Влияние слабых постоянных магнитных полей на морфогенез пчел
Благодаря многочисленным экспериментам, проведенным в последние 30 лет, влияние магнитных полей на развитие и жизнедеятельность организмов уже не вызывает сомнений. Биологические эффекты могут быть настолько велики, что позволяют считать магнитные поля столь же опасным фактором, что и радиация. Из широкого диапазона магнитных полей наименее исследованной является низкочастотная область, включая «0»-частоты (постоянные магнитные поля). Хотя сообщения о мутагенных и онкогенных эффектах постоянных магнитных полей (ПМП) все же существуют. В частности, наблюдались изменения в развитии личинок дрозофилы, яиц морского ежа, лягушки, саламандры, куриных эмбрионов, мышей [1].
Влияние ПМП на развитие пчел исследовано мало. Известны работы Еськова Е.К., изучавшего развитие пчел в условиях, отличающихся по индукции магнитного потока [2]. Эксперименты, проведенные на изолированном печатном расплоде в полях, усиленных относительно геомагнитного в 600 раз или ослабленных в 6 раз, не выявили каких-либо изменений в жизнеспособности особей и морфогенезе (измеряли размеры 4-х тергитов, передних и задних крыльев); обнаружено лишь некоторое снижение массы тела развивающихся особей.
В задачи данной работы входило более детальное исследование морфогенеза пчел при длительном содержании в условиях постоянных магнитных полей. Эксперименты проводились в течение 2-х месяцев на 4-х пчелосемьях среднерусской породы. Гомогенные ПМП создавались с помощью катушек Гельмгольца. Семья № 1 (контрольная) находилась в условиях геомагнитного поля. Семья № 2 развивалась в гипомагнитном поле (магнитное поле Земли было скомпенсировано во всех направлениях с точностью до 5 %). Семьи № 3, 4 содержались в условиях, когда геомагнитное поле было усилено в 2 и 4 раза соответственно. Отбор проб (n = 24) из каждой семьи проводился до и после эксперимента (в июле и сентябре). Насекомые были зафиксированы в формалине и отпрепарированы на передние и задние крылья, задние лапки, третий стернит и тергит, хоботок. Были измерены экстерьерные параметры, наиболее полно отражающие внешнее строение и хозяйственные признаки пчел.
Сезонная изменчивость исследуемых морфометрических признаков весьма незначительна: параметры экстерьера пчел контрольной группы изменяются мало и близки к исходным значениям (табл. 1). Можно отметить лишь изменение ширины заднего крыла (увеличение на 6,9 %) и кубитального индекса (уменьшение на 5,4 %).
Относительные изменения (%) морфометрических признаков пчел после эксперимента
Таблица 1
Признаки |
Группа пчел |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
контроль |
Н=О |
Н*2 |
Н*4 |
|
Длина хоботка |
+4,9 |
+21,2 |
-2,1 |
+7,9 |
Длина переднего крыла |
+ 1,8 |
-3,3 |
+ 1,4 |
+ 1,1 |
Ширина переднего крыла |
+4,1 |
-1,6 |
+0,7 |
+ 1,6 |
Кубитальный индекс |
-5,4 |
+2,3 |
+0,4 |
+0,9 |
Длина заднего крыла |
+ 1,0 |
+2,8 |
+ 1,7 |
-0,3 |
Ширина заднего крыла |
+6,9 |
-1,7 |
+5,7 |
+0,6 |
Количество зацепок |
О |
-0,9 |
+ 1,4 |
-4,6 |
Длина тергита |
+0,9 |
-4,5 |
+0,5 |
+3,7 |
Ширина тергита |
+2,8 |
-1,8 |
+6,1 |
+3,2 |
Длина стернита |
О |
+2,0 |
-3,9 |
-7,8 |
Ширина стернита |
-0,5 |
-3,3 |
-3,4 |
О |
Длина воскового зеркальца |
+0,7 |
-3,7 |
-1,5 |
+3,9 |
Ширина воскового зеркальца |
+2,7 |
+0,8 |
О |
+ 1,5 |
Длина лапки |
-0,5 |
-16,3 |
О |
+ 1,9 |
Ширина лапки |
-1,7 |
-3,3 |
+ 1,7 |
О |
При содержании пчел в условиях усиленного геомагнитного поля изменений в морфогенезе пчел не наблюдалось: отличия экстерьерных признаков по сравнению с исходными значениями не превышали 7,8 % (длина 3-го стернита пчел из семьи № 4), к тому же большинство отличий нивелировались на фоне сезонной изменчивости.
Влияние гипомагнитного поля в большей степени сказалось на морфогенезе и экстерьерных признаках пчел: у особей уменьшились длина лапки и 3-го тер гита, размеры крыльев и увеличилась длина хоботка. Также была исследована асимметрия парных органов у пчел всех группдо и после эксперимента (табл. 2).
Степень асимметрии парных органов, % (А - до эксперимента, Б - после эксперимента)
Таблица 2
Признаки |
Группа пчел |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||||
контроль |
H=0 |
Н*2 |
Н*4 |
|||||
А |
Б |
А |
Б |
А |
Б |
А |
Б |
|
Длина переднего крыла |
0,7 |
0,4 |
1,3 |
0,9 |
0,5 |
0,5 |
0,4 |
0,7 |
Ширина переднего крыла |
0,6 |
0,5 |
0,3 |
1,0 |
0,7 |
0,7 |
0,5 |
0,6 |
Кубитальный индекс |
1,1 |
2,0 |
2,2 |
2,3 |
2,2 |
2,4 |
1,9 |
1,5 |
Длина заднего крыла |
0,9 |
0,2 |
0,9 |
0,9 |
0,6 |
0,4 |
0,1 |
0,1 |
Ширина заднего крыла |
2,6 |
2,7 |
3,8 |
4,2 |
3,3 |
3,5 |
1,0 |
1,4 |
Количество зацепок |
5,8 |
5,1 |
6,2 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
5,5 |
6,3 |
Длина лапки |
1,1 |
1,3 |
1,6 |
1,1 |
1,4 |
1,6 |
1,0 |
1,0 |
Ширина лапки |
3,1 |
1,7 |
1,8 |
2,2 |
2,2 |
2,0 |
1,5 |
1,7 |
Длина воскового зеркальца |
1,6 |
1,2 |
3,1 |
3,4 |
3,0 |
2,5 |
1,2 |
3,0 |
Ширина воскового зеркальца |
2,5 |
1,2 |
3,1 |
2,8 |
2,2 |
2,4 |
2,2 |
2,0 |
Результаты показали, что в среднем степень асимметрии парных признаков пчел невелика (исключение - число зацепок задних крыльев) и не меняется при длительном воздействии ПМП. Однако у отдельных особей были выявлены аномалии строения: например, у некоторых пчел, отобранных после эксперимента из семьи № 3, ширина передних крыльев отличалась на 14 %, а ширина задних крыльев и восковых зеркалец на 21 %. В семье № 4 появились особи, у которых длина зеркалец отличалась на 13 %, а ширина лапок на 26 %.
Литература
- Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Магнитные поля. - М., 1992.
- Еськов Е.К. Экология медоносной пчелы. - Рязань: Русское слово, 1995. - 392 с.
Г.В. Ломаев, Н.В. Бондарева, С.В. Перевалова *Ижевский государственный технический университет* Удмуртский государственный университет