Файл: Дубров, А. П. Геомагнитное поле и жизнь (краткий очерк по геомагнитобиологии).pdf

F ионосферы [495], температура верхней атмосферы [490, 491], холодные вторжения на Земле [43], образование фронтов и циклонов [111] и другие процессы тесно связа­ ны с изменением ГМП. Эти исследования укрепили мне­ ние о важной роли ГМП в динамике климато-метеороло­ гических процессов и явлений на Земле.

C другой стороны, биофизики, изучая действие естест­ венных электромагнитных полей на живые организмы

и наблюдая происходящие при этом изменения в физио­

логических и биохимических процессах, также обнаружи­ ли связь исследуемых явлений с солнечной активностью.

Результаты научных работ о влиянии солнечной активно­

сти на живые организмы подытожены в статьях различ­ ных специалистов в области медицины, биологии, сель­ ского хозяйства (см. сборники: Солнечная активность

и жизнь, 1967; Солнце, электричество и жизнь, 1969; Влия­ ние солнечной активности на атмосферу и биосферу Зем­

ли, 1971 и др.).

Исследования показали, что колебания функциональ­

но-динамических параметров живых организмов являются не случайным разбросом вокруг некоторой средней вели­ чины, а упорядоченными изменениями биологических характеристик под влиянием ряда факторов, в том числе

и гелиогеофизических воздействий. Обширные и всесто­ ронние исследования гелиобиологов тесно связаны с био­ ритмологией, учением о ритмических процессах в живых организмах [364, 480, 603]. В течение длптельпого време­

ни проводя непрерывные наблюдения за ритмикой самых разнообразных процессов в условиях константной внеш­

ней среды, исследователи [231, 421, 422] обнаружили значительное влияние на биологические процессы естест­ венных электромагнитных полей. В ходе подобных иссле­ дований (см. следующие главы) были получены данные, указывающие на биологическое действие ГМП. Таким образом, совершенно независимо развивающиеся процессы научного познания — геофизический и биофизический — свидетельствуют о влиянии ГМП на биосферу и приводят к формированию новых дисциплин — биогеофизики [51], изучающей влияние всех геофизических факторов на жи­

вые организмы и биосферу в целом, и геомагнитобиологии

как одной из ее ветвей.

24

ГЛОБАЛЬНОСТЬ И УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ СИНХРОННОГО ХОДА НЕКОТОРЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ГМП, как и гравитационное поле, является всепрони­

кающим и всеохватывающим физическим фактором.

Поэтому оно, в силу своих свойств, неизбежно должно оказывать влияние на процессы, происходящие на Земле

ив окружающем ее пространстве.

Овлиянии указанных факторов на биосферу можно судить по следующей интересной особенности. Исследова­ тели [89—91, 98, 99, 2'11, 332, 334, 336, 345, 421], в течение многих лет сравнивая разные биологические, физико-хи­ мические, химические, геофизические процессы, происхо­ дящие в различных частях земного шара, отметили, что они синфазны и синхронны. Синхронность прослеживали в резком одновременном изменении биологических явле­ ний: например, численности животных или насекомых, повторяемости и распространения эпидемий или эпизоотий, массовых миграций животных и насекомых вне сезонов,

а также в изменении клеточного состава крови у людей

ит. д.

Кроме того, наблюдали четкую синфазность колеба­ ний биологических процессов на. протяжении как года (сезонные ритмы), так и многих лет (когда учитываются показатели процессов в целом за год).

Отмеченная ритмичность может четко проявляться в одни годы и нарушаться в другие, ибо на любые процес­ сы, помимо действия геомагнетизма и гравитации, оказы­ вают влияние самые разнообразные факторы, механизм действия которых и точки приложения которых неиз­ вестны [42].

В качестве примера синфазного хода приведем рис. 4 [88, 92], на котором сопоставляются данные из работ трех различных исследователей [211, 344, 421], изучавших

в 1956 г. разнородные явления и процессы: состав крови

у человека, дыхание растений и течение физико-химиче­ ской реакции. Как видно на рис. 4, годовой ход трех раз­ личных процессов в географических пунктах, удаленных друг от друга на тысячи километров, почти полностью синфазен. Следует при этом отметить, что процессы изу­

г. Сочи, дыхание проростков картофеля — в термобароклаве

25

с помощью автоматических респирометров при полностью

константной внешней среде в г. Эванстоне, а гидролиз

глобальной синхронности и синфазности природных про­

цессов на Земле. Например, была обнаружена закономер­ ность в повторяемости экстремальных значений различ­

ных физико-климатических процессов [165] или в перио­ дичности прироста некоторых типов хвойных деревьев

[163, 248]. Было отмечено также [421], что в различных географических пунктах Земли годовые вариации фаз могут совпадать, например: способность водорослей вос­ станавливать нитраты, слабого гамма-излучения влиять на планарии и изменение скорости метаболизма у бобов

и роста травы. Однако наблюдались и случаи глобального нарушения хода биологических и физико-химических реакций [100]. Для изучения кратковременных явлений, протекающих синхронно на земном шаре при Смитсонианском институте создан специальный центр [430]. Глобаль­

ность синхронного хода различных и одинаковых про­

цессов была уже отмечена и раньше в гелиобиологии

[334, 528].

26

Обнаружена глобальность синфазного протекания та­

ких явлений, как рождаемость людей в разных странах

или динамика возникновения некоторых заболеваний, на­

дует отметить, что сами пункты находятся в различных

климатических зонах и что выявить подобную синхрон­ ность помогли перегруппировки медицинских данных

Рис. 5. Синхронность возникновения гипертонических кризов у людей,

солнечного календаря, сгруппированные по трехдневкам.

