Заключение

Согласно исследованиям А.М. Кузина [Кузин, 2002], природная радиация является необходимым условием для нормальной жизнедеятельности. Логично, что в этом случае значительные временные вариации ПРФ, сравнимые с самим ПРФ, должны отражаться на определенных биопроцессах. Отсюда проистекает необходимость отслеживания организмами приливных ритмов ПРФ, развития циркапри- ливных часов и сигнализации. Кроме того, приливные вариации ПРФ могут способствовать выживаемости посредством синхронизации, координации различных процессов в организмах и экосистемах, например, координируя время репродуктивного развития с оптимальными внешними условиями, синхронизируя другие физиологические процессы, а также поведение различных организмов. Возможно, в прошлые эпохи с более высоким уровнем ПРФ эти явления и адаптивное значение приливных вариаций ПРФ были более выражены, но соответствующие механизмы в ряде случаев могут проявляться и сейчас.

Можно предположить, что синхронизация биопроцессов с приливными вариациями мощности природной радиации может проявляться не только в постоянных лабораторных условиях, но и в естественных, о чем свидетельствует ряд экспериментальных фактов (см. п. 8.2). Приливные вариации ПРФ могут частично обусловливать синхронизацию с приливом физиологических процессов и поведения ряда организмов, обитающих в прибрежной зоне.

Особые фазовые соотношения в системе Солнце — Земля — Луна, например новая и полная Луна, солнечные и лунные затмения, соответствующие особенностям в распределении приливных напряжений в геосреде, должны давать особенности и в активности определенных биомолекул, сигнальных путей, генов и соответствующих биопроцессов. На фазах новой и полной Луны имеют место максимальные приливные напряжения и деформации в геосреде, максимальная активность радона, что может обусловливать экстремальные значения биологической активности и роста (в каких-то случаях могут активизироваться и ингибирующие системы). Это позволяет объяснить, в частности, причины обнаруженного в [Vorobeitchikov et al., 2004] ускорения размножения кишечной палочки Е. Coli в периоды новолуния и полнолуния.

Миграцию газов к земной поверхности определяет, наряду с другими факторами, атмосферное давление. Вариации атмосферного давления могут быть вызваны такими факторами, как циклоны и антициклоны, перемещения атмосферных фронтов. В области влияния разломных зон в геосреде установлена высокая отрицательная корреляция (коэффициент корреляции 0,82 для измерений в зоне влияния Ногинской тектонической структуры) между объемной активностью подпочвенного радона и атмосферным давлением [Спивак, 2009]. Наблюдается, дополнительная к приливной, периодичность вариации активности радона, вызванная барическими вариациями циклонического происхождения [Спивак, 2009]. Так, при циклонических явлениях в зоне Ногинского разлома при вариациях давления в пределах 900 -1100 гПа активность подпочвенного радона варьирует в диапазоне приблизительно 1000 - 2000 Бк/м3, так что вариации ПРФ сравнимы со средним уровнем ПРФ. Поэтому определенные биопроцессы могут в рамках рассмотренных механизмов модулироваться и атмосферным давлением.

