Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
1.1. Биологические эффекты от электромагнитных излучений 9
1.1.1. Видимый спектр излучения 10
1.1.2. Ультрафиолетовое излучение 12
1.1.3. Инфракрасное излучение 19
1.1.4. СВЧ излучение 22
1.1.5. КВЧ излучение 29
1.2. Этологические аспекты промышленного животноводства 32
1.2.1. Физиологические особенности поведения животных 32
1.2.2. Влияние технологии содержания животных на их поведение и продуктивность 33
1.3. Научно практические достижения использования источников различных видов ЭМИ 35
1.3.1. Источники инфракрасного излучения, их применение в условиях животноводства 35
1.3.2. Методы практического применения ультрафиолетового излучения в животноводстве 37
1.3.3. Результаты и перспективы внедрения СВЧ и КВЧ генераторов в животноводстве 39
2. Материалы и методы исследований 41
2.1. Характеристика экспериментального материала 41
2.2. Характеристика СВЧ и УФ - излучения 42
2.3. Схемы экспериментов 42
2.4. Методы исследования 44
3. Результаты собственных исследований 55
3.1. Изучение влияния различных режимов СВЧ излучений на тест-объекты. Влияние СВЧ излучений на Chironomus plumosus. Влияние СВЧ излучений на Daphnia magna и Poecilia reticulata 55
3.1.1. Особенности индивидуальной двигательной активности Chironomus plumosus 55
3.1.2. Динамика распределения совокупности Chironomus plumosus 60
3.1.3. Влияние СВЧ излучения на фототаксические эффекты поведения Chironomus plumosus 70
3.1.4. Изменение поведенческих реакций и активности (Daphnia magna, Poecilia reticulata) под воздействием СВЧ излучения 72
3.2. Воздействие СВЧ и УФ излучения и их комбинации на сельскохозяйственных животных. Оценка физиологического состояния телят при различных режимах ЭМИ 74
3.2.1. Двигательная активность молодняка при различных режимах применения источников ЭМИ 74
3.2.2. Влияние ЭМИ на гематологические и биохимические показатели молодняка крупного рогатого скота 81
3.2.3. Показатели повышения прироста живой массы телят 94
3.2.4. Уровень бактериальной обсеменённости воздуха в помещении телятника 98
4. Обсуждение результатов исследований 100
4.1. Биофизический уровень взаимодействия СВЧ-излучения с биосистемой 100
4.1.1. Реакция личинок хирономид на СВЧ излучение 102
4.2. Влияние комбинированного и дозированного СВЧ и УФ воздействия на некоторые показатели телят 105
4.2.1. Прогностическое значение этологических наблюдений 109
Заключение 112
Выводы 116
Практические предложения 117
Список литературы 119
Приложение 1 145
Приложение 2 146
- Ультрафиолетовое излучение
- Особенности индивидуальной двигательной активности Chironomus plumosus
- Двигательная активность молодняка при различных режимах применения источников ЭМИ
- Реакция личинок хирономид на СВЧ излучение
Введение к работе
Актуальность проблемы. Физиологические процессы живых организмов во многом определяются электромагнитными излучениями Солнца различных диапазонов: радиоволнами сверхвысокочастотного (СВЧ) и крайне высокочастотного (КВЧ) диапазонов, инфракрасными (тепловыми), световыми и ультрафиолетовыми лучами (УФ) (Тыщенко В. П., 1977; Веников В. А., 1984; Исмаилов Э. Ш, 1987; Dragos N., 1987; Акоев И. Г., 1986; Орлов Б. Н., 1993; Афромеев В. И., и др., 1996; Мовчан Л. Н., и др., 1998; Чурмасов А. В., Орлов Б. Н., 1999; Бецкий О. В. и др., 2000).
В настоящее время накоплено большое количество фактов, указывающих на то, что в зависимости от параметров ЭМИ могут изменяться многие стороны жизнедеятельности живых организмов, в том числе и сельскохозяйственных животных (Голант М. Б. и др., 1991; Чурмасов А. В. и др., 1996; Девятков Н. Д. и др., 2000).
