Электромагнитные поля в биосфере. Том 1 - Красногорская Н.
Скачать (прямая ссылка):
Известно, что поверхность -Земли защищена от действия УФ-излучения Солнца слоем озона. В последние годы обнаружено, что толща озоносферы зависит от солнечной активности(см., например, /447).Это приводит к тому, что вблизи края полосы поглощения озона (Л =290 нм) может меняться приземный поток УФ-излучения (несмотря на тс, что излучение Солнца в этом диапазоне длин волн вне атмосферы остается неизменным). Согласно /4^7, при переходе от максимума к минимуму солнечной активности поток может измениться для оредних широт в 1,5-2 раза, что весьма существенно, так как УФ-излучение на этих длинах волн обладает высокой биологической активностью. Бактерицидное, мутагенное и канцерогенное действие УФ-излучения обусловлено тем обстоятельством, что спектральная полоса Л =280-300 нм перекрывает край полосы поглощения важнейшего биологического ооединения - ДНК. Колебания потока УФ-излучения могут, следовательно, влиять на частоту мутаций микроорганизмов и некоторых простейших, а также приводить к физиологическим изменениям растительных организмов. Вероятно, именно с этими изменениями потока ультрафиолета связано наличие 11-летней цикличности в заболеваемости раком кожи у человека /45/.
В работе /467 обращено внимание на возможную экологичеокую значимость еще одного явления - относительно резкого возрастания при геомагнитных возмущениях в атмосфере концентрации радона ^22Вп. По невыясненным пока причинам во время магнитных бурь существенно возрастает выход из грунта газов (в том числе 22^Вп). Явление носит глобальный характер. Биологический эффект возрастания концентрации радона (в среднем во время магнитной бури примерно в 5 раз) двоякий /467: I) при вдыхании обогащенного радоном воздуха несколько увеличивается доза облучения иони-зирупцей радиацией внутренних органов; 2) в атмосфере (и во вдыхаемом воздухе) возрастает концентрация положительных ионов. Известно, что оба эти фактора могут вызвать физиологические сдвиги в организме. Неясно, однако, насколько они будут значительны. Как и в случае колебаний интенсивности УФ-излучения, влияние увеличения концентрации радона (если оно окажется реальным) относится к ограниченному кругу явлений.
Интенсивность галактических космических лучей, как хорошо известно, антикоррелирует с геомагнитной возмущенностью. Соответствующие изменения, однако, очень малы. Понижение интенсивности космических лучей в период магнитных бурь с внезапным началом (форбушзффект) обычно не превышает нескольких процентов, что соответствует ничтожному понижению дозы облучения на протяжении двух-трех суток. Мезду тем из-за описанного выше эффекта скачкообразного возрастания радиоактивности атмосферы доза облучения организма ионизирующей радиацией фактичеоки увеличивается. Ясно, что вариации интенсивности коомичеоких лучей не могут иметь существенного значения для обсуждаемой проблемы. Нет оснований также приписывать экологическое значение "классическим" вариациям геомагнитного поля, как это делается, например, в /147. Во время главной фазы магнитной бури величина горизонтальной составлявшей ШП в интервале времени порядка суток уменьшается на средних широтах на несколько сотен нанотесл
(~ 1% от невозмущенного значения). Предположение о том, что изменение напряженности МП на I# на протяжении суток может сопровождаться заметными физиологическими сдвигами каких-либо показателей организма, противоречит результатам магнитобиологических экспериментов. Следует отметить, что влияние солнечной активности на биосферу в некоторых случаях может быть обусловлено вариациями метеорологических факторов (изменения атмосферного давления, температуры, режима выпадения осадков), поокольку процессы в тропосфере до некоторой степени обусловлены солнечной активностью.
Общепризнано , что все биологические системы на всех уровнях организации функционируют в режиме автоколебаний, которые внешне проявляются как биологические ритмы - циклические изменения показателей жизнедеятельности организма (физиологических, биохимических, психических и т.д.). 5 обширной литературе по биоритмам накоплено множество наблюдений над периодическими изменениями разного рода параметров (см.п.1.2 наст.гл. и т.2, гл.1, пп.2.6, 2.3). Наиболее подробно изучены для многих' организмов полусуточный и суточный ритмы. Обнаружение ритма с периодом около семи дней дало основания поставить вопрос о естественном (а не историческом) происхождении календарной недели (некоторые иссле-ватели придают этому периоду особое значение; см.нацример, /477J. Кроме упомянутых ритмов, известны циклические изменения показателей жизнедеятельности человека с периодами около месяца (26-29 дней), полгода, год, около трех лет, около семи лет (так называемые ма1форитмы). На уровне систем организмов хорошо известны колебания численности некоторых популяций - "волны жизни" (с наиболее часто встречающимися периодами около трех-четырех и десяти лет).
При исследовании околосуточных (так называемых циркадных) ритмов установлено, что они могут быть принудительно оинхронизованы соответствующими изменениями факторов внешней среды, чаще всего - режимом освещенности. Синхронизация происходит по типу "захвата" частоты, как это имеет место для механических и электрических колебательных систем при подаче на них внешнего периодического сигнала. 5 связи с этим можно предположить .7487, что и другие общие закономерности, найденные в нелинейной теории колебаний, приложимы к биологическим осцилляторам -возможность, синхронизации очень слабым сигналом с малой величиной "расстройки", синхронизация по гармонике, биения на границе полосы синхронизации, параметрический резонанс и т.д. Вынуждающей сидой для биологических автоколебательных систем могут быть в принципе любые периодически меняющиеся фактор! внешней среды. К их числу следует, видимо, отнести климатические изменения (ооадки, средние температуры) и, конечно, факторы, рассмотренные выше, - ЭМП, инфразвук и др. Все эти параметры среды модулированы изменениями солнечной активности и долгопериодными приливными воздействиями Луны.
