СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЧЕЛ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК A01K47/06 

Известно, что пчелы магнитоактивны. В передней трети брюшка пчелы имеется магнитный рецептор, представляющий собой линии клеток в каждом брюшном сегменте, содержащих большое количество гранул, обогащенных железом. Эти гранулы варьируются по форме и размерам от 0,5 до 1,0 мкм и состоят, в основном, из гидроокиси железа, известного как биосинтетический предшественник магнетита (См. "Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое в биомагнетизме" под ред. Дж. Киршвик и Д. Джонсон. М. Мир, 1989, т.1, с.147 145).

Эти клетки связаны с центральной нервной системой. С помощью полифункционального магниторецептора пчела умеет определять и использовать, по крайней мере, для ориентации направления магнитных полей, иногда меньших по величине, чем геомагнитные.

Кроме того, от соотношения ориентации магнитных моментов рецептора пчелы и направления геомагнитных полей зависит информативное поведение пчелы (горизонтальные танцы, ориентация и длина влияющего пробега и т.д.).

Установлено, что геомагнитное поле не оказывает на пчел заметного влияния. К электромагнитным полям (ЭМП) искусственного происхождения пчелы также привыкают. Поэтому для заметного воздействия на них до настоящего времени использовали импульсные магнитные поля (ИМП), создаваемые питанием катушки электромагнита импульсами тока или периодическим надвиганием на биообъект одиночного магнита.

Так, известен способ изменения средней продолжительности танца пчелы с помощью создания импульсного поля надвиганием сильного магнита к прилетной площадке (Tomlinkin et all. "Magnets curtail noneybel dancing" Anim. Behav. 29, 307, 1981).

Этот способ и устройство для его реализации применяют, в основном, для исследовательских целей, т.к. сильные магнитные поля дезориентируют пчел и нарушают нормальную функциональную деятельность насекомых.

В последнее время большой интерес вызывают работы по воздействию на биообъекты, в частности на насекомых, постоянных статических магнитных полей, создаваемых постоянными магнитами, питаемыми током одного направления.

Например, известен способ воздействия на пчел во время строительства сот посредством постоянного магнитного поля (ПМП), создаваемого катушками Рубена, встроенными в корпус (Lindanev et Martin Z. Vgl Physiol 60, 219 243, 1968; Y. Comp. Physiol. 122, 145 187, 1977).

Катушки Рубена позволили использовать горизонтальную составляющую ПМП, которая влияла на биогенные ритмы пчел и приводила к тому, что пчелы строили неправильные соты конической формы.

Однако напряженность магнитного поля в 10 и более раз превышала напряженность поля геомагнитного, что плохо сказывается на состоянии пчел. К тому же работы носили чисто научный характер, т.к. практическая необходимость строительства сот такой формы не доказана.

Известно устройство для воздействия на пчел постоянным магнитным полем (ПМП) с целью повышения продуктивности пчелосемьи и предупреждения их заболеваемости, закрепленное в летке с оборудованием летной щели между нижней поверхностью магнита и прилетной доской (А.с. СССР N 1304793, опубл. 29.04.87).

Данное устройство представляет собой два элемента, изготовленные из магнитомягкой стали (медицинский магнит) или ферритбариевых пластин размерами каждый 5х10х50 мм, уложенные в корпус южным полюсом к его дну. Устройство устанавливают на весь сезон.

Недостатком данного устройства является неоднородность магнитного поля (МП) и значительные размеры устройства. Это прежде всего вызывает стресс, т. е. отпугивает пчел и делает невозможным встроить его внутрь улья. Из-за неоднородности МП пчелы получают неравномерную дозу облучения. Кроме того, магнитные параметры устройства не варьируются в широком диапазоне, что не позволяет быстро приспосабливать его к погодным изменениям и магнитным бурям, действующим на поведение насекомого.

Авторами заявляемого изобретения неожиданно было обнаружено существенное влияние на физиологическое состояние пчел ослабленных магнитных полей, создаваемых монокристаллической магнитодоменной пленкой. Такие пленки, выполненные, например из ферритграната, широко применяются в настоящее время при изготовлении запоминающих устройств вычислительных машин.

Поверхность магнитодоменной пленки индуцирует магнитное поле рассеяния (МПР).

Характер изменения постоянного магнитного поля рассеяния зависит от магнитных параметров пленки.

В ходе экспериментально-теоретических работ авторами установлено, что магнитные пленки ферритграната (МПФГ) обладают дальнодействием, т.е. действие МПФГ определенного типа распространяется на расстояние много выше высоты приграничного слоя, т.е. на 15 20 см и более.

В зависимости от магнитных параметров МПФГ значения намагниченности на расстояниях дальнодействия в 1•10³ 1•10⁴, превышающих высоту приграничной зоны, составляют от 0,05•10³ А/м до 1 - 2•10³ А/м.

Заявляется ряд устройств, позволяющих использовать разработанный способ воздействия на пчел магнитным полем магнитодоменной пленки. Прежде всего, заявляется само устройство для воздействия на пчелу магнитным полем, представляющее собой сочетание 3-х элементов: подложки, пленочного покрытия (одностороннего или двухстороннего), упорядоченной доменной структуры и экрана. Форма магнитодоменных элементов (подложка с пленкой) может быть самой разнообразной: в виде дисков, многогранников, полос различной величины.

Экраны в случае необходимости могут быть расположены непосредственно перед магнитной пленкой (пленками, в случае двухстороннего покрытия) так, чтобы расстояние между ними и поверхностью МПФГ не превышало 2 мм (меньше максимальной толщины пчелы).

Экраны, в зависимости от цели воздействия устройства на пчелу, могут быть прозрачными, полупрозрачными, непрозрачными. В качестве прозрачных экранов используют пластины из кварца, полистирола или стекла.

В качестве полупрозрачных экранов используют предыдущие типы экранов, у которых сторона, обращенная к пчелам, шлифована (грубое и тонкое шлифование).

В качестве непрозрачных экранов используют экраны из натуральных материалов: древесные пластины, плотный шерстяной войлок или из искусственных материалов на основе полиуретана, фторопласта и т.д.

Кроме одноэлементных устройств, могут использоваться групповые соединения элементов на одной подложке. При этом могут использоваться магнитодоменные элементы с пленками, различающимися по магнитным параметрам.

Заявляется также конструкция улья, оснащенного, по меньшей мере, одним описанным выше магнитодоменным элементом. Такой элемент может быть установлен, в частности в зоне коридора между рамками и/или перед летной щелью внутри улья, или же в одном из вариантов осуществления изобретения на поверхности летка, в другом варианте на внешней стороне крыши.

Другим заявляемым объектом является специальный контейнер для содержания пчел, оснащенный, по меньшей мере, одним магнитодоменным элементом, выполненным так, как описано выше.

Заявляемый способ и устройство позволяют обеспечить различные практические результаты, в частности:
повышение продуктивности и снижение заболеваемости пчелиной семьи;
проведение экспресс-селекции пчел с помощью магнитодоменных элементов, установленных в контейнере;
снижение смертности пчел за счет магнитопрофилактики и лечения;
снижение расхода меда для жизнеобеспечения пчел в осенне-зимний период.

На фиг. 1 показан магнитодоменный элемент;
на фиг. 2 разновидности геометрических форм выполнения подложек магнитодоменных элементов и самих элементов;
на фиг. 3 контейнер для пчел с установленным в нем магнитодоменным элементом.

Как показано на фиг. 1, магнитодоменный элемент имеет подложку 1, на которую нанесена магнитодоменная пленка 2 и экран 3. Крепление каждого элемента в улье (к стенке, к днищу, к крышке) может быть осуществлено простейшим образом, например приклеиванием или с помощью липкой ленты. Форма элемента определяется формой подложки и может быть, как показано на фиг. 2, самой разнообразной круглой, треугольной, квадратной, прямоугольной или в виде неправильного многогранника. При необходимости отдельные элементы могут группироваться друг с другом в пакеты, с достижением при этом необходимой площади и конфигурации такого пакета в зависимости от целей воздействия на пчел магнитным полем пленки.

Пример 1.

На основании установленного авторами явления, заключающегося в резком снижении подвижности пчел при воздействии на них с помощью экранированного элемента на основе магнитодоменной пленки ферритграната с сохранением их основных функций (способность поедать корм, жалить и т.п.) были сконструированы сотовые пакеты для пересылки пчел по почте.

В контрольном опыте использовали обычный сотовый пакет из фанеры с вентиляционными отверстиями, рамочками и питанием (мед).

В опытном пакете к внутренней поверхности боковой стенки приклеивали магнитодоменный элемент квадратной формы размером 20х20х0,8 мм вместе с экраном, изолирующим его от пчел и изготовленным из тонкого картона (0,5 0,7 мм) так, как показано на фиг.

Экран в плане представляет собой квадрат, равный по площади элементу, с четырьмя захватами 4, огибающими элемент. Наружной стороной захваты приклеивают к боковой стенке сотового пакета. Элемент имеет одностороннее магнитное покрытие (пленку).

В контрольный и опытный пакеты закладывали по 2 кг пчел (средний рой) с маткой.

Оба пакета выдерживали при комнатной температуре в течение 5 суток (условия пересылки).

После моделируемой "пересылки" производили подсчет веса погибших пчел, фиксирование состояния пчел после пересылки в течение первых суток и взвешивание корма вместе с рамочками.

Количество погибших пчел в контрольном пакете составило 50 г (2,5%).

Количество погибших пчел в опытном пакете составило 20 г (1,0%). При этом состояние пчел, выявленное в течение суток в контрольном пакете, характеризуется значительным ухудшением. Это, так называемое, "запаривание" пчел, вызванное высокой температурой в пакете, которую в обычных условиях в улье пчелы снижают путем интенсивных движений крыльев.

В первые сутки наблюдали гибель контрольных пчел. Количество погибших пчел по весу составляло в первые сутки дополнительно 120 г.

Пчелы из опытного пакета обрели подвижность в течение 2 ч. При этом в первые сутки погибло 20 г пчел.

В контрольном пакете заложенный корм в течение 5 суток был полностью съеден. В опытном пакете было съедено 50% корма, который был затем использован той же семьей при пересадке ее в улей.

Цифры, данные в примере, усреднены после пятикратного повторения модельных "пересылок".

Пример 2.

Три магнитодоменных элемента размером 20х20 мм укрепляли непосредственно на дне внутри улья перед летной щелью. В качестве экрана использовали экран из древесного "шпона", соответствующий размеру элемента.

Контрольный улей устанавливали от опытного улья на расстоянии 3 м. Размер пчелиных семей в обоих ульях составлял по весу 800 г.

При откачке меда после сезона сбор на контрольном улье составил 10 кг, на улье, оборудованном устройством, состоящем из магнитодоменных элементов, сбор составил 14,5 кг. Продуктивность пчелосемьи при использовании улья, выполненного согласно настоящему изобретению, в 1,4 1,5 раза превышает продуктивность пчелосемьи в обычных условиях.

Пример 3.

Применение магнитодоменных элементов в комплекте с контейнером и осветительными устройствами.

Применение указанного устройства проводят для профилактики пчелосемей в осенне-зимний период и непосредственно в начале весны перед вылетом.

Контейнер для воздействия на пчел с использованием встраиваемого в него магнитодоменного элемента (фиг. 3) состоит из пластикового поддона 5 и прозрачной крышки 6. В дне поддона выполнены бороздки 7 в форме усеченного конуса глубиной 4 5 мм и шириной основания конуса 2 2,5 мм. Расстояние между бороздками 2 4 мм. Бороздки служат для фиксации магнитодоменных пленок 8 и экранов 9. Бороздки выполнены равномерно по всему днищу контейнера.

Верх прозрачной крышки 6 имеет сквозные прорези 10, расположенные точно над бороздками в днище поддона. Прорези в крышках выполняют функции вентиляционных отверстий и служат для извлечения магнитного элемента и экрана при необходимости с помощью пинцета со специальными наконечниками или с помощью вакуумного захвата.

Размеры контейнера зависят от количества обрабатываемых пчел при экспериментально подобранной норме объема на одну пчелу 70 100 см³. Меньшие значения удельного объема снижают эффективность воздействия, а его увеличение приводит к неравномерному воздействию на пчел.

В обоих торцах контейнера смонтированы отверстия для загрузки пчел 11 с плотно закрывающимися задвижками 12.

Описанный контейнер использовали для проведения экспериментов с изучением результатов воздействия на пчел магнитодоменных элементов. В одном из экспериментов обработанных пчел использовали для апитерапии.

В контейнер устанавливали сборный элемент, представляющий групповое соединение квадратных магнитодоменных элементов размером 20х20 мм с суммарной стороной квадрата 40 мм с экраном из непрозрачного пенополиуретана.

Ужаливание человека пчелами проводили в процессе пятнадцати сеансов апитерапии в области спины и кистей рук так, чтобы места ужаливания находились далеко друг от друга. Апитерапевтические сеансы проводились через день.

Контрольные пчелы и пчелы, подвергавшиеся воздействию магнитодоменных элементов до ужаливаний, содержались в одинаковых контейнерах по 20 штук в каждом в течение 40 мин. В опытный контейнер устанавливался сборный элемент с экраном, описанный выше.

Ужаливание контрольными пчелами проводилось в спину справа от позвоночника и в правую кисть, ужаливание пчелами, находившимися под воздействием полей, индуцируемых магнитодоменными элементами, проводилось в левую кисть и в спину слева от позвоночника на уровне одного и того же позвонка.

Места ужаливания сравнивались по болевому действию (характеру гиперемии кожи вокруг места ужаливания) и эффективности лечения.

При ужаливании контрольными пчелами гиперемия имела вид валика, а его ширина 3 4 мм.

При ужаливании омагниченными пчелами "валик" практически отсутствовал, а гиперемия была менее явной, но имела вид "кометы".

Несмотря на то, что ужаливание пчелами, выдержанными в контейнере с магнитодоменными элементами, было несколько более болезненным, эффективность лечения была значительно выше, что позволяет в 1,5 2 раза сократить количество апитерапевтических сеансов.

Использование: в качестве источника магнитного поля предлагается использовать магнитодоменную пленку для воздействия на активность пчел в период медосбора. Сущность изобретения: элементы, изготовляемые из этой пленки в виде различных геометрических фигур с экраном, устанавливаются в ульях или в специальных контейнерах для содержания пчел. 4 с. и 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Способ воздействия на пчел магнитным полем, отличающийся тем, что в качестве источника магнитного поля используют монокристаллическую магнитодоменную пленку. 2. Устройство для воздействия на пчел магнитным полем, включающее источник магнитного поля, размещенный на подложке, отличающееся тем, что источник магнитного поля выполнен в виде магнитной пленки ферритгранатов, закрепленной на подложке, и снабжен экраном, который выполнен из различных магнитно- и светопроницаемых материалов и установлен перед источником магнитного поля. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что магнитная пленка ферритгранатов размещена с обеих сторон подложки, выполненной в виде различных геометрических фигур. 4. Улей, содержащий корпус с крышкой, днищем и леток с прилетной доской и расположенный на одном из элементов улья источник магнитного поля, отличающийся тем, что улей снабжен по меньшей мере одним источником магнитного поля, выполненным в виде магнитной пленки ферритгранатов с экраном, размещенным на подложке. 5. Улей по п.4, отличающийся тем, что источник магнитного поля установлен внутри корпуса улья. 6. Улей по п. 4, отличающийся тем, что источник магнитного поля установлен на летке улья. 7. Улей по п. 4, отличающийся тем, что источник магнитного поля размещен на наружной поверхности крышки улья. 8. Контейнер для содержания пчел, включающий продольные и поперечные стенки, крышку с прорезями и днище, отличающийся тем, что в поперечных стенках выполнены отверстия с задвижками, по всей внутренней поверхности днища выполнены продольные бороздки с поперечным сечением в форме усеченного конуса, в которых установлены магнитные пленки ферритгранатов на подложке с экранами, крышка выполнена из светопроницаемого материала со сквозными продольными прорезями по количеству, равному количеству продольных бороздок днища, и расположенными над ними.