Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля

У подвижных эукариот (Dunaliella viridis) и прокариот (Escherichia coli) обнаружена способность к восприятию высокочастотного электромагнитного поля и излучения ладони руки человека-индуктора....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	1989
Автори:	Караченцева, А.И., Левчук, Ю.Н.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 1989
Назва видання:	Биополимеры и клетка
Теми:	Клеточная биология
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155025
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля / А.И. Караченцева, Ю.Н. Левчук // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 4. — С. 76-83. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-155025
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1550252019-06-17T01:26:45Z Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля Караченцева, А.И. Левчук, Ю.Н. Клеточная биология У подвижных эукариот (Dunaliella viridis) и прокариот (Escherichia coli) обнаружена способность к восприятию высокочастотного электромагнитного поля и излучения ладони руки человека-индуктора. У рухливих еукаріотів (Dunaliella viridis) і прокаріотів (Escherichia coli) виявлено здатність до сприйняття високочастотного електромагнітного поля і випромінювання долоні руки людини-індуктора. The ability to receive electromagnetic microwaves has been revealed in prokaryotic (Escherichia coli) and eukaryotic (Dunaliella viridis) cells, mm-range generator and the skin of man's hand are used as the sources of microwaves. Reception of mm-field by cells results in their collective directed motion: negative radiotaxis. Special experiments have showed that radioreception is not connected with thermal influence of microwaves. 1989 Article Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля / А.И. Караченцева, Ю.Н. Левчук // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 4. — С. 76-83. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0000D8 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155025 577.3.04 ru Биополимеры и клетка Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Клеточная биология Клеточная биология
spellingShingle	Клеточная биология Клеточная биология Караченцева, А.И. Левчук, Ю.Н. Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля Биополимеры и клетка
description	У подвижных эукариот (Dunaliella viridis) и прокариот (Escherichia coli) обнаружена способность к восприятию высокочастотного электромагнитного поля и излучения ладони руки человека-индуктора.
format	Article
author	Караченцева, А.И. Левчук, Ю.Н.
author_facet	Караченцева, А.И. Левчук, Ю.Н.
author_sort	Караченцева, А.И.
title	Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля
title_short	Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля
title_full	Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля
title_fullStr	Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля
title_full_unstemmed	Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля
title_sort	подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate	1989
topic_facet	Клеточная биология
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155025
citation_txt	Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля / А.И. Караченцева, Ю.Н. Левчук // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 4. — С. 76-83. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.
series	Биополимеры и клетка
work_keys_str_mv	AT karačencevaai podvižnyemikroorganizmysensoryvysokočastotnogoélektromagnitnogoibiologičeskogopolâ AT levčukûn podvižnyemikroorganizmysensoryvysokočastotnogoélektromagnitnogoibiologičeskogopolâ
first_indexed	2025-07-14T07:02:59Z
last_indexed	2025-07-14T07:02:59Z
_version_	1837604881868783616
fulltext	УДК 577.3.04 А. И. Караченцева, Ю. Н. Левчук ПОДВИЖНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ - СЕНСОРЫ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО И БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОЛЯ У подвижных эукариот (Dunaliella viridis) и прокариот (Escherichia coli) обнаружена способность к восприятию высокочастотного электромагнитного поля и излучения ладо- ни руки человека-индуктора. Введение. Наиболее распространенным ответом подвижных одно- клеточных микроорганизмов на внешние физико-химические факторы является коллективное движение, ориентированное относительно гради- ента стимула,— таксис [1]. В настоящее время известны следующие виды таксисов: хемо-, термо-, фото- (у фототроппых видов), магнето- и вискозитаксис. Обязательным условием таксиса является наличие градиентов: концентрации химического вещества (эффектора) —при хемо-; теплового поля — при термо-; оптического поля — при фото-; магнитного — при магнето-; вязкости-—при вискозитаксисе; существо- вание геотаксиса, вызываемого гравитационным полем, пока под сомне- нием [2]. В частности, у Escherichia coli обнаружен отрицательный вис- козитаксис: преимущественная диффузия клеток происходит в направ- лении уменьшения вязкости среды [2]. Термотаксис Е. coli может инги- бироваться L-серином, что позволяет судить о строении терморецептора клетки [3]. Тот же L-серин является аттрактантом для Е. coli; его гра- диент, подобно градиенту кислорода, вызывает у этих бактерий хемо- таксис [4, 5]. Как известно [1, 6], механизм таксиса (клинокинез) за- ключается в изменении частоты смены фаз движения бактерии — ли- нейного пробега и беспорядочного кувыркания (твидлинга). При дви- жении клетки вдоль градиента стимула включение твидлинга происхо- дит реже, чем при движении перпендикулярно градиенту. Поэтому, не- смотря на полностью случайную ориентацию бактерии при завершении фазы твидлинга, в целом наблюдается преимущественное перемещение частиц в определенном направлении. Микроскопические параметры хе- мотаксиса Em coli были определены методом квазиупругого рассеяния света. Так, используя метод корреляции фототоков в двух взаимно пер- пендикулярных плоскостях рассеяния, авторы [5] нашли время твид- линга равным 0,43 с. Время линейного пробега для движения вдоль гра- диента эффектора оказалось равным 0,60 с, а в поперечном направле- нии — 0,17 с. Очевидно, культура подвижных клеток, способных к рецепции вы- сокочастотного электромагнитного поля (ЭМП), в условиях градиента этого поля должна обнаруживать соответствующий таксис, который, естественно, должен быть назван радиотаксисом. В качестве детектиру- ющей системы мы выбрали суспензии подвижных клеток эукариот (Du- naliella viridis, штамм 42) и прокариот (Е. coli, серотип 026 : В6) — культуры из коллекции Ин-та ботаники им. Н. Г. Холодного АН УССР. Источником воздействия в одном случае служил генератор миллимет- рового радиоизлучения Г4-141, а в другом — кожная поверхность ладони руки человека — индуктора биологического поля. В роли анализирующей методики использована спектроскопия оптического смешения (вариант гомодинного приема рассеянного лазерного из- лучения) . Спектр света, рассеянного полидисперсной суспензией частиц с не- прерывным распределением размеров, описывается выражением [6]: (1) 76 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. 'Γ. ό. Λ1> 1 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. Т. 5. № 4 77 где A (Г) —функция распределения интенсивности рассеяния частиц по характерным для них диффузионным уширепиям; Г — полуширина спектра; ω — циклическая частота; В — фон спектральной кривой. Не- зависимо от вида функции А (Г) выражение (1) можно записать в виде его кумулянтпого разложения: где А — сумма спектральных иптенсивностей или интеграл спектра (площадь под кривой спектрального распределения, остающаяся после вычета фона В); Г0 — медиана (средняя по распределению полуширина спектра), Z — дисперсия распределения. Четыре параметра Г0, Ζ, А и By входящих в выражение (2), легко отыскать, минимизируя функ- ционал где Iэкеи(со)—экспериментальный спектр. Данный метод широко известен как метод кумулянтов [7], поскольку Г0 и Z являются соответственно 1-м и 2-м кумулянтами разложения функции I(ω). В качестве величи- ны, отражающей степень полидисперсности образца, используется обыч- но безразмерное выражение (индекс полидисперсности) Q [8] : Считается, что значение Q < 0 , 1 свидетельствует о достаточно высокой монодисперсности рассеивающей системы. Для объективной оценки со- гласия экспериментального и подобранного распределения используется нормированная величина χ2 [9]: Причем, как показывает опыт, значения χ 2 < 1 свидетельствуют о хоро- шем согласии экспериментального и найденного ЭВМ спектрального распределения. По значению средней полуширины спектра Г0 опреде- ляется коэффициент трансляционной диффузии D: где λ — длина волны света в вакууме; η—показатель преломления растворителя; θ — угол, под которым наблюдается рассеянный свет. Средний гидродинамический диаметр частиц dh находится из соотноше- ния Стокса •— Эйнштейна: где k — постоянная Больцмана; T — абсолютная температура; η — вяз- кость раствора при температуре Г. При обработке методом кумулянтов спектров рассеяния света по- движными бактериями следует помнить, что исследуемое движение не является чисто диффузионным. Отличие истинных параметров микро- структуры такой суспензии от наблюдаемых тем больше, чем больше разница между скоростью пассивной диффузии и скоростью собствен- ных перемещений бактерий. В тех случаях, когда скорости диффузион- ного и собственного движений близки по величине, наблюдаемый «эф- фективный» коэффициент диффузии и соответствующий «эффективный» гидродинамический размер практически не отличаются от истинных ве- личин. В частности, для клеток D. viridis (рис. 7) и Е. coli имеются тем- пературные интервалы, где лишение собственной подвижности не при- водит к существенным изменениям параметров спектрального распреде- ления рассеянного света. В этом случае традиционная математическая обработка спектров вполне пригодна для наблюдения изменении, про- исходящих в суспензии клеток. Экспериментальная часть. Гомодинпые спектры квазиунругого рассеяния с иста получены на корреляционном фотометре Ии-та биохимии им. Л. В. Палладп.чп АН УССР [10, 11] при следующих условиях эксперимента: λ = 488 им (аргоновый лазер ) ; угол наблюдения G = 90°, / г = 1,33; T = 293 К; η = 1 , 0 5 сиз (вязкость воды при 293 К ) ; число усредняемых реализаций спектра — 2 :-\ Из рис. 1 видно, что цилиндрическая кювета 1 закрыта снизу фторопластовой крыш- кой 2, а сверху — пенопластовой крышкой 3, в которой жестко закреплена диэлектрическая ан- тенна 4. Концентрация находящегося в кювете ис- следуемого образца подобрана так, чтобы было исключено двукратное светорассеяние. Сфокуси- Рис. 1. Геометрия эксперимента по квазиупругому рассеянию света бактериями в УС- Л О В И Я Х воздействия высокочастотного ЭМП Fig. 1. Geometry of exper iment on quasi-elast ic light sca t te r ing by bacteria under the influence of e lec t romagnet ic h igh-f requency field Рис. 2. Расположение ладоней человека — индуктора биологического поля по отноше- нию к оси кюветы для квазиупругого светорассеяния Fig. 2. Or ien ta t ion of m a n palms, a biological field inductor, with respect to the axis of the cuvet te for quasi-elast ic l ight sca t t e r ing рованный лазерный луч 5 проходит на расстоянии —0,1 мм от поверхности мениска, образованного в кювете жидкостью. Д и а ф р а г м а диаметром 0,1 мм выделяет неболь- шую часть иллюминируемого объема, наиболее близко расположенную к излучающе- му концу диэлектрической антенны. Таким образом, любая точка рассеивающего объе- ма находится от поверхности жидкости на расстоянии, не превышающем 0,2 мм. Это сводит к минимуму ослабление поля водной средой. Взаимное расположение кюветы и зондирующего лазерного луча оставалось не- изменным в экспериментах с участием индуктора биологического поля («экстрасенса»). Если считать, что вектор предполагаемого воздействия индуктора на клетки нормален к поверхности ладоней, то расположения рук индуктора (рис. 2, а и б) д о л ж н ы ока- зывать противоположное влияние на поведенческую реакцию клеток. Так и оказалось в действительности. Результаты и обсуждение. Клетки зеленой водоросли D. viridis ли- шены целлюлозной или пектиновой оболочки и окружены лишь топкой протоплазматической мембраной (плазмалеммой) [12]. По этой причи- не они являются удобным объектом для изучения мембранных меха- низмов фото-, термо- и хеморецепторных процессов. Устойчивость кле- ток D. viridis к высоким уровням освещенности видимым зеленым све- том позволяет использовать лазерную корреляционную спектроскопию квазиупруго рассеянного света в качестве аналитического метода при 7 8 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. 'Γ. ό. Λ1> 1 изучении воздействия па клетки D. viridis электромагнитного поля мил- лиметрового диапазона. В питательной среде клетки D. viridis нахо- дятся в активном поступательном движении с одновременным враще- нием, осуществляемым с помощью двух жгутиков [13]. Движение жгу- тиков и вызванные им трансляционные перемещения клетки, движение стигмы и пульсации вакуолей образуют сложный набор собственных Влияние электромагнитного поля на параметры А (усл. ед.) и d.4r, (мкм) суспензии клеток D. viridis Injluetice of the electromagnetic field of 37.5 GHz on the parameters A and dr/ of D. viridis cells suspension Л А* А/А* dэф dэф dэф/d'эф Ж и в ы е клетки 1503 369 4,07 3,22 5,24 1,63 676 67 10,11 4,77 7,28 1,53 258 19 13,60 5,60 7,59 1,76 892 294 3,03 4,61 4,96 1,08 423 77 5,51 3,93 5,35 1,36 Убитые клетки 649 703 0,91 5,01 4,86 0,97 421 395 1,06 5,26 4,86 0,99 730 717 1,02 5,85 4,23 0,72 * Воздействие поля 37,5 ГГц (3 мВт) . релаксационных мод водоросли, налагающийся па чисто броуновскую диффузию. Такое обилие динамических процессов отражается, разуме- ется, в спектре квазиупругого рассеяния света суспензией клеток D. vi- ridis. Если при воздействии миллиметровых воли происходит измене- ние параметров спектрального распределения рассеянного света, то оно вызвано соответствующими изменениями в динамике микроструктуры суспензии. В таблице приведены данные по влиянию ЭМП па сумму спект- ральных интенсивностей (интеграла спектра) А и средний по распре- делению эффективный гидродинамический диаметр d3φ суспензии кле- ток D. viridis. В большинстве случаев у суспензии живых клеток отме- чено уменьшение А и увеличение ά3φ. Несмотря на абсолютную досто- верность эффекта воздействия поля, колебание значения AjA* для раз- личных образцов довольно велико. Это связано, по-видимому, с боль- шим размером клеток D. viridis ( ~ 5 мкм) и существенной полидисперс- постыо суспензии, вследствие чего в иллюминируемом объеме происхо- дят значительные флуктуации числа частиц и их среднего размера. Тем ие менее ясно, что часть клеток покидает облучаемый ЭМП объем (Л/Л) и клетки меньшего размера покидают его, естественно, быстрее (dЭф< <dэф). по причине большей средней скорости как чисто диффузионно- го. так и, возможно, собственного движения. Изменение интеграла спектра Л продемонстрировано (рис. 3) при периодическом воздействии в течение 80 мин человека — индуктора биологического поля па один и тот же образец суспензии D. viridis. Расположение ладони индуктора перпендикулярно оси кюветы (см. рис. 2, сі). На каждом временном интервале работы индуктора (заштри- хованные области) наблюдалось снижение величины Л. Таким образом, в этом эксперименте влияние индуктора аналогично влиянию излуче- ния генератора миллиметровых волн: клетки покидают зону воздейст- вия. При участии индуктора можно реализовать геометрию эксперимен- та, в которой клетки будут перемещаться по направлению к осп кюве- ты (см. рис. 2 ,6 ) . В результате число частиц в иллюминируемом объе- ISSN 023л-7()57. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. Т. 5. .Nb 4 79 ме должно расти, вызывая увеличение интеграла спектра А. На рис. 4 показаны изменения спектрального параметра At происходящие в те- чение 45 мин, при двух различных положениях ладоней индуктора (за- штрихованные области). Характер изменений значения величины А о д - нозначно связан с направлением биологического поля. Сравнение влияния воздействий человека-индуктора и генератора Г4-141 с частотой 37,5 ГГц на один и тот же образец суспензии клеток /7, yen. ед. JOOO Рис. 3. Изменение спектрального параметра А при периодическом воздействии поля че- ловека-индуктора на суспензию клеток D. viridis Fig. 3. C h a n g e in the spectral pa ramete r A under the periodical effect of man- induc to r field on suspens ion of Dunaliella viridis Рис. 4. Изменение спектрального параметра А при двух различных геометриях воз- действия человека-индуктора на суспензию клеток D. viridis (1, 4 — геометрия рис. 2, а; 2, 3 — геометрия рис. 2, б) Fig. 4. C h a n g e in the spectral pa rame te r A under two di f ferent geometr ies of the m a n - inductor effect on the suspens ion of cells D. viridis показано па рис. 5. Характер воздействия в обоих случаях одинаков. Не исключено, что действующим фактором влияния индукто- ра па клетки является то же миллиметровое электромагнитное излуче- ние. Как показывает расчет, 1 см2 поверхности тела человека излучает примерно 7 мВт электромагнитной энергии. И хотя большая часть этого излучения сосредоточена в инфракрасном диапазоне, являясь чисто тепловым, некогерентным, в излучении обязательно присутствуют вол- ны миллиметрового диапазона. В живых, неравновесных системах спек- тральная плотность этих волн может быть значительно выше плапков- ской. Кроме того, излучение, генерируемое живыми клетками, в отличие от теплового может иметь довольно высокую степень когерентности [13]. Однако абсолютные значения интенсивностей этих радиоволн очень низки и их воздействие на биологические объекты является чисто информационным. Но и для информационных воздействий существует порог, ниже которого сигнал не будет воспринят. Дистанционно воз- действовать па биологические объекты, по-видимому, способны только те лица, у которых уровень излучения соответствующего диапазона вы- ше порогового. В наших экспериментах изменения в микроструктуре суспензии D. viridis мог вызывать один из примерно десяти испытуемых. На рис. 6 показано изменение параметра А под действием ЭМП на суспензию клеток Е. coli. В каждом случае после прекращения воз- действия в системе наблюдается довольно медленный релаксационный процесс. В нем, безусловно, имеются вклады как чисто диффузионного, так и собственного движения бактерий Е. coli. Но то обстоятельство, что даже часа не хватает для восстановления исходной концентрации 8 0 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. 'Γ. ό. Λ1> 1 частиц в облучавшемся радиоволнами объеме, позволяет предположить наличие у бактерий векторной памяти (запоминается ориентация в про- странстве вектора скорости электромагнитных волн) или долговремен- ного изменения структуры водной среды под действием облучения. По- ка что это — только предположения, нуждающиеся в специальной экс- периментальной проверке. Приведенные результаты показывают, что воздействие электромаг- нитного поля миллиметрового диапазона вызывает ориентированное от- й,усп. ед. Рис. 5. Изменение спектрального параметра А при воздействии человека — индуктора биологического поля (1) и излучения генератора высокочастотного поля (2) на один и гот ж е образец суспензии D. viridis Fig. 5. C h a n g e in the spectral pa rame te r A under the inf luence of a man , a biological field inductor ( / ) and rad ia t ion of the e lec t ro-magnet ic h igh- f requency field (2) on the same suspens ion object Рис. 6. Изменение во времени параметра А при воздействии радиоизлучения различной частоты на суспензию бактерии Е. coli Fig. 6. Time var ia t ion of the pa ramete r A under the inf luence of the d i f fe ren t radio-f re- quences on the E. coli suspens ion поентелыю градиента стимула (поля) движение микроорганизмов — радиотаксис. Экспоненциальный градиент мощности ЭМП обеспечива- ется автоматически за счет поглощения излучения водой. Поскольку концентрация бактерий при действии поля уменьшается, в данном слу- чае имеет место отрицательный радиотаксис. Аналогичный таксис вы- зывает воздействие поля индуктора — человека, имеющего уровень соб- ственного излучения в миллиметровом диапазоне выше порогового (по- ка мы пе имеем оснований считать, что биологическое поле связано с пеэлектромагпитпой субстанцией). В обоих случаях подвижные одно- клеточные выступают в роли чувствительных сенсоров радиоизлучения миллиметрового диапазона. Нами впервые наблюдалось явление радиотаксиса, поэтому были поставлены специальные эксперименты для исключения возможных ар- тефактов. Так, применение нагревателя, геометрически тождественного диэлектрической антеппе, показало отсутствие влияния нагрева, экви- валентного ЭМП по мощности ( ~ 3 мВт), па параметры микрострукту- ры суспензии D. viridis, определяемые методом квазиупругого рассея- ния света. Конечно, температурный градиент в поверхностных слоях раствора, вызываемый потоком инфракрасного излучения нагревателя, отличен от градиента, создаваемого источником электромагнитных волн миллиметрового диапазона вследствие их сильного ( ~ 4 0 дБ/мм) погло- щения в воде. Расчетные и экспериментальные данные указывают па то, что при частоте ЭМП 37,5 ГГц 90 % поглощенной мощности распре- деляются в слое воды толщиной ~ 0 , 2 мм. Для экспериментальной оценки величины температурного градиен- та тепловизиониым методом изучали динамику температурных полей поверхности водного слоя толщиной 2+0 ,1 мм в чашке Петри диамет- ром 100 мм при расположении облучателя в геометрии основного экспе- римента. Оказалось, что величина вертикальной составляющей темпера- ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. Т. 5. JV° 4 6 - ^ - 2 5 2 81 турного градиента около 0,3 °С/мм, горизонтальной — 0,02 °С/мм. Как по- казывает температурная зависимость полуширины гомодиппого спектра света, рассеянного суспензией D. viridis (рис. 7), максимальная по- движность клеток соответствует температуре 29-^30 °С. Именно в этой точке знак термотаксиса D. viridis меняется на противоположный. По- скольку наши измерения проводились при 20 °С, то температурный гра- диент, возникающий вследствие по- глощения миллиметровых воли, мог бы вызвать только положительный термотаксис. Таким образом, объяс- нить отрицательный радиотаксис бак- терии за счет обычного нагрева не Рис. 7. Температурная зависимость полушири- ны гомодинного спектра света, рассеянного живыми (светлые) и убитыми (темные круж- ки) клетками зеленой водоросли D. viridis Fig. 7. The t empera tu re dependence of ha lhvid th of the gomodine l ight spect rum scat tered by li- ving and killed Diinaliella viridis cells удается, тем более, что дальнейшее повышение мощности теплового из- лучения имитатора диэлектрической антенны (до 20-^-35 мВт) приво- дило к увеличению суммы спектральных !інтенсивностей А, т. е. к по- ложительному термотаксису. Изменение же в широких пределах мощ- ности зондирующего лазерного излучения не вызывало изменений микроструктуры суспензии D. viridis и Е. coli. Впрочем, для Е. coli ничего другого нельзя и ожидать, так как бактерии этого вида не фо- тотроипы. Наконец, влияние термокапиллярных эффектов было проверено па суспензиях неподвижных клеток D. viridis и Е. coli (клетки, убитые формалином, и клетки старой культуры). Ни высокочастотное излуче- ние генератора, пи поле, генерируемое человеком-индуктором, не вызы- вало в той же геометрии эксперимента никаких изменений в спектраль- ных параметрах рассеянного света. Какие же структурные элементы клетки могут претендовать па роль биологических антенн, улавливающих высокочастотное излучение? Су- ществует мнение [13], что первичная рецепция высокочастотных ко- лебаний производится клеточными мембранами. При этом под действи- ем внешнего излучения в липидпом бислое происходит синхронизация акустоэлектрических волн, постоянно существующих в мембране. Воз- никшее в результате синхронизации когерентное поле взаимодействует с белковыми молекулами, находящимися в цитоплазме и генерирующи- ми колебания иа тех же частотах. Как показывает расчет, учитывающий и постоянную составляющую поля на мембране, белковые молекулы, подтягиваясь к мембране под действием ее когерентного поля, форми- руют периодические информационные подструктуры, одинаковые у боль- шинства клеток, и тем самым подготавливают коллективный отклик клеточной популяции на внешнее радиочастотное воздействие. Не вступая в дискуссию с авторами изложенной гипотезы, укажем, что явление радиотаксиса, возникающее под действием одной и той же частоты ЭМП (37,5 ГГц) у совершенно различных по происхождению одноклеточных организмов, позволяет допустить существование более простого и универсального рецептора миллиметровых радиоволн. Таким рецептором, по-видимому, является белок. Действительно, характерные обратные времена крупномасштабных релаксационных движений в бел- ках лежат как раз в гигагерцевом диапазоне. Белки поэтому поглоща- ют попадающее иа них миллиметровое излучение по известному меха- низму диэлектрических потерь [14]. Белками осуществляется первич- ная рецепция при хемо- и термотаксисе клеток Е. coli. И наконец, ис- 8 2 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. 'Γ. ό. Λ1> 1 следовалиями последних лет [15] доказана прочная связь внутренней динамики белков с их биологической функцией. В заключение отметим, что как явление радиорецепции миллимет- ровых волн, так и вероятный радиокоптакт биологических объектов не должны рассматриваться в качестве загадочных феноменов, хотя воз- можность таких явлений не самоочевидна. С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы 1. Глаголев А. Н. Таксис у б а к т е р и й / / У с п е х и микробиологии.— 1983.—18.— С. 163— 192. 2. Громов Б. В. Строение бактерий.— Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1985.—192 с. 3. Maeda К., Jmae У. Termosensory t r ansduc t ion in Ε. coli: inhibit ion of t°-responce by L-scr ine / / Proc. Nat . Acad. Sci. USA.— 1979.—76, N 1 . — P . 91—95. 4. Chen S. II., IIallet F. R. De te rmina t ion of moti le behaviour of p rokaryot ic cell by quasi-elast ic l ight s c a t t e r i n g / / Q u a r t . Revs Biophys.— 1982.—15, N 1 . — P . 131—222. 5. Wang P. S., Chen S. H. Chemotaxis and band fo rma t ion of E. coli. S tud ies by light s c a t t e r i n g / / A p p l i c a t i o n of laser sca t te r ing to the s tudy of biological mot ion.— New York: P l enum press, 1983 .—P. 609—630. 6. Лазерная корреляционная спектроскопия в биологии / А. Д . Лебедев, Ю. Н. Лев- чук, А. В. Ломакин, В. А. Носкин.— Киев : Наук, думка, 1987.—256 с. 7. Koppel D. Ii. Analys is of macromolecu la r polydispers i ty in in tens i ty corre la t ion spectroscopy: the method of c u m u l a n t s / / J . Chem. Phys .— 1972.—57, N 11.— P. 4814—4820. 8. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов / Под ред. Г. Каммин- са, Э. П а й к а , — М . : Мир, 1978.—584 с. 9. Вентцель Е. С. Теория вероятностей.— М. : Физматгиз, 1958.—464 с. 10. Леечек Ю. Ii., Осокин В. М. Автоматизированный спектрометр квазиупруго рас- сеянного с в е т а / / 2 0 - й Всесоюз. съезд по спектроскопии: Тез. докл.— Киев, 1988.— Ч. 2 . — С . 413. 11. Караченцева А. И., Левчук Ю. Н. О возможности наблюдения внутренних релак- сационных мод белков методом оптического смешения / / 6 - я конф. по спектроскопии биополимеров: Тез. докл.— Харьков, 1988.— С. 157. 12. Масюк II. П. Морфология, систематика, экология, географическое распространение рода Dunal ic l la Teod. и перспективы его практического использования.— Киев : Наук, думка, 1987.—256 с. 13. Бецкий О. В., Голант М. В., Девятков Н. Д. Миллиметровые волны в биологии.— М. : Знание, 1986.—64 с. 14. Электрические свойства полимеров / Б. PI. Сажин, А. М. Лобанов , О. С. Романов- ская и др.— Л. : Химия, 1977.—192 с. 15. Kaptutjc M., Мак-Каммон Дж. Э. Динамика белковой структуры / / В мире пауки.— 1986 — № 6 . — С . 4—15. Врем. науч. коллектив «Отклик» Получено 03.08.88 М-ва высш. и сред. спец. образования УССР, Киев Ин-т биохимии им. А. В. Палладина AIT УССР, Киев M O B I L E M I C R O O R G A N I S M S AS S E N S O R S O F THE H I G H - F R E Q U E N C Y E L E C T R O M A G N E T I C AND B I O L O G I C A L F I E L D S A. I. Karachentseva, Yu. N. Levchuk Provis ional Research Collective «Otklik», Pa l l ad in Ins t i tu te of Biochemistry, Academy of Scienccs of the Ukra in ian SSR S u m mаrу The ability to rcceive e lec t romagnet ic microwaves has been revealed in prokaryot ic (.Escherichia coli) and eukaryot ic (Dunaliella viridis) cells, m m - r a n g e genera to r and the skin of m a n ' s liand are used as the sources of microwaves . Reception of mm-fic ld by cells resul t s in their collective directed mot ion: nega t ive radiotaxis . Special exper iments have showed that r ad iorecep tor ! is not connected with thermal inf luence of microwaves . ISSN 0233-7G57. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА 1989. Т. 5. № 8 3

Подвижные микроорганизмы – сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля

Репозитарії

Схожі ресурси