Обнаружено, что вариации геомагнитного поля также модулируют скорость роста корней [Barlow et al., 2013]. Поскольку « концентрация такого основного источника атомной радиации природного радиоактивного фона, как радона, в приземной атмосфере подвержена значительным колебаниям, зависимым от ... геомагнитной обстановки окружающей среды» [Кузин, 2002. С. 71], то рассмотренные механизмы могут быть предложены и для объяснения этого явления. Установлено, что достаточно сильные вариации естественного геомагнитного поля (магнитные бури), а также искусственные электромагнитные воздействия (мощные электромагнитные импульсы МГД-генератора) могут влиять на сейсмичность [Закржевская и Соболев, 2002; Тарасов и Тарасова, 2011] и сейсмический шум в диапазоне по крайней мере 10 — 20 Гц [Сычева и др., 2011]. Солнечные вспышки и вызванные ими магнитосферные и ионосферные возмущения индуцируют в земной коре импульсные токи, которые, как и электромагнитные импульсы, возбуждают в ней колебания. Полагают, что эти даже очень слабые по амплитуде вибрации в широком диапазоне частот активируют рост трещин и подвижки структурных блоков разного размера, что приводит к повышению сейсмоакустической эмиссии и сейсмической активности [Сычева и др., 2011]. Резкое возрастание амплитуды микросейсмических колебаний (частоты 0,5 — 7 Гц) наблюдается во время полного солнечного затмения и, с небольшим запаздыванием, после магнитных бурь, причем спектр колебаний расширяется [Попова и др., 2011]. Кроме того, геоакустическая эмиссия горных пород (частоты по меньшей мере 30 — 160 Гц) может модулироваться сверхнизкочастотным полем атмосферного происхождения [Гаврилов и др., 2011]. Полагают, что все эти явления носят триггерный характер, инициируя высвобождение накопленной в геосреде энергии. Интенсификация микросейсмических колебаний сама по себе должна была бы увеличить радоновые эманации. Вместе с тем, данные наблюдений свидетельствуют о влиянии микросейсмических колебаний различного частотного и амплитудного состава на вариации характеристик промежутков между структурными блоками геосреды, на уменьшение сцепления между смежными блоками, на увеличение их подвижек [Адушкин и Спивак, 2012]. Амплитуды фоновых микросейсмических колебаний в диапазоне частот по крайней мере 0,01 — 10 Гц определяют с высокой вероятностью вариации интенсивности релаксационных процессов, сопровождающихся поворотами и сдвигами структурных блоков разного размера [Там же]. Данный диапазон частот соответствует всем вышеприведенным, поэтому имеется основание предположить, что указанные выше факторы модулируют блоковые подвижки и, следовательно, эманацию радона. Можно предположить поэтому, что указанные воздействия модулируют и биопроцессы.

К аналогичной модуляции биопроцессов должно приводить и космическое излучение с образующимися вследствие него радионуклидами, а также нейтронами, если индуцируемые им вариации радиоактивности сравнимы с ПРФ. Также динамика геосреды может значительно модулировать поле эманаций радона [Там же] и, значит, согласно изложенному выше определенные биопроцессы. Эта модуляция может, в принципе, служить индикатором соответствующих процессов в геосреде, атмосфере и магнитосфере, в частности предвестников землетрясений (перед землетрясениями активность радона может резко возрастать).

Изменения активности радона при приливах и барических вариациях атмосферы в большей степени проявляются в областях с контрастными по сравнению с окружением свойствами, с повышенной деформируемостью вещества, в зонах, где аккумулируется энергия деформационного воздействия или движения флюидов, в частности в разломных зонах [Спивак, 2009]. Именно в таких областях будет наиболее выражен эффект синхронизации биопроцессов и триггерных воздействий на геосреду.

В таких областях синхронизация физиологических циклов, в частности созревания и размножения, и поведения ряда организмов с лунно-солнечным приливом должна быть особенно выражена. Учет этого обстоятельства может иметь экологическое и экономическое значение.

Исследования в этом направлении могут найти применение в здравоохранении, сельском хозяйстве, лесной отрасли.

Рассматриваемый механизм может вносить вклад в формирование корреляций в распределениях амплитуд флуктуаций определенных биопроцессов с повышенной вероятностью обнаружения подобных форм распределений с периодами около 24 часов и 27 дней, а также при измерениях, проведенных в разных местах в одно и то же местное время, в соответствии с [Шноль, 2001], причем с ростом географической широты эффект будет ослабляться с уменьшением приливной силы.

Таким образом, гравитационный прилив и некоторые другие триггерные слабые воздействия на геосреду, включая барические вариации в атмосфере, а также динамика самой геосреды, будучи способными значительно модулировать эманации радона-222, радона-220 и других радиоактивных элементов, могут посредством описанных выше механизмов являться регулятором различных биологических процессов и ритмов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >