Циклические явления в природе: Учебное пособие

Ф Е Д Е РАЛ Ь Н О Е АГ Е Н Т С Т В О П О О БРАЗО В АН И Ю Г О С У Д АРС Т В Е Н Н О Е О БРАЗО В АТ Е Л Ь Н О Е У ЧРЕ Ж Д Е Н И Е В Ы С Ш Е Г О П РО Ф Е С С И О Н АЛ Ь Н О Г О О БРАЗО В АН И Я «В О РО Н Е Ж С КИ Й Г О С У Д АРС Т В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РС И Т Е Т »

Х иц о ваЛ .Н .

Ц и кли че с ки ея вле ни я в п р и р о де У ч ебное п особи е п о нап р авлени ю 020200 - би ологи я

В о ро неж 2005

1

У тверждено научно -мето дичес к им с о вето м био ло го -по чвенно го ф ак ультета (28.08.04, про то к о л № 1)

Авто р: Х иц о ваЛ .Н .

У чебно епо со бие по дго то влено нак аф едре тео ретическ о й и медиц инс к о й зо о ло гии био ло го -по чвенно го ф ак ультетаВ о ро нежс к о го го с ударс твенно го универс итета Рек о мендуетс я для магис тро в, о бучаю щ их с я по направлению 020200 – био ло гия.

2

О бщ ая хар акт е р и с т и ка ди с ц и п ли ны «Ц и кли че с ки ея вле ни я в п р и р о де » О бъем – 36 час., из них 18 час. - аудито рны х , 18 час. – с амо сто ятельная рабо та; ф о рмао тчетно с ти – тек ущ ий к о нтро ль (зачет) Ц е ль и з адачи и з уче ни я ди с ц и п ли ны : с о здание ц ело стно го предс тавления о с трук турно -ф унк ц ио нально й ро ли живо й о бо ло чк и п ланеты Земля. Задача: ф о рмиро вание о с но в по нимания универс ально с ти ц ик личны х про ц ес с о в, про исх о дящ их в приро де. О с но вны е з нани я , уме ни я и навы ки , ко т о р ы ми с т уде нт до лже н о владе ть в р е з ульт ат еи з уче ни я ди с ц и п ли ны М агис тр до лжен знать принц ипы и мех анизмы реализац ии гло бальны х про ц ес с о в, про исх о дящ их в био с ф ере на разны х уро внях ее о рганизац ии: био с ф ерно м, эк о с истемно м, о рганизменно м, к лето чно м; М агис тр до лжен прио брести навы к и транс ф о рмац ии ф ундаментальны х тео ретичес к их представлений в ц елях о с мы с ления по лучаемы х результато в научны х ис с ледо ваний. Ле кц и о нны й мат е р и ал Л ек ц ия 1 Те ма: Н о вы еп ар ади гмальны ефр е ймы (гло бали с т и ка и гло бальны й эво лю ц и о ни з м, ко нц е п ц и я ц и кли чно с т и ) Н о вы й с по с о б научно го и ф ило со ф с к о го о тражения – с интезно е мы ш ление (Ю .Н . М алино вс к ий, 2000). Г ло бальны й эво лю ц ио низм и гло балис тик а к ак направления научно -ф ило с о ф ск о й мы с ли Х Х с то летия. С интез тео рий с инергетик и, едино й Ж иво й приро ды , В с еленно й. С ис тема взглядо в о ес тес твенно -приро дно й ц ело стно сти и ц елес о о бразно с ти по ведения вс его живо го . С интез о бщ ес твенно научны х и ф ило со ф с к их тео рий, изучаю щ их взаимо дейс твие П риро ды , Ч ело век а и О бщ ес тва (с о ц ио энергетик а, к о нц епц ия У ниверс ально го эво лю ц ио низмаН .Н . М о ис ееваи др.). Т ео рия эмерджентно й эво лю ц ии В ернадс к о го (с к ачк о о бразно с ть с амо развития, о дна из о тправны х то чек со временно й с инергетик и и гло бально го эво лю ц ио низма). Х о лизм к ак «принц ип ц ело стно с ти» - о дно из о с но во по лагаю щ их с ис темо о бразую щ их по ло жений в ф о рмиро вании с о временно й гло балис тик и к ак научно ф ило с о ф ск о го направления. П ро блема времени к ак о дин из о с но вны х во про со в ф ило с о ф ии (транс ф о рмиро вание в о щ ущ ении единс тва про с транства – времени, во с принимаемо е к ак инф о рмац ия о про ш ло м, насто ящ ем и будущ ем; сво йс тва времени: п оследов ат ельност ь; дли т ельност ь - «дление» по В ернадс к о му; к о нц еп ц ия абс о лю тно го , реально го и математичес к о го времени Н ью то на). Релак сац ио нно е время био ло гичес к их сис тем, нео бх о димо е им для во звращ ения в ис х о дно е с о с то яние по с ле малейш их наруш ений. В ариабельно с ть его : Релак сац ио нно е время в различны х метабо личес к их с ис темах (ф ерментативны х реак ц иях и диф ф узны х про ц ес с ах , эпигенетичес к их и генетическ их струк турах ).

3

Д инамичес к о е равно вес ие живо го и к о с но го вещ ес тва- принц ип единс тва мира. П ро с транс тво -время живо го чело век ав это й гармо нии. Ф унк ц ио нальная первично сть и первично с ть времени-инф о рмац ии. Ц ело с тно с ть живо го и ц елес о о бразно с ть его по ведения, о с но ванны е на эво лю ц ио нно -био ло гическ о й преемс твенно с ти. Культурная био гео х имичес к ая энергия или энергия чело веческ о й к ультуры (Э Ч К) В ернадс к о го , превращ ение ее в интеллек т, правящ ий миро м. О с ущ ес твление с о ц иально й преемственно с ти между вс еми живы ми с ущ ес твами на Земле, в Ко с мо с е, между чело вечес к им интеллек то м через Э Ч К. Ф ундамент Г ло бально го эво лю ц ио низма (ес тес твенно -научно е и ф ило со ф с к о е наследие русск их к о с мис то в: Н .Ф . Ф едо ро ва, А.В . С ух о во Ко бы лина, Н .А. У мо ва, К.Э . Ц ио лк о вск о го , В .И . В ернадс к о го , А.Л . Ч ижевс к о го , И .П . Ко пы ло ва, И .С . Ш к ло вск о го , Б.А. Ас таф ьева, Л .С Бергаи др). Развитие идеи о тро ично й с трук турно -ф унк ц ио нально й о рганизац ии эво лю ц ио низирую щ их инф о рмац ио нно -к о до вы х по дс ис тем разно го иерарх ическ о го уро вня. Т ео рия М о но дуализма про с транс тва-времени и мно жес твенно сти времен В .И . В ернадс к о го к ак триггер ро ждения но во го с о временно го направления в с инергетик е – темпо рально го с инергизма. Т ео рия темпо рально с ти М ира. П редставители со временно го с инергизма. П ерео смы с ливание научны х парадигм. Ро ль Т . Куна, И . П риго жина, И . Л ак ато с а(1978) и др. М о но граф ия Т . Куна (1975) «С трук тура научны х рево лю ц ий»: с о временно сть к ак перио д ло мк и к ано но в и перес мо тр о с но в наук и с пец иалис тами вы чис лительно й математик и и про граммиро вания. Рабо ты ф изик о в, х имик о в Х Х век а. Н аступление но во го био ло гичес к о го век а, с о пряженно го с ф о рмиро ванием но во го с к лада мы ш ления, о твечаю щ его приро де с о временно го знания. П о требно с ть с о временно й наук и не то льк о в по знании живо й приро ды , но и в анализе с амо й п риро ды по знания. Н о вы й тип мы ш ления: интегриро ванно е (едино е в с во ей о с но ве), вк лю чаю щ ее в с ебя с о во к упно сть математичес к их , ф изик о -х имическ их и био ло гическ их знаний, о пираю щ их с я нак ультурны е до с тижения вс ех предш ес твую щ их эпо х . Л ек ц ия 2 Те ма: О бщ и еп о ло же ни я Ко нц е п ц и и ц и кли чно с т и Рабо ты ш к о лы Ю .Н . С о к о ло ва(2000) по с о зданию О бщ ей тео рии ц ик ла. П ерео с мы с ление по нятия ци к ли ч ност и (без ц ик ло в нет жизни). И дея о во змо жно с ти вы деления о со бо й к атего рии ци к ли ч ност и нарядус к атего риями про с транс тва, времени, движения, с вязанны ми с ц ик лично с тью . П ринц ип ц ик лично с ти и Ко нц епц ия ц ик лическ о го единс тва п риро ды по рабо те В .П . Реуто ваи др. (2003): чело век живет в ц ик лическ о м мире, где по ц ик лам движутс я планеты , их с путник и, Г алак тик и и вс я В селенная с о верш аю т ц ик личес к о е движение. Круго во ро т вещ ес тв в био с ф ере (во да, во до ро д, к ис ло ро д, углеро д и т.д. ) и ц ик лы вещ еств в живы х о рганизмах . И деи астро ф изик о в о с ущ ес тво вании к руго во ро тавещ ес тв в к о с мо с е. Ц ик лично с ть о бменны х про ц ес с о в на мо лек улярно м, к лето чно м и о рганизменно м уро внях . 4

О тражение принц ипа с пирали в с трук турно -ф унк ц ио нально м по стро ении о рганелл к летк и (по дчинение принц ипус пирально сти). Ц ик личес к ий режим рабо ты ф ерменто в. С ис темы регуляц ии го мео с таза к ак с ис темы с о триц ательно й о братно й с вязью (с игнал с вы х о дапо с тупает наее вх о д и т.о . замы к аетс ис темув ц ик л). О тражение п ринц ип ац ик лично с ти не то льк о в с трук туре и ф унк ц ии живо го и био с ф еры , но и но о с ф еры . С пиральная траек то рия по знания и развитие чело веческ о го о бщ ес тва. Ф ило с о ф с к ие зак о ны "о триц ание о триц ания" и "развитие по с пирали" к ак про явление принц ипац ик лично с ти. Ц ик личес к ие или к о лебательны е движения к ак элемент вс ех тех но ло гий , со зданны х чело век о м. Н ес о вмес тимо сть с жизнью наЗемле при вы к лю чении или по лно м ингибиро вании вс ех ц ик личес к их и к о лебательны х про ц ес с о в в живы х о рганизмах . П о нятие «жизнь» в предс тавлении Ф . Э нгельс а (жизнь нево змо жна без белк о вы х тел, жизнь - ф о рма с ущ ес тво вания белк о вы х тел). С о временно е предс тавление: жизнь нево змо жна без нук леино вы х к ис ло т, нук лео про теино вы х к о мп лек со в и ц ик личес к о й с трук турно -ф унк ц ио нально й о рганизац ии. П о В .П . Реуто ву («в п ерво м приближении»), жизнь - это ц ик личес к ая с трук турно -функц и о нальная о р гани з ац и я бе лко в, нукле и но вы х ки с ло т и нукле о п р о те и дны х ко мп ле кс о в. И сто ричес к ие ф ак ты с ущ ество вания ц ик ло в ц ивилизац ии. Рабо та гелио био ло га А.Л . Чижевс к о го . "Ф изичес к ие ф ак то ры ис то ричес к о го про ц ес с а" (1924) с анализо м ис то ричес к их с о бы тий 2300 предш ес твую щ их лет в 70 странах и вы во дами о перио дично с ти всемирно ис то ричес к о го про ц ес са: к о ррелиро вание эмо ц ио нально й напряженно сти чело веческ их со о бщ ес тв с с о лнечно й ак тивно стью . Анало гичны е вы во ды зарубежны х авто ро в: Зо ло то й В ек Ренес с анс а, Баро к к о , Ро к к о к о , в то м чис ле наибо лее мо щ ны й к ультурны й «взры в» эпо х и В о зро ждения, и другие наибо лее извес тны е к ультурны е «взры вы » прих о дилис ь напик и с о лнечно й ак тивно сти. П ерио дично с ть тво рчес к о й ак тивно сти в зап адно евро пейс к о й и к итайск о й живо пис и, по эзии и наук е, со о тветс твиевро пейск им пик о в тво рчествав Китае. Био ло гичес к ие ритмы (лунны е, с уто чны е, го до вы е, 12-летние, с вязанны е с с о лнечно й ак тивно с тью ) и к о с мическ ие ритмы к ак до к азательс тваци к ли ч но ст и ф унк ц ио нальны х с ис тем лю бо го ранга и генезис а. Пр е дп о ло же ни е о п о ни мани и ц и к ла в дальне йш е м как е ди ни ц ы , ат о ма и ли квант а функц и о нально й акт и вно с т и лю бы х с и с т е м (В.П. Реуто в и др., 2003). П о стро ение но во й к о нц епц ии в со временно й наук е: к онцеп ци и ци к ли ч еск ого еди нст вап р и р оды, в о снове к от ор ой доп уск ает ся идея о то м, что е ди нс т во п р и р о ды с о с т о и т в ц и кли че с ко й с т р укт ур но -функц и о нально й о р гани з ац и и наш е го ми р а, би о с фе р ы и но о с фе р ы Зе мли . В о про с ы , с о пряженны е с принятием научны м с о о бщ ество м но во й к о нц епц ии: с ущ ес твую т ли к ак ие-либо фи зи ч еск и е основ ани я для о бр азов ани я ци к ли ч еск и х св язей наразличны х с трук турно -ф унк ц ио нальны х уро внях живы х и неживы х с ис тем и ло гическ ие до к азательс тва необходи мост и обр азов ани я ци к ли ч еск и х св язей на различны х с трук турно -ф унк ц ио нальны х уро внях ; п оч ему обр азую т ся ци к ли ч еск и е св язи ; п оч ему нап р и мер , в озни к ает 5

к р угов ор от в ещ ест в в п р и р оде и т .д. Н еизбежно с ть с вязи ук азанны х во про со в с тео рией ф унк ц ио нальны х с ис тем П .К. Ано х ина (ф о рмиро вание с ис темы , например, к руго во ро та вещ ес тв в приро де или ц ик ла о к с ида азо та в живы х о рганизмах , вс егда по дчинено по лучению о пределенно го по лезно го результата). О днак о неизвес тны ф изическ ие о с но вания, лежащ ие в о с но ве о бразо вания ц ик личес к их с вязей, нет ло гическ и то чны х до к азательс тв (до с то верно с ть в наук е, к ак известно , до к азы ваетс я во с про изво димо с тью ф ено мена). «Н евы яс ненно с ть» на данно м временно м с ечении ф изичес к их о с но в о бразо вания ц ик лическ их с вязей с о гласуетс я с тео ремо й о непо лно те с истем (с ф о рмулиро вана К. Г еделем в 1931 г.): на о с но ве ло гик и нево змо жно о бо с но вать принц ипы , лежащ ие в о с но ве ло гическ их вы во до в. Реш ение про блемы (не внутри, авне с истемы ). О с о бенно с ть принц ипо в и по с тулато в (к ак и принц ип ц ик лично с ти): к ак о бо бщ ения эк с перименто в или наблю дений не мо гутбы ть ло гичес к и до к азаны , но с о с тавляю т«к о с тяк » наук и. Н ео бх о дима с мена по к о ления учены х для п ринятия но вы х идей и но вы х принц ип о в ( про явление единс тваприро ды в ее ц ик лично с ти - не ис к лю чение из о бщ его правила). П редпо ло жение в с вязи с этим: «к о нц епц ия о единс тве приро ды в ее ц ик лично сти», требует о пис ания о с но вны х зак о но мерно с тей в живы х и неживы х с ис темах наязы к е к о нк ретны х наук , но не вы х о дя зарамк и лю бо й из них ; к о нц епц ия ц ик лично с ти о дно временно будет о бращ ена к ес тес твенно научно му, и к ф ило со ф ск о музнанию , не с во дясь ни к то му, ни к друго му. Зак о но мерно сти, п рис ущ ие не то льк о чело вечес к о муо бщ ес тву, но и вс ему живо му: траек то рия развития о бщ ества, наук и превращ аетс я в ц ик л, азатем в с пираль. П о М .М . Камш ило ву, с по со бно с ть к с амо во с п ро изведению по зво ляет живо му, прис по с абливаясь к но вы м усло виям, вс е время вы х о дить зап ределы замк нуто го ц ик ла, что не разруш ает ц ик личес к ую с трук туру жизни, но расш иряет био тичес к ий к руго во ро т: к руг п ревращ аетс я в с пираль, по вы ш ается о рганизо ванно с ть жизни, во зрастает запас внутренней инф о рмац ии, о тк ры ваетс я во змо жно с ть для по гло щ ения до по лнительно й инф о рмац ии. П о Т . Куну, вс е научны е про блемы научно е с о о бщ ес тво реш ает нао с но ве с ущ ес твую щ ей парадигмы (сх емы ), к о то рая вк лю чает го с по дс твую щ ие ф ило со ф с к ие идеи, с ло живш иес я научны е тео рии и правила. С менапарадигм в наук е про ис х о дит ино гдадо стато чно бы с тро (нап ример, признание к лето чно й тео рии), в других с лучаях для это го нужны с то летия (например, предс тавление о струк туре к летк и к ак дис к ретно й единиц е). В с вете с к азанно го предпо лагается, что по лно е и глубо к о е о с о знание принц ипа ц ик лично с ти о пределитс я с мено й с амо й парадигмы наук и. Э то му будет с по с о бс тво вать по явление о тдельны х раздело в в медик о -био ло гическ их наук ах : глубо к о е знание ц ик личес к их п ро ц есс о в в ф изио ло гии, био х имии и био ф изик е (например, медиц инс к ий анализ перио дичес к их про ц ес со в в о рганах и тк анях , к о ррек ц ия пато ло гическ и измененны х метабо личес к их ц ик ло в). П ринц ип ц ик лично сти - мето до ло гичес к ий инс трумент, по зво ляю щ ий устано вить но вую с трук турно -ф унк ц ио нальную о рганизац ию , о бнаружить с вязи междуразно ро дны ми явлениями, в чем и зак лю чаетс я его эврис тичес к ая 6

