Анотація до роботи:

Шейкіна Надія Валеріївна: „Амплітудно-частотні залежності дії комбінованих магнітних полів на гравітропічну реакцію та випромінювання рослин”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 – біофізика. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ. 2009.

Дисертація присвячена вивченню впливу КМП на біообєкти, генерації ЕМП біооб’єктами, а також взаємодії цих явищ. Дані явища вивчались в добре відтворених магнітних умовах в штучно створених КМП, що досягалося за допомогою високоточної техніки екранування, в тому числі, надпровідної. ЕМП, що генерується біооб’єктами, реєструвалося за допомогою ферозондового та СКВІД магнітометрів. Біологічним процесом, за яким вивчався вплив КМП, була ГТР коренів крес-салату.

Під час роботи було виявлено, що біологічний ефект залежить від змінної складової КМП. Встановлено, що діючі частоти формально збігаються із циклотронними частотами Са²⁺, ИУК^-, АБК^-, К⁺, Fe³⁺, Cu⁺, H⁺. Крім того, циклотронні частоти ИУК^- та АБК^- збігаються з максимумами ЕМП, що генерується біооб’єктами. Отримані дані дають можливість передбачити, що ці іони беруть участь в процесі ГТР, що підтверджується результатами світлової мікроскопії. Виявлений поріг впливу постійного МП на ГТР. Докладне вивчення залежності величини біоефекту від співвідношення дозволило зробити висновок, що основний механізм дії за умовою більшої величини співвідношення зв’язаний зі знаходженням біооб’єкту в підпороговому МП довгий час. Було проведене вимірювання власного МП об’єкту й показано, що воно може суттєво викривлятися зовнішніми предметами. Проведені розрахунки таких викривлень для металу, діелектрика, магнетика та надпровідника. Розрахункові значення добре збігаються з виміряними.

Експериментальні задачі, що були поставлені відповідно до мети, були вирішені. Таким чином, були зроблені наступні висновки.

1. Для отримання добре відтворюваних результатів було розроблено кілька оригінальних методик проведення експериментів в КМП з використанням екрануючої та надпровідної техніки. Використовувалась методика дослідження біооб’єктів малих розмірів в КМП із заданими характеристиками (постійна складова МП могла змінюватися у межах 0.02 до 200 мкТл, а змінна складова – від 500 пТл до 35 мкТл). При цьому фіксували всі змінення МП та його шумів. Були розроблені методика реєстрації шумового та постійного МП, що генерується біооб’єктом, та методика реєстрації викривлень МП біооб’єктів поблизу предметів з різних матеріалів.

2. Вперше показано, що КМП суттєво змінює характер ГТР коренів крес-салату. При цьому була виявлена зміна знаку КМП, змінна складова якого настроєна на циклотронну частоту іонів Ca²⁺. Були докладно вивчені амплітудно-частотні залежності ефекту впливу КМП на ГТР. Цей вплив має резонансний характер. Зміни ГТР спостерігаються у вузькій області поблизу резонансних частот, відповідно циклотронним частотам іонів кальцію, ІОК, АБК, Н. Доведено, що перелічені вище іони відповідають за ГТР.

3. Вперше виміряні власні МП поблизу рослин, що проростають. Власне МП сухого зерна пшениці менш 0.1 нТл на відстані 3 -5 мм від нього. Власне МП вологого зерна пшениці менш 5 нТл на відстані 3 – 5 мм від нього. Власне МП зерна крес-салату, що росте, дорівнює ~3^.10^-11 Тл на відстані 3 – 5 мм від нього, власний магнітний шум складає ~10^-11 Тл/ Гц^0.5.

4. Вперше виміряні шумові МП, що генеруються рослинами. Вологе зерно пшениці генерує однакове за величиною змінне шумове МП як у постійному МП з індукцією нТл, 20 нТл, 12мкТл, якщо власні шуми цих полів не перевищують 1нТл/Гц^0.5. Виявлено, що МП з індукцією мкТл та рівнем шумів 4 нТл/Гц^0.5 індукує різке збільшення власних магнітних шумів, що генеруються вологим зерном в області низьких частот (до 3 – 100 разів). Поле, що генерується, має кілька частотних максимумів.

