CC BY
47
5. Pyrola japonica Klenze ex Alef., 1856, 57 (in nota). - Pyrola japonica Sieb., 1862, 93; Ворошилов, 1966, 329. - Pyrola subaphylla Maxim., 1867, 433. - Pyrola japonica var. subaphylla (Maxim.) Andres, 1914, 245. - Ic.: Хохряков и Мазуренко, 1991, табл. XVI, Б. - Гpyшaнкa япoнcкaя.
Описан из Японии.
6. Pyrola media Sw., 1804, 257. - Amelia media Alef., 1856, 30. - Ic.: Скворцов, 1981, табл. 9, 2. -Гpyшaнкa cpедняя.
Описан из Швеции. Тип в Стокгольме.
Z. Pyrola minor L., 1753, 396. - Amelia minor Alef., 1856, 25. - Ic.: Скворцов, 1981, табл. 9, 4. -Гpyшaнкa мaлaя.
Описан из Швеции. Тип в Лондоне.
S. Pyrola nephrophylla (Andres) Andres, 1913, 449. - Pyrola rotundifolia . nephrophylla Andres, 1911, 51. - Гpyшaнкa пoчкoвиднaя.
Описан из Японии.
9. Pyrola renifolia Maxim., 1859, 190. - Pyrola soldanellifolia Andres, 1910, 48. - Гpyшaнкa пoч-кoлиcтнaя.
Описан из Хабаровского края. Тип в Санкт-Петербурге.
1G. Pyrola rotundifolia L., 1753, 396. - Pyrola macrocalyx Ohwi, 1932, 80. - Pyrola rotundifolia subsp. albiflora Kryl., 1937, 2097. - Pyrola tianschanica Poljak., 1950, 55. - Thelaia rotundifolia Alef., 1856, 60. - Ic.: Скворцов, 1981, табл. 9, 1. - Гpyшaнкa кpyглoлиcтнaя.
Описан из Северной Европы и Северной Америки. Тип в Лондоне.
Примечания
1. Родовой эпитет 'Pyrola' род получил за сходство листьев растений с листьями груши (Pyrus).
2. Родовой эпитет растения получили за плотные кожистые листья, остающиеся зелёными зимой.
3. Название рода образовано автором от греческих слов 'monos' - один и 'esis' - посылать; комбинация в целом подразумевает, что на цветоносе находится только один цветок.
4. Род был назван автором в честь профессора Пражского университета F. A. Ramisch.
5. Названия родов внутри подсемейства и названия видов внутри родов расположены в алфавитном порядке согласно их латинским названиям.
В. И. Жаворонков, А. С. Минин, О. В. Фетищева
РЕГИСТРАЦИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕРХСЛАБОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ
Описана конструкция экспериментальной установки для регистрации и изучения сверхслабого излучения олеиновой кислоты. Предложена методика регистрации предельно слабых излучений, соответствующих уровню десятков и сотен фотонов. Приведены результаты эксперимента по количественной оценке интенсивности сверхслабого излучения олеиновой кислоты. Полученные результаты убедительно показывают целесообразность использования данного метода в биологических и медицинских исследованиях.
В последние годы эффект сверхслабого излучения живых систем привлекает особое внимание исследователей [1]. Современный подход требует дальнейшего совершенствования оптических методов исследования в области биологии и медицины и разработки новых методов изучения функционального состояния биообъектов [2]. Возникает необходимость регистрации измерения оптических характеристик слабых и сверхслабых излучений физических, биологических и другого вида объектов. Нами накоплен научно-технический потенциал в области применения биоинформационных технологий в медико-биологических исследований, связанных с регистрацией и изучением сверхслабого излучения живых объектов [3].
В настоящее время существует проблема регистрации неактивированной биохемилюминес-ценции. Как известно, биохемилюминесценция -это излучение света живыми организмами -животными и растениями, превышающее их равновесное тепловое излучение за счет экзотермических биохимических или химических процессов, протекающих в целостном живом организме, его тканях и органах (биосубстратах) [4]. Под неактивированной биохемилюминесценцией понимается биохемилюминесценция без участия активаторов (различных красителей, перекиси водорода, ионов двухвалентного железа и других), применяемых для усиления излучения.
