WWW.NAUKA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, издания, публикации
 


Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 ||

«Космические факторы эволюции биосферы и геосферы Междисциплинарный коллоквиум МОСКВА 21–23 мая 2014 года СБОРНИК СТАТЕЙ Санкт-Петербург Сборник содержит доклады, представленные на ...»

-- [ Страница 11 ] --

Метахромазия (от греч. - – между, после, через, следование за чем-либо, переход к чему-либо другому, перемену состояния, и сhroma – цвет) обозначает свойство клеток и тканей окрашиваться в тон, отличающийся от цвета красителя. Для выбранных клеточных структур характерно окрашивание волютиновых гранул микроорганизмов в 3 различных цвета (соответственно – МТХ = 1, МТХ = 2 и МТХ = 3), причем окраска изменяКосмические факторы эволюции биосферы и геосферы»

ется в зависимости от вариаций параметров космической погоды (Рисунок 1).

Текущий 24 цикл солнечной активности является необычным как изза затянувшегося минимума 2005–2009 годов, так и из-за особенностей динамики параметров космической погоды (см. доклад В.Н. Обридко). Необычной, не соответствующей традиционной синусоидальной привязке минимум – максимум солнечной активности, оказалась и динамика биомедицинских показателей. Начиная с 2004 года, статистическое распределение индивидуальных биомедицинских параметров существенно отличается от нормального не только в позиционировании центрального пика, связанного с кратковременными вариациями факторов космической погоды, но и наличием нескольких пиков, отражающих долговременные переходные адаптационные процессы изучаемого биообъекта. Двугорбое распределение 2004–2006 гг. свидетельствует о наличии минимум двух адаптационных программ реагирования на внешние воздействия. В 2004–2006 годах произошло изменение всех статистических распределений биомедицинских параметров [5]. На Рисунке 2 приведена динамика ар-индекса геомагнитной активности и основных параметров распределения значений проводимости акупунктурных точек в 2002–2012 гг. Период накопления данных для оценки параметров распределения составлял два месяца. Число измерений в каждый такой период – от 17000 до 45000. На всех трех графиках виден резкий излом параметров распределения в 2005 г.

Наблюдаемое явление не является артефактом измерений. То, что в процессе измерений не произошло сдвига начала отсчета или изменения масштаба шкалы прибора вытекает из наличия обсуждаемого излома на графике эксцесса (Рисунок 2в). Как известно, значение эксцесса инвариантно относительно преобразования точки нулевого отсчета или изменения масштаба. На всех графиках Рисунка 2 видно существование устойчивых трех периодов статистических параметров в биомедицинских данных:

период 2001–2003 года, период 2004–2006 года с изломом всех параметров в середине 2005 года, и период с 2007 года по 2012 год. В настоящее время отношение ежедневной средней по группе проводимости акупунктурных точек к среднеквадратичному отклонению превышает соответствующие значения периода 2001–2003 годов в три раза, а статистическое распределение параметров существенно отличается от гауссовского. На Рисунке 2б период одновременной перестройки солнечно-земных связей и биологических параметров выделен серым цветом.

Похожие результаты о смене адаптационных программ реагирования в 2005 и 2010–2011 годах были получены Е.Н. Громозовой при работе уже не с людьми, а с эталонными клеточными структурами Accharomyces cerevisiae. На рисунке 3 представлена динамика числа состояний с МТХ = 3 для эталонных клеточных структур Аccharomyces cerevisiae в 2002–2012 годах. В период с конца 2004 года по середину 2006 года сред

–  –  –

нее число событий за 2 месяца равно 0,1 вместо 5 за предыдущий период и 21 – за последующий.

Рис. 2. а) ар-индекс геомагнитной активности за период 2002–2012 гг. (серым цветом выделен период перестройки солнечно-земных связей); б) отношение среднего по группе значения проводимости выделенных участков кожи к среднеквадратичному отклонению этого параметра за 2002–2012 годы (серым цветом выделен период перестройки солнечно-земных связей); в) динамика эксцесса среднего по группе значения проводимости выделенных участков кожи за 2002–2012 годы.

–  –  –

Рис. 3. Динамика числа состояний с МТХ = 3 для эталонных клеточных структур Аccharomyces cerevisiae в 2002–2012 годах. В период с конца 2004 года по середину 2006 года среднее число событий за 2 месяца равно 0,1 вместо 5 за предыдущий период и 21 – за последующий.

Аналогичный результат о резком уменьшении смертности в 2004– 2005 годах по Республике Саха (Якутия) получен С.Н. Самсоновым. Схожесть результатов свидетельствует об адаптационной подстройке биологических объектов различного уровня организации к единому внешнему фактору, скорее всего – к необычному течению 23–24 цикла солнечной активности.





Поэтому предлагаемое нами объяснение – наличие одновременных изменений на графиках всех рассматриваемых параметров биомедицинского распределения свидетельствует о смене программ реагирования биообъектов при возникновении значительных изменений в общепланетарных параметрах внешней среды. График среднеквадратичного отклонения заставляет предположить смену биотропного агента космической погоды, начавшуюся примерно за 2 года до обсуждаемых событий, в сентябреоктябре 2003 года. Какие это могли быть изменения?

В 2004–2006 годах произошла перестройка солнечно-земных связей, которая затронула целый комплекс факторов: динамику магнитных полей Солнца, параметров космической погоды и солнечного ветра, а также характер геомагнитной активности [6]. Например, в 2004–2005 годах изменилось соотношение количества геомагнитных бурь с внезапным и постепенным началом. До 2003 года развитие цикла было достаточно традиционным, и к 2005 году ожидался минимум числа солнечных пятен. Однако затем с 2005 года началось то, что принято называть «затяжным минимумом». Число пятен медленно убывало, но резко исчезли и другие источники геомагнитных возмущений (корональные дыры и корональные выбросы). Все это привело к резкому спаду интенсивности геомагнитного поля в «Космические факторы эволюции биосферы и геосферы»

2004–2006 годах. Качественные изменения в геомагнитных возмущениях и статистических распределениях биологических параметров произошли практически синхронно как раз в сентябре–октябре 2005 года. В течение 2003–2004 годов произошли существенные изменения динамики ар-индекса геомагнитной активности, и уменьшение ее амплитуды после середины 2005 года до значений, в последний раз наблюдавшихся в 1965годах (Рисунок 2а). Средние значения ар-индекса до и после выделенного периода равны, соответственно, 13.1 нТ и 7 нТ. С началом 24 цикла в 2008–2009 годах странности не исчезли. Текущий цикл солнечной активности остался невысоким, но даже для такого невысокого цикла количество нестационарных явлений непропорционально мало. Имеющиеся в солнечно-земной физике аналитические прогнозы позволяют предположить наступление в ближайшем будущем длительного многолетнего периода пониженной солнечной активности, аналогичного Маундеровскому минимуму 400-летней давности.

В связи с вышесказанным можно сформулировать следующие новые направления исследований эволюционных аспектов биотропного воздействия космических факторов, которые будут активно развиваться в ближайшее десятилетие:

1. Изучение (на современном клеточном материале) характерных времен возникновения реакции и определения порога разрушения эталонных клеточных структур для воссоздания (моделирования) биотропных параметров активности древнего Солнца.

2. Изучение современного отклика биосистем на космофизические факторы как атавистической реакции на изменение условий среды обитания.

3. Построение теоретических моделей с учетом возможных интенсивностей излучений, воздействовавших на биосферу в прошлом.

4. Изучение пространственно-временных масштабов и физико-химических условий формирования жизни на Земле путем сопоставления полученных астрофизических космогеофизических результатов с геохимическими и палеонтологическими данными для верификации, как современной модели солнечного динамо, так и имеющихся моделей эволюции биосферы.

5. Совокупное изучение экстремальных событий в эволюции гелиосферы, Солнца и биосферы.

Эволюция магнитных полей Солнца и динамика галактических космических лучей (ГКЛ) играют значительную роль в развитии биосферы Земли на протяжении всего периода зарождения и существования жизни.