ц енно с ть. П о Д ж. Берналу, важны м в наук е являетс я по нимание, «угады вание» нек их о бщ их принц ипо в. К так о вы м принадлежитпринц ип ц ик лично с ти. Л ек ц ия 3 Те ма: Ц и клы и р и т мы . Клас с и фи кац и я ге ли о фи з и че с ки х и би о ло ги че с ки х р и т мо в. Фо то п е р и о ди з м. Би о ло ги че с ки е час ы . О с ц и лля ц и и . М е хани з мы о с ц и лля т о р ны х п р о ц е ссо в Т ермин «ритм» ведет про исх о ждение о т гречес к о го с ло ва rhytmos – (равно мерно с ть, упо рядо ченно с ть) – чередо вание элементо в с о пределенно й часто то й. Т ермин «ц ик л» так же греческ о го про ис х о ждения (kyklos – к руг) – с о во к упно сть про ц ес со в, со ставляю щ их к руго о бо ро т в течение времени (во звращ ение в исх о дную то чк у). С названны ми терминами с вязаны так ие ф унк ц ио нальны е величины , к ак ч аст от а (чис ло к о лебаний в единиц у времени); амп ли т уда (по к азатель о тк ло нения о т нулево го значения величины , к о леблю щ ейс я по о пределенно му зак о ну); фаза – с о сто яние к о лебательны х про ц ес с о в в о пределенны й мо мент, п ер и од – наименьш ий временно й интервал, зак о то ры й с ис темаво звращ аетс я в с о сто яние п о к о я. П рименительно к ц ик лу по нятие «ф аза» - п ерио дично с ть по вто ряю щ их с я с о с то яний. С ущ ес тво вание живы х о рганизмо в в с ло жно й и динамично й с реде жизни во змо жно благо даря непреры вно му взаимо дейс твию с нею и ф о рмиро ванию мно го плано вы х адаптац ий. У ниверс ально й ф о рмо й о тветабио с ис тем разно го ранга на во здей ствие внеш них ф ак то ро в являю тс я ритмичес к ие изменения интенс ивно сти ф унк ц ио нально й ак тивно с ти. В о змо жно с ть о птимальны м о бразо м реагиро вать к ак напредс к азуемо е, так и нанеп редс к азуемо е дейс твие внеш ней с реды в значительно й мере о пределяетс я с по с о бно с тью о рганизма найти те значения с во их ф унк ц ий, к о то ры е о к ажутся наибо лее адек ватны ми данно й с итуац ии. О т перио дичес к их ритмо в не сво бо ден ни о дин живо й о рганизм. П о с то янная рабо таего про тив равно вес ия и к о лебательны е режимы расс матриваю тс я учены ми к ак ф ундаментально е с во йство живо го и с пец иф ичес к ая чертао бменавещ ес тв в био ло гическ их о бъек тах . П о лагаю т, что уже на уро вне единично й к летк и вс е виды мо лек ул по с то янно нах о дятс я в динамичес к о м с о с то янии, т.е. распадаю тс я и с интезирую тс я, что влечет за с о бо й , по Б.С . Г удвину(1963), незат ухаю щ и е к олебани я и х к онц ент рац и и . П о нятия «ц ик л» и «ритм», «ц ик лично с ть» и «ритмично с ть» ино гда о то ждес твляю т, что неверно , х о тя эти по нятия взаимо с вязаны . Ритмы п о дразделяю т по к ритериям п ринадлежно с ти к живы м о рганизмам (растения, живо тны е, чело век ) и к о с но й (абио тичес к о й) с реде (табл.1), уро вню о рганизац ии био ло гичес к их с ис тем (к лето чны й, о рганизменны й, по пуляц ио нны й, эк о с ис темны й , био с ф ерны й), ф унк ц ио нально му значению , с вязанно мус реализац ией про граммы жизни, п о их часто теили перио ду.

7

Т аблиц а1 П ерио ды и ц ик лы гелио гео ф изичес к их ц ик ло в Класс ритмо в М ик ро ритмы М езо ритмы

М акро ритмы Ц ик лы длительно с ти

бо льш о й

Ритмичес к иеявления И нф развук, генерируемы й по лярны м с иянием П ульс ац ия с о лнц а В ращ ение земли В ращ ение с о лнц а О бращ ение лу ны Ц ик лы со лнечно й активно сти В ариац ии напряженно с ти гео магнитно го по ля

П ерио ды 20-100 с ек . 60 мин., 2час.40 мин. 24 час. 27 с ут. О т7 до 29,5 с у т. 11,22,25 лет 350, 500,1000,7000 лет

П о мере усло жнения био с ис тем про с леживаетс я о бщ ая тенденц ия увеличения длины перио до в.

Т аблиц а2 Класс иф ик ац ия и о с но вны е с во йс твабио ло гичес к их ритмо в Класс ритмо в

Н азваниеритма П ерио д

Ц ик лично с ть

вы с о к о часто тны й

минутны е во лны

до 30 мин

1 ц ик л в мин.

с реднечасто тны й

ультрарадианны е

бо льш е 30 Бо льш е мин., меньш е ц ик лав 20 20 час. Час.

то же

Ц ирк адианны е 20-28 час. (ц ирк адны е) Ц ирк авигинтан- О к о ло ны е 20 с уто к

П римерно 1 ц ик л в с утк и 1 ц ик л в 3 недели

то же

Ц ирк анну альны е

О к о ло 1 го да

1 ц ик л в го д

с верх медленны й

М но го летние мегаритмы

О т1,5 до 1 ц ик л в неск о льк их нес к о льк о лет лет

низк о часто тны й

1

Ф унк ц ии, с вязанны е с ритмо м перис тальтик ак иш ечник а Ко лебания с о с тава к ро ви,сек рец ия и т.д. С о н- бо дрс тво вание Э ндо к ринны е и метабо личес к ие про ц есс ы М едленно П ро тек аю щ ие метабо личес к ие про ц есс ы Э пидемии Э пизо о тии Ц ик личес к ие измения эк о с ис тем

8

П о этФ . Т о мпс о н пис ал: «Ко с нувш ис ь ц ветк а, ты тем с амы м по трево жиш ь и звезду». В это м вы ск азы вании, нес мо тря на преувеличение, с о держится рац ио нально е зерно : дейс твительно , междудвижением небес ны х тел и живы ми о рганизмами на Земле с ущ ес твует с вязь. Ж ивы е о рганизмы не то льк о улавливаю т с вет и тепло с о лнц а, но и о бладаю т мех анизмами, то чно к о о рдинирую щ ими их по ло жение, реагирую щ ими на ритм приливо в, ф азы Л уны и движение планеты . Ж изнь растений и живо тны х по дчиненаритмам, приуро ченны м к про до лжительно сти дня, с мене дня и но чи, времен го да, что о бусло влено движением Земли во к руг с о лнц а. Различие между дневны м и но чны м о бразо м жизни о пределяетс я с о во к упно стью ф изио ло гичес к их и по веденческ их адаптац ий, вы рабо танны х в про ц ес се эво лю ц ии. Т ак , древние ф о рмы насек о мы х (тарак аны , термиты ) – но чны е насек о мы е, а«мо ло ды е» (о с ы , пчелы ) – дневны е, эк о ло гичес к и с вязанны е с о тно с ительно мо ло ды ми ц ветк о вы ми растениями и по это муак тивны днем, к о гдараск ры ваю тс я ц ветк и. Н о чны е чеш уек ры лы е питаю тс я нек таро м растений с о с ветло -желты ми или белы ми раск ры ваю щ имис я но чью ц ветк ами. Ф изио ло гичес к ий мех анизм измерения времени назы ваю т био ло гичес к ими часами. О бы чны м про явлением это го мех анизма с лужат ц ирк адны й ритм (о к о ло с уто к ), или с по с о бно сть о тс читы вать время и п о вто рять ф унк ц ии примерно через 24-часо вы е интервалы даже в темно те, при о тс утс твии с мены дня и но чи. Д ругие ритмичны е ф унк ц ии с вязаны с перио дично стью , о пределяемо й луно й , а так же с мено й времен го да. М ех анизм ф унк ц ии био ло гическ их часо в по лно с тью нераск ры т. С то ро нник и эндо генно й гипо тезы (С . П иттендрай , И . Г астингс ) предпо лагаю т, что о с но вны м измерителем времени с лужит нек ая о с ц иллирую щ ая био х имическ ая реак ц ия в к летк е или в эндо к ринно й с ис теме ( например, глик о лиз в к летк ах дро жжей «пульс ирует» ритмическ им о бразо м (но не о бнаружена к о рреляц ия с этими к о лебаниями метабо лизма). Браун – приверженец эк зо генно й гипо тезы (идеи внеш них пейс мек еро в), о бнаружил, что о рганизмы реагирую т нас уто чны е ф лук туац ии магнитно го по ля Земли. О н с читает, что о рганизмы (растения и живо тны е) ис по льзую т так ие с лабы е ф лук туац ии к ак временную с еть, по к о то ро й о ни к о дирую т инф о рмац ию , нео бх о димую для регуляц ии во времени ф изио ло гичес к их ритмо в. Е . Бю нинг, уделивш ий бо льш о е внимание приро де и рабо те био ло гическ их часо в, с читал, что в их о с но ве лежит ф изичес к ий мех анизм (перио дичес к о е изменения с по с о бно с ти ядра к летк и с вязы вать во ду завис ит о т с о с то яния мак ро мо лек ул; к о лебания о пределяю тс я внутрик лето чны ми реак ц иями, по с тавляю щ ими энергию ; ак тивно с ть ф ерменто в завис ит о т с тепени растяжения белк о во й ц епи и т.д). П о его мнению , био ло гичес к ие часы дейс твую т на о с но ве чередо вания напряжения и расс лабления, т.е. тензио нно с ти и релак с ац ии. Д ругими ис с ледо вателями бы ло по к азано , что нек о то ры е х имичес к ие вещ ес тва с по с о бны влиять на био ло гичес к ие ритмы , удлиняя их перио ды (П АВ , алк ало иды , нарк о тик и). Н емало усилий бы ло п о трачено , что бы устано вить ло к ализац ию ф изио ло гичес к их (био ло гичес к их ) часо в (ис к али в ядре, ц ито плазме, пластидах 9

растений). Д ж. У инф ри (1990) в мо но граф ии «В ремя по био ло гическ им часам» вы с к азал мы с ль, что ц ирк адианны й ритм не универс ален и различаетс я в завис имо с ти о т п ринадлежно с ти к то муили ино мубио ло гичес к о мувидуили даже тип ук летк и, но признал вмес те с тем, что с ущ ес твую т вес к ие о с но вания предпо лагать наличиеего именно науро вне к летк и. Н ек о то ры е бо таник и предпо лагаю т, что мех анизм по ддержания регуляц ии век то ра био ло гическ о го времени у растений с вязан с чувствительно с тью пластид и мо жет расс матриватьс я в к ачес тве о с но вно го ф изичес к о го мех анизма, а к о мплек с из про ламмеллярно го тела, ф ерритина и других к о мпо ненто в вы по лняет ро ль измерительно го мех анизма, о т него завис ят ф азы часо в. П ри это м ф аза напряжения (зарядк а о с ц иллято ра) до лжна о бладать парамагнитно й чувс твительно с тью , что не с во й ственно ф азе релак с ац ии. П о мнению бо таник о в, с вето вы е реак ц ии ак тино ритмии (ф о то перио дизма) мо жно расс матривать к ак мех анизм, с по мо щ ью к о то ро го часть энергии, п о с тупаю щ ей о тф о то с интеза, перек лю чаетс я нанужды часо в. П ри вс ем разно о бразии по дх о до в к о пределению мех анизма рабо ты био ло гическ их часо в живо го о рганизмац елес о о бразно иметь прежде вс его в видус ледую щ ее. Ч то бы по ддерживать с инх ро нно с ть био ло гическ их часо в с вращ ением Земли, требуетс я с игнал времени, к о то ры й надс траивает ф азубио ло гичес к их часо в к мес тно му времени. Т ак им временны м с игнало м для бо льш инс тва био ло гическ их видо в являетс я с вет, к к о то ро му живы е о рганизмы вы со к о чувс твительны . С вето во й ф ак то р наряду с температуро й, гео магнитизмо м о тно с ятс я к эк зо генны м ф ак то рам, о т к о то ры х завис ят с уто чны е ритмы . Н о по с ледние в равно й мере о пределяю тс я и эндо генны ми (внутренними) причинами. Значимо с ть тех и других ф ак то ро в в то м, что о ни по зво ляю т приво дить ф изио ло гичес к ие ритмы в со о тветс твие с ритмо м о к ружаю щ ей среды и даю т о рганизмам во змо жно сть предвидеть с уто чны е, с езо нны е и другие перио дическ ие к о лебания Ц ик лическ ие про ц ес с ы в живо м о рганизме о с ущ ес твляю тс я с о во к упно с тью о тно с ительно независ имы х пей с мек еро в (ритмо во дителей), с инх ро низиро ванны х по ф азе и перио ду, т. е. реализую тс я по мультио с ц иллято рно мупринц ипуф о рмиро вания к о мп лек с ас уто чны х режимо в ф изио ло гичес к их ф унк ц ий . С ледствием это го принц ипа являетс я ф о рмиро вание с трук туры био ритмо ло гичес к их стерио типо в, завис ящ их о т временно й с трук туры эк зо генны х и эндо генны х ф ак то ро в. Л ек ц ия 4 Те ма: Би о с фе р а. Ст р укт ур но -функц и о нальная Г ло бальны еБи о с фе р ны ер и т мы

хар акт е р и с т и ка.

10

В .И . В ернадск ий к ак о с но во по ло жник но во й наук и – био гео х имии, с вязы ваю щ ей х имию Земли с х имией жизни. У чение В .И . В ернадс к о го о био с ф ере, устано вление им ро ли живо го вещ ествав прео бразо вании земно й по верх но с ти. Био с ф ера к ак гло бальная о тк ры тая с ис темас о вх о до м (по то к со лнечно й энергии из к о с мо с а, х имическ о й энергии – из лито с ф еры , живо е вещ ес тво , во влек аемо е в био генны й к руго во ро т, инф о рмац ия) и вы х о до м (расс еиваемая и излучаемая, преимущ ес твенно тепло вая энергия, ух о дящ ее из к руго во ро та вещ ес тво , рео рганизо ванная и исх о дящ ая инф о рмац ия) и к ибернетичес к ая с ис тема(о бладает с во йс твами с амо регуляц ии). Ф унк ц ии био с ф еры (с о здание о зо но во го с ло я, нах о дящ его с я на вы с о те 20-45 к м и по гло щ аю щ его к о ро тк о во лно вы й ультраф ио лет – с длино й во лны 200 нм, регуляц ия с о става газо во й о бо ло чк и Земли. Реализац ия с амо регулиро вания био с ф еры через ее по дс ис тему – гидро с ф еру (ежего дно е внес ение по верх но с тны ми во дны ми с ис темами о к о ло 1,5 млн. тк арбо натак альц ия, с по с о бно с ть во дны х о рганизмо в к о нц ентриро вать и к рис таллизо вать в п о к ро вах , внеш них и внутренних с к елетах минеральны е вещ ес тва, о с аждаю щ иес я по с ле их гибели надно о к еана и ф о рмирую щ ие о с адо чны е го рны е по ро ды ). М ех анизмо м с амо регуляц ии био с ф еры с лужит«живо е вещ ес тво » (по В .И . В ернадс к о му). Г раниц ы био с ф еры о бусло влены зо но й с ущ ес тво вания жизни (нео бх о димы е к о личествавлаги, углек ис ло го газаи к ис ло ро да, о бес п ечиваю щ ие ды х ание и ф о то с интез, благо приятны й температурны й режим). Г раниц ы био с ф еры : верх няя – на уро вне о бнаружения эк с тремально го по днятия живы х летаю щ их о рганизмо в – до 10 к м (бак терии вс тречаю тс я вы ш е – до 70 к м в с трато с ф ере); нижняя границ а– то лщ аво ды до 11 к м, то нк ий наземны й с ло й и бо лее 3 к м по дземны й с ло й. Н иже в п ределах дес ятк о в к м земная к о ра о х ваты вает ряд гео ло гичес к их о бо ло чек , сф о рмиро ванны х «бы лы ми био с ф ерами». Н ес к о льк о о бо ло чек (с ло ев) о бразую т мно го с ло йную мегабио с ф еру. Био с ф ера к ак с амо о рганизую щ аяс я с ис тема для по ддержания го мео с таза до лжнабы лав про ц ес с е эво лю ц ии с о верш ать авто к о лебания с во их про ц ес со в. С видетельс тво м ритмичес к их и ц ик личес к их про ц ес с о в в био с ф ере являетс я по с ледо вательно с ть нак о пления о с адо чны х то лщ в о к еане, его к ривая к о лебаний (ак вато рии древних мо рей). Л ито с ф ера. В 1936 г. С .Н . Бубно в (1960, ц итируется по В .И . Каш ирину, 2000) о публик о вал к ривую – с пираль ц ик личес к о го развития Земли. С х емы перио дическ о го развития Земли (по д разны ми названиями) по зднее бы ли предло жены С .В . Т их о миро вы м и В .Н . Н аливк ины м. Анализируя эти мо дели, гео ло ги п риш ли к вы во ду, что сведения о био ло гичес к их с о бы тиях инф о рмативны науро вне ф анеро зо я – т.е. п о с ледних 550-600 млн. лет ис то рии Земли. И с с ледо вания по к азали, что ритмы во зник ли в с вязи с о тветны ми реак ц иями на внутренние и внеш ние с тимулы , п режде вс его , лито с ф еры . Д вижение земно й к о ры по с тавляет в био с ф еру, к ро ме вещ ес тваго рны х по ро д, жидк о сти и газы , во влек аю щ иес я в био ло гическ ий к руго во ро т. Как о тмечено вы ш е, часть вещ ес тваиз к руго во ро тавы х о дит и п о ступает с но вав лито с ф еру 11

надес ятк и и с о тни лет. С амы й к о ро тк ий с ро к пребы вания в био с ф ере имею т к рупны е о бло мк и, анаибо лее длительно удерживаю тс я в ак тивно м к руго во ро те био генны е элементы – азо т, во до ро д, углеро д, к ис ло ро д, ф о с ф о р (о с о бенно азо т, к о то ры й по чти не по к идаетатмо с ф еру). М егаанс амбли (М А, гло бальны е о бъединения) с ло ев лито сф еры являю тс я о тражением имевш их мес то в про ш ло м ритмо в. С к ажды м из них с вязано ис то ричес к и и эво лю ц ио нно к руп но е с о бы тия (например, с к о нц о м вендс к о го М А с вязано ф о рмиро вание с к елетно й ф ауны , ас Бело мо рс к им М А с вязы ваю т по явление грибо в и других эук арио т(2,1-1,7 млрд. лет). С М А к о нц апо зднего ф анеро зо я связано по явлениечело век а (В .И . Каш ирин, 2000). Явления, лежащ ие в о с но ве ритмо в Био с ф еры (по В .И .Каш ирину,2000). И зучение ис то рии Земли по к азы вает, что ее анс амбли с к лады ваю тс я с начала за счет пес чано -глинис ты х то лщ (часто с бо льш им к о личес тво м углеро дсо держащ ей о рганик и). В с редней части анс амблей – мак с имально е развитие к арбо натны х по ро д (извес тняк и, до ло миты ), к о то ры е с меняю тс я с о лено с ны ми то лщ ами (по вто ряемо с ть с ло ев: углеро дны е – к арбо натны е – с о лено с ны е). Т ак ую с трук туру с вязы ваю т с ф унк ц ией к арбо натно й с ис темы М иро во го О к еана. П ри недо статк е углек ис ло ты бик арбо нат превращ аетс я в к арбо нат с вы делением дио к с ида углеро да и вы падением в о с адо к , при ее избы тк е к арбо нат перех о дит в бик арбо нат и раство ряетс я. В с вязи с ф о то с интезо м в верх них с ло ях о к еанаидет ак тивно е по гло щ ение углек ис ло ты , по это муздес ь – ак тивно е перенасы щ ение во д к арбо нато м. Т ак им о бразо м, в про ш ло м с о здавалс я перио дичес к ий деф иц ит углек ис ло ты (так к ак в био сф ере даро м ничего не даетс я, что бы извлечь дио к с ид углеро да для ф о то с интеза, нео бх о димы ее по тери при к арбано то о бразо вании). С о ленак о пление в ряде мес т про х о дило с о бразо ванием углеро дны х то лщ . (ес ли имел мес то деф иц ит дио к с ида углеро да). Как до к азано , о бразо вание элементо в со левы х то лщ – гипс о в и ангидрито в - приво дит к вы с во бо ждению дио к с ида углеро да из мо рс к их во д: к альц ий из к арбо натно й перех о дит в с ульф атную ф о рму (гипс ) (дио к с ид при это м вы с во бо ждаетс я). С о здаетс я к о нвейер, к о то ры й по ставляет в верх ние с ло и во ды деф иц итны е там элементы (ф о с ф о р, азо т), ав атмо с ф еру– дио к сид углеро да, что иниц иирует усиление ф о то с интезас о дно й с то ро ны , о с лабление засуш ливо с ти, с друго й – вы зы вает прек ращ ение с о лео бразо вания). В с е эпо х и с о ленак о п ления с о впадали с эпо х ами усиленно го ф о то с интеза– т. е. начало м с ледую щ его ц ик ланак о пления о пределенны х груп п вещ ес тв. И так : зак о но мерны е по вто рения в ис то рии о с адк о нак о пления (триады ук азанно го тип а, углеро дис ты е о тло жения, к арбо наты , со ли) мо жно расс матривать к ак результат со бственно й реак ц ии био с ф еры навнеш ниево здейс твия. П о интенс ивно сти гло бально го нак о пления в с трук туре био с ф ерны х ритмо в (БР) вы деляю тс я две ф азы : углеро дистая и к альц иевая, вто рая о тличаетс я о т перво й деф иц ито м питательны х вещ ес тв в зо не ф о то с интеза (о пределяет различие ф аз по био про дук тивно с ти, гео х имии ландш аф то в, п о ведению х имичес к их элементо в, к лимату). Д ля углеро дис ты х ф аз к руп ны х био с ф ерны х ритмо в х арак терны миро вы е мак с имумы нак о пления углеро дис ты х то лщ , адля к альц иевы х – мак с имальны е нак о пления к арбо нато в). 12

И с с ледо вания по к азали: 1) едино о бразие вс ех устано вленны х БР по типу затух аю щ их к о лебаний углеро дис то й ф азы ; 2) перех о д углеро дисто й ф азы в к альц иевую про исх о дит по степенно , а к альц иево й - в углеро дис тую резк о ; 3) БР но с итц ельны й х арак тер. Касаяс ь ис с ледо ваний БР в М иро во м о к еане, о тметим к ак важно е с о бы тие о тк ры тие рудно го вещ ес тва из гидро термальны х ис то чник о в, в частно сти медно -мо либдено вы х руд (В .И . С о тник о в, 1997). Г ео ло гами устано влено , что о с но вная масс а рудно го вещ ес тва бы ла с ф о рмиро ванав мезо зо е (250-60 млн. лет назад) и к ай но зо е (менее 60 млн. лет назад). М ес то ро ждения его о бнаружены в зо не тих о о к еанс к о го к о льц а С еверно й и Ю жно й Америк и, во с то к аРо с с ии, Китая и С редиземно мо рс к о го по яс а (Ю го с лавия, Бо лгария). Д ля палео зо я эти мес то ро ждения менее х арак терны и менее масш табны . Бо лее древние до к ембрийс к ие медно мо либдено вы е место ро ждения неизвес тны . В по с ледо вательно с ти о бразо вания руд про с леживаетс я о пределенная перио дично с ть (В .И .С о тник о в,1997). Д ля к айно зо йс к их и мезо зо й с к их эпо х четк о вы ражены про явления их 2-5; 30,60,110,150;180 и 210 лет (пик и наибо льш ей ак тивно сти рудо о бразую щ их про ц ес со в). В перио ды 150-180-210 лето бразо валис ь медно -мо либдено вы е мес то ро ждения Т их о о к еанс к о го к о льц а. В П алео зо еп ерио дично с ть (пик и) с о с тавляю то т220-280 до 330 млн. лет. Т ак им о бразо м, в ис то рии земно й к о ры о тмечалис ь импульс ы или во зрастны е ритмы рудо о бразую щ их про ц ес с о в, связанны е с о бразо ванием меди и мо либдена. О ни по вто ряю тс я или через 30-40 млн. летили 50-60 млн. лет. О бщ ий гео х ро но ло гическ ий ц ик л развития о т к ембрия до нео гена Земли о тражает о пределенную про до лжительно с ть длинны х гео ло гическ их перио до в (мел, ю ра, дево н, о рдо вик , к ембрий ) – 64 млн. лет и к о ро тк их - 34 млн. лет (с илур, пермь, триас, палео ген, нео ген). П ерио дично сть с интервалами в 15-30-60 млн. лет про являетс я в изменениях био т, транс грес с иях М иро во го о к еана, ц ик ло в нак о пления о с адк о в (к ак мы о тметили), о бразо вания неф тяны х мес то ро ждений. С ущ ествует мнение, что перио дично с ть с вязанас о тделением к рупны х масс глубинно го вещ ес тва - п лю мо в и с уп ерплю мо в - о т границ ы мантия-ядро . Т ак ие с уп ерплю мы ро ждаю тс я в среднем к ажды е 30 млн. лет в результате перио дическ о го нако пления тепла и летучих к о мпо ненто в (во до ро д, углево до ро ды ) В ремя по дъемаплю мо в к по верх но с ти Земли о ц ениваетс я в 5 млн. лет. О тры ваясь, п лю м уно с ит избы то к теплаи внеш нее ядро о х лаждаетс я Затем начинаетс я о бразо вание но во го плю маи наступает по с ледую щ ий о тры в. П о дъем плю мо в со про во ждается интенс ивно й магматичес к о й деятельно стью , во зрастанием вулк аничес к о й и тек то ничес к о й ак тивно с ти, интенс ивны м рудо о бразо ванием, что (мо жно до пустить) то же с лужит причино й во зник но вения БР, но о с но вная предпо с ы лк аего – нео бх о димо с ть по ддержания го мео стаза, а это мо жет о с ущ ес твлятьс я то льк о с по мо щ ью авто к о лебаний параметро в био с ф еры . «В приро девс е меняетс я, что бы неизменитьс я».