Известно, что при содержании животных в производственных помещениях в зимний и переходный периоды года существует дефицит различных ЭМИ, в частности ультрафиолетового (УФ) диапазона, играющих важную роль в повышении продуктивности сельскохозяйственных животных (Чурмасов А. В., Орлов Б. Н., 1999; Мурсалиев А. М., 2000). Полученные за последние годы данные о влиянии ЭМИ различных диапазонов на крупный рогатый скот, свиней и других животных также свидетельствуют о возможности их практического применения с целью изменения физиологического состояния и стимулирования продуктивности (Эфендиев Т. В., 1986; Borkowski К., Strzezek J., 1994; Hodel F. et al. 1995; Тамбиев A. X. и др., 2000).
Недавно открыт новый фактор регуляции физиологических процессов ЭМИ СВЧ диапазона нетепловой (информационной) интенсивности, сопоставимой по величине с естественной солнечной радиацией, который оказывает влияние на биоритмы живых организмов (Орлов Б. Н., Борисов Д. С, 2003).
В этой связи представляет особый интерес изучение непосредственного влияния ЭМИ СВЧ диапазона нетепловой (информационной) интенсивности, а также в комбинации с УФ-излучением на сельскохозяйственных и других животных с целью активизации адаптационных возможностей организма и повышения продуктивности.
Комплексное воздействие ЭМИ УФ и СВЧ диапазонов во многом соответствует параметрам солнечной радиации, поэтому можно ожидать благотворного влияния этих излучений на физиологические процессы сельскохозяйственных животных особенно в зимний и переходный периоды года.
Цель и задачи исследования. Целью исследования являлось выявление особенностей влияния комбинированного и дозированного облучения СВЧ и УФ диапазонов в развитии интегральной реакции животных, связанной с формированием стабилизации и синхронизации физиологических и поведенческих процессов.
Для достижения указанной цели решались следующие задачи:
1. Изучить влияние СВЧ излучения сверхмалой интенсивности на поведенческие реакции модельных биосистем (личинок хирономид -Chironomus plumosus, дафний - Daphnia magna, аквариумных рыбок гуппи -Poecilia reticulata).
2. Провести исследование этологических показателей телят в условиях комбинированного и дозированного облучения СВЧ и УФ диапазонов.
3. Оценить прирост живой массы молодняка крупного рогатого скота при комбинированной и дозированной обработке СВЧ и УФ излучении. Проанализировать уровень обсемененности воздуха помещения телятника после комбинированного и дозированного воздействия СВЧ и УФ диапазонов.
4. Исследовать влияние комбинированного и дозированного облучения СВЧ и УФ диапазонов на гематологические и физиолого-биохимические показатели крови телят.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование воздействия СВЧ излучения информационной интенсивности на биологические тест-объекты. Установлены общие закономерности реагирования организмов на различные режимы СВЧ воздействия. Впервые установлено возрастание поведенческой активности биологических объектов, возникающее в ответ на СВЧ излучение.
Впервые исследованы новые типы потолочных рециркуляторов УФ диапазонов и СВЧ генератора сверхмалой мощности, а также комбинированное и дозированное их использование. Подобраны эффективные режимы облучения телят с целью их возможного использования в животноводческих комплексах (УФ облучение составило около 130 мэр-ч/м и СВЧ облучение 12-10" Втч/м). Показано, что выбранные режимы положительно влияют на физиологическое состояние молодняка крупного рогатого скота и прирост живой массы телят.
Разработаны тесты и методики, позволяющие определить эффективность воздействия СВЧ и УФ излучения на сельскохозяйственных животных.
Практическая значимость. Проведено комплексное исследование и разработаны новые подходы, связанные с анализом воздействия СВЧ излучения на жизненно важные процессы биологических объектов, которые позволят полнее оценить значимость этого фактора. Раскрыты некоторые стороны механизмов действия СВЧ излучения. Показана возможность использования тест-объектов в качестве биологических индикаторов для выявления действия волн СВЧ диапазона.
Результаты исследования могут служить обоснованием к комплексному применению эритемно-бактерицидного и СВЧ облучения сверхмалой интенсивности в выбранных режимах в промышленных технологиях содержания и выращивания молодняка крупного рогатого скота и для более полной реализации прироста живой массы телят, а также эффективного снижения обсемененности воздуха в помещении телятника.
Полученные материалы можно рекомендовать для включения в программы курсов физиологии сельскохозяйственных животных и специальных курсов при подготовке специалистов биологического и зооветеринарного профиля.
Положения выносимые на защиту.
1. Различные режимы СВЧ излучения сверхмалой интенсивности активно влияют на поведенческие реакции Daphnia magna и Poecilia reticulata, на индивидуальную двигательную активность, скорость, динамику распределения и фототаксис Chironomus plumosus.
2. Дозированное и комбинированное СВЧ и УФ воздействие на молодняк крупного рогатого скота вызывает изменение поведенческих реакций, прирост живой массы телят, а воздействие на воздух помещения телятника -снижение уровня бактериальной обсеменённости.
3. Комбинированное и дозированное излучение СВЧ и УФ диапазонов на молодняк крупного рогатого скота не оказывает вредного воздействия на гематологические показатели крови телят и в разной степени повышает содержание эритроцитов и гемоглобина в зависимости от возраста животных.
4. В условиях комбинированного и дозированного облучения СВЧ и УФ диапазонов молодняка крупного рогатого скота не происходит резких изменений биохимических показателей крови. Отмечено повышение содержания кальция и фосфора, возрастание окисленного и восстановленного глутатиона, а также незначительное снижение холестерина, общих липидов и белка, активности ферментов ACT и АЛТ и резервной щёлочности в разные возрастные периоды.
Апробация работы. Основные материалы работы доложены на:
• Международной научно-технической конференции «Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем» (Саранск, 2004);
• Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня открытия Чувашской государственной сельскохозяйственной академии» (Чебоксары, 2006);
• научных семинарах кафедры физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных, НГСХА, (Нижний Новгород 2006 - 2007).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано шесть статей в научных журналах и сборниках региональных и межвузовских научно-практических конференций, из них одна в центральном издании, рекомендованном ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 156 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических предложений. Список цитируемой литературы включает 248 источников (200 отечественных и 48 зарубежных). Работа иллюстрирована 17 рисунками и содержит 20 таблиц.
Ультрафиолетовое излучение
К ультрафиолетовым лучам относят электромагнитное излучение с длиной волны от нескольких тысяч до нескольких атомных диаметров (400-10 нм). (Козлов С. А., Фролов А. Ф., 1974; Атясов Н. И., 1987;) Ультрафиолетовая радиация - коротковолновая область оптического излучения оказывает влияние в первую очередь на кожу животных и человека. Следует отметить, что если для восприятия видимого и инфракрасного излучения у животных и человека есть специальные органы чувств - глаза и терморецепторы, то таких специальных органов для восприятия УФ радиации не существует. (Чурмасов А.В., Голубев М. И., 1990.) Световой поток, падая на поверхность кожи, частично отражается от нее, частично проникает внутрь и поглощается ею. Соотношение между количеством отраженной и поглощенной энергии для разных длин волн, очевидно, зависит от свойств кожи, прежде всего от степени пигментации. Однако наблюдения показали, что значительные различия в отражательной способности разной степени для пигментированной кожи относятся, прежде всего, к видимой области спектров, для области УФ, особенно ее коротковолновой части, различие слабо выражено. (Терских В. В., и др., 1995)
Исследования Коновалова В. В. и соавторов (1969.) показали, что отражательная способность непигментированной кожи в видимой области спектра составляет около 0,5.
Основная доля лучистой энергии поглощается роговым слоем эпидермиса. Излучение с длинами волн 200-250 нм может проникать до базального слои эпидермиса. Излучение в области 250-280 нм можем проходить через слой базальных клеток, хотя и в небольшом количестве. Радиация длин волн 280-320 нм проникает в дерму, излучения в области 320-400 нм, может проходить через всю кожу и даже достигать подкожной клетчатки. Таким образом, выявляется закономерность, что с увеличением длины волны проникающая способность УФ лучей возрастает. (Терских В. В., и др., 1995; Карандашов В. И., Петухов Е. Б., 1997.)
Наиболее важным и очевидным проявлением действия УФ радиации на животных и человека является образование УФ эритемы и те последующие реакции, которые развиваются вслед за ее появлением. Степень развития эритемы зависит от количества и качества спектрального состава падающей на поверхность лучистой энергии. (Терских В. В., и др., 1995)
УФ эритему следует отличать от тепловой эритемы, которая характеризуется очень маленьким латентным периодом (1-2 мин) и быстро исчезает с прекращением облучения. В естественных условиях она обычно сопровождает УФ эритему. Эритемные дозы УФ вызывают учащение пульса, увеличение минутного объема сердца, снижение артериального давления, после которого наступает фаза умеренно выраженной гипертонии. Вентиляция легких при этом усиливается. (Терских В. В., и др., 1995; Манойло А. В, 2000).
Воздействие УФ в оптимальных дозах стимулирует белковый, углеводный и витаминно-минеральный обмен, особенно у молодняка. С повышением температуры облучаемого участка в тканях усиливаются физико-химические процессы, происходит раздражение рецепторов тканей и интерорецепторов сосудистой цепи. Одновременно возбуждаются физиологические реакции общего и местного характера, повышается электропроводность и эластические свойства тканей. (Курбанов В. И., 1995).
Витаминообразующее действие. В 1890 г. Палм, применив метод географического обследования распространения рахита, показал, что единственным фактором, общим для всех районов, где рахит не известен, была солнечная радиация. Гесс и Унгер в 1921 г. лечили рахит солнечным светом и показали, что свет, прошедший через обычное оконное стекло, неэффективен при его лечении. Таким образом, было доказано, что антирахитным действием обладает только коротковолновая УФ радиация, не пропускаемая обычным стеклом. Поэтому животные в закрытых помещениях, хотя может быть и светлых, не защищены от возможности заболеть рахитом. (Георгиевский В. И., 1973.)
Эта болезнь развивается при дифиците в организме животных и человека витаминов группы D. Недостаточное количество этих витаминов нарушает фосфорно-кальциевый обмен организма. Это приводит к тому, что кальций и фосфор, имеющиеся в пище, не усваиваются, а теряются с выделениями. У заболевших рахитом неправильно растут кости и отсутствует окостенение в тех областях, где при нормальном росте отлагаются соли кальция. Одновременно развивается кариес зубов, замедляется заживление ран и костных переломов, нарушается работа мышц и нервов. Отмечено общее ослабление защитных сил организма, в результате появляется предрасположенность к различным заболеваниям. Таким образом, рахит животных может привести к серьезному экономическому ущербу (Чурмасов А. В., и др. 1990)
На сегодняшний день роль УФЛ в патогенезе развития рахита доказана и не подвергается сомнению. (Фролов А. Ф., 1974; Зайцев С. Ю., и др. 2004; Ноздрачев А. Д., и др. 2002 г.) Каков же механизм образования витаминов групп D? В 1929 г. Было доказано, что витамины этой группы образуются в облучённой коже. Причём, при отсутствии облучения организм организм не способен к их выработке, хотя исходное вещество -провитамины, необходимые к их выработке, имеются в избытке. К провитаминам относится эргостерин, 7-дегидрохолестерин и другие стерины, расположенные преимущественно в коже, точнее - в самых нижних клетках рогового слоя, а также в шиловидном слое. Содержание провитаминов в коже, например, человека в 10-100 раз больше, чем во внутренних органах. Причём, даже в кожной смазке выделяемые сальными железами, этого исходного вещества обнаружено большое количество.
Особенности индивидуальной двигательной активности Chironomus plumosus
В течение первого эксперимента в качестве критериев оценки индивидуальной двигательной активности мы изучали характер движения личинок, количество, размах колебаний, и скорость движения личинок. Полученные результаты первого эксперимента приведены в таблицах 6, 7, 8.
Как видно из таблицы 6 (интервал 24 часа) «восьмеркообразные» движения мотыля при СВЧ воздействии наблюдали существенно чаще, чем в контроле. Возбужденные движения мотыля были зарегистрированы уже в первые 10 минут после помещения личинок в чашку Петри и включения генератора. В первые 10 мин 4,3 3± 1,29 (43,3%) личинок совершало «восьмёркообразные» движения. С течением времени процентное количество личинок совершавшие такой тип движения возрастало. При 50 мин воздействия СВЧ излучением, более 7,50±0,62 (75%) личинок двигались «восьмёркообразно».
В контроле по сравнению с опытом, наблюдалось меньшее количество личинок 24-часового возраста, совершавших такой тип движения. Через 10 минут СВЧ воздействия всего 3,67±0,46 (36,7%) личинок двигались «восьмёркообразно», а через 40 мин количество личинок, которые двигались «восьмёркообразно» увеличилось до 4,33±1,12 (43,3%) и оставалось неизменным до конца эксперимента.
Кроме того, на протяжении всего экспериментального СВЧ воздействия в опытной группе была выше интенсивность колебательных движений, в среднем она составила 44,5 колебаний в минуту, против 26,17 в контроле, и амплитуда этих движений - в среднем размах колебаний составил 5,5 мм, против 4,17 в контроле соответственно. Результаты опыта с 48-часовым интервалом сведены в таблицу 7.
Количество личинок через 10 мин СВЧ излучения совершавших возбуждённые движения, по сравнению с контролем, отличалось незначительно, и составило всего 4,00±0,63 (40 %). При дальнейшем облучении личинок, (через 20, 40, 50 мин) их количество возросло примерно на 35 %. В контрольной группе частоту «восьмеркообразных» движений наблюдали реже, чем в опытной. Через 10 и 20 мин облучения, такой тип движений совершали в среднем только 2,33±0,79 (23,3 %), к 30 мин наблюдалось повышение количества личинок 4,67±1,16 (46,7 %), и от 40 до 60 минут число личинок колебалось от 2,33±0,46 (23,3) до 4,67±1,74 (46,7 %).
В группе личинок с 48-часовым интервалом мы так же подсчитывали среднее число колебательных движений и амплитуду. В среднем колебательных движений в опытной группе составляло 30,50 в минуту, а в контрольной 25,00. Среднее значение амплитуды этих движений было 4,00 мм, а в контроле 3,83 мм. Количество личинок с интервалом 72 часа совершавших «восьмёркообразный» тип движения составило 5,67±1,52 (56,7 %) в первые 10 мин облучения, а в контроле этот показатель составил 1,83±0,44 (18,3 %).
Это же процентное количество личинок наблюдалось при 30, 40, 50 и 60 мин облучения. В контроле, в большем случае, первые 30 минут наблюдалось спокойное движение личинок, «змееобразное». Только к шестидесятой минуте 4,50±1,23 (45 %) личинок совершали «восьмёркообразные» движения.
У личинок опытной группы с интервалом 72 часа, число колебательных движений составляло в среднем 34,17 в минуту, против 23,00 в контроле. Среднее значение размаха этих колебаний составило 4,67 мм, против 4,50 в контроле. Результаты эксперимента сведены в таблицу.
Из полученных экспериментальных данных можно сделать вывод, что под влиянием СВЧ излучения во всех возрастных группах, во все периоды наблюдений количество личинок хирономид совершавших «беспокойные», «восьмёркообразные» движения было больше чем в контроле.
При этом разница по этому показателю с контролем была значительной и в среднем составила в интервале 24 часа 64,5%, в интервале 48 часов 63,4%, а в интервале 72 часов 52,0% личинок. Такая закономерность прослеживается на фоне относительно стабильного показателя двигательной активности, как в возрастном, так и во временном аспектах - на протяжении всего эксперимента и во всех возрастных группах количество гидробионтов совершавших «восьмёркообразные» движения под воздействием СВЧ излучения составило в среднем 5,99 и колебалось незначительно. В контрольных же группах с увеличением интервала количество тест-объектов совершавших подобный тип движения неуклонно снижалось и в среднем составило в интервале 24 часа 3,94,48 часов - 3,33, 72 часа - 2,67.
Следовательно, СВЧ воздействие существенно повлияло на все регистрируемые показатели двигательной активности личинок независимо от интервала личинок, причем это в большинстве случаев разница была достоверной. СВЧ воздействие стимулирующее.
С целью анализа определения скорости личинок хирономид в чашках Петри, мы изучили изменение скорости движения личинок под воздействием СВЧ излучения. Результаты эксперимента занесены в таблицу 9.
Данные таблицы 3 свидетельствуют, что в опытных группах скорость движения личинок была выше, чем в контрольных. В интервале 24 часа в среднем этот показатель по опытной выборке составил 8,04±2,25 см/мин, против 4,69±1,49 см/мин в контроле, в интервале 48 часа - 10,35±4,03 против 6,66±1,27, а интервале 72 часа - 8,51±3,09 против 5,98±2,46 соответственно в опыте и контроле.
Таким образом, и в этой части эксперимента прослеживается закономерность, выявленная в первой части. Что изменение данного показателя двигательной активности под влиянием СВЧ излучения относительно стабильно и не зависит от возраста мотыля, в то время как с 48 часового возраста скорость движения в контрольных группах выросла почти в 2 раза и осталась практически неизменной до конца этого исследования.
В целом, представленные результаты свидетельствуют о том, что СВЧ излучение в условиях нашего первого эксперимента существенно и стабильно, на протяжении всего исследуемого периода воздействия, стимулирует двигательную активность личинок хирономид.
Двигательная активность молодняка при различных режимах применения источников ЭМИ
Важным показателем функционального состояния организма является его поведение. Применительно к настоящим опытам выбраны параметры поведения, связанные с временем поедания кормов (Есил+Ес), отдыхом в лежачем состоянии (Кф+Б+СП), двигательной активностью (Кф+СБ+ БГ+БД) и упорядоченностью движения. Определение характера поведения опытных и контрольных животных проводили по запланированной схеме (таблица 1) первично через 20 дней после начала опыта и далее ежемесячно до конца исследования.
Полученные показатели, характеризующие поведение животных под влиянием ЭМИ излучений и без них на разных этапах опытного воздействия приведены в таблицах 13-16. Для удобства интерпретации полученных данных зафиксированные нами те или иные формы поведения решено было разделить на две большие группы лежат и стоят, и в них объединить все показатели, характеризующие поведение животных как «спокойное» и «активное» соответственно.
Дополнительно в группе активных показателей мы объединили и выделили подгруппы по направлениям физиологической деятельности: кормовые показатели (Ее, Ее, Ж), показатели повышенной «двигательной активности» (Бг, Бд, Вс) и состояние относительного бездействия (Кф, Б).
С применением такого подхода мы определили, что в возрасте 94 дня утром в активном состоянии находилось (50,78%) телят контрольной группы, во 2-ой опытной - 73,21%, в 3-ей - 40,45%) и в 4-ой - 45,84, а после обеда в активном состоянии во всех группах находилось почти равное количество телят около 50%).
В том числе кормовая активность утром по сравнению с контролем (32,93%)), наблюдалась больше во 2-ой гр. (45,24%), в остальных группах показатели были меньше контрольной группы. После обеда наблюдали тенденцию к незначительному повышению «кормовой активности» в опытных группах. Большее количество животных наблюдали в 4-ой гр. -39,28%, которая находилась под СВЧ излучением, против 35,72%» в контроле.
Двигательная активность телят в утреннее время наиболее значительно отличалась во второй группе и составила 11,31%, против 2,99%» в контроле. После обеда показатели двигательной активности в контрольной группе составили 5,16%, что было существенно выше, чем во 2-ой и 3-ей опытных группах, и не значительно отличалось от 4-ой гр., где эти показатели составили 4,76%.
В состоянии относительного бездействия, как в утреннее время, так и в вечернее время находилось сопоставимое количество животных во всех группах (около 10%), таблица 13.
Таким образом, после непродолжительного ЭМИ воздействия (через 20 дней после начала опыта) влияние изучаемых факторов выразилось в повышении общей активности опытных животных и интенсивности потребления корма под воздействием комбинированного СВЧ и УФЛ излучения во время утренних наблюдений, В послеобеденное время работа УФЛ установок вызвала снижение двигательной активности опытных телят, дополнительное же использование СВЧ генератора оказало сдерживающий эффект.
Анализ данных этологических наблюдений в возрасте 122 дня (таблица 14) показал, что в утреннее время в активном состоянии находилось 62,74% телят контрольной группы, во 2-ой опытной - 42,25%, в 3-ей - 35,10% и в 4-ой - 69,12%, а после обеда в активном состоянии всех групп находилось почти равное количество животных около 60%, кроме телят 3-й группы (УФЛ) - 67,84 %.
При этом снижение общей активности телят во 2-й и 3-й группах под воздействием УФЛ излучения относительно контроля произошло за счет снижения интенсивности потребления кормов. СВЧ излучение (гр.4), в этот период наблюдений, напротив, стимулировало как общую, так и «кормовую активность» опытных телят.
После обеда наиболее активными были телята в 3-й группе, хотя кормовая активность была выше во всех опытных группах, относительно контрольной. В возрасте 162 дня (таблица 16) в утреннее время в активном состоянии находилось 50,57% телят контрольной группы, во 2-ой опытной -49,36%, в 3-ей - 45,87% и в 4-ой - 46,98%, а после обеда общая активность телят была выше во всех опытных группах относительно контроля.
Как наглядно изображено на рисунке 8, в течение дня увеличение активности телят опытных групп относительно контрольных было опосредованно увеличением их кормовой активности во 2-й и 4-й группах на 2,73% и 8,00% и увеличением двигательной активности в 3-й группе на 13,11%.
Динамика форм поведений телят при действии разных режимов ЭМИ.
Таким образом, в условиях нашего второго опыта изучаемые ЭМИ излучения оказали разнообразное влияние на характер изменения этологических показателей опытных животных. Причем, наиболее интересной на наш взгляд, является тенденция к повышению общей активности подопытных животных в послеобеденное время за счет повышения главным образом их кормовой активности на 1,44 % и в меньшей степени двигательной активности на 14,60 %.
Реакция личинок хирономид на СВЧ излучение
В первом эксперименте по оценке индивидуальной двигательной активности личинок хирономид, мы изучали характер их движения, количество и размах колебаний, и их скорость движения.
Из полученных экспериментальных данных (табл. 2, 3, 4, 5) можно сделать вывод, что под влиянием СВЧ излучения во всех возрастных группах, во все периоды наблюдений количество личинок хирономид совершавших «беспокойные», «восьмёркообразные» движения было больше чем в контроле. При этом разница по этому показателю с контролем была значительной и в среднем составила в интервале 24 ч 64,5%, в интервале 48 ч 63,4%, а в интервале 72 ч 52,0% личинок.
По частоте и амплитуде колебаний наибольшая разница наблюдалась у личинок в интервале 24 ч в среднем 44,5±3,77 и 5,5±0,38; в других группах (48 и 72 ч) наблюдалось увеличение числа колебаний при относительно равной амплитуде. Скорость личинок в опыте была выше, чем в контроле. В возрасте 24 часа в среднем этот показатель по опытной выборке составил 8,04 см/мин, против 4,25 см/мин в контроле, в возрасте 48 часа - 10,27 против 7,89, а возрасте 72 часа - 8,37 против 7,06, соответственно. Таким образом, предположим, что изменение данных показателей двигательной активности под влиянием СВЧ излучения относительно стабильна и не зависит от возраста мотыля.
Были выявлены некоторые закономерности изменения распределения совокупности тест-объектов при продолжительном СВЧ воздействии. Полученные данные о динамике распределения личинок хирономид свидетельствуют о стремлении животных на 30-ой и 40-ой минуте облучения двигатся в центр чашки Петри и оказаться ближе друг к другу. Вероятно, при дальнейшем облучении происходит адаптация организмов к СВЧ излучению и стремление личинок сгруппироваться в центре не наблюдается. При отсутствии СВЧ-излучения (контроль) такой закономерности не наблюдалось, и движение личинок оставалось хаотичным.
Результаты по эксперименту с отрицательным фототаксисом для данных гидробионтов в условиях экранирования и незащищенных от влияния факторов окружающей среды (без экранирования) показали, что наиболее выраженное тормозящие влияние на проявление естественных для личинок хирономид отрицательных фототаксических реакций низкоинтенсивное СВЧ излучение оказывает на относительно молодых гидробионтов в нашем случае не более 24 часов зрелости.
Во время эксперимента СВЧ излучение в отдельных данных вызывало подавляющий характер, возможно, это связано с незначительным временем, его существования, поскольку у клеток животных нет целлюлозной оболочки и подавляющие эффекты, связанные с закислением поверхности мембраны выражены меньше, из-за того, что протоны, выводимые наружу могут попадать в межклеточную жидкость и концентрация их на поверхности мембраны уменьшается. Благодаря этому на мембране не возникает увеличение разности потенциалов на длительное время. Хорошо известно, что электрический потенциал на мембране неразрывно связан с жизнедеятельностью клетки, а именно с работой ионных насосов, перекачкой воды, поддержанием физиче 104 ского и ионного гомеостаза клетки и т.д. (Девятков Н.Д. и др., 2000). Есть основание полагать, что и в опытах с объектами животного происхождения СВЧ волн воздействуют на обмен Na+ (Тамбиев Ф.Х., Кирикова Н.Н., 2000). В результате увеличения интенсивности натриевого обмена происходит стимуляция и других процессов, происходящих в клетке. Увеличение активности пероксидазы животных объектов является отражением стимуляции метаболизма. В работе (Гедымин Л.Е. и др., 1997) отмечено возрастание интенсивности хемилюминесценции лейкоцитов после проведения сеансов с СВЧ излучением. Это, по мнению авторов, свидетельствует о стимулирующем действии излучения на клетки и организм в целом. Увеличение интенсивности хемилюминесценции, по мнению авторов, является следствием возрастания концентрации РФК в клетках. В некоторых случаях у личинок хирономид проявляется наименьшая сила ответа на СВЧ-воздействие. Возможно, это связано с тем, что личинки насекомых являются достаточно организованными биологическими объектами для того, чтобы у них выработались в процессе эволюции механизмы, сдерживающие слишком сильные реакции организма на внешнее воздействие, и тем самым, предохраняющие его от лишних энергозатрат.
При дальнейшем увеличении продолжительности времени СВЧ воздействия на биологические объекты животного происхождения происходит увеличение концентрации перекиси в их клетках животных объектов при длительном облучении ММ-волнами приводит к увеличению активности антиоксидантных систем, некоторые из них (пероксидаза) расщепляет перекись водорода, что не противоречит данным литературы (Темурьянц Н.А. и др., 1993). Есть основания полагать, что СВЧ излучение действует на весь комплекс ферментов, связанных с нейтрализацией перекиси: супероксиданиондисмутаза, каталаза и др. Активизация этих ферментов может приводить к стимуляции других клеточных структур и всей клетки в целом, следовательно, и всего организма (Гвоздев В.И. и др., 2000).
Скопление личинок в центре чашек Петри на 30 минуте свидетельствует о наиболее комфортных условиях, которые образуются в зоне действия СВЧ излучения. К 40 и 50 минуте наблюдается расползание личинок. Таким образом, можно предположить, что дозированное СВЧ излучение нужно личинкам в определённый момент времени и удовлетворяющим их количестве.
Фототаксис - двигательная реакция подвижных микроорганизмов в ответ на световой стимул. Фототаксисом называют и реакцию на свет зооспор, а также медленное перемещение хлоропластов внутри клетки. По характеру движения организма различают 2 основных типа фототаксиса: топотаксис и фоботаксис. При топотаксисе клетки направленно движутся к источнику света (положительный топотаксис) или от него (отрицательный), при фоботаксисе клетка меняет направление движения на обратное на границе участков с различной освещённостью (шоковая реакция, реакция «испуга»). Фототаксис обеспечивает выбор оптимальных условий освещения для фотосинтеза и жизнедеятельности клеток и может рассматриваться как важная приспособительная реакция микроорганизмов (Синещеков О. А. и др. 1974; Feinleib М. Е., Curry G. М., 1971; Diehn В., 1973; Nultsch W., Hader D. P., 1974).