Одним из видов биохемилюминесценции является сверхслабое излучение. Сверхслабым излучением является излучение в видимой и инфра-
ЖАВОРОНКОВ Владимир Иванович - доктор технических наук, профессор по кафедре общей физики, научный руководитель лаборатории функциональной электроники ВятГГУ
МИНИН Андрей Сергеевич - студент V курса физико-математического факультета ВятГГУ ФЕТИЩЕВА Ольга Вячеславовна - студентка V курса
Физико-математического факультета ВятГГУ Жаворонков В. И., Минин А. С., Фетищева О. В., 2006
красной области спектра, которое является очень слабым в нормальных условиях и не улавливается невооруженным глазом. Данное явление наблюдается у жиров и липидов и практически отсутствует у белков, аминокислот и их водных растворов. Источниками сверхслабого излучения служат процессы свободнорадикального окисления тканевых липидов без участия ферментов.
В биохимических системах, то есть в гомогена-тах тканей, суспензиях клеток или клеточных орга-нелл, смесях ферментов и субстратов, собственная хемилюминесценция в большинстве случаев отличается крайне низкой интенсивностью излучения, и поэтому требуется высокочувствительная аппаратура, чтобы его обнаружить и измерить [5]. Одним из примеров наблюдения хемилюминесцен-ции может служить олеиновая кислота.
Известно, что при нагревании олеиновой кислоты до температуры 37-38 0C за счет взаимодействия ее молекул с молекулами кислорода, содержащегося в воздухе, возникает излучение. Однако это излучение является сверхслабым (порядка 500 фотонов в секунду на 1 см2). Излучение олеиновой кислоты является примером спонтанной биохемилюминесценцией, которое лежит в видимой области спектра.
Выделим ряд причин низкой интенсивности регистрируемого излучения:
1. В олеиновой кислоте, как и во всех биологических системах, очень низкая концентрация свободных радикалов из-за их высокой химической активности.
2. В большинстве окислительно-восстановительных взаимодействий между молекулами и радикалами электрон переносится на самый нижний свободный уровень, а не на уровень возбужденного состояния, вследствие этого не происходит последующего высвечивания кванта.
3. При образовании возбужденной молекулы продукта вероятность того, что произойдет преобразование энергии в тепло, значительно больше вероятности высвечивания кванта.
Регистрация излучения олеиновой кислоты проводится на специальной лабораторной установке, обладающей чувствительностью к сверхслабым излучениям [6]. Установка состоит из трехкамерного электронно-оптического преобразователя (ЭОП) изображения, высоковольтного преобразователя напряжения, регистрирующего устройства (например, фотокамеры), кюветы с изучаемым препаратом.
Каждый из промежуточных экранов представляет собой проводящую подложку, с одной стороны которой нанесен люминофор, а с другой расположен фотокатод. Фотоприемником - детектором излучения - служит трехкамерный ЭОП с электростатической фокусировкой изображения и с охлажденным фотокатодом на входе. Усиление яркости входного оптического излучения происходит за счет покаскадного преобразования и усиления энергии по схеме «фотон-электрон-фотон». Коэффициент усиления яркости установки порядка 105, что позволяет работать в режиме счета фотонов.
Условные обозначения:
1 - кювета с олеиновой кислотой;
2 - входной фотокатод;
3 - трехкамерный электронно-оптический преобразователь (ЭОП) изображения;
4 - делитель напряжения;
5 - высоковольтный преобразователь напряжения;
6 - первый промежуточный экран;
7 - второй промежуточный экран;
8 - выходной люминесцентный экран;
9 - фоторегистрирующее устройство (или глаз).
Ц
Рис. 1. Структурная схема экспериментальной установки
По результатам тестовых опытов были выявлены оптимальные условия проведения эксперимента:
1. В опыте необходимо использовать только свежую олеиновую кислоту, так как при длительном хранении она насыщается кислородом и такой активной реакции не происходит.
2. Помещение, в котором проводится опыт, должно быть хорошо проветрено (чтобы в воздухе содержалось много кислорода), и температура в нем не должна превышать 20 0С (это условие необходимо для уменьшения уровня собственных тепловых шумов ЭОПа).
3. Необходимо, чтобы дно кюветы было как можно более оптически прозрачным и плоским, а также материал, из которого изготовлена кювета, имел большую теплоемкость, например использование кварцевого стекла.
4. Оптимальным вариантом является помещение кюветы на фотокатод для уменьшения оптических потерь сверхслабого излучения, при этом необходимо учесть, что кювета с нагретой олеиновой кислотой не должна долго находиться на охлажденном фотокатоде во избежание образование конденсата, который ухудшает условия проведения опыта.
В силу того что изучаемое излучение является очень слабым, в окуляре ЭОПа наблюдается не целостная картина, а совокупность светящихся точек.
Количество этих точек не велико и интенсивность излучения их мала, поэтому зарегистрировать их довольно сложно, особенно если учесть, что ЭОП имеет собственные тепловые шумы.
Для того чтобы получить истинное значение полезного сигнала, необходимо, прежде всего, измерить величину фона, то есть зарегистрировать количество световых импульсов при закрытом фотокатоде (когда на нем нет пробирки с кислотой), а затем зарегистрировать количество импульсов, когда пробирка с олеиновой кислотой помещена на фотокатод.
Для исключения возможности появления дополнительных тепловых шумов при нагревании фотокатода от пробирки с кислотой необходимо, во-первых, наливать нагретую кислоту в пробирку, которая имеет температуру, примерно равную температуре фотокатода, во-вторых, необходимо быстро производить регистрацию (в течение 2-3 минут после установки пробирки с кислотой на фотокатод). При соблюдении этих условий можно существенно исключить влияние дополнительных тепловых шумов при втором опыте (так как теплоемкость стекла велика, то пробирка за столь короткое время изменяет свою температуру незначительно).
В силу того что диаметр пробирки меньше диаметра рабочей площади фотокатода, необхо-
димо уменьшить используемую рабочую площадь фотокатода. Для этого можно, например, на фотокатод положить темную диафрагму, изготовленную из материала с большой теплоемкостью. Внешний диаметр диафрагмы должен быть равен диаметру фотокатода, а внутренний диаметр - диаметру пробирки. Эта диафрагма служит, во-первых, для устранения засветки, которая идет от краев фотокатода, во-вторых, для более прочного закрепления пробирки на фотокатоде.
В результате экспериментальных исследований, проведенных при вышеописанных условиях, было получено увеличение числа светящихся точек примерно в 3 раза.
Были проведены опыты с использованием современной цифровой зеркальной фотокамеры Canon EOS 350D. Результаты по данным исследованиям приведены ниже (см. рис. 2).
По полученному увеличению количества световых импульсов можно судить о наличии и уровне интенсивности сверхслабого излучения олеиновой кислоты.
Таким образом, при помощи данного метода нам удалось зарегистрировать сверхслабое излучение олеиновой кислоты. По результатам проведенных экспериментов можно судить об уровне излучения олеиновой кислоты.
Стоит отметить несколько недостатков данной установки: высокий уровень шумов; при регистрации сверхслабого излучения с помощью предложенной аппаратуры не удается отследить динамику изменения данного излучения; наличие автоэлектронной эмиссии на фотокатоде.
Для устранения указанных недостатков можно предложить следующие усовершенствования установки:
1. Применять более совершенную систему охлаждения фотокатода. Например, охлаждение фотокатода можно производить, используя насадку, накручивающуюся вместо объектива, из материала с невысокой теплоемкостью, в которую помещается лед (или другое вещество с низкой температурой). После охлаждения фотокатода необходимо снять насадку и поместить кювету с исследуемым объектом на фотокатод. Также для охлаждения фотокатода можно применять микроохладитель на основе элемента Пель-тье.
2. Подключение вместо окуляра ПЗС камеры с высокой оптической чувствительностью и разрешающей способностью, сигнал с которой подается на компьютер. (Обязательно: нахождение компьютера в другом помещении!).
3. Применение современных многокамерных электронно-оптических преобразователей изображения с низким уровнем собственных шумов и предельным значением коэффициента усиления яркости.
а) регистрация уровня фона при температуре t = 22 °С. _Экспозиция 30 секунд
б) регистрация уровня фона вместе с полезным сигналом при температуре t = 22°С. Экспозиция 30 секунд
в) регистрация уровня фона при температуре t = 22 °С. -Экспозиция 60 секунд
. ■■■ .т.
г) регистрация уровня фона вместе с полезным сигналом при температуре t = 22 °С. Экспозиция 60 секунд
Рис. 2. Распределение световых импульсов на выходном экране ЭОП
Возможно применение предложенного метода регистрации сверхслабого излучения для комплексной диагностики состояния здоровья человека; для определения количественного содержания витаминов в продуктах (так как витамины обладают способностью к сверхслабому излучению) [7]; для изучения функционального состояния компонентов крови; для экспериментальных исследований в области криофизиологии биообъектов и в других исследованиях.
Авторы выражают благодарность физику-оптику производственного объединения «Авитек» С. М. Шутову за техническую помощь в проведении эксперимента.
