|
|
Связь космической реальности с
нами гораздо глубже и обыденнее, чем мы думаем
В. И. Вернадский
В истории науки можно проследить (и такова диалектика
развития) противоборство и соперничество двух концепций. Согласно первой все
происходящие на Земле явления рассматриваются протекающими строго автономно.
Вторая концепция допускает решающее вмешательство в развитие земных процессов
со стороны внешних (космических) влияний. Эта концепция — в форме мифа или
элемента натурфилософских построений — может быть прослежена до глубокой
древности (люди — дети Солнца).
К середине прошлого столетия, однако, в европейской науке
идея внешних влияний представлялась большинству ученых малопривлекательной
или даже лженаучной. Так, в 1892 г. лорд Кельвин, один из крупнейших научных
авторитетов той поры, выступил с категорическим отрицанием наличия связи
между магнитными бурями и солнечной активностью. Его аргументы носили
умозрительный характер и полностью игнорировали накопившийся уже в течение
четырех десятилетий материал наблюдений. В нашем столетии (в 30-е годы) еще
более жесткую оппозицию встречали какие-либо данные или соображения,
указывающие на возможное влияние солнечной активности на медико-биологическио
явления.
Позиция теоретиков была обусловлена объективными
причинами. Во-первых, представление о высокой степени изоляции биосферы от ее
космического окружения служит хорошим «приближением» на определенном этапе
исследований. Пока экологические дисциплины (биометеорология, климатологическая
медицина и т. п.) только формировались, оно было вполне допустимо для
описания многих явлений. Само возникновение биосферы и ее эволюция, казалось
бы, невозможны без эффективного «ограждения» от космической среды, враждебной
для жизни.
Второй, не мёнее важной причиной было отсутствие знаний о
природе космической среды. А можно ли строить модели, описывающие влияние
солнечной активности на биосферу, без количественных данных о том, что и
когда меняется в околоземном космическом пространстве в связи с изменениями
на Солнце? Воздействие со стороны космоса и в самом деле кажется невозможным,
если космическую среду представить «пустотой», в которой ничего не
происходит. Более того, ведь необходимо еще и знать, как трансформируются и
перерабатываются в защитных оболочках Земли всякого рода возмущения,
связанные с капризами космической «погоды».
Предпосылки для теоретического обсуждения проблемы
появились только после запусков первых искусственных спутников Земли, тогда
стали проводиться непосредственные исследования окружающего нас космического
пространства. В наши дни, когда для практических целей функционирует
специальная служба Солнца, вопрос о воздействии космоса на биосферу
представляется вполне правомочным и не встречает уже такого тотального
непонимания, как полвека назад.
Следует отдать должное смелости и проницательности тех
ученых, которые размышляли над проблемой космических влияний еще в прошлом
столетии. Так, известный шведский физико-химик С. А. Аррениус,
интересовавшийся и космической физикой, вероятно, одним из первых четко
осознал, что это влияние реализуется через физический агент электромагнитной
природы, параметры которого меняются под воздействием каких-то процессов в
космосе, связанных, в частности, с Солнцем.
Однако основное развитие данная проблема получила лишь в
нашем столетии. Большую роль в этом отношении сыграли работы известного
советского ученого А. Л. Чижевского (1897—1964). Он, в частности, на огромном
статистическом материале изучил зависимость эпидемических катастроф от солнечной
активности. Это позволило связать проблему космических влияний с другой
важной проблемой — биологическими ритмами. A. JI. Чижевский, по-видимому,
первым обнаружил широкую распространенность космобиологических явлений и
понял, что они представляют собой общебиологическую закономерность.'Он же
неоднократно указывал на важность электромагнитных явлений в реализации связи
солнечная активность — биосфера.
Существенный вклад в изучение рассматриваемойпроблемы
внесли и некоторые другие отечественные и зарубежные исследователи. Были
выявлены корреляции с солнечной активностью толщины годичных колец деревьев в
России (Ф. Н. Шведов), в США (А. Дуглас, 1920), а также смертности в
некоторых крупных городах Европы (Б. и Т. Дюль, 1930). Очень важным было
обнаружение японским исследователем М. Такатой (30-е годы) особой
биохимической реакции, чувствительной к эффектам солнечной активности. ВТ
50-х годах советский гематолог Н. А. Шульц, проанализировав большой материал
(свыше 105 отдельных наблюдений), нашел, что с изменением уровня солнечной
активности заметно меняется концентрация белых кровяных телец (лейкоцитов) в
крови человека. Он также обнаружил в этом фи- зиологичещфм показателе
широтный эффект: вадиадии в концентрации лейкбццтов увеличиваются у людей от
экватора к полюсу.
Не менее интересными были работы итальянского
физико-химика Дж. Пиккарди, который разработал особые физико-химические
тесты, чувствительные к вариациям солнечной активности. В период проведения
программы исследований во время Международного геофизического года (1957—1958
гг.) Пиккардй в нескольких пунктах организовал наблюдения по стандартной
методике с использованием этих тестов.
Здесь не уломянуты многие исследователи, чьи работы
существенно повлияли на дальнейшее развитие проблемы космических влияний.
Важно, однако, подчеркнуть, что благодаря их усилиям давно уже накоплен
большой материал наблюдений в этой области. О некоторых из этих эмпирических
данных буцет рассказано в следующем разделе.
В 30-е годы для обсуждаемого направления исследований был
предложен не совсем удачный термин «гелиобиология».
В соответствии с принятой сейчас классификацией любое
изменение существующего равновесия в срсдо обитания (неважно, под влиянием
какой причины оно произошло) должно входить в компетенцию экологии Поэтому
естественно причислить к экологическим факторам н те показатели внешней
среды, которые, будучи существенными для живых организмов, так или иначе
зависят от космических причин.
Из известных сейчас космических явлений самое серьезное
воздействие на биосферу могла бы оказать вспышка Сверхновой, если бы она
произошла не слишком далеко от Солнечной системы. Вспышка Сверхновой — самый
мощный из космических взрывов звезд в процессе их эволюции (Солнце, однако,
не принадлежит к классу звезд, подверженных такому катаклизму). При подобном
взрыве колоссальное количество энергии выделяется в виде ультрафиолетовой,
рентгеновской и гам- ма-радиаций и космических лучей (разогнанных почти до
скорости света атомных ядер химических элементов, в основном водорода).
Советские ученые В. И. Красовский и И. С. Шкловский в 1957 г. обратили внимание на то, что фон ионизирующей радиации после прихода космических лучей от
места взрыва близкой Сверхновой к Земле может возрасти настолько, что вызовет
резкое увеличение количества мутаций со всеми вытекающими отсюда
последствиями. Сейчас стало ясно, что это не единственное и, может быть, не
самое главное изменение в среде обитания после такого взрыва. Некоторые
исследователи полагают, что важнейшим эффектом его является «ожог» земной атмосферы
исключительно мощным рентгеновским импульсом. В результате в верхней
атмосфере должна быстро возникнуть высокая концентрация окиси азота —
эффективного катализатора уничтожения озона. В итоге может быть разрушена за
короткое время озоносфера, и все живое подвергнется разрушительному
воздействию ультрафиолетовой радиации Солнца и вспыхнувшей Сверхйкя&ой.
Одновременно (еще одно следствие исчезновения озоносферы) должно наступить
заметное похолодание. С некоторым запаздыванием по отношению к этим изменениям
последует и упомянутое выше глобальное возрастание интенсивности космических
лучей. Перечисленные изменения во внешней среде могут приводить к
исчезновению одн^х видов организмов и появлению других, иными словами, к
скачкообразному изменению видового состава биосферы. Подобный эволюционный
кризис отмечен около 65 млн. лет назад, когда^ вымерли .крупные рептилии.
Некоторые исследователи полагают, что и наше Солнце может
быть в принципе источником экологических катастроф, хотя, по оценке А.
Вдовчика и А. Воль- фондейла, солнечные вспышки, которые могли бы вызвать
повреждения биосферы (супервспышки), происходят не чаще чем раз в 100 000
лет.
Однако ограничимся более скромным (по своим масштабам), но
происходящим каждодневно влиянием «обычной» солнечной активности на наш
биологический мир. Рассмотрим, какие факторы внешней среды на земной
поверхности изменяются при вариациях солнечной активности и покажем, что
концепция полной изоляции биосферы от космических влияний, возникшая в XIX в.
как реакция на вульгарные астрологические мифы, является всего лишь
приближением, далеко не достаточным для решения многих вопросов современной
практической деятельности.
|