Вы здесь

11. Влияние солнечной активности на биосферу Земли

 

Биосфера Земли длительное время рассматривалась как изолированная самоорганизующаяся система, подчиненная лишь своим внутренним законам. А. Л. Чижевский в своей книге «Земное эхо солнечных бурь» в понятие внешней среды включил космический фактор — процессы, происходящие на Солнце и в околоземном пространстве. Влияние этого фактора определялось сопоставлением различных биологических явлений с солнечным циклом. Первые надежные данные по эпидемиям были получены А. Л. Чижевским, обращавшим очень большое внимание на тщательность статистической обработки, которая играет в этом круге вопросов определяющую роль. Например, при изучении эпидемий гриппа учитывались только массовые эпидемии и пандемии, близко следующие эпидемии объединялись (рассматривались как волны одной эпидемии), учитывался именно год начала эпидемии. Разработанный А. Л. Чижевским метод «наложения эпох» позволил, усреднив случайные величины, выявить статистические закономерности. Сущность его видна из графика, приведенного на рис. 12 (принадлежащем А. Л. Чижевскому). На оси абсцисс отложены годы. За начало отсчета принят год максимума солнечной активности; справа — последующие годы до минимума солнечной активности; слева — годы от минимума до максимума. Кривая (1) соответствует средним значениям чисел Вольфа W за 100 лет от 1823 до 1923 года, усредненным по соответствующим годам в каждом цикле. Точки кривой (2) соответствуют усредненным числам N заболеваемости холерой в России.

Данные, полученные А. Л. Чижевским и другими исследователями, показали, что наряду с эпидемиями холеры, подобные статистические кривые характерны и для ряда других эпидемий, например, чумы, скарлатины, дифтерии, брюшного и сыпного тифа, малярии, цереброспинального менингита. Однако имеется целый ряд заболеваний, максимумы распространения которых приходятся и на другие фазы активности Солнца. Так, хотя период гриппозных эпидемий в среднем и составляет 11,3 года, моменты начала эпидемий колеблются относительно максимума кривой для чисел Вольфа на 2—3 года (т. е. имеется две волны эпидемии, которые начинаются на перегибах кривой активности Солнца). На этой основе делались даже небезуспешные попытки предсказания сроков гриппозных эпидемий.

Имеются данные ряда авторов о том, что максимумы всех кривых для онкологических заболеваний (общая заболеваемость, рак пищевода, желудка, гортани, легких, матки, молочной железы, кожи) приходятся на годы, близкие к минимуму солнечной активности. Это говорит о возможном тормозящем влиянии активности Солнца. Аналогичная картина отмечалась и для заболевания глаукомой, которая занимает первое место среди причин слепоты. Наибольшее количество обращений с острым приступом глаукомы приходилось на годы с наименьшей геомагнитной активностью, т. е. возможно существование зависимости декомпенсации глаукоматозного процесса от уровня геомагнитной активности.

Кроме отмеченных выше данных по заболеваниям человека имеется большой фактический материал по корреляции с активностью Солнца целого ряда других биологических явлений. Примерами могут служить развитие растений (в частности, урожайность зерновых, прирост деревьев), размножение, заболевания, смертность животных (в частности, число особей той или иной популяции), насекомых, рыб, птиц, млекопитающих, эпизоотии — массовые заболевания животных. Как в изменениях прироста и урожайности растений, так и в численности популяций животных проявляется двойная волна как при максимумах, так и при минимумах солнечной активности. Не останавливаясь конкретно на анализе большого числа имеющихся корреляций, отметим два, принципиальных на наш взгляд, общих момента.

Во-первых, общей характерной чертой следует считать определенную интенсификацию процессов в годы максимумов солнечной активности. Обнаружено увеличение двигательной активности насекомых, активизация микроорганизмов, повышение уровня возбудимости нервной системы животных и человека. Это позволяет с единой точки зрения оценить большую совокупность разрозненных фактов как по заболеваниям людей, так и по явлениям, наблюдаемым в животном мире.

Второй характерной чертой, связанной с циклической деятельностью Солнца, являются вспышки рождаемости, резкое увеличение популяции (наблюдающиеся как в годы максимума, так и в годы минимума). Так, в годы максимума солнечной активности наблюдались вспышки размножения саранчи. Были заблаговременно предсказаны резкое размножение и залеты саранчи на территорию Туркмении в 1958 г.

Однако в большинстве случаев из-за сложности внутренних экологических взаимоотношений жесткой связи циклов размножения различных видов с солнечной активностью не наблюдается. Типичным примером этого являются колебания в системе «хищник—жертва». Например, хорошо изучен 9—10-летний цикл колебаний численности популяций рыси и зайца в Северной Америке. Когда число зайцев, являющихся пищей для рыси, возрастает, возрастает и количество рыси. Это приводит к уменьшению числа зайцев, что, в свою очередь, вызывает гибель рыси от голода. Затем количество зайцев снова увеличивается. Отметим, что периодическая гибель зайцев наблюдается даже в отсутствие хищников или бактерий, вызывающих смертельные заболевания. Причиной служат изменения в организме, напоминающие результат реакции тревоги, наблюдающийся у лабораторных животных, подвергнутых физиологическому напряжению. По-видимому, это связано с перенаселенностью и конкуренцией в борьбе за пищу. Таким образом особенности этого цикла определяются внутренними экологическими причинами и непосредственного совпадения этого цикла с солнечным нет (хотя они и близки). Так же как и 3—4-летнего цикла размножения леммингов, когда раз за этот период они поедают всю доступную им растительность тундры и массами мигрируют на юг, проходя даже через населенные пункты.

Необходимо подчеркнуть, что совпадение нескольких периодов может быть случайным, его недостаточно для утверждения о наличии корреляции, как это делается в ряде работ. Однако жесткого совпадения и не должно быть. Сдвиг во времени по отношению к солнечному циклу естественно объясняется земными условиями и особенностями жизни данного вида. Хотя в целом привязку циклов значительного числа экологических процессов к циклам солнечной активности можно считать более или менее удовлетворительной, задачи статистического обоснования, статистического анализа остаются в повестке дня.

За последнюю четверть века проводится сопоставление процессов в биосфере и активности Солнца не только в среднем по 11-летнему циклу, но и (что особенно важно) в конкретные дни действия солнечных вспышек. Существенным в этих исследованиях является использование индексов геомагнитной активности (а не чисел Вольфа или радиоизлучения Солнца на волне 10,7 см). Именно этот индекс, как отмечалось выше, указывает на величину возмущения на Земле (за счет активности Солнца).

Значительное число исследований было посвящено сердечно-сосудистым заболеваниям. Заболеваемость и смертность вследствие инфаркта миокарда в магнитно-активные дни оказываются выше, чем в магнитно-спокойные дни. По данным по Свердловску, систематизированным за 6 лет, это превышение составляет 15—25%. Еще больше различия в частоте заболеваемости, когда учитываются только дни с высокой магнитной активностью. По некоторым данным наблюдается различие в 2 раза в смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в первый день геомагнитной бури по сравнению со спокойным днем. По усредненным данным (по Москве, Ленинграду, Свердловску и Ставрополю) смертность от инфаркта миокарда при умеренных геомагнитных возмущениях в 1,5, а при сильных — в 3 раза чаще, чем в спокойные дни.

Аналогичные результаты наблюдаются для гипертонического криза и мозгового инсульта. Во время геомагнитных возмущений возрастает также число мертворожденных детей, смерть от несчастных случаев.

В целом проведенные исследования зависимости конкретных явлений от геомагнитных возмущений подтверждают повышение биологической активности, обнаруженное при анализе 11-летнего цикла. По-видимому, интенсификация процессов в организме, находящемся в неустойчивом состоянии, приводит к обострению имеющегося аномального состояния (болезни), в частности сердечно-сосудистых и нервных заболеваний.

Итак, к настоящему времени имеется множество результатов, говорящих о связи с солнечной активностью самых различных биологических явлений. Механизм этих явлений долго оставался загадочным. Выдвигались самые различные предположения вплоть до солнечных нейтрино и Х-агента. Только в последнее время этот круг вопросов начинает проясняться.

 

Добавить комментарий

Plain text

  • HTML-теги не обрабатываются и показываются как обычный текст
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.