Однако комплексное изучение фундаментальной проблемы динамической коэволюции Солнца, галактических космических лучей и биосферы в условиях раннего и современного Солнца до сих пор не проводилось. Особенно интересной является задача оценки максимальной интенсивности и «Космические факторы эволюции биосферы и геосферы»

вероятностной частоты экстремальных событий на Солнце и в гелиосфере за последние 4 млрд. лет. В рамках российско-украинского проекта «Роль нормальных и экстремальных гелиогеофизических процессов в эволюции биосферы» предлагается программа поиска космофизических факторов, существенных для зарождения, становления и эволюции современных биосистем. Предполагается объединение 2-х блоков исследований, экспериментального (на базе современных биосистем и баз данных о динамике космо-геофизических факторов 23–24 цикла солнечной активности) и теоретического (изучение современных солнечно-земных связей и процессов в гелиосфере эпохи формирования и развития ранней биосферы). Теоретическое исследование динамики раннего Солнца предлагается провести на основе сопоставления дифференциального вращения в различных режимах МГД-генерации. Изучение эволюции распределения космических лучей в Солнечной системе предполагается путем сбора и систематизации данных о потоках современных солнечных космических лучей (СКЛ) различных энергий. Для задач, связанных с распространением ГКЛ в гелиосфере и оценкой их максимально возможной интенсивности в процессе эволюции биосферы, использованы диффузионно-конвекционные уравнения переноса космических лучей. Уравнения рассматриваются для двух и трехслойных сред, моделируюших гелиосферу при наличии стоячей ударной волны, гелиопаузы и межзвездного пространства. Также предлагается экспериментальное изучение динамики современных биосистем (от организма человека до клеточных колоний) путем длительных мониторингов с использованием уже созданной разноширотной сети научных групп, и дальнейшее сравнение полученных данных с динамикой изменений космогеофизических параметров непосредственно в местах наблюдений. Совокупный анализ результатов биомедицинских и гелио-геофизических исследований позволит дать оценку роли экстремальных событий солнечной динамики и динамики ГКЛ в их собственной эволюции и эволюции биосферы за последние 4 млрд. лет.

Работа поддержана совместным российско-украинским грантом укр_а №14-02-90424 «Роль нормальных и экстремальных гелиогеофизических процессов в эволюции биосферы».

Литература

1. Коллективная монография «Биотропное воздействие космической погоды» под редакцией М.В. Рагульской. 2010, Санкт-Петербург, Изд-во « ВВМ», 312 стр.

2. С.М. Чибисов, Г.С. Катинас, М.В. Рагульская. Биоритмы и космос: мониторинг космо- биосферных связей. – М.: Монография, с. 442.

3. Материалы международной конференции «Влияние космической погоды на человека в космосе и на Земле, Москва, 2012.

4. Gromozova E., Voychuk S., Grigoriev P., Vishnevsky V., Ragulskaya M. // "SUN and GEOSPHERE" International Journal of Research and Applications. 2012. Vol. 7, № 1. pp. 117–120.

«Космические факторы эволюции биосферы и геосферы»

5. Obridko V., Ragulskaya M., Rudenchik E., Khabarova O., Hramova E., Solar activity 23-24 cycles and structure of biomedical monitoring data, Tekhnologii zhivykh sistem (Technologies of live systems, ISSN 2070-0997), 2014, 11(3), 12-22, DOI: 10.13140/2.1.2980.4167

6. Obridko V.N., E.V. Ivanov, A. zg, A. Kilcik, V.B. Yurchyshyn, Solar Physics, (2012) 281:779– 792.

–  –  –

The article discusses the current state of the gained knowledge of the space weather’s impacts on the biosphere. The role of the modern chrono-biological investigations in the solving of the “young Sun problem” as well as their application to the tasks of the early stages of the terrestrial life forming is considered. The study of biotropic effects of modern space weather is possible answers to the question about of the formation for evolutionary and adaptive scenario of ancient biosystems functioning. Influence of cosmic rays, ultraviolet and geomagnetic field on early life has its signs in modern biosphere processes, which may be experimentally studied.

«Космические факторы эволюции биосферы и геосферы»

СПИСОК АВТОРОВ

–  –  –

Ответственный редактор – В.Н. Обридко Технический редактор Е.Л. Терёхина



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 ||
Похожие работы:

«ИТОГОВЫЙ СЕМИНАР ПО ФИЗИКЕ И АСТРОНОМИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ КОНКУРСА ГРАНТОВ 2006 ГОДА ДЛЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА 11 декабря 2006 г. Тезисы докладов Санкт-Петербург, 2006 Итоговый семинар по физике и астрономии по результатам конкурса грантов 2006 года для молодых ученых Санкт-Петербурга 11 декабря 2006 г. Тезисы докладов Санкт-Петербург, 2006 Организаторы семинара Физико-технический институт им.А. Ф. Иоффе РАН Конкурсный центр фундаментального естествознания Рособразования...»

«АРХЕОЛОГИЯ ВОСТОЧНОЕВРОПЕЙСКОЙ СТЕПИ  Жуклов А.А. К 80-ЛЕТИЮ САРАТОВСКОГО АРХЕОЛОГА И КРАЕВЕДА ЕВГЕНИЯ КОНСТАНТИНОВИЧА МАКСИМОВА Евгений Константинович Максимов родился 22 октября 1927 года в городе Вольске Саратовской области. В младшие школьные годы мечтал стать астрономом, в старших классах – кинорежиссером. Готовился даже выступить на диспуте в горкоме комсомола на тему «Кем я буду» с докладом о советских кинорежиссерах. Но после окончания школы подал документы на исторический факультет...»

«РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. С.А. ЕСЕНИНА БИБЛИОТЕКА ПРОФЕССОР АСТРОНОМИИ КУРЫШЕВ В.И. (1913 1996) Биобиблиографический указатель Составитель: заместитель директора библиотеки РГПУ Смирнова Г.Я. РЯЗАНЬ, 2002 ОТ СОСТАВИТЕЛЯ: Биобиблиографический указатель посвящен одному из замечательных педагогов и ученых Рязанского педагогического университета им. С.А. Есенина доктору технических наук, профессору Курышеву В.И. Указатель включает обзорную статью о жизни и...»

«Фе дера льное гос ударс твенное бюджетное учреж дение науки ИнстИтут космИческИх ИсследованИй РоссИйской академИИ наук (ИКИ РАН) ВАсИлИй ИВАНоВИч Мороз Победы и Поражения Рассказы дРузей, коллег, учеников и его самого МосКВА УДК 52(024) ISBN 978-5-00015-001ББК В 60д В Василий Иванович Мороз. Победы и поражения. Рассказы друзей, коллег, учеников и его самого Книга посвящена известному учёному, выдающемуся исследователю планет наземными и  космическими средствами, основоположнику отечественной...»

«200 ЛЕТ АСТРОНОМИИ В ХАРЬКОВСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ Под редакцией проф. Ю. Г. Шкуратова БИБЛИОГРАФИЯ РАБОТ ЗА 200 ЛЕТ Харьков – 2008 СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА 1. ИСТОРИЯ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ И КАФЕДРЫ АСТРОНОМИИ.1.1. Астрономы и Астрономическая обсерватория Харьковского университета от 1808 по 1842 год. Г. В. Левицкий 1.2. Астрономы и Астрономическая обсерватория Харьковского университета от 1843 по 1879 год. Г. В. Левицкий 1.3. Кафедра астрономии. Н. Н. Евдокимов 1.4. Современный...»

«Гастрономический туризм: современные тенденции и перспективы Драчева Е.Л.,Христов Т.Т. В статье рассматривается современное состояние гастрономического туризма, который определяется как поездка с целью ознакомления с национальной кухней страны, особенностями приготовления, обучения и повышение уровня профессиональных знаний в области кулинарии, говорится о роли кулинарного туризма в экономике впечатлений, рассматриваются теоретические вопросы гастрономического туризма. Далее в статье...»

«МЕЖДУНАРОДНАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ, ПРАВА, ФИНАНСОВ И БИЗНЕСА. КАФЕДРА: ЕСТЕСТВЕННО НАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН Н. К. ЖАКЫПБАЕВА, А. А. АБДЫРАМАНОВА АСТРОНОМИЯ Для студентов учебных заведений Среднего профессионального образования Бишкек 201 ББК-22.3 Ж-2 Печатается по решению Методического совета Международной Академии Управления, Права, Финансов и Бизнеса. Рецензент: Орозмаматов С. Т. Зав. каф. Физики КНАУ кандидат физмат наук доцент. Жакыпбаева Н. К. Абдыраманова А. А. Ж. 22 Астрономия – для студентов...»







 
2016 www.nauka.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Книги, издания, публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.