Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Начальные ростовые процессы у семян гороха и пшеницы в магнитных полях, имитирующих вариации земного магнетизма

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Начальные ростовые процессы у семян гороха и пшеницы в магнитных полях, имитирующих вариации земного магнетизма"

На правах рукописи

Родионов Юрий Александрович

НАЧАЛЬНЫЕ РОСТОВЫЕ ПРОЦЕССЫ У СЕМЯН ГОРОХА И ПШЕНИЦЫ В МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ, ИМИТИРУЮЩИХ ВАРИАЦИИ ЗЕМНОГО МАГНЕТИЗМА

03.00.16 - «Экология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 8 к ЮЗ 2399

Москва 2009

003474014

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники РФ Еськов Евгений Константинович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Левин Виктор Иванович;

доктор сельскохозяйственных наук Соловьев Андрей Васильевич

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Российский государствен-

ный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева»

Защита состоится 23 июня 2009 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д.220.056.01 при ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет» по адресу: 143900, Московская область, г. Балаши-ха-8, ул. Юлиуса Фучика, д. 1; тел. 521-45-74.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет»

Автореферат размещен на сайте VAvw.rgazu.ru и разослан шя. 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

О.Л. Сойнова

1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Магнитное поле (МП) относится к первичным экологическим факторам. Поэтому они влияли на весь ход эволюция организмов, населяющих Землю. По имеющимся сведениям организмы различной сложности реагируют на вариации МП, что показано на большом экспериментальном материале, выполненном преимущественно при использовании искусственных МП высокой напряженности (A.C. Пресман, 1968; Ю.А. Холодов, 1975; В.И. Левин, 1993; Е.К. Еськов, A.B. Дарков, 2003). Имеются также сведения о влиянии пространственной ориентации семян разных видов растений на начальные ростовые процессы и их физиологическое состояние (С. О. Горя, 1966; Н. В. Подзоров, 1970; А.П. Дубров, 1974 и др.).

По результатам исследований, касающихся изучения влияния ориентации семян в МП Земли, сложилось некоторое представление об адаптации растений к этому физическому фактору. Однако МП Земли, близкое по своим свойствам к намагниченному диполю со средней плотностью магнитного потока 0.4 Гс (4-10"5 Тл), характеризуется неравномерностью, порождаемой наличием континентальных, региональных и локальных аномалий. В них напряженность МП Земли отклоняется от географической нормы в сторону увеличения (положительные аномалии) или уменьшения (отрицательные аномалии). В региональных аномалиях плотность магнитного потока может в несколько раз отличаться от географической нормы. Так, в Курской магнитной аном&чии плотность магнитного потока достигает 1.9 Гс (1.9Т0"4 Тл), а в Лапландской - 3.6 Гс (3.6-10"4 Тл). Широкое распространение имеют отрицательные магнитные аномалии. Среди них особенно низкой напряженностью отличается аномалия, расположенная в южной оконечности Южной Америки. В этом регионе напряженность ниже географической нормы примерно в три раза.

Исходя из того, что растительные объекты восприимчивы к земному магнетизму, а его напряженность неравномерно распределяется на поверхности пла-

неты, актуальным является изучение биологических эффектов МП, имитирующих аномалии МП Земли.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение биологических эффектов постоянных МП, имитирующих аномалии МП Земли. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

- изучить влияние модификаций постоянного МП, имитирующих аномалии МП Земли, на начальные ростовые процессы у семян гороха овощного (Pisum sativum L.) и озимой пшеницы (Triticum aestivum L.)\

- изучить изменчивость магнитной восприимчивости семян в зависимости от их физиологического состояния;

- проследить процессы набухания семян в МП, отличающихся по напряженности;

- проанализировать начальные ростовые процессы в зависимости от магнитной восприимчивости семя;

- исследовать факторы, с которыми связано наличие у семян магнитотропизма и магнитной восприимчивости.

Научная новизна исследований. Впервые обнаружена сезонная изменчивость влияния МП Земли и имитации его аномалий на начальные ростовые процессы у семян гороха овощного и озимой пшеницы. Обнаружено наличие связи между направлением роста корешков по отношению к вектору МП и активностью начальных ростовых процессов. Установлено влияние модификаций МП на набухание семян. Выявлена связь между содержанием в семенах гороха и пшеницы тяжелых металлов и магнитной восприимчивостью.

Теоретическая и практическая значимость работы. Экспериментально доказано наличие связи между магнитной восприимчивостью и физиологическим состоянием семян, что влияет у них на активность начальных ростовых процессов.

Наличие связи между активностью начальных ростовых процессов и магнитной восприимчивостью семян позволяет использовать это их свойство для дифференциации по всхожести (на этот способ оформлена заявка на патент).

4

Результаты исследований использованы в курсе экологии, для студентов изучающих биологию в ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет».

Положения, выносимые на защиту.

1. Ослабление или усиление естественного МП влияет на скорость поглощения воды семенами.

2. Ориентация семян по отношению к вектору МП Земли влияет на их активность начальных ростовых процессов.

3. Влияние ориентации семян в МП на направления роста корешков и проростков.

4. Сезонная изменчивость активности начальных ростовых процессов у семян в МП усиленном или ослабленном по отношению к естественному.

5. Семена гороха и пшеницы отличаются по магнитной восприимчивости.

6. Магнитная восприимчивость у семян возрастает в процессе набухания.

7. Магнитная восприимчивость семян коррелирует с содержанием в них химических элементов.

Апробация. Результаты исследований доложены на конференции молодых ученых, специалистов и студентов Российского государственного аграрного заочного университета (Балашиха, 2005 г.); на конференции - конкурсе «Лучшая научная работа студентов аграрных вузов России» по Центральному Федеральному округу (Рязанская ГСХА, г. Рязань, 2006 г.); на конференции - Всероссийском конкурсе «Лучшая научная работа студентов аграрных вузов России» (РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, г. Москва, 2006 г.); ка II Международной выставке - Интернет - конференции «Энергообеспечение и безопасность», секции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии в промышленности, строительстве и сельском хозяйстве» (Орловский ГАУ, г. Орел, 2007 г.); на Международной научно - практической конференции «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика», секции «Экологические, генетические и технологические проблемы повышения устойчивости агроценозов» (Оренбургский ГАУ, г. Оренбург, 2007 г.); на VIII Международном симпозиуме и выстав-

5

ке по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии (Россия, г. Санкт-Петербург, 2009 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 10 научных работ, две из которых в журналах, рекомендованных ВАКом.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 118 страницах печатного текста, содержит 16 таблиц и 4 рисунка. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, предложений производству и списка литературы из 163 наименований, из которых 64 на иностранном языке.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования выполнены на семенах гороха овощного (Pisum sativum L.) и озимой пшеницы (Triticum aestivum L.). Для их проращивания использовали пластиковые лотки размером 21x33 см, заполненные тонким слоем увлажненного очищенного речного песка. Начальные ростовые процессы у семян оценивали по длине корешков (у пшеницы главных корешков) и проростков, измеряемых на третьи, пятые и седьмые сутки от начала проращивания.

Естественное МП вокруг семян усиливали или ослабляли постоянными магнитами. Индукцию МП измеряли с помощью компьютерной электронной измерительной системы БЛМ01 «L - микро». Для усиления МП семена размещали между разноименными полюсами магнитов, положение которых соответствовало вектору земного магнетизма. Изменением расстояния между полюсами магнитов поддерживалась индукция на уровне 1 мТл, что примерно в три раза выше естественной. Ослабление (компенсация) естественного МП в зоне локализации семян достигалась их размещением между одноименными полюсами магнитов. Во всех вариантах опытов часть семян, использовавшихся в качестве контроля, не подвергалась искусственным модификациям МП.

В разных вариантах опытов продольную ось семян ориентировали в разных направлениях по отношению к вектору МП или только под определенным углом к нему. При постоянной ориентации исходно семена укладывали в лотки

зародышами на запад. Это направление принималось за пулевое. От него от-считывался угол отклонения прорастающих первичных корешков.

Магнитную восприимчивость семян оценивали по их развороту в магнитном поле. Для этого каждое семя подвешивали на тонкой нити, укрепленной на штативе. После того, как семя занимало определенное положение, к нему подводили постоянные магниты. Вектор их МП устанавливали перпендикулярно продольной оси семени, проходивший через его зародыш. Семена, угол разворота которых под действием МП не превышал 1 условно относили к невосприимчивым.

Влияние модификаций МП на скорость поглощения воды семенами (их набухание).прослежено на семенах, изменчивость массы которых не превышала у гороха 0,6 %, а у пшеницы - 0,4 %. Их взвешивали на торсионных весах с точность до 0,1 мг. Семена помещали в лотки так же, как и прорастающие, но в лотках вместо песка применялась обильно увлажняемая марля. Через каждый час от начала замачивания семена взвешивали, предварительно удалив с них фильтровальной бумагой поверхностную воду. Наблюдения за набуханием семян завершали после прекращения увеличения их массы.

Содержание в семенах тяжелых металлов и некоторых микроэлементов определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии, основанном на явлении поглощения резонансного излучения свободными атомами элемента. Для этого использовали спектрометр атомно-абсорбционный «КВАНТА.ЭТА».

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 08-04-97009).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Влияние модификаций естественного МП на процесс набухания семян

Ослабление или усиление естественной напряженности МП влияет на скорость поглощения воды семенами. Она максимальна при естественной напряженности МП (табл. 1).

Скорость процесса поглощения воды семенами гороха овощного в различных магнитных условиях (п = 60)

Часы Возрастание средней массы семян в процессе поглощения воды, мг

набухания семян в усиленном МП в ослабленном МП в естественном МП

М±т Су, % М±т Су, % М±т Су. %

0 165.2 ± 0.6 0.8 165.2 ±0.4 0.4 165.6 ±0.6 0.8

1 172.9 ±8.2 8.9 169.0 ±2.7 2.9 173.9 ±8.0 8.6

2 203.2 ± 16.0 14.6 195.6 ±13.2 12.6 202.5 ± 17.4 16.0

3 236.7 ±13.9 10.9 222.1 ± 15.7 13.1 243.6 ±20.0 15.3

4 260.5 ± 13.9 9.9 248.7 ± 18.5 13.8 272.1 ± 17.6 12.1

5 276.3 ± 15.1 10.1 272.5 ±21.8 14.9 293.6 ±16.4 10.4

6 290.1 ± 16.8 10.8 291.6 ±23.9 15.2 311.7 ± 15.8 9.3

7 304.3 ± 18.0 11.0 310.9 ±24.6 14.7 338.1 ± 17.2 9.4

8 333.9 ±20.4 11.3 323.7 ±24.2 13.8 358.7 ± 17.0 8.8

9 347.8 ± 20.0 10.6 349.3 ± 18.7 9.9 375.5 ±15.8 7.8

10 363.7 ± 20.4 10.5 356.3 ±21.6 11.2 385.3 ±15.3 7.3

11 376.1 ± 19.5 9.7 366.6 ± 20.4 10.4 390.3 ± 14.3 6.9

12 386.2 ± 18.9 9.1 375.5 ± 19.5 9.6 400.0 ± 14.1 6.5

13 396.4 ± 18.0 8.5 381.0 ±17.8 8.7 415.8 ±14.1 6.3

14 403.8 ± 17.2 7.9 385.3 ± 17.0 8.2 424.2 ± 13.0 5.7

15 410.7 ± 16.6 7.5 387.5 ± 16.2 7.7 427.8 ± 11.8 5.1

16 415.2 ± 16.2 7.2 397.4 ± 13.9 6.5 428.3 ±11.1 4.9

17 420.4 ± 15.8 6.9 402.6 ± 12.6 5.8 425.1 ± 10.5 4.6

18 423.7 ± 15.3 6.7 404.1 ± 12.2 5.6 - -

19 425.5 ± 15.5 6.7 407.7 ± 12.2 5.5 - -

20 425.0 ± 15.3 6.7 410.2 ±12.2 5.5 - -

21 - - 416.3 ±12.0 5.4 - -

22 - - 420.0 ±12.2 5.4 - -

23 - - 422.0 ±12.8 5.6 - -

24 - - 421.0 ±13.0 5.7 - -

Среднечасовой прирост средней массы семян в процессе поглощения воды, мг

в усиленном МП в ослабленном МП в естественном МП

М±ш Су, % М±т Су, % М±ш Су.%

13.7 ±6.7 68.5 11.2 ±4.0 82.7 16.4 ±5.7 67.0

Возрастание средней массы семян в результате поглощения воды, мг

в усиленном МП в ослабленном МП | в естественном МП

259.8 255.8 1 259.5

Скорость процесса поглощения воды семенами, часы

в усиленном МП в ослабленном МП в естественном МП

19 23 16

В естественном МП семена гороха поглощали 16.4 ±5.7 мг воды в течение часа, в усиленном до 1 мТл, - 13.7 ± 6.7, а в ослабленном - 11.2 ± 4.0 мг/ч (Р > 0.95). Однако общее количество поглощенной воды не имело статистически значимых различий. В частности, у семян контрольной группы масса возраста-

ла от 165.6 ± 0.6 до 428.3 ±11.1 мг, в усиленном N411 - от 165.2 ± 0.6 до 425.5 ± 15.5 мг и в ослабленном МП - от 165.2 ± 0.4 до 422.0 ± 12.8 мг (Р > 0.95). Поэтому поглощение воды семенами первой из этих групп завершилось через 16 ч от начала замачивания, второй - через 19 и третьей - через 23 ч.

Независимо от магнитной ситуации, поглощение воды семенами было неравномерным. У семян, находившихся в естественном МП, четко выделялось три фазы интенсивного поглощения воды, приходившихся на третий, седьмой и тринадцатый часы от начала замачивания. От первого к третьему из них скорость поглощения воды семенами уменьшалась от 41.1 мг/ч до 26.4 и 15.8 мг/ч (Р> 0.95).

В усиленном МП первая и третья фазы интенсификации поглощения воды семенами в основном совпадали по времени, а вторая - приходилась на 8 ч. При этом скорость поглощения воды семенами имела небольшие отличия от таковой в естественных условиях, равняясь соответственно 33.5, 29.6,10.2 мг/ч (Р > 0.95). Значительное влияние на динамику набухания семян оказывало ослабление МП. В таких условиях фазы интенсификации поглощения воды семенами приходились на 2 - 4, 9 и 16 часы. В течение первой из них вода поглощалась со скорость 26.6 мг/ч, во второй - 25.6 и третьей - 9.9 мг/ч (Р > 0.95). Неравномерное поглощение воды происходило и в последующие часы.

Модификация МП оказывала сходное влияние на поглощение воды семенами пшеницы (табл. 2). Так, в естественном МП увеличение массы семян пшеницы завершалось через 14 часов от начала замачивания, в усиленном - через 16 и в ослабленном - через 21 час, а скорость поглощения воды равнялась соответственно -1.2 ± 0.4,1.1 ± 0.5,0.9 ± 0.4 мг/ч (Р> 0.95).

Во всех вариантах опытов семена пшеницы поглощали воду с наибольшей скоростью в течение первых часов после замачивания. Фазы интенсификации поглощения воды у пшеницы были выражены меньше, чем у гороха. Но неравномерность скорости поглощения воды семенами пшеницы возрастала под влиянием модификации МП.

Скорость процесса поглощения воды семенами озимой пшеницы в различных магнитных условиях (п = 60)

Часы набухания семян Возрастание средней массы семян в процессе поглощения воды, мг

в усиленном МП в ослабленном МП в естественном МП

М±т Cv, % М±т Cv, % М±т Cv.%

0 41.0 ±0.5 0.3 41.0 ± 0.1 0.4 41.0 ±0.1 0.4

1 44.8 ±0.4 1.8 44.8 ±0.4 1.8 44.9 ± 0.2 1.0

2 47.1 ±0.7 2.7 46.5 ± 0.4 1.8 46.3 ± 0.4 1.5

3 49.7 ± 1.0 3.8 48.0 ± 0.6 2.3 47.9 ± 0.5 2.2

4 50.4 ± 1.0 3.6 49.7 ±0.6 2.4 49.0 ±0.6 2.2

5 51.3 ±0.9 3.4 50.9 ± 0.6 2.2 50.1 ±0.6 2.4

6 52.0 ±0.9 3.3 51.9 ±0.6 2.6 51.1 ±0.7 2.6

7 53.4 ±0.7 4.4 53.0 ±0.6 2.5 52.3 ± 0.5 2.5

8 54.6 ± 1.2 4.1 53.9 ±0.6 2.3 52.9 ± 0.6 2.2

9 55.0 ±1.3 4.2 54.6 ± 0.4 1.9 53.6 ±0.5 2.4

10 55.4 ± 1.4 4.6 55.5 ±0.6 2.0 54.6 ±0.7 2.5

11 55.6 ±1.4 4.5 56.2 ± 0.6 2.4 55.6 ±0.8 2.6

12 56.6 ±1.4 4.4 56.6 ±0.6 2.1 56.5 ± 0.8 2.7

13 56.8 ± 1.5 4.7 57.3 ± 0.6 2.3 57.3 ± 0.8 2.6

14 57.8 ±1.5 4.8 57.6 ± 0.8 2.6 57.6 ±0.8 2.7

15 58.4 ±1.7 5.4 58.0 ±0.6 2.1 57.0 ± 0.8 2.7

16 58.6 ±1.8 5.5 58.2 ±0.6 2.3 - -

17 58.4 ±1.6 4.9 58.4 ± 0.6 2.4 - -

18 - - 58.6 ±0.6 2.5 -

19 - - 59.4 ± 0.8 2.6 - -

20 - - 59.6 ±0.8 2.4 - -

21 - - 59.7 ±0.6 2.2 - -

22 - - 59.6 ±0.8 2.7 - -

Среднечасовой прирост средней массы семян в процессе поглощения воды, мг

в усиленном МП в ослабленном МП в естественном МП

М±т Cv, % М±т Су, % М±га Cv, %

1.1 ±0.5 91.3 0.9 ± 0.4 93.2 1.2 ±0.4 71.3

Возрастание средней массы семян в результате поглощения воды, мг

в усиленном МП в ослабленном МП в естественном МП

17.4 1S.6 16.0

Скорость процесса поглощения воды семенами, часы

в усиленном МП в ослабленном МП в естественном МП

16 21 14

При его усилении фазы интенсификации поглощения воды прослеживались на 3, 7 и 10 - 12 часы, а при ослаблении - на 4,10, 13 и 19 часы.

3.2. Значение ориентации семян в естественном МП Ориентация зародышей семян по отношению к вектору МП Земли влияет на их скорость прорастания. При прочих равных условиях наибольшей скоро-

стью прорастания отличаются семена, ориентированные зародышами в сторону' северного магнитного полюса Земли, то есть на географический юг. В частности, при южной ориентации зародышей семян длина трехдневных корешков и проростков у семян гороха была больше, чем при северной в 1.2 раза, при западной - в 1.7 и при восточной - в 1.4 - 1.5 раза (Р > 0.99). Сходная тенденция различий сохранялась в последующие периоды анализа начальных ростовых процессов семян (табл. 3).

Таблица 3

Динамика роста корешков и проростков у семян гороха овощного различной ориентации по отношению к естественному МП (п = 800)

Направление Сутки Длина (мм) первичных

зародышей прорастания корешков проростков

3 20.0 ±0.15 15.0 ± 0.11

Юг 5 35.0 ±0.22 25.2 ±0.18

7 52.1 ±0.32 33.8 ±0.22

3 14.6 ±0.10 9.8±0.07

Север 5 25.3 ±0.18 18.2 ±0.14

7 44.2 ± 0.26 28.6 ±0.19

3 10.4 ±0.07 7.2 ± 0.05

Запад 5 21.6 ±0.16 16.0 ±0.12

7 39.5 ±0.25 24.2 ±0.17

3 13.8 ±0.10 8.3 ± 0.06

Восток 5 23.6 ±0.17 16.8 ±0.13

7 43.2 ±0.26 27.2 ±0.19

3.3. Направление роста корешков в МП

Модификация МП по-разному влияет на направление роста корешков в зависимости от времени года, в течение которого проращиваются семена. Наибольшим отклонением от исходного западного направления характеризовался рост 3-дневных корешков летом. В это время года в естественном МП всего 23.8 % корешков семян гороха росли в западном направлении, в усиленном МП - 19.6 и в ослабленном МП - 23.9 % (табл. 4). Отклонение корешков к югу в естественном МП у гороха составляет в среднем 34.7, к северу - 39.5 %. В усиленном МП до 49.7, а в ослабленном МП - 41.8 % составляла доля корешков ориентированных на север.

Сезонная изменчивость направления роста трехдневных корешков у семян гороха овощного (1) и озимой пшеницы (2) в естественном и модифицированных МП

(п = 11440)

я Ef О и Магнитное поле

3 в 1 § а естественное усиленное ослабленное

« S 0) а ш § в м <и о, а. 5 8 X <и S <D и угол разворота корешков % корешков угол разворота корешков % корешков угол разворота корешков % корешков

юг 1 2 48.2°+0.20° 74.4'+0.23° 17.8 47.1 57.8° ±0.22° 92.8°+0.30° 11.5 41.2 37.7+0.15° 75.6° ±0.23° 20.0 47.1

север 1 73.3° ±0.25° 22.2 66.2° ±0.23° 24.0 48.6° ±0.20° 22.5

в V 2 61.2° +0.22° 47.1 100.0° ±0.38° 29.4 72.0° ±0.24° 29.4

о О запад 1 2 0° 52.3 5.8 0° 57.3 29.4 0° 50.8 23.5

восток 1 2 180° 7.7 * 180° 7.2 * 180° 6.7 *

юг 1 2 34.9° ±0.15° 43.3° ±0.19° 19.5 3.5 36.2+0.15° * 22.5 * 52.6° ±0.20° * 10.8 *

а S север 1 2 42.3° ±0.16° * 23.0 * 37.3° ±0.15° * 21.1 * 22.2° ±0.10° * 18.3 *

П запад 1 2 0° 55.8 96.5 0° 56.3 100 0° 69.2 100

восток 1 2 180° 1.7 * 180° * * 180° 1.7 *

юг 1 2 32.0° ±0.14° 51.7° ±0.17° 20.3 51.1 29.6° +0.14° 49.0°± 0.18° 22.3 40.4 47.1° ±0.20° 45.0° ±0.16° 17.4 45.1

я о север 1 2 35.5° ±0.15° 65.5° ±0.24° 17.2 23.4 36.5°±0.15° 57.6°±0.18° 18.0 36.4 29.3+0.14° 43.9°+0.16° 8.7 30.6

Я запад 1 2 0° 60.3 25.5 0° 59.0 17.2 0° 73.9 24.3

восток 1 2 180° 2.2 * 180° 0.7 6.0 180° * *

юг 1 2 56.7° ±0.20° 62.1° ±0.21° 34.7 47.4 53.6°± 0.19° 72.7° ±0.22° 30.7 43.7 41.9°± 0.16° 59.6° ±0.20° 30.6 41.7

север 1 68.8° ±0.24° 39.5 68.9° ±0.23° 49.7 63.5° ±0.22° 41.8

2 55.9°+ 0.20° 47.4 80.0° ±0.29° 43.7 45.8°+ 0.17° 41.7

к запад 1 2 0° 23.8 5.2 0° 19.6 12.6 0° 23.9 16.6

| восток 1 2 180° 2.0 * 180° * * 180° 3.7 *

* не отмечено направления корешков

Осенью в полях разной напряженности от 50.8 до 57.3 % корешков росли на запад и от 6.7 до 7.7 % - в противоположном направлении. Рост корешков в южном направлении в естественном МП составлял в среднем 17.8, в усиленном

МП - 11.5 и в ослабленном МП - 20.0 %. Северное направление варьировало от напряженности в небольших пределах, равняясь соответственно 22.2, 24.0 и 22.5 %. В зимнем периоде не произошло существенного изменения представительства корешков, произраставших в западном направлении, но до 10.8% уменьшилась южная ориентация в ослабленном МП. Весной на 3 - 4 % возросло количество семян, корешки которых росли в западном направлении.

На юг в естественном МП отклонилось 20.3% корешков, на север - 17.2 %. Усиление МП не оказало статистически значимого влияния на изменение ориентации корешков. Она существенно изменилась лишь в ослабленном МП. В нем на юг отклонилось 17.4, а на север - 8.7 % корешков.

У пшеницы прослеживалось сходное влияние модификаций МП, но отличалась сезонная изменчивость количества корешков, отклонявшихся и не отклонявшихся в процессе роста от западного направления (табл. 4). Зимой в таком направлении росло 96.5 % 3-дневных корешков в естественном МП и 100 % в модифицированных полях. Летом доля корешков, прораставших в западном направлении уменьшилась в несколько раз. В естественном МП их было 5.2, в усиленном МП - 12.6 и в ослабленном МП - 16.6 %, а отклонявшихся к югу соответственно - 47.4,43.7 и 41.7 %.

От направления, принимаемого корешками, прорастающих семян, зависит скорость роста и корешков, и проростков. При этом имеет значение время года и напряженность МП (табл. 5). Сезонная изменчивость активности ростовых процессов выражалась в том, что у семян гороха корешки и проростки достигали наибольшей длины летом, а наименьшей - весной. У озимой пшеницы максимум ростовых процессов приходился на осень, минимум - на зиму.

Независимо от времени года, средние значения длин корешков и проростков имели наибольшую длину у семян, прораставших в естественном МП. В нем и модифицированных МП по размерам доминировали корешки, ориентированные к югу. Эти семена отличались также наибольшей длиной проростков. В частности, у семян гороха, прораставших летом в естественном МП, длина корешков была длиннее, чем у тех, которые прорастали в усиленном МП на 10

13

%, а по отношению к ослабленному МП - на 18 % (Р > 0.99). Проростки были короче соответственно на 11 и 39 % (Р > 0.99).

Таблица 5

Сезонная изменчивость роста трехдневных корешков (А, мм) и проростков (Б, мм) у семян гороха овощного (1) и озимой пшеницы (2), прораставших в естественном и модифицированных МП (п = 11440)

я Ч £ (Я 2 и О, Я Направление корешков | Магнитное поле

а в естественное усиленное ослабленное

о и А Б А Б А Б

Осень 1_______—-- юг 1 2 19.5 ±0.15 26.0 ±0.19 10.0 ±0.07 9.8 ±0.06 18.0 ± 0.14 21.2 ± 0.16 8.7 ± 0.06 8.8 ± 0.06 16.0 ±0.12 18.8 ±0.15 7.3 ±0.05 8.0 ±0.06

север 1 2 16.2 ±0.12 24.6 ±0.18 8.3 ± 0.06 8.8 ± 0.06 15.0 ± 0.12 16.3 ±0.13 5.6 ± 0.04 7.8 ± 0.05 13.9 ± 0.11 13.4 ±0.10 4.8 ±0.02 7.6 ±0.05

запад 1 2 11.3 ±0.08 7.3 ± 0.04 3.0 ±0.01 5.0 ±0.02 8.5 ± 0.06 6.8 ±0.04 1.4 ±0.006 4.3 ±0.02 7.2 ± 0.05 4.2 ±0.02 1.1 ±0.006 3.8 ±0.01

восток 1 2 15.8 ±0.14 * 7.6 ± 0.06 * 13.2 ± 0.11 * 4.0 ± 0.02 * 12.7 ±0.11 * 3.2 ±0.02 *

Зима юг 1 2 14.3 ±0.11 3.5 ±0.01 4.5 ± 0.03 2.3 ±0.01 13.3 ±0.10 * 4.0 ± 0.02 * 11.2 ±0.08 * 2.9 ±0.01 *

север 1 2 12.7 ±0.09 * 3.6 ± 0.02 * 12.5 ±0.09 * 3.2 ±0.01 * 9.2 ± 0.07 * 2.5 ±0.01 *

запад 1 2 8.1 ±0.06 1.0 ±0.005 1.3 ±0.006 0.7 ± 0.004 6.7 ± 0.04 0.8 ±0.005 1.0 ±0.006 0.5 ± 0.002 6.2 ± 0.04 0.7 ± 0.005 0.8 ±0.005 0.4 ±0.001

восток 1 2 12.5 ±0.10 * 2.8 ± 0.02 * * * * * 8.1 ± 0.06 * 2.1 ±0.01 *

- Весна юг 1 2 10.7 ±0.07 15.8 ±0.12 3.0 ±0.01 6.4 ± 0.03 10.4 ±0.07 13.4 ±0.10 2.3 ± 0.01 6.1 ±0.03 9.7 ± 0.07 12.2 ±0.09 2.0 ±0.01 5.5 ± 0.03

север 1 2 10.0 ±0.07 13.5 ±0.10 2.1 ±0.01 6.0 ± 0.03 9.7 ±0.07 13.0±0.10 1.8 ±0.01 5.6 ± 0.03 9.0 ±0.06 11.8 ±0.09 1.5 ±0.008 5.0 ± 0.03

запад 1 2 6.5 ± 0.04 5.5 ± 0.03 0.9 ± 0.006 3.5 ±0.01 4.7 ± 0.02 4.5 ±0.02 0.5 ± 0.003 3.0 ±0.01 4.2 ± 0.02 3.8 ±0.02 0.3 ±0.001 2.6 ±0.01

восток 1 2 9.0 ± 0.07 * 2.6 ±0.01 * 8.1 ±0.06 10.2 ±0.08 1.2 ±0.007 4.8 ± 0.03 * * * *

Лето юг 1 2 21.1 ±0.18 23.4 ±0.17 13.0 ±0.10 8.7 ±0.06 19.0 ±0.16 19.6 ±0.17 11.6 ±0.08 7.7 ± 0.06 17.2 ±0.15 17.9 ±0.16 8.0 ± 0.06 7.2 ± 0.05

север 1 2 21.0 ± 0.18 21.7 ±0.18 12.8 ±0.10 7.9 ±0.05 17.5 ±0.15 14.8 ±0.12 9.8 ±0.08 6.3 ± 0.04 17.1 ±0.14 12.8 ± 0.10 8.0 ± 0.05 6.0 ±0.03

запад 1 2 12.2 ±0.10 5.6 ±0.03 5.3 ± 0.03 4.2 ± 0.02 10.7 ±0.08 5.0 ± 0.03 4.0 ±0.02 3.9 ±0.02 7.7 ± 0.06 4.0 ± 0.02 2.1 ±0.01 3.5 ± 0.02

восток 1 2 17.5 ±0.16 * 9.5 ± 0.08 * * * * * 13.2 ±0.12 * 4.3 ± 0.03 *

* не отмечено направления корешков

Весной невысокой активности ростовых процессов у гороха соответствовало меньшее влияние модификаций МП. В естественном МП длина корешков

южной направленности превосходила таковую в усиленном МП всего ira 3 %, а в ослабленном МП не имела отличий. Но проростки отличались сильнее - на 23 и 33 %.

Корешки, отклонявшиеся на север, были короче тех, которые отклонялись на юг. У гороха эти различия были минимальными летом. Соответственно корешкам небольшие различия по длине имели и проростки. В частности, корешки, ориентированные на юг, в естественном и ослабленном МП были длиннее ориентированных на север всего на I %, а в усиленном МП - на 8 %. Длина проростков в ослабленном МП у семян, корешки которых были ориентированы на юг и на север, не имели отличий. В естественном и усиленном МП анализируемые различия составляли 1 и 15 %.

Наименьшую длину имели корешки, прораставшие в западном направлении, т.е. в том, в котором были ориентированы зародыши. У таких семян, прораставших в естественном МП, корешки были длиннее, чем в усиленном и ослабленном МП соответственно на 12 и 37 %, а проростки соответственно на -25 и 60 %.

У пшеницы прослеживается сходная с горохом сезонная изменчивость влияния модификаций МП и связи между направлением прорастания корешков, длиной их и проростков (табл. 5). Но у пшеницы не всегда отмечалось отклонение корешков от исходного западного направления. Чаще всего корешки не отклонялись на восток. Этой их ориентации не было в полях всех модификаций летом, осенью и зимой. Весной не отмечалось восточной ориентации у семян, прораставших в естественном и ослабленном МП. Зимой во всех вариантах опытов семена не*отклонялись на север.

3.4. Магнитная восприимчивость семян

Судя по углам разворота, магнитная восприимчивость семян гороха существенно превосходит таковую семян пшеницы (табл. 6). В частности, 24 из 100 семян гороха в МП индукцией 55 мТл разворачивались на 9,2 ± 1,2°, а остальные 76 - на 19,0 ± 2,2 {Р > 0.95). В МП индукцией 180 мТл 63 из 100 семян

пшеницы разворачивались на 5,4 ± 0,8 (Р > 0.95), а остальные 37 семян имели угол разворота меньше 1 .

Таблица 6

Магнитная восприимчивость семян гороха овощного и озимой пшеницы (п = 400)

Анализируемые показатели Семена

пшеницы в МП 180 мТл гороха в МП 55 мТл

невосприимчивые восприимчивые менее восприимчивые более восприимчивые

Доля семян, % 37 63 24 76

Угол разворота семян не более 1 5.4° ± 0.8" 9.2° ± 1.2° 19.0° ±2.2°

С„, % - 52.0 40.0 41.1

Энергия прорастания семян, % 98.0 98.0 32.0 58.0

Лабораторная всхожесть семян, % 100 100 26.0 54.0

У семян гороха выявлено наличие прямой связи между жизнеспособностью семян и их магнитной восприимчивостью. Так, у части семян с относительно низкой магнитной восприимчивостью энергия прорастания составляла 32 %, лабораторная всхожесть - 26 %, а у более восприимчивых - 58 и 54 % соответственно (табл. 6). У семян пшеницы связи между жизнеспособностью и магнитной восприимчивостью не обнаружено, что вероятно связано с их высокими посевными свойствами. Действительно, энергия прорастания семян составляла 98 %, а лабораторная всхожесть - 100 %.

Магнитная восприимчивость у семян находится в тесной связи с содержанием в них ряда химических элементов (табл. 7). Наибольшие отличия обнаружены по содержанию кобальта и свинца. У более восприимчивых семян пшеницы кобальта содержалось больше, чем у менее восприимчивых в 4.7, у гороха - 5.6, а свинца - в 3.2 и 3.5 раза соответственно. Различия по другим элементам варьировали в пределах 1.1 - 2.1 раза. По железу семена с относительно низкой и высокой восприимчивостью различались в 1.7 раза. И только содержание селена не имело различий у семян гороха, отличавшихся по магнитной восприимчивости.

Содержание химических элемептов в семенах гороха овощного н озимой пшеницы, от-

личающихся по магнитной восприимчивости (п = 400)

<Я и Семена пшеницы с относительно Семена гороха с относительно

4> «й 3 « низкой воспри- высокой воспри- низкой восприим- высокой восприим-

о = ы а имчивостью имчивостью чивостью чивостью

са 14.0 ±0.01 25.03 ± 0.01 20.58 ±0.03 34.3 ± 0.21

РЬ 72.1 ± 14.0 226 ±31.1 51.9 ±5.6 183.5 ±7.3

Со 0.032 ± 0.002 0.15 ±0.01 0.12 ±0.012 0.67 ± 0.008

гп 36.4 ±3.1 51.1 ±0.63 28.5 ±2.1 41.6 ±5.2

Эе 0.36 ±0.05 0.48 ± 0.05 0.50 ±0.03 0.52 ± 0.023

М(? 901 ±53.1 1247± 104 1123 ±56 1422 ±68.5

Си 0.73 ±0.03 1.53 ±0.15 1.86 ±0.56 2.52 ±0.33

Мп 18.2 ± 1.4 37.4 ± 4.0 29.6 ± 2.08 34.24 ± 4.02

Ре 2.01 ± 0.25 3.42 ±0.30 2.91 ± 0.47 4.81 ±0.11

Набухание семян сопряжено с повышением их магнитной восприимчивости. Она возрастает примерно вдвое в результате полного набухания. Так, воздушно-сухие восприимчивые семена гороха разворачивались в МП индукцией 65 мТл на 15 ± 1.4 , а условно невосприимчивые - менее 1 . После 16-часового поглощения воды такой же угол разворота у восприимчивых семян обеспечивало воздействие МП индукцией 31.5 ± 0.5 мТл, а у невосприимчивых семян угол разворота 5.2 ± 0.8 стал возможным при индукции 35.5 ± 0.8 мТл.

В МП семена гороха разворачивались на разные углы в сторону северного или южного магнитных полюсов (на географический юг или север соответственно). Но это их направление разворота к тому или другому полюсам магнитов сохранялось не у всех семян после переориентации положения полюсов. Всякий раз перед их переориентацией магниты вначале отводили от семян. После того как они уравновешивались в горизонтальной плоскости, магниты вновь подносили к семенам, изменив положение полюсов по отношению к исходному на противоположное. Оказалось, что доля семян с низкой магнитной восприимчивостью (условно невосприимчивых) изменялась в течение годового цикла изменения их физиологического состояния (табл. 8).

Сезонная динамика изменчивости магнитной восприимчивости у семян гороха

овощного (п = 400)

Время Доля семян, % (± т рассчитано по уровню значимости, равному 0.95)

года разворачивавшихся изменявших вектор невосприимчивых

к северному магнитному намагниченности кМП

полюсу

Осень 34.0 ±1.0 45.0 ±1.3 21.0 ±0.6

Зима 32.0 ± 1.0 43.0 ±1.3 25.0 ±0.8

Весна 30.0 ±0.9 41.0 ± 1.2 29.0 ± 0.9

Лето 34.0 ± 1.0 46.0 ±1.4 20.0 ±0.6

Наибольшее количество невосприимчивых семян было весной и наименьшее летом. От весны к лету доля невосприимчивых семян уменьшалась в 1.45 раза (Р > 0.95). Сезонная изменчивость представительства магнитовосприимчи-вых семян имела в основном противоположную тенденцию, варьировала в меньших пределах. В течение всех сезонов наибольшее представительство имели семена, изменявшие полюс притяжения зародышевой стороны семени.

Судя по лабораторной всхожести, наибольшей жизнеспособностью обладают семена, изменявшие вектор намагниченности. Среди них доля жизнеспособных семян от зимы к лету возрастала в 1.75 раза (Р> 0.95). Сходные тенденции сезонной изменчивости всхожести прослеживались у семян, которые зародышами разворачивались к северному магнитному полюсу или характеризовались очень низкой магнитной восприимчивостью (табл. 9).

Таблица 9

Жизнеспособность семян гороха овощного, отличающихся по магнитной восприимчивости (п = 1200)

Всхожесть (%) семян,

Время разворачивавшихся изменявших вектор невосприимчивых

года к северному магнитному намагниченности к МП

полюсу

Осень 30.0 ±0.9 47.8 ±1.4 14.4 ±0.4

Зима 22.2 ± 0.6 31.1 ±0.9 10.0 ±0.3

Весна 24.4 ± 0.7 32.2 ±0.1 12.2 ±0.4

Лето 36.7 ± 1.1 54.4 ± 1.6 20.0 ±0.6

Осенью семена, измявшие вектор намагниченности, превосходили по всхожести тех которые отклонялись только к северному полюсу, в среднем в

1.59 раза, зимой - в 1.40, весной - в 1.32 и летом - в 1.48 раза (Р > 0.95). Еще значительнее эти различия были у невосприимчивых семян. Осенью у них всхожесть была ниже чем у семян изменявших вектор намагниченности в 3.32 раза, зимой - в 3.11, весной - в 2.64 и летом - в 2.72 раза (Р > 0.95).

У семян, отличавшихся по магнитной восприимчивости, ориентации в МП и изменению ее направления при намагничивании, зависел вектор развития первичных корешков. Большая их часть (от 55.6 до 78.8%) у невосприимчивых семян была направлена на запад, т.е. в том направлении, в котором располагали зародыши. Наибольшее представительство проростки таких семян имели зимой (более 3Л) и наименьшее - летом (более половины). В это время резко возрастала доля семян, корешки которых росли в направлении северного магнитного полюса Земли (рис. А).

Среди семян, отклонявшихся в МП к северному полюсу, большая часть корешков ориентировалась при прорастании в том же направлении. Наибольшая доля таких проростков отмечалась весной и наименьшая летом и осенью. В это время и зимой значительно возрастало представительство семян, у которых корешки отклонялись к южному магнитному полюсу (рис. Б).

У семян, изменявших вектор намагниченности, корешки развивались в течение всего года преимущественно в направлении северного магнитного полюса. Их представительство варьировало в пределах от 51.0 до 58.6 %. Незначительно изменялось также в течение года представительство семян, корешки которых прорастали к южному магнитному полюсу. Для семян с изменявшимся вектором намагниченности направление развития корешков имело слабо выраженную сезонную изменчивость (рис. В). Ее тенденция была ближе к семенам, которые зародышами отклонялись к северному магнитному полюсу, и дальше -от относительно невосприимчивых семян (рис. А - В).

78,8

весна лето осень

63,6

лето осень

м-1 ва-2 ни-з ш-4

Рис. А-В. Направление роста корешков у семян гороха овощного

(А - невосприимчивых к МП; Б - отклонявшихся к северному магнитному полюсу; В - изменявших вектор намагниченности)

1 - направление роста корешков к южному магнитному полюсу;

2 - направление роста корешков к северному магнитному полюсу;

3 - направление роста корешков на запад;

4 - направление роста корешков на восток.

выводы

1. Усиление и ослабление естественной напряженности МП оказывает ин-гибирующее действие на скорость процесса набухания семян гороха и пшеницы, причем этот эффект более выражен при ослаблении естественной напряженности МП. Но модификации естественной напряженности МП не влияют на общее количество поглощенной воды семенами.

2. Ориентация зародышей семян по отношению к вектору МП Земли влияет на активность их прорастания. Наибольшей скоростью прорастания отличаются семена, ориентированные зародышами в сторону северного магнитного полюса Земли, то есть на географический юг.

3. От направления, принимаемого корешками, прорастающих семян в МП, зависит скорость роста и корешков, и проростков. При этом имеет значение время года и напряженность МП. Сезонная изменчивость активности начальных ростовых процессов выражается в том, что у семян гороха корешки и проростки достигают наибольшей длины летом, а наименьшей -весной, а у озимой пшеницы максимум ростовых процессов приходится на осень, минимум - на зиму. Независимо от времени года, корешки и проростки имеют наибольшую длину у семян, прорастающих в естественном МП. Независимо от напряженности МП по размерам корешков и проростков доминируют семена, корешки которых прорастают в сторону географического юга.

4. Магнитная восприимчивость семян находится в тесной связи с содержанием в них химических элементов. Соответственно этому магнитная восприимчивость семян коррелирует. Магнитная восприимчивость семян гороха существенно превосходит таковую пшеницы. Набухание семян сопряжено с повышением их магнитной восприимчивости.

5. Семена гороха можно рассматривать как диполи, положение южного магнитного полюса, у большинства которых совпадает с локализацией зародыша. Переориентация магнитных полюсов воздушно-сухих семян гороха возможна под действием кратковременного воздействия МП, на-

пряженность которого не выходит за пределы магнитных аномалий в разных зонах Земли.

6. С магнитной восприимчивостью семян гороха, подверженной сезонной изменчивости, связана жизнеспособность семян, что выражается в энергии их прорастания. Наибольшей жизнеспособностью обладают семена гороха, вектор намагниченности которых может изменяться в постоянном МП.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Наличие связи между магнитной восприимчивостью и жизнеспособностью семян позволяет использовать это их свойство для предпосевной дифференциации по качеству.

2. Поскольку ориентация семян по отношению к вектору МП Земли влияет на активность начальных ростовых процессов, целесообразна разработка механизмов, обеспечивающих высев семян зародышевыми корешками в направлении северного магнитного полюса Земли, те есть на географический юг.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК

1. Родионов Ю.А. Скорость прорастания семян гороха овощного в различных магнитных условиях // Вестник Оренбургского государственного университета, 2008. - № 85/апрель. - С. 119 - 123.

2. Родионов Ю.А. Влияние постоянного магнитного поля малой напряженности на начальные ростовые процессы семян гороха овощного // Известия Оренбургского ГАУ. - 2007. - № 2 (14). - С. 34 - 35.

Работы, опубликованные в ведомственных трудах, материалах конференций и депонированные в ВИНИТИ

3. Еськов Е.К., Родионов Ю.А. Влияние ориентации семян гороха овощного (Pisum sativum) в геомагнитном поле на начальные ростовые процессы // Вестник РГАЗУ. - 2006. - № 1 (6). - С. 118 - 120.

4. Родионов Ю.А. Начальные ростовые процессы семян гороха овощного в зависимости от естественной ориентации проростков в различных магнитных условиях и сезонах года // Деп. в ВИНИТИ. - 2007. - № 92-В2007.

5. Родионов Ю.А. Влияние магнитного вакуума на водопоглотительную активность семян гороха овощного // Вестник РГАЗУ. - 2007. - № 3 (8). - С. 49-52.

6. Родионов Ю.А. Биологические последствия прорастания семян гороха овощного в гипомагаитных условиях // Вестник РГАЗУ. - 2007. - № 3

(8).-С. 52-54.

7. Родионов Ю.А. Зависимость роста и развития проростков семян гороха овощного от их ориентации в постоянном магнитном поле // Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика: материалы международной научно-практической конференции / под общ. ред. Г.В. Петровой, H.H. Дубачинской. - Оренбург: изд. центр ОГАУ, 2007. - С. 195 -198.

8. Родионов Ю.А. Влияние различных магнитных условий на скорость процесса поглощения воды семенами гороха овощного. В сб. материалов II Международной выставки-Интернет-конференции «Энергообеспечение и безопасность». - Орел: изд-во ОрелГАУ, 2008. - С. 170 - 175.

9. Родионов Ю.А. Влияние различных магнитных условий на скорость процесса набухания семян озимой пшеницы // Вестник РГАЗУ. - 2008. - № 4

(9).-С. 56-59.

Ю.Родионов Ю.А. Влияние различных магнитных условий на начальные ростовые процессы семян озимой пшеницы // Вестник РГАЗУ. - 2008. -№ 4 (9). - С. 60 - 62.

Подписано в печать 18.05.2009 г. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Объем 1,0 пл. Заказ 172 Тираж 100 экз.

Издательство ФГОУ ВПО РГАЗУ 143900, Балашиха 8 Московской области

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Родионов, Юрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Параметры и типы электромагнитных полей.

1.2. Природные электромагнитные поля.

1.3. Искусственные электромагнитные поля.

1.4. Ферромагнетики, их природа и постоянные магниты.

1.5. Биологические эффекты магнитных полей.

1.5.1. Биологические эффекты электромагнитных полей.

1.5.1.1. Биологические эффекты электромагнитных полей низкой и крайне низкой частоты.

1.5.1.2. Биологические эффекты электромагнитных полей высокой частоты.

1.5.2. Биологические эффекты постоянных магнитных полей

1.5.2.1. Биологические эффекты сильных постоянных магнитных полей.

1.5.2.2. Биологические эффекты слабых постоянных магнитных полей.

1.5.2.2.1. Геомагнитное поле и ориентация организмов.

1.5.2.2.2. Биологические эффекты магнитного поля близкого к нулю.

1.5.3. Влияние магнитного поля на растительные организмы

1.5.4. Магнитное воздействие на воду.

1.5.5. Механизмы восприятия магнитного поля.

1.6. Постановка задач исследований.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Техника измерения индукции магнитного поля.

2.1.1. Компьютерный измерительный блок БЛМ-01 системы

Ь-микро».

2.1.2. Датчик магнитного поля К-301 системы «Ь-микро».

2.1.3. Компьютерная программа «Ь-микро».

2.1.4. Персональный компьютер.

2.2. Лабораторная техника.

2.2.1. Спектрометр атомно-абсорбционный «КВАНТ-г.ЭТА»

2.2.2. Автоклавный аналитический комплекс пробоподготовки МКП-04.

2.2.3. Весы торсионные ВТ

2.3. Методы исследований.

2.3.1. Создание экспериментальных магнитных условий.

2.3.2. Методика исследования влияния модификаций естественного магнитного поля на процесс набухания семян.

2.3.3. Методика определения значения ориентации семян в естественном магнитном поле.

2.3.4. Методика исследования направления роста корешков в магнитном поле.

2.3.4.1. Методика исследования влияния модификаций естественного магнитного поля на развитие боковой корневой системы у гороха.

2.3.5. Методика исследования магнитной восприимчивости семян.

2.3.5.1. Методика исследования содержания тяжёлых металлов и некоторых микроэлементов у семян в зависимости от их магнитной восприимчивости.

2.4. Статистический анализ результатов исследований.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Влияние модификаций естественного магнитного поля на процесс набухания семян.

3.2. Значение ориентации семян в естественном магнитном поле

3.3. Направление роста корешков в магнитном поле.

3.3.1. Влияние модификаций естественного магнитного поля на развитие боковой корневой системы у гороха.

3.4. Магнитная восприимчивость семян.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Начальные ростовые процессы у семян гороха и пшеницы в магнитных полях, имитирующих вариации земного магнетизма"

В последнее десятилетие в мировой науке значительно интенсифицировались фундаментальные и прикладные исследования в области взаимодействия физических полей с биообъектами. Среди полей физической природы существует только два - электромагнитное и гравитационное, которые пронизывают Вселенную в каждой её точке, это значит, что вся биосфера Земли - от геометрических образований и до клеточных структур организмов связана воедино с этими полями. Таким образом, жизнь на Земле тесно связана с электромагнитными явлениями и без них невозможна. Считается, что без магнитного поля (МП) жизнь на Земле вообще бы не развилась, также как без солнечной энергии, воды или некоторых химических элементов.

На большом экспериментальном материале доказано реагирование биологических объектов на МП [1, 2, 10, 58, 61, 73, 81]. В сельском хозяйстве предлагаются способы использования МП для повышения урожайности сельскохозяйственных культур [5, 7, 21, 60, 95, 96]. Магнитные поля широко используют в лечебных целях, как в ветеринарной, так и в гуманитарной медицине [8, 10].

МП Земли, близкое по своим свойствам к намагниченному диполю со средней плотностью магнитного потока 0.4 Гс (4-10"5 Тл), характеризуется наличием континентальных, региональных и локальных аномалий. В них напряжённость МП Земли отклоняется от географической нормы в сторону увеличения (положительные аномалии) или уменьшения (отрицательные аномалии). В региональных аномалиях плотность магнитного потока может в несколько раз отличаться от географической нормы. Так, в Курской магнитной аномалии плотность магнитного потока достигает 1.9 Гс (1.9-Ю"4 Тл), а в Лапландской - 3.6 Гс (3.6-10"4 Тл). Отрицательные магнитные аномалии встречаются повсеместно. Среди них особенно низкой напряженностью отличается аномалия, расположенная в южной оконечности Южной Америки. В этом регионе напряженность ниже географической нормы примерно в три раза. Исходя из этого, актуальным является изучение биологических эффектов модификаций постоянного МП, имитирующих аномалии МП Земли [31, 79].

Перспективным является использование посезонных, сравнительных исследований биологических эффектов модификаций постоянного МП, имитирующих аномалии МП Земли. Такая попытка предпринята в нашей работе.

Целью исследований являлось изучение биологических эффектов постоянных МП, имитирующих аномалии МП Земли.

Положения, выносимые на защиту:

1. Ослабление или усиление естественного МП влияет на скорость поглощения воды семенами.

2. Ориентация семян по отношению к вектору МП Земли влияет на их активность начальных ростовых процессов.

3. Влияние ориентации семян в МП на направления роста корешков и проростков.

4. Сезонная изменчивость активности начальных ростовых процессов у семян в МП усиленном или ослабленном по отношению к естественному.

5. Семена гороха и пшеницы отличаются по магнитной восприимчивости.

7. Магнитная восприимчивость у семян возрастает в процессе набухания.

8. Магнитная восприимчивость семян коррелирует с содержанием в них химических элементов.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались: - на конференции молодых учёных, специалистов и студентов Российского государственного аграрного заочного университета (Балашиха, 2005 г.);

- на конференции - конкурсе «Лучшая научная работа студентов аграрных вузов России» по Центральному Федеральному округу (Рязанская ГСХА, г. Рязань, 2006 г.);

- на конференции - Всероссийском конкурсе «Лучшая научная работа студентов аграрных вузов России» (РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, г. Москва, 2006 г.);

- на II международной выставке - Интернет - конференции «Энергообеспечение и безопасность», секция № 3 «Энерго- и ресурсосберегающие технологии в промышленности, строительстве и сельском хозяйстве» (Орловский ГАУ, г. Орел, 2007 г.);

- на Международной научно - практической конференции «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика», секция № 2 «Экологические, генетические и технологические проблемы повышения устойчивости агроценозов» (Оренбургский ГАУ, г. Оренбург, 2007 г.);

- на VIII Международном симпозиуме и выставке по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии (г. Санкт-Петербург, 2009 г.).

По результатам выполненных исследований опубликовано 10 научных работ, одна из которых в издании рекомендованном ВАК.

Диссертация изложена на 118 страницах печатного текста, содержит 16 таблиц и 4 рисунка. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, предложений производству и списка литературы из 163 наименований, из которых 64 на иностранном языке.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Родионов, Юрий Александрович

выводы

1. Усиление и ослабление естественной напряжённости МП оказывает ингибирующее действие на скорость процесса набухания семян гороха и пшеницы, причём этот эффект более выражен при ослаблении естественной напряжённости МП. Но модификации естественной напряжённости МП не влияют на общее количество поглощённой воды семенами.

2. Ориентация зародышей семян по отношению к вектору МП Земли влияет на активность их прорастания. Наибольшей скоростью прорастания отличаются семена, ориентированные зародышами в сторону северного магнитного полюса Земли, то есть на географический юг.

3. От направления, принимаемого корешками, прорастающих семян в МП, зависит скорость роста и корешков, и проростков. При этом имеет значение время года и напряжённость МП. Сезонная изменчивость активности начальных ростовых процессов выражается в том, что у семян гороха корешки и проростки достигают наибольшей длины летом, а наименьшей - весной, а у озимой пшеницы максимум ростовых процессов приходится на осень, минимум — на зиму. Независимо от времени года, корешки и проростки имеют наибольшую длину у семян, прорастающих в естественном МП. Независимо от напряжённости МП по размерам корешков и проростков доминируют семена, корешки которых прорастают в сторону географического юга.

4. Развитие боковой корневой системы у гороха подвержено сезонной изменчивости независимо от магнитных условий прорастания семян. Усиление или ослабление естественной напряжённости МП ингибирует процесс развития боковых корней.

5. Магнитная восприимчивость семян находится в тесной связи с содержанием в них химических элементов. Соответственно этому магнитная восприимчивость семян коррелирует. Магнитная восприимчивость семян гороха существенно превосходит таковую пшеницы. Набухание семян сопряжено с повышением их магнитной восприимчивости.

6. Семена гороха можно рассматривать как диполи, положение южного магнитного полюса, у большинства которых совпадает с локализацией зародыша. Переориентация магнитных полюсов воздушно-сухих семян гороха возможна под действием кратковременного воздействия МП, напряжённость которого не выходит за пределы магнитных аномалий в разных зонах Земли.

7. С магнитной восприимчивостью семян гороха, подверженной сезонной изменчивости, связана жизнеспособность семян, что выражается в энергии их прорастания. Наибольшей жизнеспособностью обладают семена гороха, вектор намагниченности которых может изменяться в постоянном МП.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Наличие связи между магнитной восприимчивостью и жизнеспособностью семян позволяет использовать это их свойство для предпосевной дифференциации по качеству.

2. Поскольку ориентация семян по отношению к вектору МП Земли влияет на активность начальных ростовых процессов, целесообразна разработка механизмов, обеспечивающих высев семян зародышевыми корешками в направлении северного магнитного полюса Земли, те есть на географический юг.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Растения, очевидно, приобретали в процессе эволюции приспособления к установившимся локальным параметрам МП Земли, незначительное отклонение от которых, судя по полученным результатам, по меньшей мере, нарушает ход нормального развития растений.

На этапе набухания семян оптимальная напряжённость МП, вероятно, способствует активизации метаболизма, что приводит к достижению семенами пороговых уровней оводнённости за минимально короткий промежуток времени. Быстрое завершение этапа набухания семян соответственно ускоряет наступление последующих этапов их прорастания.

Для прорастающих семян имеет значение ориентация по отношению к вектору МП Земли. При прочих равных условиях их прорастанию благоприятствует ориентирование зародышевыми корешками в сторону северного магнитного полюса Земли, то есть на географический юг, что согласуется с многочисленными литературными сведениями [28, 61, 71, 77, 88, 102, 136]. В этом выражается адаптация растений к магнитному полю северного полушария Земли.

Прорастание корешков у семян возможно в разных направлениях, что вероятно связано с генотипом и зависит от экологической ситуации. Но у значительной части семян корешки обладают выраженным магнитотропизмом, выражающемся в ориентации вдоль вектора МП Земли. Эти семена отличаются превосходством по интенсивности начальных ростовых процессов. Они особенно интенсивны у семян, корешки которых обладают положительным магнитотропизмом в отношении северного магнитного полюса и прорастают в естественном МП.

Развитие адаптаций к МП и магнитной восприимчивости биообъектов сопряжено с наличие в их клетках включений магнетита [14, 15, 90, 133,

134]. Кроме него магнитными свойствами обладают кобальт, железо и другие металлы [77, 79]. Они находятся у гороха и пшеницы в разных концентрациях, чем вероятно, обусловлены различия по их магнитной восприимчивости. В горохе, отличающемся более высокой магнитной восприимчивостью по сравнению с пшеницей, намного больше в пересчете на единицу массы кобальта, железа и других металлов. К тому же в пределах одного вида растений более восприимчивые семена отличаются более высоким содержанием железа.

От напряжённости МП и/или плотности магнитного потока, действию которого подвергаются прорастающие семена, зависит полнота реализации генетической программы и достигается преимущество в борьбе за существование с себе подобными.

Анализ литературных сведений и результаты собственных исследований позволяют составить некоторое представление о механизмах биологических эффектов магнитного поля. Вероятно, постоянное МП является своего рода пусковым механизмом биохимических и биофизических реакций, то есть метаболизма в целом. По мнению Г. И. Костиной и Л. И. Рунич [60], под действием МП изменяется синтез белков и витаминов, физико-химическое состояние ядерных нуклеиновых кислот, интенсивность дыхания. Вследствие чего, возможно, происходит изменение слаженности ряда физиологических процессов. Это подтверждается исследованиями Д.А. Дульбинской [30], показывающими, что при выходе семян из состояния покоя и в период их прорастания наблюдается активное новообразование нуклеиновых кислот, содержание которых возрастает в несколько раз, главным образом РНК. Исходя из этого, этим автором предполагается, что МП приводит к увеличению синтеза нуклеиновых кислот, изменяя содержание РНК, определяющей образование различных ферментов. Ферменты в свою очередь влияют на ход каталитических, биохимических реакций и ростовых процессов.

Выше сказанное свидетельствует о большом физиологическом значении ферментов. Из этого можно заключить, что влияние МП на развивающийся организм зависит от происходящих в нём ферментативных превращений, происходящих в процессе онтогенеза.

Что касается влияния МП на синтез ферментов, то по современным представлениям, все вещества имеют магнитные свойства, которые изменяются в зависимости от напряжённости внешнего магнитного поля, ориентации относительно его направления. Изменение магнитных свойств вещества приводит к изменению энергетического уровня его химических связей. Это создаёт и другие физические условия взаимодействия веществ между собой, что приводит к изменению характера обмена веществ. Вследствие химического взаимодействия веществ возникают электрические потенциалы - биотоки, которые, в свою очередь, влияют на изменение магнитных свойств вещества. Создаётся единство электромагнитного состояния живой системы, полярность живой материи, клеточных органелл, клеток, тканей, органов, то есть организма в целом.

Предполагается, что биологическое действие МП связано с наличием у организмов «детектора» магнитного поля, обладающего парамагнитными свойствами, то есть в МП магнитовосприимчивые молекулы создают собственное поле, изменяющее обменные функции организма. Магнитным материалом клетки, выступающим в роли «детектора» магнитного поля, может оказаться ферритин, хромопротеиды (цитохромы), ферредоксины, химические соединения и элементы, обладающие высоким уровнем парамагнетизма [77].

Ферритин - внутриклеточное депо железа Бе (железосодержащий белок) в нетоксичной форме. В растениях он обеспечивает синтез ферментов, участвующих в фотосинтезе и содержащих геминовое и негиминовое железо. У млекопитающих этот протеин отвечает за синтез гемоглобина. Содержание этого железосодержащего протеина в клетках животных различно и зависит от их функциональных особенностей, потребностей организма в железе и общего состояния здоровья, а у растений и микробов - от видовой принадлежности, типа, наличия железотранспортных систем. Ферментативное восстановление железа при разрушении апоферритина приводит к изменению магнитной восприимчивости. В наибольшем количестве фитоферритин встречается в клетках, которые не ассоциированы с активным фотосинтезом, как, например, в плодах яблок, корнях гороха и бобов, в тканях листьев, имеющих низкую фотосинтетическую активность [77].

Если ферритин магниторецепторное вещество, то всякое его количественное и качественное изменение в организме должно отражаться на магнитной восприимчивости организма. Ввиду этого особого внимания заслуживают нарушения синтеза ферритина. В свою очередь, нарушение синтеза ферментов приводит к болезням организма. Возможно, этим и объясняется разная пространственная ориентация организмов в МП.

Помимо ферритина к железосодержащим белкам следует отнести цитохромы и подобные им металлоферменты. Согласно исследованиям в [156, 158], магнитная восприимчивость организмов слабо зависит от цитохромов ввиду их малых количеств в клетках, тканях и органах. Основной вклад в парамагнетизм по мнению авторов составляют металлоферменты (пероксидаза и каталаза) идентичные по характеру простетических групп цитохромам или белков — ферментов, координационно связанных с атомами разных металлов, как, например содержащую медь полифенолоксидазу, связанную с цинком карбоангидразу.

Что же касается положительных эффектов, отмечаемых многими авторами при воздействии на семена растений МП высокой напряжённости [18, 28, 48, 49], то они могут быть связаны с неадекватностью этого стимула и наличием побочных воздействий.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Родионов, Юрий Александрович, Москва

1. Абрамова Л. И. Ростовые и физиологические особенности формирования урожая озимой пшеницы при предпосевной обработке семян физическими факторами // Тез. докл. на II Всесоюзн. конференции по с.-х. радиологии. Обнинск. - 1984. - Т. 1. - С. 164- 165.

2. Агаджанян H.A. Влияние инфранизкочастотного магнитного поля на ритмику нервных клеток и их устойчивость к гипоксии / H.A. Агаджанян, И.Г. Власова // Биофизика. 1992. - Т. 37. - № 4. - С. 681 -689.

3. Агаджанян H.A. Экология, здоровье, качество жизни (очерки системного анализа). / H.A. Агаджанян, Г.П. Ступаков, И.Б. Ушаков, И.Н. Полунин, В.Г. Зуев. Москва - Астрахань: АГМА, 1996. -260 с.

4. Асеев В.Ю. Влияние предпосевной обработки семян физическими полями на рост, развитие и урожайность различных сортов яровой пшеницы // Дисс. на соискание учёной степени канд. с.-х. наук. Рязань. 1998. -200 с.

5. Баранский П.И. Влияние градиента напряжённости постоянного магнитного поля на прорастание семян проса / П.И. Баранский, Ю.П. Доценко, Л.Т. Мищенко // Электронная обработка материалов. 1985.- № 3. - С. 75-77.

6. Батыгин Н.Ф. Метод предпосадочной обработки клубней картофеля градиентным магнитным полем / Н.Ф. Батыгин, Р.Д. Говорун,

7. B.И. Данилов // В сб.: Перспективы использования физических факторов в с.-х. М. - 1995. - С. 53 - 55.

8. Белановский A.C. Основы биофизики в ветеринарии: учеб. для вузов. М.: Агропромиздат, 1989. - 271 с.

9. Ю.Бинги В.Н. Магнитобиология: эксперименты и модели. М.: МИЛТА, 2002. - 592 с.

10. П.Бинги В.Н. «Токовые» состояния протона в воде // Журнал физ. химии. 1991. - Т. 65. - № 7. - С. 2002 - 2008.

11. Бинги В.Н. Биомагнитные корреляции и гипотеза токовых состояний протона в воде // Биофизика. 1992. - Т. 37. - № 3. - С. 596 - 600.

12. Бинги В.Н. Биологические эффекты электромагнитных полей нетеплового уровня. Проблема понимания и социальные последствия // В кн.: Физика взаимодействия живых объектов с окружающей средой / под ред. В.Н. Бинги. М.: МИЛТА, 2004. - 230 с.

13. Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме / под ред. Дж. Киршвинк, Д. Джонс, Б. МакФадцен. Т 1. М.: Мир, 1989.-352 с.

14. Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме / под ред. Дж. Киршвинк, Д. Джонс, Б. Мак-Фадден. Т 2. М.: Мир, 1989.-523 с.

15. Битюцкий Н.П. Необходимые микроэлементы растений: учебник для вузов. С-Пб.: ДЕАН, 2005. - 256 с.

16. Бондаренко А.П. Влияние некоторых факторов модифицирующих лазерное воздействие на семена // В сб.: Применениенизкоэнергетических физических факторов в биологии и с.-х. Киров.- 1989.-С. 103.

17. Вонсовский C.B. Магнетизм. -М.: Наука, 1984.-208 с.

18. Говорун Р.Д. Влияние флуктуаций геомагнитного поля и его экранирования на ранние фазы развития высших растений / Р.Д. Говорун, В.И. Данилов, В.М. Фомичева, H.A. Белявская, С.Ю. Зинченко // Биофизика. 1992. - Т. 37. - № 4. - С. 738 - 744.

19. Годунов В.А. Влияние предпосевной обработки семян магнитными и электрическими полями на рост риса / В.А. Годунов, В.П. Власов, Г.Г. Фанян // Труды Кубанского СХИ. 1975. - Вып. 98. - Т. 126. -С. 90-92.

20. Григорян Г.Е. Магниторецепция и механизмы действия магнитного поля на биосистемы. Ереван: Гитутюн, 1995. - 54 с.

21. Дарков A.B. Биологические последствия воздействия на семена некоторых злаковых и медоносную пчелу постоянного магнитного поля высокой напряжённости // Дисс. на соискание учёной степени канд. биол. наук. М. 2003. - 125 с.

22. Дардымов И.В. Влияние воды обработанной магнитным полем на рост растений. // В кн.: Вопросы гематологии, радиобиологии и биологического действия магнитных полей. — Томск, 1965. 325 с.

23. Девятков Н.Д. Взаимодействие миллиметрового излучения с биологически активными соединениями и полярными жидкостями // Радиотехника и электроника. 1978. - № 9. - С. 1882 - 1890.

24. Дик Ю.И. Физика: учебное пособие / Ю.И. Дик, О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов и др. М.: Просвещение, 1993. - 416 с.

25. Дубов А.П. Геомагнитное поле и жизнь. JL: Гидрометеоиздат, 1974. - 176 с.

26. Дубовик В.А. Влияние предпосевной обработки семян озимой пшеницы Мироновская 808 переменным магнитным полем / В.А. Дубовик, М.М. Омельяненко, А.И. Тураев // В сб.: Перспективы использования физических факторов в с.-х. М. — 1995. - С. 114 - 115.

27. Дульбинская Д.А. Влияние магнитного поля на минеральное питание кукурузы // Физиология растений. 1973. - Т. 20. - Вып. 1. - С. 183 — 186.

28. Дюрвард Д. С. Геомагнитное поле, его природа, история и значение для биологии // Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое в биомагнетизме. Под ред. Киршвинк Дж., Джонс Д., Мак-Фадден Б. -М.: Мир. Т. 1. - С. 63 - 146.

29. Еськов Е.К. Поведение медоносных пчёл. М.: Колос, 1981. - 184 с.

30. Еськов Е.К. ЭВМ и обработка результатов биологических исследований: учебное пособие / Е.К. Еськов, A.C. Шилин. Рязань.: Рязан. пед. ин-т., 1991. - 104 с.

31. Еськов Е.К. Методы и техника зоологического эксперимента: учебное пособие / Е.К. Еськов. Рязань.: Рязан. пед. ин-т., 1991. -130 с.

32. Еськов Е.К. Этология медоносной пчелы. М.: Колос, 1992. - 336 с.

33. Еськов Е.К. Фонорецепторы медоносных пчёл // Биофизика. 1975. -Т. 22.-С. 646-651.

34. Еськов Е.К. Генерация, восприятие и использование насекомыми низкочастотных электрических полей // Успехи совр. биол. 1995. -Т. 115.-№5.-С. 586-594.

35. ЗБ.Еськов Е.К. Отношение пчёл к искусственному ультрафиолетовому облучению // Известия РАН (Сер. биол.). 1996. - № 6. - С. 754 -758.

36. Еськов Е.К. Морфофизиологические эффекты ультравысокочастотного поля // Биофизика. 1996а. - Т. 41. - № 3. - С. 771 - 772.

37. Еськов Е.К. Мультифункциональность механизмов восприятия насекомыми низкочастотных электрических полей // В сб.: Научные труды III Международного симпозиума «Электромагнитная совместимость и электромагнитная экология». С-Пб. 1997. - Ч. 1. — С. 65 - 66.

38. Еськов Е.К. Зависимость асимметричности аппаратов, сцепляющих крылья пчёл, от вариабельности количества краевых зацепок // Докл. РАН. 1997. - Т. 352. - № 4. - С. 560 - 561.

39. Еськов Е.К. Генерация и восприятие электрических полей пчёлами (Apis mellifera) / Е.К. Еськов, A.M. Сапожников // Зоол. журнал. — 1974. Т. 53. - № 5. - С. 800 - 801.

40. Еськов Е.К. Механизмы генерации и восприятия электрических полей медоносными пчёлами / Е.К. Еськов, A.M. Сапожников // Биофизика. 1976. - Т. 21. - № 6. - С. 1097 - 1102.

41. Еськов Е.К. Об отношении пчёл к электрическому полю / Е.К. Еськов, A.M. Сапожников // Известия АН СССР (Сер. биол.). 1979. - № 3. - С. 395-400.

42. Еськов Е.К. Этолого-физиологические аномалии у пчёл, порождаемые действием электрических полей высоковольтных линийэлектропередачи / Е.К. Еськов, Н.И. Брагин // Общая биология. -1986. Т. 67. - № 6. - С. 823 - 833.

43. Еськов Е.К. Механизмы восприятия пчелой низкочастотных электрических полей / Е.К. Еськов, Г.Ф. Миронов // Зоол. журнал. -1990. Т. 69. - № 5. - С. 53 - 59.

44. Еськов Е.К. Биологическая эффективность электризованной воды / Е.К. Еськов, Т.М. Маренкова // В сб.: Человек и биосфера. Мат. научно-практ. конф. Краснодар Геленджик 29 - 30 сент. 1999. Краснодар. - 1999. - С. 40 - 41.

45. Еськов Е.К. Последствия интенсивного магнитного воздействия на начальные ростовые процессы у семян растений и на развитие пчел / Е.К. Еськов, В.А. Дарков // Известия АН, сер. биол. 2003. - № 5. -С. 617-622.

46. Калашников А.Г. Земной магнетизм и его практическое применение. -М.: Знание, 1952.-265 с.

47. Катин А.Я. Длительность влияния воды, заряженной миллиметровым воздействием, на организм человека // Миллиметровые волны в биологии и медицине. — 1996. № 8. — С. 63 - 64.

48. Кашулин П.А. Экспериментальное исследование магнитосферных условий субарктики как возможного экзогенного фактора для северной биоты / П.А. Кашулин, Л.А. Першаков // Биофизика. -1995. Т. 40. - № 4. - С. 782 - 785.

49. Кисловский Л.Д. О возможном молекулярном механизме влияния солнечной активности на процессы в биосфере // В кн.: Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли. М.: Наука, 1971.-С. 147- 164.

50. Классен В.И. Омагничивание водных систем. М.: Химия, 1982. -296 с.

51. Клейменов Э.В. Сила роста и скорость прорастания семян, обработанных электромагнитным излучением / Э.В. Клемненов, B.C. Хлебный, М.Ф. Трифонова // В сб.: С.-х. радиобиология. Кишинев. -1989.-С. 76-80.

52. Колла В.Э. Влияние магнитных полей на сверхслабое свечение проростков пшеницы / В.Э. Колла, B.C. Николаевский, И.Л. Чарская // В сб.: Научные труды Московской ветеринарной академии. М. — 1974.-Т. 78.-С. 162- 165.

53. Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики: учебное пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 496 с.

54. Костина Г.И. Возможности использования пульсирующего магнитного поля для стимуляции продуктивности сорго / Г.И. Костина, Л.И. Рунич // В сб.: С.-х. радиобиология. Кишинев. 1987. -С. 71-76.

55. Крылов A.B. Явление магнитотропизма у растений и его природа / A.B. Крылов, Г.А. Тараканова // Физиология растений. 1960. -Вып. 2.-С. 191.

56. Крылов В.А. Защита от электромагнитных излучений / В.А. Крылов, Т.В. Юченкова. М.: Сов. радио, 1972. - 216 с.

57. Кузнецов Вл. В. Физиология растений: учебник / Вл. В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2006. -742 е.: ил.

58. Лапаева JT.A. О механизме воздействия слабых электромагнитных полей на живые организмы // Влияние электромагнитных полей на биологические объекты. Харьков. 1973. - С. 13-17.

59. Левин В.И. Агроэкологические эффекты воздействия на семена растений электромагнитных полей различной модальности // Автореф. дисс. докт. с.-х. наук. М. 2000. - 62 с.

60. Леднев В.В. Магнитный параметрический резонанс в биосистемах: экспериментальная проверка предсказаний теории с использованием регенерирующих планарий Dugesîa tigrina в качестве тест-системы //

61. B.В. Леднев, Л.К. Сребницкая, E.H. Ильясова и др. // Биофизика. -1996. Т. 41. - № 4. - С. 815 - 825.

62. Лейсле С.Ф. Влияние магнитных полей низкой напряженности на ростовые процессы кукурузы, подсолнечника и сахарной свеклы /

63. C.Ф. Лейсле, В.В. Никулин // Записки Воронежского СХИ. Воронеж. 1967.-Т. 34.-№ 1.-С. ИЗ.

64. Луткова И.Н. Изменения обмена веществ в прорастающих семенах кукурузы под влиянием электрического тока / И.Н. Луткова, П.И. Олешко // В кн.: Влияние физико-химических факторов на растительные организмы. Тамбов, 1974. — С. 49 - 62.

65. Матрончик А.Ю. Модель фазовой модуляции высокочастотных колебаний нуклеотида в реакции клеток Е. coli на слабые постоянные и низкочастотные магнитные поля / А.Ю. Матрончик, Е.Д. Алипов, И.Я. Беляев // Биофизика. 1996. - Т. 41. - № 3. -С. 642-649.

66. Медицинская биофизика // под ред. В.О. Самойлова. Л., 1986. -С. 362 - 364.

67. Мизун Ю.В. Тайны будущего / Ю.В. Мизун, Ю.Г. Мизун. М.: Вече, 2001.-591 с.

68. Мисюк JI.H. Биологическая эффективность низкочастотного магнитного поля на уровне функционирующей растительной клетки // В сб.: Применение низкоэнергетических физических полей в биологии и с.-х. Киров. 1989. - С. 30.

69. Москов И. Влияние магнитного поля на некоторые физиологические процессы при прорастании семян / И. Москов, П. Стоянов // Растениеводни науки. София. 1968. - Т. 5. - № 1. - С. 19 - 24.

70. Немирович-Данченко E.H. Изменение митотической активности мирестемы проростков при действии постоянных магнитных полей на сухие семена / E.H. Немирович-Данченко, JI.B. Частоколенко и др. // Научн. докл. высшей школы. М. - 1974. - № 7. - С. 65 - 69.

71. Николайкин Н.И. Экология. М.: Дрофа, 2004. - 624 с.

72. Новицкий Ю.И. и соавт. Действие слабого магнитного поля на движение хлоропластов у элодеи // Тез. докл. Совещания по изучению влияния магнитных полей на биологические объекты. М. -1966.-С. 53.

73. Павлович С.А. Магнитная восприимчивость организмов. Минск.: Наука и техника, 1985. - 110 с.

74. Пасечник В.И. Цитоскелет и пороги механорецепции // Биофизика. -1985.-Т. 30.-№5. С. 858.

75. Почтарев В.И. Магнетизм Земли и космического пространства. М.: Наука. 1966. 144 с.

76. Пресман A.C. Электромагнитное поле и живая природа. М.: Наука, 1968.-310 с.

77. Протасов В.Р. Введение в электроэкологию / В.Р. Протасов, А.И. Бондарчук, В.М. Ольшанский. -М.: Наука, 1982. 336 с.

78. Реутов Ю.Я. Магнитные поля, действующие на человека и другие биологические объекты в условиях современного города / Ю.Я. Реутов, А.А. Литвиненко // Экология. 1987. - № 1. - С. 66 - 74.

79. Сербат Ю.В. Радиоволны и живой организм / Ю.В. Сербат, М.П. Троянский. М.: Знание, 1969. - 32 с.

80. Сидякин В.Г. Чувствительность человека к изменению солнечной активности // Успехи современной биологии. 1983. - Т. 96. - № 1. — С. 151-160.

81. Сокольский Ю.М. Омагниченная вода: правда и вымысел. Л.: Химия, 1990. - 144 с.

82. Справочник по гигиене труда / под ред. Б.Д. Карпова, В.Е. Ковшило. Л.: Медицина, 1979. - 446 с.

83. Травкин М.П. К вопросу о влиянии слабого магнитного поля на прорастание семян и ориентацию корешка // В кн.: Материалы научно-методической конференции. Белгород, 1969. - С. 34 - 38.

84. Уилкс С. Математическая статистика. — М.: Наука, 1967. — 130 с.

85. Уолкот Б. Локализация гранулированных включений железа в клетках// Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое в биомагнетизме. Под ред. Киршвинк Дж., Джонс Д., Мак-Фадден Б. -М.: Мир, 1989. Т. 1. - С. 246 - 305.

86. Фирсов В.Ф. Стимуляция ЭПКР болезнеустойчивости и урожайности пшеницы // Тез. докл. Всесоюзной научной конференции «Применение низкоэнергетических физических факторов, в биологии и с.-х.». Киров. 1989. - С. 148.

87. Фоканов А.И. Результаты испытания физических способов обработки семян зерновых культур в условиях центрального района РФ // В сб.: Перспективы использования физических факторов в с.-х. М. -1995.-С. 53-55.

88. Фомичева В.М. Пролиферативная активность и клеточная репродукция в корневых меристемах гороха, чечевицы и льна в условиях экранирования геомагнитного поля / В.М. Фомичева, Р.Д. Говорун, В.И. Данилов // Биофизика. 1992. - Т. 37. - № 4. - С. 745 - 749.

89. Хазанов Ю.С. Статистика: учебное пособие / Ю.С. Хазанов. М.: Статистика, 1974. 191 с.

90. Хвелидзе М.А. Бионические аспекты магнитоэлектрических эффектов / М.А. Хвелидзе, С.И. Думбадзе, М.Ш. Ломсадзе // В сб.: Проблемы бионики. М.: Наука, 1973. С. 168 - 172.

91. Хлебный B.C. Эффективность использования факторов электромагнитной природы при выращивании лука // В сб.: с.-х. радиобиология. Кишинев. — 1989. — С. 105 — 108.

92. Хлебный B.C. Сравнительная характеристика воздействия факторов электромагнитной природы на посевные качества семян /

93. B.C. Хлебный, Г.А. Жаркова // В сб.: Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и с.-х. Киров. 1989.1. C. 148-149.

94. Чалмерс Дж.А. Атмосферное электричество. Л.: Гидрометиоиздат, 1974.-422 с.

95. Чехун В.Ф. Влияние электромагнитных полей крайне низких частот на биологические объекты / В.Ф. Чехун, Ю.К. Сидорук, Р.И. Булькевич // Радиоэлектроника. 1996. - Т. 39. — № 7 - 8. -С. 13-25.

96. Addington С. et al. Biological effects of microwave energy at 200 mc. // Biological effect of microwave radiation. N.Y. Plenum Press. -1961.-V. l.-P. 177.

97. Asashima M. Magnetic shielding induces early developmental abnormalities in the Newt, Cynops pyrrhogaster / M. Asashima, IC. Shimada, and C J. Pfeiffer // Bioelectromagnetics. 1991. - V. 12. - P. 215-224.

98. Audus L. Magnetotropism: a new plant growth // Nature. 1960. -V. 185.-№4707.-P. 132.

99. Ayrapetyan S.N. Magnetic fields alter electrical properties of soluteons and their physiological effects / S.N. Ayrapetyan, K.V. Grigorian, A.S. Avanesyan, and K.V. Stamboltsian // Bioelectromagnetics. 1994. - V. 15. - P. 133 - 142.

100. Barnothy M. Development of young mice // Biological effects of magnetic fields. N.Y. Plenum Press. 1964. - P. 93.

101. Beason R.C. Natural andinduced magnetization in the bobolink (Icteridae: Dolichonyx oryzivorus) / R.C. Beason and W.J. Brennan // J. Exp. Biol. 1986. - V. 125. - P. 49 - 56.

102. Becker G. Magnetfeld Orientierung von Dipteren // Naturwissenschaften. - 1963. - Bd. 50. - № 21. - S. 664.

103. Becker G. Untersuchungen über die Manetfeld Orientierung von Dipteren / G. Becker, U. Speck // Ztshr. vergl. physiol. - 1964. - Bd. 49. -№ 3. - S. 301.

104. Belyaev I.Ya. Effects of zero magnetic fields on the conformation of chromatin in human cells / I.Ya. Belyaev, Ye.D. Alipov, and M. Harms-Ringdahl // Biochim. Biophys. Acta. 1997. - V. 1336. -P. 465 - 473.

105. Berk S.G. Static uniform magnetic fields and amoebae / S.G. Berk, S. Srikanth, S.M. Mahajan, C.A. Ventrice //Bioelectromagnetics. 1997. -V. 18.-P. 81-84.

106. Blaise A. Observation par measures magnetiques et effect Mossbauer dun antiferromagnetizme de grains fins dans la ferritine / A. Blaise, J. Chappert, J. Girardet // C. r. hebd. Seanc. Acad. Sci. 1965. -V. 261. - P. 2310 -2313.

107. Blakemore R. P. Magnetotactic bacteria // Science. 1975. -V. 190. - № 4212. - P. 377 - 379.

108. Cametti C. Effects of 50 Hz sinusoidal magnetic fields on the dielectric properties of chick embryo myoblasts / C. Cametti, M. Grandolfo, P.L. Indovina, et al // Cytotechnology. - 1991. - V. 5. -Suppl. № 1. - P. 78-79.

109. Camlitepe V. Wood ants to magnetic fields / V. Camlitepe, D.J. Stradling // Proc. Roy. Soc. Lond. 1995. - B. № 261. - P. 37 - 41.

110. Ciombor D. Mck. Synergistic effect of growth factors and pulsed fields on proteoglycan synthesis in atticular cartilage / D. Mck. Ciombor, R.K. Aaron // J. Cell. Boil. 1991. - V. 115. - № 3. - P. 448 - 450.

111. Collett T.S. Biological compasses and the coordinate frame of landmark memories in honeybees / T.S. Collett, J. Baron // Nature. -1994.-V. 368.-P. 137- 140.

112. Davis A.R. The effects of the two poles on the living system / A.R. Davis, W.C. Rawls // Magnetism and Its Effects on the Living Sistem. Exposition Press, Smithtown, N.Y. — 1987. — P. 25 — 33.

113. Edmiston S. Effect of excusion of the earths magnetic field on the germination and growth of white mustard (sinapsis alba L.) // Biochem and physiol pflanz. 1975. -V. 167. -№ 1. - P. 97 - 100.

114. Espinar A. Histological changes during development of the cerebellum in the chick embryo exposed to a static magnetic field /

115. A. Espinar, V. Piera, A. Carmona, J.M. Guerrero I I Bioelectromagnetics. 1997. - V. 18.-P. 36-46.

116. Flaming H. Effect of high-frequency fields on microorganisms // Electr. Engen. 1944. - V. 1. - P. 18.

117. Frankel R.B. Magnetite in freshwater magnetotactic bacteria / R.B. Frankel, R.P. Blakemore, and R.S. Wolfe // Science. 1979. -V. 203. - № 4387. - P. 1355 - 1357.

118. Frankel R.B. Magnetotactic bacteria at the geomagnetic equator / R.B. Frankel, R.P. Blakemore, F.F. Torres de Araujo, D.M.S. Esquivel, and J. Danon // Science. 1981. - V. 212. - P. 1269 - 1270.

119. Goldsworthy A. Biological effects of physically conditioned water / A. Goldsworthy, H. Whitney, and E. Morris // Water Res. 1999. -V. 33.-№7.-P. 1618- 1626.

120. Gould J.L. Orientation by demagnetized bees / J.L. Gould, J.L. Kirschvink, K.S. Deffeyes, and M.L. Brines // J. Exp. Biol. 1980. -V. 86.-P. 1-8.

121. Gould J.L. Bees have magnetic remanence / J.L. Gould, J.L. Kirschvink, and K.S. Deffeyes // Science. V. 201. - № 4360. -P. 1026- 1028.

122. Hays J.D. Faunal extinctions and reversals of the Earths magnetic field // Geol. Soc. Am. Bull. 1971. - V. 82. - P. 2433 - 2447.

123. Johnson M.K. Characterization of the paramagnetic centers of the molybdenum-iron protein of nitrogenase from Klebsiella pneumoniae low temperature magnetic circular dichroism spectroscopy / M.K. Johnson,

124. A.J. Thomson, A.E. Robinson, B.E. Smith // Biochim. biophis. Acta. -1981.-V. 671.-№ 1. -P. 61-70.

125. Kalmijn A.J. Electro-perception in sharks and rays // Nature. -1966. V. 212. - P. 1232 - 1233.

126. Kalmijn A.J. Experimental evidence of geomagnetic orientation in elasmobranch fishes // In K. Schmidt-Koenig and W.T. Keeton, editors, Animal Migration, Navigation, and Homing. N.Y.: Springer, 1978. -P. 347-353.

127. Keeton W.T. Magnets interfere with pigeon homing // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1971. - V. 68. -№ 1. -P. 102 - 106.

128. Keeton W.T. Normal fluctuations in the earths magnetic field influence pigeon orientation / W.T. Keeton, T.S. Larkin, D.M. Windson // J. Comp. Physiol. 1974. - V. 95. - № 2. - P. 95 - 103.

129. Kirschvink J.L. Biogenic magnetite as the basis of magnetic field sensitivity in animals / J.L. Kirschvink, J.L. Gould // Biosistems. 1981. -V. 13.-P. 181-201.

130. Kobayashi A.K. Ferromagnetism and EMFs / A.K. Kobayashi, J.L. Kirschvink, M.H. Nesson // Nature. 1995. - V. 374. - P. 123.

131. Krylov A.V. Magnetotropism of plants and its nature / A.V. Krylov, G.A. Tarakanova // Plant Physiol. 1960. - V. 7. - P. 156 - 160.

132. Lednev V.V. Possible mechanism for the influence of weak magnetic fields on biological systems // Bioelectromagnetics. 1991. -V. 12.-P. 71-75.

133. Leucht Th. Effects of weak magnetic fields on background adaptation in Xenopus laevis II Naturwissenschaften. 1987. - Bd. 74. -S. 192-194.

134. Leask MJ. A physicochemical mechanism for magnetic field detection by migratory birds and homing pigeons // Nature. 1977. -V. 267.-P. 144- 145.

135. Lindauer M. Die Schwerorientierung der Bienen unter dem Einflub des Erdmagnetfeldes / M. Lindauer, H. Martin // Zeit. Vergl. Physiol. -1968. Bd. 60. - № 3. - S. 219 - 243.

136. Lovenberg W. Ferredoxin and rubredoxin // In: Microbial iron metabolism: A comprehensive treatise / Ed. By J.B. Neilands. N.Y. -1974.-P. 161 - 164.

137. Marron M.T. Low frequency electric and magnetic fields have different effects on the cell surface / M.T. Marron, E.M. Goodman, B. Greenebaum // FEBS Lett. 1998. - V. 230. - P. 13 - 16.

138. Martin H. Der Einfluss der Erdmagnetfelds und die Schwerorientierung der Honigbiene / H. Martin, M. Lindauer // J. Comp. Physiol. 1977. -№ 122. - S. 145 - 187.

139. McLeon K. Frequency dependence of electric field modulation of fibroblast protein synthesis / K. McLeon, R.C. Lee, H.P. Ehrlich // Science. 1987. -V. 7. - P. 1465 - 1469.

140. Michaelson S. The hematologist effect of microwave exposure / S. Michaelson et al. // Aerospace Med. 1964. - V. 35. - P. 824.

141. Moore F.R. It the homing pigeon's map geomagnetic // Nature. -1980. V. 285. - № 576O. - P. 144 - 145.

142. Moore R.L. Biological effects of magnetic fields: Studies with microorganisms // Can. J. Microbiol. 1979. - Y. 25. - P. 1145 - 1151.

143. Neilands J.B. Iron and its role in microbial physiology // In: Microbial iron metabolism: A comprehensive treatise / Ed. By J.B. Neilands. N.Y. - 1974. - P. 3 - 34.

144. Opdyke N.D. Paleomagnetic study of Antarctic deep-sea cores / N.D. Opdyke, B. Glass, J.D. Hays, and J. Foster // Science. 1966. -V. 154.-№3747.-P. 349.

145. Pandey S. Effect of magnetically induced water structure on the oestrous cycles of albino female mice Mus muscuius. / S. Pandey, T.K. Gard, K.P. Singh, and S. Rai I I Electro Magnetobiol. 1996. -V. 15.-№2.-P. 133-140.

146. Phillips J.B. Earths magnetic field and orientation of salamanders // J. Comp. Physiol.-1977.-V. 121.-№ l.-P. 273-288.

147. Presti D. Ferromagnetic coupling to muscle receptors as a basis for geomagnetic field sensitivity in animals / D. Presti, J.D. Pettigrew // Nature. 1980. - V. 285. - № 5760. - P. 99 - 101.

148. Quinn T.P. Magnetic field detection in sockeye salmon / T.P. Quinn, R.T. Merrill, and E.L. Brannon // J. Exp. Zool. 1981. -V.217.-P. 137-142.

149. Rai S. Possible effect of magnetically induced water structures on photosynthetic electron transport chains of a green alga Chlorella vulgaris /S. Rai, T.K. Garg, and H.C. Vashistha // Electro Magnetobiol. 1996. -V. 15. — № l.-P. 49-55.

150. Shimizu T. Magnetic and natural circular dichroism spectra of cytochromes P 450h and P - 450sec purified from bovine adrenal cortex // Biochim. biophis. Acta. - 1981. - V. 669. - № 1. - P. 46 - 59.

151. Thomson A.J. A study of the magnetic properties of haem a3 in cytochrome c oxidase by using magnetic-circular-dichroism spectroscopy / A.J. Thomson, M.K. Johnson, C. Greenwood, P.E. Gooding // Biochim. J. 1981. - V. 193. - № 3. - P. 687 - 697.

152. Tsakas S.C. Geomagnetic reversals as a possible explanation for periods of punctuated speciation on Earth // Genetics. 1984. - V. 107. -P. 108.

153. Uffen R.J. Influence of the Earths core on the origin and evolution of life // Nature. 1963. - V. 198. - P. 143 - 144.

154. Walcott C. Pigeons have magnets / C. Walcott, J.L. Gould, J.L. Kirschvink // Science. 1979. - V. 205. - № 4410. - P. 1027 - 1029.

155. Wiltschko W. Magnetic compass of European robins / W. Wiltschko, R. Wiltschko // Science. 1972. - V. 176. - P. 1027 -1029.