согласно солнечному календарю, где учитывается 27-днев­ ный период обращения Солнца вокруг своей оси.

Все приведенные факты о синфазности биологических

процессов, происходящих в различных точках земного шара, исключительные сами по себе, находят между тем простое объяснение, если предположить, что главным бинхронизирующим фактором является действие ГМП. Для

подтверждения правильности вывода о роли ГМП в воз­ никновении синхронности различных процессов в даль­ нейшем будут приведены примеры. Однако здесь сошлемся

27

Так, А. В. Ковальчук [139], анализируя многолетние данные о количестве эритроцитов и гемоглобина, нашел, что в разных городах СССР (Кировск, Петрозаводск, Москва, Тернополь, Ужгород) характер изменений их

аналогичен и связан с динамикой глобального изменения геомагнитной активности. Автор другого исследования

[568, 569, 570, 572] выявил сходство в динамике таких различных показателей, как рождаемость, смертность,

травматизм на производстве, аварии на дорогах, причем

все они имеют тесную связь с геомагнитной активностью и ионосферными возмущениями за тот же период вре­ мени. Таким образом, материалы, приведенные выше, сви­ детельствуют о глобальности и универсальности хода раз­

личных явлений, наблюдаемых как в разных (далеко удаленных) пунктах земного шара, так и в разных горо­ дах одной страны.

Синхронность различных процессов можно проследить

и в еще меньших пространственных масштабах. Напри­ мер, при анализе научно-исследовательских биологиче­ ских работ, проведенных на малых площадях, обращает на себя внимание значительное сходство в периодичности изменения процессов у разных объектов за один и тот же период времени. Часто самим исследователям эти факты кажутся необъяснимыми. Вот небольшой ряд примеров.

В 1966 г. при изучении процессов выделения корневы­

ми системами деревьев биологически активных веществ

(аллелопатия) и их накопления в древесной подстилке

в лесонасаждениях белой акации, дуба, сосны разного возраста было выявлено сходство аллелопатического ре­ жима. Автор [169], учитывая видовой состав деревьев,

с которыми проводил работу, пишет следующее: «Анализ полученных данных показывает, что напряженность алле­

лопатического режима во всех исследованных лесонасаж­ дениях изменяется однотипно» (курсив наш.— А. Д.). Эти данные были получены на территории одного лесничества

в Воронежской области. Другие авторы обнаружили, что такое же сходство прослеживается и у растений, расту­ щих на одном поле. Например, однотипная суточная рит­ мика дыхания свеклы (не только всего растения, но и от­ дельных листьев) в полевых условиях в каждый конкрет­

28

ный день исследования, несмотря на сильно изменяющие­

ся внешние условия [156]. Авторы [156] пишут: «Опыты обнаружили чрезвычайно неравномерный ход дыхания листьев сахарной свеклы... Следует отметить, что изломан­

ный ход дыхания у обоих исследованных листьев довольно

Рис. 6. Суточная ритмика дыхательной активности у различных организмов — средние значения активности в относи­

4 — мучной червь, 5 — бобы.

совпадал между собой, что заставляет предположить, что

кривые дыхания листьев направлялись общими фактора­ ми» (курсив наш.— А. Д.).

Впоследствии выяснилось, что не только у листьев

одного растения, но даже у самых различных объектов

(картофель, морковь, бобы, мучной червь, мышь, см. рис. 6) суточная периодичность дыхания очень сходна [422]. Такое сходство в ритмичности функций у разных организмов указывает на влияние единого действующего

фактора.

29

При изучении процессов (биохимических и физикохимических), происходящих в таких своеобразных фор­ мациях, как почва, также отмечена синхронность измене­ ния всех показателей. Укажем в качестве примера на дан­ ные работы Р. П. Барановой, содержащей точные даты исследования почв. Автор нашла, что годовой (сезонный) ход активности каталазы, аммиачного азота и подвижных форм железа весьма сходен в различных почвах при

исследовании их в одни и те же конкретные периоды вре­

мени. И это несмотря на то, что гидротермический режим в этих почвах, как отмечает автор [22], был различным: «...водный и температурный режим в течение всего веге­ тационного периода складывался на почвах по-разному» (курсив наш.— А. Д.).

Таким образом, при сравнительном анализе наблюдает­ ся необычная синхронность и синфазность самых разно­ образных проявлений жизнедеятельности в биосфере. Эту

в почве, но и ряд заболеваний у человека, причем период

проявления этой особенности может быть от нескольких часов до года и более. Возникают вполне закономерные вопросы: с чем же связана синхронность различных реакций и процессов в глобальных и локальных масш­ табах? Каковы причины, обусловливающие ее, если обычные внешние факторы (свет, температура, влаж­ ность, давление), как видно из цитируемых работ, не основная причина сходства в периодичности явлений и процессов?

Несомненно, нельзя объяснить указанные совпадения

хода столь различных явлений и процессов лишь случай­ ностью. Действительно, многочисленность совпадений в ритмике биологических процессов, протекающих в жи­ вых организмах, и физико-химических реакций, изучае­ мых в лабораторных условиях или в естественных сложных средах, подобно почвам, а также синфазность временных периодов дают основание предполагать суще­ ствование влияния единых факторов и закономерностей. Подтверждением неслучайности указанных явлений слу­ жат также масштабы их распространения (от глобальных,

когда они отмечаются в географических точках, удален­ ных друг от друга на тысячи километров, до расстояний в несколько сантиметров — на одном растении). На все

30