Мы последовательно рассмотрели преобразование корпускулярного излучения и переменной части электромагнитного излучения на всем пути от Солнца до Земли. Было отмечено проявление 11-летнего цикла солнечной активности в атмосферных и гидросферных процессах, в частности, в изменении количества осадков, увлажненности местности, обводнения болот, уровня и стока рек, в ослаблении или усилении общей циркуляции атмосферы. Все эти факторы оказывают прямое и непосредственное воздействие на рост и развитие растений, урожайность, состояние кормовых угодий, а значит, и на численность популяций животных. Однако ряд явлений, например, наблюдаемых в дни геомагнитных возмущений, не укладывается в рамки погодных или климатических объяснений. Необходимо рассмотрение других действующих факторов.
Существуют четыре типа волн на поверхности Земли, обусловленных в той или иной мере активностью Солнца: геомагнитные пульсации, инфразвуковые волны, гравитационные волны и радиоволны. О первых двух из них вполне можно говорить как о механизмах воздействия на биосферу.
Итак, первый механизм связан с низкочастотными геомагнитными пульсациями, регистрируемыми в наземных условиях как результат процесса взаимодействия геомагнитного поля с потоками солнечной плазмы. Геомагнитные пульсации приводят к появлению переменного электрического поля (вертикальной составляющей) на уровне Земли. Экспериментальное обнаружение в 1971 г. и измерение этой составляющей (на основе синхронной записи электрических и магнитных вариаций) означали важный шаг вперед в возможности понимания природы воздействия на биологические объекты. Отметим, что изменения электрического поля Земли изучались и ранее, но на фоне его вариаций в сложных метеорологических условиях вклад геомагнитных пульсаций оставался незамеченным.
Оценки и экспериментальные данные показали, что амплитуды электрического поля при геомагнитных пульсациях (50—60 В/м) сравнимы со средним значением градиента потенциала атмосферного электричества. Частоты пульсаций (5·10–3—5 Гц) оказываются резонансными по отношению к характерным частотам биологических систем.
Второй механизм связан с инфразвуковыми волнами, которые могут почти без затухания распространяться на тысячи километров. Например, регистрируется их приход в Европу из Исландии — области формирования циклонов. Естественными источниками инфразвука являются также землетрясения, извержения вулканов, взрывы метеоров, сильные грозы, поверхность моря во время шторма, шум воздушных потоков в горах. Наблюдается также излучение инфразвука за счет взаимодействия с верхней атмосферой потоков высыпающихся частиц в высоких широтах.
В ряде случаев конкретные механизмы генерации инфразвука еще остаются неясными. Существуют источники интенсивного излучения инфразвука и за счет человеческой деятельности: ядерные и сильные обычные взрывы, движение ракет, реактивных самолетов. Таким образом, в инфразвуке перед нами открывается совершенно своеобразный мир. Мы можем «увидеть» за сотни и тысячи километров зарождение циклонов и ядерные взрывы, извержение вулканов и фронт грозы.
В целом на Земле постоянно присутствует поле инфразвуковых волн. Его интенсивность зависит от конкретных земных условий и может возрастать при геомагнитных возмущениях. Создан ряд станций, на которых происходит запись барограмм и определение параметров инфразвука (датчики давления представляют собой усложненные низкочастотные микрофоны.) Б. В. Владимирский измерял интенсивность инфразвуковых волн и исследовал ее корреляцию с геомагнитными возмущениями. Повышение уровня инфразвукового поля доходило при магнитных бурях до ~10 дин/см2 (при обычном уровне ~1 дин/см2).
Как мы видим, имеется очень много общего между полем инфразвуковых волн и полем электромагнитных инфраволн. Это и полоса частот 5·10–3—10 Гц, и наличие постоянного фона в спокойных условиях, и резкое возрастание при геомагнитных возмущениях. Живые организмы постоянно находятся в этих существующих полях с переменной интенсивностью. Биосфера приспособлена к этому. Она как бы погружена в «незримый океан» инфраволн. Жизнь животного и растительного мира характеризуется необходимым наличием электрической активности, быстро протекающих колебательных процессов. С ней, в частности, связана и работа мозга и сердца.
Исследования электрических колебаний в организме играют большую роль в медицине. Это, например, широко применяемые кардиограммы, энцефалограммы. Любопытно, что ритмы биологических объектов, в частности, электрической активности мозга, сердца и других органов, по существу, находятся в том же диапазоне частот 10–3—10 Гц), что и частоты инфраволн. И вполне возможно, что наличие указанных полей являлось необходимым условием возникновения жизни на Земле. «Как в плазме крови сохранились «воспоминания» о жизни в океане наших предков (состав химический их одинаков), так и в режиме некоторых биоэлектрических процессов слышатся отзвуки того электромагнитного океана, в присутствии и при участии которого зарождалась жизнь», — пишет нейрофизиолог Ю. А. Холодов, систематизировавший большое число данных по воздействию электромагнитных полей на организм. Согласно этим данным существенную роль играет не только усиление электромагнитных полей, но и их ослабление. И у растений и у животных при длительном пребывании в экранируемых камерах появляются опухоли.
Отмечается увеличение числа раковых заболеваний у людей со снижением геомагнитного поля (соответствующий вывод связывается с нарушением регуляции клеток в отсутствие переменного поля). Различные биофизические и биологические исследования говорят о существенном действии обоих типов волн на живые организмы. Хотя в конкретных процессах еще очень много неясного.
Среди биологических следствий, связанных с воздействием электромагнитных инфраполей, следует отметить изменение проницаемости биологических мембран, кальциевого обмена в клетках, электрической активности мозга, биохимических процессов, перераспределение РНК в цитоплазме, слипание эритроцитов. К сожалению, многочисленные имеющиеся данные не сложились пока еще в единую теорию биологического действия электромагнитных полей (и, в частности, геомагнитных пульсаций).
По воздействию инфразвука на живые организмы по его восприятию имеется пока существенно меньше данных, чем по электромагнитным полям. В последнее время в экспериментах, проведенных в США (Корнельский университет), обнаружили, что голуби слышат инфразвук (человеческое ухо не воспринимает частоты ниже 10—20 Гц). Это означает, что птица может слышать находящуюся совсем в другом месте грозу, шум в горах, возможно, даже пульсацию ионосферы, т. е. гораздо шире воспринимать внешний мир, чем люди, «заглядывая» за горизонт на десятки и даже сотни километров.
Известно, что многие животные заранее чувствуют приближение различных стихийных бедствий, бурь, гроз. Это, по-видимому, также связано с тем или иным восприятием инфразвука. Что касается конкретных механизмов воздействия инфразвука на организм, то здесь данных мало. Зарегистрировано угнетающее действие на нервную систему и общее состояние организма при существенном росте его интенсивности.
Наряду с воздействием на конкретные живые организмы солнечная активность, по-видимому, может выступать как своего рода регулятор экологических отношений, и это оказывается биологически оправданным. Как уже говорилось, экологические соотношения носят неустойчивый колебательный характер. В литературе отмечалось, что уравнения, описывающие взаимодействия «хищник—жертва», имеют характер нелинейности, роднящий их с уравнениями динамической метеорологии. Конкретные исследования этого круга вопросов представляют, несомненно, большой прикладной интерес.
Добавить комментарий