Техника - молодёжи 1984-07, страница 16
р- В ВОЛНАХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОРЯ Каждая точка пространства в комнате, на улице, в лесу, в горах буквально пронизана электромагнитными волнами разного диапазона. Все мы находимся в зоне действия электромагнитных полей (ЭМП) разной частоты. Сегодня ученые знают: усиление этих полей или полное их отсутствие неблагоприятно сказываются на организме человека. Чтобы дать оценку общему дей ствию ЭМП как на биосферу, так и на отдельного человека, в 1978 году президиум Академии наук СССР вынес постановление о создании специальной секции электромагнитной биологии, работа которой включена в комплексную программу АН СССР «Физическая среда». Об изучении биологического действия ЭМП, о новых методах исследования магнитных полей мозга и сердца, дающих ценную информацию о работе этих органов, а также о новой области медицины — мвгнитотерапии, рассказывают известный советский ученый, один из основоположников магнитобиоло-гии — профессор Юрий Холодов, кандидат физико-математических наук Виктор Адаменко и директор Института нейрофизиологии в Мадриде, профессор Хосе Дельгадо. КУДА «ПЛЫВУТ» МАГНИТНЫЕ БАКТЕРИИ? ЮРИИ холодов, доктор биологических наук Эмблемой геологин может служить молоток, хирургии — скальпель, географии — компас. До недавнего времени этот немудреный прибор считался одним из важнейших завоеваний чисто технической мысли. Предполагалось, что в данном случае, как и при изобретении колеса, изворотливая человеческая мысль обогнала мудрую природу, которая создавала живые организмы в течение миллиардов лет, забыв о существовании магнитного поля Земли. Справедливости ради следует заметить, что такие заядлые путешественники, как перелетные птицы, почтовые голуби и мигрирующие рыбы, наделялись некоторыми исследователями чем-то вроде чувства ориентации по магнитному полю Земли, Но строгих доказательств существования этого органа не было. Господствовало мнение: живая природа далека от использования магнетизма. И вдруг нежданно-негаданно живой «компас» был обнаружен! там, ПРОБЛЕМЫ И ПОИСКИ где его и не предполагали искать. Речь идет о биогенном магнетите (FeO • Ре20з), обладающем свойства^ ми магнитной стрелки и обнаруженном к настоящему моменту у многих живых систем. Отсчитывать начало «магнетитно-го бума» принято с 1975 года, когда в журнале «Сайенс» появилась статья американского исследователя Р. Блекмора «Магнитотактильные бактерии». Ученый выделил из болотного ила несколько видов бактерий и обнаружил, что они перемещаются (преимущественно на север по магнитному (меридиану и движение это из-за наклона меридиана направлено в сторону поверхностных слоев воды, туда, где больше кислорода. Таким образом, на вопрос, поставленный в заглавии статьи, вроде бы можно ответить точно: бактерии плывут на север. Получается, что рыбы ищут, где глубже, а бактерии — где мельче. Однако, если они, ориентируясь по вектору магнитного поля, движутся в северном направлении, а это было доказано в экспериментальных условиях путем создания искусственного магнитного поля с различными направлениями силовых линий, то в южном полушарии Земли родственники означенных бактерий, чтобы достичь тех же целей, должны плыть к противоположному полюсу. Результаты экспедиции в Бразилию блестяще подтвердили это предположение. Стало ясно, куда плывут бактерии, однако на вопрос «как они это делают?» ответа не было. Его получили после открытия нового вида магнитотактильных бактерий «аквасвириллум магнитотак-тикум», органеллы («магнитосо-мы») которых помогают им ориентироваться по магнитному полю Земли. С помощью электронной микроскопии удалось обнаружить, что мапштосомы содержат линейную цепочку примерно из 20 кубовидных, богатых железом частиц, каждая из которых окружена мембраной (сторона такой частицы около 60 нм). Магаитосомы составляют около 2% сухого веса бактерий и содержат >в 10—100 раз больше железа, чем немагнитотактиль-ные бактерии. К настоящему моменту микробиологи определили около дюжины морфологически различных бактерий, имеющих магнитосомы. Некоторые из них, такие, как «аквас-вириллум магнитотактикум», можно вырастить в чистой культуре. Они имеют жгутики на обоих концах, позволяющие им «плыть» в любом направлении по линиям поля. Сегодня исследователи изучают физиологию бактерий и среди прочего определяют, как синтезируются магнитосомы и какую роль может играть железо в биохимических процессах. Описанные открытия знаменательны не только сами но себе (наконец-то ученые обнаружили в виде скопления зерен магнетита «компас», встроенный в живую клетку, и поняли, Что бактерии, пользуясь им, мокут плыть к богатым пищей местам), но и по тому резонансу, который они вызвали в магнита-биологии, отрасли биофизики, изучающей влияние внешних магнитных полей на различные биосистемы, а также собственные магнитные поля и магнитные свойства биообъектов. На пути к успеху в исследованиях биомагнитных полей перед учеными встали три главных препятствия. Во-первых, необходимо было создать датчик для обнаружения очень слабых магнитных полей (величина магнитного поля сердце человека, например, составляет примерно миллионную часть величины земного, а мозга — еще в сто раз меньшую). Во-вторых, требовалась уникальная усилительная аппаратура, необходимая для фиксиро 14 |