Примечания
1. Владимиров, Ю. А. Свечение, сопровождающее биохимические реакции [Текст] / Ю. А. Владимиров // Соросовский образовательный журнал. 1999. № 6. С. 25-32.
2. Владимиров, Ю. А. Хемилюминесценция плазмы крови в присутствии ионов двухвалентного железа / Ю. А. Владимиров, Э. Ф. Малюгин, А. П. Шаров // Биофизика. 1973. Т. 18. Вып. 1.
3. Жаворонков, В. И. Электронно-оптическая регистрация квантовых флуктуаций сверхслабых световых потоков [Текст] / В. И. Жаворонков // Сборник научных и методических работ. М.: МПГУ: Изд-во «Прометей». 1997. № 11. С. 21-25; Жаворонков, В. И. Метод электронно-оптической регистрации сверхслабых излучений биологических объектов [Текст] / В. И. Жаворонков, И. О. Рясик // Сборник тезисов докладов VI Международного научного конгресса по газоразрядной визуализации биоэлектрографии. СПб., 2002. С. 76-77.
4. Журавлев, А. И. Сверхслабое излучение сыворотки крови и его значение в комплексной диагностике [Текст] / А. И. Журавлев, А. И. Журавлева. М.: Медицина, 1975. С. 128.
5. Там же.
6. Жаворонков, В. И. Электронно-оптическое устройство для регистрации сверхслабого свечения объектов [Текст] / В. И. Жаворонков, С. И. Жаворонков. Киров: ЦНТИ - ИНФОРМ, 2004. № 24. С. 4.
7. Елисеева, Л. Г. Использование современных биофизиологических методов исследования для контроля безопасности продуктов питания и среды обитания человека [Текст] / Л. Г. Елисеева // Материалы Всероссийской научно-практической конференции, Екатеринбург. Екатеринбург, 2004. С. 25-26.
М. М. Пахомов, А. М. Прокашев, О. М. Пахомова, Н. Д. Охорзин, И. А. Бородатый
ПАЛИНОЛОГИЯ: УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ВОЗРАСТ ОТЛОЖЕНИЙ ШАБАРШАТСКОГО ОПОРНОГО РАЗРЕЗА ВЕРХНЕКАМСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ
В статье приводятся новые палинологические данные одного из опорных разрезов проблематичного генезиса - Шабаршатской пуги, расположенной на Верхнекамской возвышенности. Материалы спорово-пыльцевого анализа значительно уточняют генезис, историю формирования и возраст данных отложений.
Предварительные замечания. На новейшей государственной геологической карте четвертичных отложений Российской Федерации листа «8-(38), 39 - Киров», изданной в 1999 г., отложения Ша-баршатского опорного разреза обозначены индексом «Е-1». По легенде карты - это элювиальные отложения неопределённого возраста, но в пределах эоплейстоцена. Отмечается, что в покровном комплексе высоких междуречий на востоке Кировской области, в том числе в пределах Верхнекамской возвышенности, на локально сгруппированных и совершенно изолированных останцах и грядах древней поверхности выравнивания часто встречаются гравийно-галечные скопления, называемые со времён П. И. Кротова [1] пугами. Мощность этих скоплений может составлять 5-7 м. Петрографический состав гравия и гальки содержит преимущественно кремни, кварциты, кварц, окварцованные песчаники, кремнистые сланцы, изредка - известняки. Полностью отсутствует галька изверженных пород. В целом это метаморфические породы уральского происхождения. Каких-либо палеонтологических остатков в этих отложениях обнаружено не было. О генезисе этих отложений существуют самые различные мнения. П. И. Кротов [2], Н. Г. Кассин [3] считали их останцами древних конечных морен. К. Н. Пестовский [4] и Н. Г. Иванова [5] рассматривали их как пуго-
ПАХОМОВ Михаил Михайлович - доктор географических наук, профессор по кафедре географии и МОГ ВятГГУ
ПРОКАШЕВ Алексей Михайлович - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. кафедрой географии и МОГ ВятГГУ
ПАХОМОВА Ольга Михайловна - кандидат географических наук, старший преподаватель кафедры географии и МОГ ВятГГУ
ОХОРЗИН Николай Дмитриевич - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент по кафедре географии и МОГ ВятГГУ
БОРОДАТЫЙ Игорь Леонтьевич - старший преподаватель кафедры географии и МОГ ВятГГУ © Пахомов М. М., Прокашев А. М., Пахомова О. М., Охорзин Н. Д., Бородатый И. Л., 2006