5. Отримані спектри випромінювання добре збігаються зі спектрами поглинання. Цілу низку максимумів вдалося порівняти з визначеними біологічно активними молекулами, формально використовуючи циклотронні частоти іонів. Ними виявилися молекули кальцію, калію, водню, ІОК, АБК та гібберреліни.

6. Вперше було виявлено, що будь-яке оточення біооб’єкту викривляє його власне постійне ЕП та МП та його змінне ЕМП, при цьому об’єкт взаємодіє із оточенням.

Публікації автора:

1. Богатина Н.И. Собственное магнитное поле зерновок пшеницы и генерируемые ими магнитные шумы / Н.И. Богатина, Н.В. Шейкина // Біофізичний Вісник.– 2001.– №525.– № 1(8).–С.101 – 107.

2. Богатина Н.И.Магнитные шумы, генерируемые прорастающими зерновками пшеницы / Н.И. Богатина, Н.В. Шейкина // Доповіді НАН України. – 2001. – №8. – С. 138 – 141.

3. Гравитропическая реакция растений в комбинированном (постоянном и переменном) магнитном поле / Н.И. Богатина, Н.В. Шейкина, Е.Л. Кордюм, В.А. Карачевцев // Доповіді НАН України. – 2002. – №4. –С. 176 – 179.

4. Влияние комбинированного магнитного поля на гравитропическую реакцию растений и спектр электромагнитного излучения, генерируемого ими в процессе роста // Избранные труды 111 Международного Конгресса „Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине”: статьи / Н.И. Богатина, Н.В. Шейкина, В.А.Карачевцев, Е.Л. Кордюм. – Санкт-Петербург, 2003. – С. 19 – 21.

5. Шейкина Н.В. Искажение собственного электромагнитного поля биологических объектов окружающей средой / Н.В. Шейкина, Н.И. Богатина // Біофізичний Вісник (Вісник Харківського университету). – 2005. – №716 – № 2 (16). – С. 57 – 64.

6. A weak combined magnetic field changes root gravitropism / E.L. Kordyum, N.I. Bogatina, Ya. M. Kalinina, N.V. Sheykina // Advances in Space Research. – 2005. –V. 36, №7. – Р. 1229 – 1236.

7. Шейкина Н.В. Влияние комбинированного магнитного поля на гравитропическую реакцию растений и спектр электромагнитного излучения, генерируемого ими. / Н.В. Шейкина, Н.И. Богатина, Е.Л. Кордюм // Радиофизика и электроника. – 2005. – Т.10, №2. – С.331 – 335.

8. Богатина Н.И. Изменения гравитропической реакции, вызванные постоянным магнитным полем. / Н.И. Богатина, Н.В. Шейкина, Е.Л. Кордюм //Біофізичний вісник.-2006. - №17(1). – С.78– 82.

9. Шейкина Н.В.Зависимость гравитропической реакции кресс-салата от амплитуды переменной составляющей комбинированного магнитного поля / Н.В. Шейкина, Н.И. Богатина, Е.Л. Кордюм // Біофізичний Вісник (Вісник Харківського университету). – 2007 – №18(1) - С. 78 – 90.

10. Шейкіна Н.В. Іони кальцію як первинна мішень впливу комбінованого магнітного поля на біологічні об’єкти / Н.В. Шейкіна, В.А. Бондаренко, Н.І Богатіна // Медична хімія. – 2008. – Т. 10, №1. – С. 5 – 9.

11. Шейкина Н.В. Влияние внешних магнитных шумов на гравитропическую реакцию растений и на амплитуду и спектр генерируемого ими в процессе роста магнитного шума / Н.В.Шейкина, В.А. Бондаренко, Н.И. Богатина // Біофізичний Вісник – 2008. – № 20(1). – С. 96 – 102.

12. Kordyum E.L. Weak combined magnetic fields affect a root gravitropic reaction / E.L. Kordyum, N.I. Bogatina, N.V. Sheykina// 13^th Congress of the Federation of European Societies of Plant Physiology: intern. conf., 2 – 6 September, 2002 y.:– Hersonissos, Heraklion, Crete, Greece, 2002. – P. 340.

13. N. Bogatina Magnetic Noises Generated by Plants in Microgravity, Effect of External Magnetic Field [ Електронний ресурс] / N. Bogatina, N. Sheykina, E. Kordyum // 34 COSPAR Scientific Assembly: intern. conf., 10–19 October, 2002 y.: – 2002. – Houston, USA, 2002. – F.4.4-0014-02. – Режим доступу до тез:

http://www.cosis.net/abstracts/COSPAR02/00518/COSPAR02-A-00518.pdf

14. N. Bogatina Gravitropic reaction of cress in combined magnetic fields [ Електронний ресурс] / N. Bogatina, N. Sheykina, E. Kordyum // 34 COSPAR Scientific Assembly: intern. conf., 10 – 19 October, 2002 y.: – 2002. – Houston, USA, 2002. –F4.4.-0013-02. Режим доступу до тез:

http://www.cosis.net/abstracts/COSPAR02/00474/COSPAR02-A-00474.pdf

15. Effect of combined magnetic fields on gravitropic reaction of plants and on electromagnetic radiation spectrum generated by plants during its growth / N.I. Bogatina, N.V. Sheykina, V.A. Karachevtsev, E.L. Korduym .// Weak and hyperweak fields and radiations in biology and medicine: 3 International congress, 30.June-3July, 2003 y.:– Sankt-Peterburg, Russia, 2003. – P. 53.

16. A weak combined magnetic field changes root gravitropism [ Електронний ресурс] / E.L. Kordyum, N.I. Bogatina, Ya.M. Kalinina Ya.M., N.V. Sheykina // 35 COSPAR Scientific Assembly: intern. conf., 19 – 23 July, 2004 y.: – 2004. – Paris, France, 2004. –F1.1-0021-04. Режим доступу до тез:

http://www.cosis.net/abstracts/COSPAR04/00349/COSPAR04-A-00349.pdf

17. Bogatina N.I. Resonance dependence of cress roots gravitropic reaction in weak combined magnetic fields [ Електронний ресурс] / N.I. Bogatina, N.V. Sheykina, E.L. Kordyum // 35 COSPAR Scientific Assembly: intern. conf., 19 – 23 July, 2004 y.: – 2004. – Paris, France, 2004.–F1.1-0037-04. Режим доступу до тез:

http://www.cosis.net/abstracts/COSPAR04/00349/COSPAR04-A-00349.pdf

18 Resonance dependence of gravitropic reaction of cress roots and cells ultra structure on combined magnetic field / N.I. Bogatina, E.L. Kordyum, N.V. Sheykina, V.A. Karachevtsev // Проблеми біологічної і медичної фізики: Українська наукова конференція, 20-22 вересня, 2004 р.:– Харків, Україна, 2004. : – Тези доповіді – С.169.

19. Шейкина Н.В. Влияние комбинированного магнитного поля на гравитропическую реакцию растений и спектр электромагнитного излучения, генерируемого ими в процессе роста / Н.В. Шейкина, Н.И. Богатина, Е.Л Кордюм Е.Л.// Радиофизика и СВЧ электроника (секция «Биофизика»): V Харьковская конференция молодых ученых, 15 – 17 декабря, 2004 г.: – Харьков, Украина, 2004. : – Тезисы докладов – С. 38-39.

20. Богатина Н.И. Изменение гравитропической реакции корней кресс-салата, распределения амилопластов в клетках и скорости синтеза белков под действием комбинированного магнитного поля / Н.И. Богатина, Н.В.Шейкина, Е.Л Кордюм.// КОСМОС И БИОСФЕРА: VI Международная крымская конференция, 26 сентября – 1 октября, 2005 г.: – Партенит, Крым., Украина, 2005.: – Тезисы докладов – С. 105 - 106.

21. Шейкина Н.В. Зависимость магнитного и электрического поля, генерируемого биологическим объектом от физических свойств материалов, окружающих его / Н.В Шейкина, Н.И. Богатина // Радіофізика та НВЧ електроніка (секція «Біофізика»): V Харківська конференція молодих науковців, 14 – 16 грудня, 2005 р.: – Харків, Україна, 2005. : – тези доповіді – С. 54.

22. Шейкина Н.В. Искажение собственного электромагнитного поля биологических объектов окружающей средой. Природа биолокации / Н.В. Шейкина, Н.И. Богатина // Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине: IV международный конгресс, 3-7 июля, 2006 г.:– Санкт-Петербург, Россия, 2006. – С. 91.

