки магнитных моментов магниторецепторов, основанных на магнетите, и для проверки теоретических ограничений, налагаемых на рецепторы, участвующие в ферромагнитном детектировании направления и величины магнитного поля. [c.209]

Глава 22 НАВИГАЦИЯ ПТИЦ, ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ГЕОМАГНИТНОМУ ПОЛЮ И БИОГЕННЫЙ МАГНЕТИТ Дэвид Е. Прести [c.233]

Тот факт, что гранулы магнетита содержатся в самых разных тканях животных, дает основание предполагать, что магнетит выполняет разнообразные функции. При этом, вероятно, используется одно или несколько уникальных его свойств-ферромагнетизм, высокая плотность, твердость и электрическая проводимость. Что касается возможного применения птицами и другими животными биогенного магнетита для детектирования геомагнитного поля, то полезно вспомнить, что сказал полвека назад и в другом контексте, касающемся электромагнетизма, Дирак В таких обстоятельствах было бы удивительно, если бы Природа оставила его без употребления (Diras, 1931). [c.265]

Нами было проведено изучение остаточной намагниченности осадков прибрежного марша Ил-Марш в окрестностях Вудс-Хола, шт. Массачусетс, с точки зрения ее возможной биогенной природы. Болото Ил-Марш представляет собой одну из первых обстановок, где Блейкмор (личное сообщение) обнаружил магнитных бактерий. Предполагается, что в данных условиях тонкозернистый магнетит не окисляется, поэтому Ил-Марш оказался подходящим объектом для изучения остаточной намагниченности бактериального происхождения. [c.453]

Цель настоящего исследования-изучение магнитных свойств илов солоноватого прибрежного болота Ил-Марш для определения природы остаточной намагниченности. Если тонкозернистый магнетит вносит существенный вклад в остаточную намагниченность, а его зерна по форме сходны с частицами бактериального магнетита, то это можно считать хорошим подтверждением биогенного происхождения магнетита в зтих осадках. И наоборот, отсутствие магнлита в этих осадках опровергало бы эту модель, поскольку наличие магнитных бактерий в Ил-Марше хорошо известно. [c.458]

В условиях, сходных с условиями в болоте Ил-Марш, когда магнетит переходит в грейгит, и первичная DRM, образованная во время осаждения частиц бактериального магнетита, и RM, приобретенная при переходе его в грейгит, при захоронении должны исчезнуть. В разрезах пород литифицированные эквиваленты осадков типа Ил-Марша, первоначально, возможно, содержавшие биогенный магнетит, будут представлены немагнитными обогащенными сульфидами торфами. Только в том случае, если трансформация грейгита была остановлена, что, очевидно, имело место в Черном море (Berner, 1974), или если совместно с пиритом образовывался пирротин, может сохраняться какая-то намагниченность. Ни в каком другом случае остаточной намагниченности бактериального происхождения быть не может. [c.473]

Биогенный магнетит и магниторецепция Новое о биомагнетизме Т.2 (1989) -- [ c.87 , c.206 , c.209 , c.209 , c.210 , c.210 , c.211 , c.213 , c.220 , c.221 , c.221 , c.222 , c.222 , c.224 , c.224 , c.328 , c.328 , c.330 , c.330 , c.473 , c.480 , c.481 , c.489 , c.494 , c.495 , c.502 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология