УДК 638.1
Многочисленные экспериментальные и теоретические данные свидетельствуют о важности магнитного поля Земли (геомагнитного поля) для жизнеобеспечения любого существа. Это подтверждает взаимосвязь жизнедеятельности живого организма и вариаций геомагнитного поля. Именно по параметрам жизнедеятельности и поведению отдельных особей и популяций наблюдают различные биологические эффекты.
Эксперименты, как правило, состоят в наблюдении связи между характеристиками внешнего магнитного поля и вызванными им биологическими откликами. Промежуточные уровни организации живой системы: биофизический, биохимический и физиологический — оказываются за рамками эксперимента, но при этом сильно влияют на его результаты.
Причинно-следственную связь биологических эффектов слабых магнитных полей проследить очень сложно, так как она затрагивает глубинные слои организации биосистемы. Исследованием данных реакций и выяснением механизмов действия слабых магнитных полей занимается современная наука магнитобиология.
Интерес к вопросу биологического действия слабых магнитных полей в настоящее время интенсивно возрастает. Обусловлен он прежде всего экологическими причинами: нагрузка от электромагнитного загрязнения на окружающую среду достигла предельного уровня. Кроме того, в настоящее время нет четкого понимания физико-химических механизмов биологического действия слабых магнитных полей естественного и искусственного происхождения.
На основании ранее полученных экспериментальных данных можно предположить, что в основе физического воздействия магнитного поля на объект лежит его взаимодействие с кристаллами магнетита — биогенного железосодержащего соединения, обладающего свойствами феррита [1, 2]. Механизм биосинтеза магнетита, его свойства и функционирование в организме остаются малоизученными. Кристаллы магнетита обнаружены далеко не у всех таксономических групп. Поэтому важно провести исследования по изучению механизма трансформации магнитного поля в отклик биологической системы.
Такая постановка исследований уже предпринималась неоднократно. Однако все исследования проводились на взрослых особях. До настоящего времени нам не известны исследования влияния гипомагнитного поля Земли на развитие пчелиной особи от яйца до имаго. Целью данной работы является изучение влияния ослабленного магнитного поля Земли на онтогенез пчел Apis Mellifera L. на стадии печатного расплода в условиях инкубатора.
В качестве биообъекта выбрали печатный расплод семейства пчел вида Apis Mellifera L. Для проведения эксперимента взяли расплод с двух рамок, каждый из которых в последующем был разделен на две части. Одну помещали в контрольный инкубатор, другую — в опытный. Инкубатор с контрольной группой располагался в естественном магнитном поле Земли, инкубатор с опытной — в ослабленном геомагнитном поле. Однородное магнитное поле, ослабленное в 4 раза относительно поля Земли, создавали парой квадратных катушек Гельмгольца, с малой площадью сечения витков и размером стороны квадрата 800 мм. Для осуществления процесса инкубации использовали бытовой инкубатор ИБ2НБ, работающий по стандартному режиму.
Остальные параметры и условия проведения опыта были идентичными. Поддержание микроклимата в инкубаторах осуществляли за счет оригинальных нагревателей, создающих равномерный нагрев во всем рабочем объеме. Так, влажность воздуха поддерживали на уровне 87–93%, а температура колебалась от 35 до 37°С.
Для опытов использовали рамки для нуклеусных ульев размером 150х200 мм. Соты с печатным расплодом вырезали из гнездовых рамок, взятых у экспериментальной семьи, и закрепляли в нуклеусных рамках (рис.) и в термостатах доставляли в подготовленные инкубаторы.
Для фиксации количества вышедших из ячеек пчел рамки помещали в полиэтиленовые кожухи. Всего в опыте участвовало четыре рамки с расплодом. Число запечатанных ячеек в контрольных и опытных образцах на начало эксперимента представлено в таблице 1.
Далее вели наблюдение за онтогенезом. В процессе эксперимента регистрировали следующие параметры: число вышедших из ячеек пчел (стадия имаго ежедневно) и число запечатанных ячеек на первый и тринадцатый (заключительный) день эксперимента.
Количественный анализ полученных результатов представлен в таблице 2.
По итогам полученных данных можно отметить равномерную динамику выхода пчел из ячеек в контрольной группе.
В опытной группе число молодых пчел, вышедших из ячеек после шестых суток от момента закладки эксперимента, значительно меньше, чем в предыдущие дни.
Как видно из таблицы 3, количество запечатанных ячеек (не вышедших пчел) на последний день эксперимента в опытной группе более чем в 2 раза превышает количество запечатанных ячеек в контроле. Конец эксперимента соответствует прекращению выхода пчел из ячеек.
Молодые пчелы опытной группы характеризовались более темной окраской тела, что обусловлено практически полным отсутствием волосяного покрова, а также более агрессивным по сравнению с контролем поведением. Анализ особей, оставшихся в нераспечатанных ячейках, показал динамику угнетения на разных стадиях онтогенеза (от 11-го до 20-го дня развития предкуколки).
Можно сделать заключение, что гипогеомагнитное поле угнетает процесс онтогенеза на стадии личинка—имаго. Большое количество пчел погибло в ячейках, не смогли разгрызть крышечки и выйти. Вышедшие особи имели недоразвитый вид: меньший размер, отсутствие волосяного покрова. Пчелы в опытной группе вели себя беспокойно после выхода из ячеек. В целом можно сказать, что уровень магнитного поля Земли является значимым экологическим фактором жизнедеятельности пчелы.
Г.В.ЛОМАЕВ, М.С.ЕМЕЛЬЯНОВА
ФГБОУ «ВПО “ИжГТУ им. М.Т.Калашникова”»,
кафедра «Приборы и методы контроля качества»
Проведены исследования по изучению влияния ослабленного магнитного поля Земли на развитие биосистем. Установлен экспериментальный факт угнетения развития личинок пчел Apis Mellifera L. на стадии предкуколка-куколка (печатный расплод) в условиях хронического ослабления геомагнитного поля. Описана методика постановки эксперимента, приведены полученные результаты.
Ключевые слова: геомагнитное поле, гипогеомагнитное поле, магнитобиология, онтогенез пчел, личинки пчел.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ломаев Г.В., Бондарева Н.В. Магнитные параметры пчел Apis mellifera mellifera (L.), полученные СКВИД-магнитометрией // Биофизика — 2002. — Т. 49. — Вып. 6.
2. Heinz A. Lowenstam, Joseph L. Kirschvink Magnetite biomineralization and magnetoreception in organisms: a new biomagnetism — New York, 1985.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Ломаев Гелий Васильевич, д-р техн. наук, профессор, е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.;
Емельянова Мария Сергеевна, аспирант, е-mail: ems1988@ mail.ru.
THE DEVELOPMENT OF SEALED BROOD OF BEES IN THE HYPO GEOMAGNETIC FIELD
G.V.Lomaev, M.S.Emelyanova
The study was made of the impact of the weakened Earth’s magnetic field on the development of biological systems. It established experimental fact of oppression of the larvae of bees Apis Mellifera L. at the stage of prepupa-pupa (sealed brood) under the conditions of chronic weakening of the geomagnetic field. The technique of the experiment is described. The results are given.
Keywords: the geomagnetic field, hypo geomagnetic field, magnetobiology, ontogeny of bees, larvae of bee.
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