23. Богатина Н.И. Изменения гравитропической реакции, вызванные действием постоянного и комбинированного магнитного поля / Н.И. Богатина, Н.В. Шейкина, Е.Л Кордюм Е.Л.// Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине: IV международный конгресс, 3-7 июля, 2006 г.:– Санкт-Петербург, Россия, 2006. – С. 100.

24. Bogatina N. Gravitropic Reaction Changes Caused by the Static Magnetic Field [ Електронний ресурс] / N.. Bogatina, N.. Sheykina, E.. Kordyum // 36 COSPAR Scientific Assembly: intern. conf.: 16 – 23 July, 2006 y.: – 2006. – Beijing, China, 2006. – F1.1-0021-06. Режим доступу до тез:

http://211.68.23.76/webmedia/jingpin/cospar/cd/data/COSPAR2006-A-00769.html

25. Sheykina N. Distortion of the Initial Biological Object Electromagnetic Field by External Surrounding [ Електронний ресурс] / N. Sheykina, N. Bogatina // 36 COSPAR Scientific Assembly: intern. conf.,: 16 – 23 July, 2006 y.: – 2006. – Beijing, China, 2006. – F1.1-0022-06. Режим доступу до тез:

26. Богатина Н.И. Изменения гравитропической реакции, вызванные постоянным магнитным полем / Н.И. Богатина, Н.В Шейкина, Е.Л. Кордюм // Радіофізика та електроніка (секція «Біофізика»): V1 Харківська конференція молодих науковців, 13 – 14 грудня, 2006 р.: – Харків, Україна, 2006. : – Тези доповіді – С. 44.

27. Шейкина Н.В. Влияние внешних магнитных шумов на амплитуду и спектр шума, генерируемого биологическим объектом в процессе его роста / Н.В. Шейкина, Н.И. Богатина // Актуальные проблемы биофизической медицины: V Международный симпозиум, 17–19 мая 2007 г.: – Киев, Украина, 2007.: – Тезисы докладов – С. 209-210.

28. Шейкина Н.В. Влияние внешних магнитных шумов на гравитропическую реакцию растений и на амплитуду и спектр генерируемого ими в процессе роста магнитного шума / Н.В. Шейкина, Н.И. Богатина // КОСМОС И БИОСФЕРА: VI1 Международная крымская конференция, 1-6 октября, 2007 г.: – Судак, Крым, Украина, 2007.: – Тезисы докладов – С. 135-136.

29. Шейкина Н.В. Влияние комбинированного магнитного поля на регенерацию различных биологических объектов после шока, вызванного переохлаждением / Н.В. Шейкина, В.А. Бондаренко, Н.И. Богатина // Радіофізика та електроніка «Біофізика»: V11 Харківська конференція молодих науковців, 12 – 14 грудня, 2007 р.: – Харків, Україна, 2007. : – Тези доповіді – С. 49/145.

30. Шейкина Н.В. Влияние внешних магнитных шумов на амплитуду и спектр генерируемого растениями в процессе их роста магнитного поля и на гравитропическую реакцию корней растений / Н.В. Шейкина, Н.И. Богатина, В.А. Бондаренко // Радіофізика та електроніка (секція «Біофізика»): V11 Харківська конференція молодих науковців, 12 – 14 грудня, 2007 р.: – Харків, Україна, 2007. : – Тези доповіді – С. 52/145.

31. Sheykina N. The Influence of Combined Magnetic Field Noise on the Gravitropic Reaction of Cress and Pea Roots [ Електронний ресурс] / N. Sheykina, N. Bogatina, E Kordyum // Life in Space for Life on Earth: International conference of European Space Association, 23-28 June, 2008 y.: – Anger, France, 2008. Режим доступу до тез:

http://www.congrex.nl/08a09/Sessions/24-06%20Session%202a.htm

32. Bogatina N. Magnetic Field Noise Changes Effect of Combined Magnetic Field on Gravitropic Reaction of Cress Roots [ Електронний ресурс] / N. Bogatina, E Kordyum, N. Sheykina //37 COSPAR Scientific Assembly (F. – Life sciences as related to space): intern. conf.,: 12 – 20 July, 2008 y.: – 2008. – Montreal, Canada, 2008. – Montreal, Canada, F11-0037-08. Режим доступу до тез: