Влияние Солнца на биологическую жизнь Земли
План
Введение
Глава I. Влияние Солнца на животных
Глава II. Влияние солнечной активности на человека
§ 1. Зависимость роста эпидемий от Солнца
§ 2. Взаимосвязь между активностью Солнца, нервной системой человека и смертностью
Глава III. Влияние Солнца на растения
Заключение
Список литературы
Введение
Ещё в древности человек ясно осознавал, что Солнце играет доминирующую роль в его жизни. Достаточно было человеку понять, что Солнце является главной причиной взаимосвязи смены дня и ночи с наступлением света или темноты, тепла и холода, чтобы по аналогии прийти к признанию того, что и все прочие явления в мире зависят в той или иной мере от небесного светила [2, 151].
Сегодня же в период возрастающей активности Солнца человек и другие составляющие биологической жизни на Земле – животные и растения, особенно зависимы от Солнца. Почему мы пришли к выводу, что солнечная активность возрастает? Учёными было подсчитано, что в прошлом 2010 году произошло 16 магнитных бурь, а годом ранее – всего 4 [8]. Если брать во внимание наступивший 2011 год, уже было зафиксировано несколько серьёзных геомагнитных событий. Отметим только самые важные из них.
Так, в ночь с 4 на 5 февраля по московскому времени зарегистрировано первое по значимости геомагнитное событие этого года (Кр=6). По принятой пятибалльной шкале, это была магнитная буря 2-го класса. За двое суток 16-17 февраля активная группа солнечных пятен принесла 23 значительных события: 20 вспышек С-класса и 3 вспышки М-класса. В ночь на 1 марта Земля вошла в мощный поток солнечного ветра и после этого всю неделю пребывала в этом потоке, при этом наблюдались умеренные геомагнитные бури[8].
В сегодняшнее непростое время важно правильно понимать вопрос о влиянии Солнца на Землю. Во-первых, для правильного понимания данного вопроса, необходимо, наряду с влиянием на человека, всецело изучить, какая зависимость от Солнца проявляется у животных и растений. Во-вторых, наука должна не только наблюдать, но и уметь предсказывать возмущения на Солнце и магнитные бури, вытекающие из них. Развивая новые технологии, человечество только увеличивает свою зависимость от Солнца, это касается, например, энергосистем или систем глобального позиционирования GPS. Любая вспышка на Солнце может нарушить их работу.
Без знания и понимания актуальности вопроса о зависимости биологической жизни на Земле от Солнца учёные не смогут на серьёзном уровне применять наземные и космические датчики и системы отображения для рассмотрения деятельности в различных глубинах солнечной атмосферы. А предсказатели космической погоды не увидят смысла в анализе 27-дневного цикла солнечной активности для информирования населения о вероятности вспышек на Солнце в течение недели или месяца.
В данной работе мы постараемся раскрыть, каким образом влияет Солнце на биологическую жизнь Земли. Для этого последовательно рассмотрим влияние Солнца на животных, затем на человека, и в конце на растительный мир планеты.
Глава I. Влияние Солнца на животных
Ещё в XIX веке учёными был проведён ряд исследований. Выяснилось, что ультрафиолетовые лучи Солнца последовательно сперва возбуждают, а затем угнетают клетки животных, что объясняется раздражением плазмы клеток. Под влиянием света происходит повышение окислительных процессов в клетках и усиление газового обмена живой мышечной и нервной ткани [2, 115].
Свет оказывает воздействие на движение мерцательного эпителия пищевода лягушки. Регенерация тканей протекает несравненно быстрее на свету, чем в темноте. Внутриклеточная жизнь также находится в известной зависимости от света: ультрафиолетовые лучи, при посредстве образуемой ими перекиси водорода, влияют на диастазы. Имеются указания о действии солнечного света на гипобронхиальные железы брюхоногих моллюсков [2,116].
Очень важным следует считать изменение газообмена у животных под влиянием солнечного света. Молешотт еще в 1855 году показал на целом ряде животных, что свет вызывает увеличение поглощения кислорода и усиление выделения углекислоты.
Ряд авторов такие, как Шмидт и Фубини нашли большую потерю веса у кошек и лягушек на свету, чем у тех, которые развивались в темноте. Однако существует противоположное мнение о влиянии света на вес (его сформулировал учёный XIX века В.А. Борисов); полагают, что свет возбуждающе действует на организм, что содействует усилению усвоения пищи; результатом этого может быть прирост в весе животных и увеличение их роста.
Исследователей Байкала давно интересовала одна из его наиболее интригующих загадок - так называемые "мелозирные годы", когда в весеннем планктоне подо льдом интенсивно развиваются крупноклеточные виды водорослей, давая вспышку в величине биомассы в десятки раз по сравнению с обычными годами. Несмотря на неоднократные попытки раскрыть секрет этих "мелозирных лет", явление до последнего времени оставалось непонятным. Лишь недавно учёными было установлено, что циклы развития весеннего фитопланктона резонансно сопряжены с циклами солнечной активности См. [4]. В многолетней динамике всплески биомассы, как правило, 3-кратно укладывались в 11-летние отрезки времени с интервалами 4, 3 и снова 4 года, причем концы этих отрезков ложились на пики солнечной активности, но иногда интервалы между вспышками удваивались и три "мелозирных года", наблюдались уже на вдвое более длинном отрезке в 22 года (с 1968 по 1990 гг.) [4, 65]. В итоге была обнаружена взаимосвязь между уровнем солнечной активности и длиной циклов весеннего фитопланктона.
Фитопланктон далеко не уникален в своём подчинении солнечно-земным ритмам, существуют подобные закономерности и в жизни других представителей флоры и фауны. Уже в XXI веке можно утверждать, что солнечным ритмам подчиняются стада крупнорогатого скота в своих миграциях, птицы в перелетах, циклы размножения бактерий и вирусов часто коррелируют с ритмами Солнца.
Таким образом, из рассмотренных выше примеров можно заключить, что Солнце, а главным образом солнечная активность и солнечный свет оказывают влияние на жизнь животных.
Перейдём к рассмотрению влияния Солнца на человека, как одного из особенных представителей царства животных.
Глава II. Влияние солнечной активности на человека
§ 1. Зависимость роста эпидемий от Солнца
Как Солнце может быть связано с ростом заболеваемости?
Изучая, например, ход холерных эпидемий по эпидемиологическим исследованиям и сопоставляя даты последовательного развития холеры с датами в периодической деятельности Солнца, по мнению Чижевского, можно чётко заметить, что увеличение, расширение и ожесточение холерных пандемий идут параллельно с увеличением интенсивности пятно-образовательного процесса на Солнце. Эпохи затишья и движения холеры совпадают с падением солнечной активности. Прекращение эпидемий обычно падает на начальные месяцы минимума солнечной активности [3, 305].
Обратимся к другой эпидемии – эпидемии гриппа. Изучая распределение эпидемий гриппа во времени, советский учёный Александр Леонидович Чижевский пришёл к выводу, что распределение это не произвольно, а, наоборот, обнаруживает известную закономерность. Эта закономерность в распределении гриппозных эпидемий во времени, стоит в причинной связи с известными колебаниями в солнечной активности. Анализ явления позволяет определить, какие моменты в периодической деятельности Солнца наиболее благоприятствуют возникновению и развитию гриппозных эпидемий и какие моменты им не благоприятствуют. В то время как в годы минимального напряжения в деятельности Солнца встречаются небольшие и пространственно изолированные эпидемии, за незначительным исключением, в годы резких подъемов солнечной активности гриппозные пандемии стихийно схватывают огромные территории и уносят наибольшее число жертв [2, 125].
§ 2. Взаимосвязь между активностью Солнца, нервной системой человека и смертностью
Каково влияние Солнца на нервную систему человека? Как его активность сказывается на увеличении смертности?
В работах неоднократно упомянутого нами Чижевского было доказано, что возмущения на Солнце (извержения, взрывы, вспышки) тотчас же оказывают действие на нервную систему людей См. [2]. Более поздние исследователи данного вопроса дополнили его новыми данными. Оказалось, что микро пульсации магнитного поля Земли (с частотами от нескольких герц до нескольких килогерц), вызванные солнечным ветром, накладываясь на магнитные бури и ураганы, заметно сказываются на нервном состоянии человека. При частоте пульсации 2-3 Гц увеличивается время реакции на внешние световые и звуковые сигналы, появляется заторможенность, медлительность, ухудшается сообразительность. Это становится причиной несчастных случаев и травматизма на транспорте. Частота в 1 Гц влияет на психику иным образом — вызывает тоску без видимых причин, страх вплоть до паники [6, 14]. С микро пульсациями также связывают увеличение числа заболеваний сердечнососудистой системы человека.
Исследования показали, что в день, когда на Солнце происходит вспышка, число случаев инфаркта миокарда увеличивается примерно вдвое и достигает максимума на следующий день после вспышки, когда начинается магнитосферная буря. В дни усиления солнечной активности увеличивается количество случаев суицида, у тяжелобольных снижается активность иммунной системы, обостряются маниакальные наклонности у психически больных людей [6, 15].
Таким образом, на основании научных исследований, можно прийти к выводу, что солнечная активность является одним из факторов роста эпидемий, оказывает влияние на нервную систему человека и может способствовать увеличению смертности среди народонаселения.
Теперь перейдём к описанию влияния солнечной активности на растения.
Глава III. Влияние Солнца на растения
Можно выделить прямое и опосредствованное влияние солнечной активности на растения. Типичным примером прямого влияния является фотосинтез. Без солнечного света он невозможен. Солнечный свет является одним из наиболее важных для жизни растений экологических показателей [7]. Он поглощается хлорофиллом и используется при построении первичного органического вещества. Лучистая энергия Солнца действует на клетки растения непосредственно.
Примером опосредствованного влияния является зависимость толщины годичного прироста деревьев от солнечной активности. В данном случае, по мнению учёных, космические факторы изменяют атмосферную циркуляцию (количество осадков и температуру воздуха), что приводит к изменению климата, а эти изменения, в свою очередь, влияют на развитие растений. Мы же видим только конечный результат — толщину годичного кольца данного дерева.
Этой проблемой подробно занимался А. Дуглас. Он стремился выбирать долгоживущие деревья, что дало ему возможность проследить влияние солнечной активности на рост деревьев в течение веков и даже тысячелетий. Первое, на что обратил внимание Дуглас, было то обстоятельство, что на срезах секвойи, имеющих тысячи годичных колец (3200 лет), обычно чередуются годичные кольца быстрого роста (большой толщины) и годичные кольца медленного роста (тонких) См. [5]. Исследования показали, что при минимальной активности Солнца растения развиваются быстрее. Надо иметь в виду, что развитие растения зависит и от типа данного леса, и от температуры во время вегетационного периода, и от увлажнённости леса. Однако, несмотря на все это, во всех изменениях годичных колец различных деревьев выявляется определенная их зависимость от солнечной активности.
Заключение
солнце активность смертность народонаселение
Солнце является основой жизни на Земле. Это неоспоримый факт.
Из первой части нашей работы мы заключили, что Солнце, а главным образом солнечная активность и солнечный свет оказывают влияние на жизнь животных, их жизнь зависит от Солнца.
Из второй части, опираясь на научные исследования, мы пришли к выводу, что солнечная активность является одним из факторов роста эпидемий и увеличения смертности среди людей. Т.е. человек, что очевидно, в той или иной мере зависим от состояния светила, например, мы очень подвержены влиянию магнитных бурь, которые происходят в результате вспышек на Солнце. К тому же, процесс образования пятен на Солнце, по-видимому, влияет на интенсивность эпидемий.
Наконец, описывая влияние Солнца на растения, мы подчеркнули, что без солнечного света растения не смогут развиваться (фотосинтез невозможен без лучистой энергии Солнца). При этом оказывается, научно доказана зависимость толщины годичного прироста деревьев от солнечной активности.
Итак, на основании примеров, предложенных в данной работе, мы ещё раз убедились в том, что без Солнца жизнь на Земле невозможна, в том числе выживание человека, как биологического вида, животных, а также растений. Ведь именно животные, человек и растения являются составляющими биологической жизни на планете Земля.
Список литературы
Горбачев В. Концепции современного естествознания: учебник / В. Горбачев. - М.: ОНИКС 21 век, 2005. — 672 с.
Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь / А. Л. Чижевский. – М.: Мысль, 1976. – 367 с.
Чижевский А.Л. Космический пульс жизни / А. Л. Чижевский. – М.: Мысль, 1995. – 766 с.
Бондаренко Н.А. Солнечные ритмы фитопланктона озера Байкал / Н.А. Бондаренко. – Иркутск: Изд-во Лимнологического института СО РАН, 2005. – 150 с.
Дуглас А. Жизнь, вселенная и всё остальное / А. Дуглас. – СПб.: Эксмо, 2002. – 324 с.
Каменцев Л. Исследования Солнца / Л. Каменцев // Машины и механизмы. – 2009. - №10. – С. 14-15.
Влияние солнечного света на растения: URL: http:// www.floralworld.ru /care/light.html
Солнечная активность воскресла: URL: http://www.gismeteo.ru /news.n2?item=63433473260