13

Л ек ц ия 5 ат мо с фе р ы . Ри т ми че с ки е я вле ни я

Те ма: Ц и р куля ц и я в М и р о во м о ке ане Ритмы в атмо с ф ере с вязаны с ц ирк улято рны ми п ро ц ес с ами , про тек аю щ ими в атмо с ф ере. В етро вы е с истемы (Г .М . Ш вед, 1997) предс тавляю т с о бо й о бы чную термичес к ую к о нвек ц ию , вы зы ваемую го ризо нтальны м перепадо м температуры , к о то ры й в с во ю о чередь вы зы вает го ризо нтальны й перепад давления. С тац ио нарно е распределение давления приво дит к о бразо ванию замк нуто й к о нвек тивно й ячейк и. М ех анизм термичес к о й к о нвек ц ии лежит в о с но ве ветро вы х с истем, имею щ их небо льш ие го ризо нтальны е размеры (по рядк а 100 к м и меньш е).. Н аибо лее извес тны из низ них бризы , го рно до линны е ветры , муссо ны (вно с ят во змущ ения в ц ирк уляц ию атмо с ф еры с еверно го по луш ария, евразийс к ий материк ). Бризы во зник аю т на границ е раздела мо ре-с уш а (п ро грев атмо с ф еры над мо рем днем и но чью различен, по это муветер меняетсво е направление). С амы е мо щ ны е к о нвек тивны е ячейк и нах о дятс я в с еверно м и ю жно м по луш ариях в по яс е о т эк вато радо 20-30 град. ш иро ты назы ваю т ци р к уляци ей ХЭ Д ЛИ . Д вижение атмо с ф еры расс матриваетс я в с ис теме к о о рдинат, с ц еп ленно й с вращ аю щ ейс я плането й. В это й с ис теме го ризо нтальны е течения о тк ло няю тся благо даря си ле Кор и оли са(эф ф ек то тк ло нения о тпрямо линей но го движения во вращ аю щ ейс я с ис теме к о о рдинат) - в с еверно м по луш арии нап раво , в ю жно м по луш арии налево . П о это й причине припо верх но стны е течения в ячейк ах Х эдли, направленны е к эк вато рув о бо их п о луш ариях о тк ло няю тся назапад (в виде по с то янно дую щ их пасс ато в). Н ас редних ш иро тах атмо с ф ерадо лжнапо зак о нам ц ирк уляц ии вращ атьс я бы с трее земли. Н еминуемо сть в так о м с лучае к атастро ф ы прео до левается ины м направлением во здуш но го п о то к а на средних ш иро тах (яч ейк и ци р к уляци и Ф ЕРЕЛЛА ). В атмо с ф ере с ущ ес твую т гигантск ие вих ревы е движения газа– мак ро вих ри – ц ик ло ны с редних и вы с о к их ш иро т с х арак терно й про тяженно стью (2000 к м) и тро пическ ие менее масш табны е ц ик ло ны . В их ревы е движения атмо с ф еры вы званы по терей усто йчиво с ти во здуш но го по то к а. С ис теме ц ик ло но в с о путствую т антиц ик ло ны – о бласти по вы ш енно го давления. В них ветер с лабее, чем в ц ик ло нах . С ис темац ик ло но в и антиц ик ло но в, п ередвигаю щ их с я с зап аданаво с то к о пределяетпо го дусредних и вы с о к их ш иро т. В о лны . Ко лебательны е про ц ес с ы в атмо с ф ере. В етер, темп ература, давление и п ло тно с ть в атмо с ф ере по двержены к о лебаниям с перио дами о т часадо мно гих с уто к . П ричино й к о лебаний с лужат распро с траняю щ иес я в атмо с ф ере во лны . Различаю т три тип а во лно вы х движения. Во лны о т ло кальны х и с т о чни ко в – например, ударная во лна(результат с ильно го ло к ально го увеличения давления в с ледс твии разо грева газа при бы с тро м с го рании взры вчато го вещ ес тва). П о с то янны м ис то чник о м во лн является ц ик ло ническ ая ак тивно с ть в тро по с ф ере. 14

Плане т ар ны е во лны о т п о с т о я нно де йс т вую щ и х п е р и о ди че с ки х и с т о чни ко в. И х дватип а: приливы и эк вато риальны е во лны . И с то чник приливны х во лн нах о дится вне атмо сф еры . Как и в о к еанах , здес ь различаю т лунны й прилив с п ерио до м в по ло винулунны х (12 ч 25 мин) с уто к . О н вы зван бегущ им вдо ль п араллели во змущ ением с илы тяжес ти Земли, с о здаваемы м Л уно й. Л унны й прилив даже в верх ней био с ф ере не о бес печивает с к о ро стей ветра, превы ш аю щ их 10 м /сек . Г о раздо с ильнее с о лнечны й прилив. У же навы с о те 100 к м связанны е с ним ветры до с тигаю т ск о ро с ти о к о ло 20 м / с ек . С о лнечны й прилив о бусло влен во змущ ением атмо сф ерно й температуры из-зас уто чно й перио дично с ти с о лнечно го нагревания атмо с ф еры . С о здаваемы е в это м с лучае во лны распро страняю тс я в зо нально м и вертик ально м направлениях . Е с тес твенны й перио д приливны х во лн равен 24 часам. Н е менее с ильны ми являю тс я во лны с перио до м в по ло вину с о лнечны х с уто к 12 ч. И с х о дно й причино й по явления по лусуто чно го прилива являетс я наличие с ильно й 12часо во й гармо нии с о лнечно го нагревания атмо с ф еры . Амп литудаэк вато риальны х во лн с падаето тэк вато ратак бы с тро , что вы ш е 20 градусо в ш иро ты с еверно го и ю жно го по луш арий во лны уже нео щ утимы . Э к вато риальны е во лны распро с траняю тс я вдо ль параллели и п о вертик али. В о змущ ения температуры , даю щ ие начало во лнам, во зник аю т из-завы деления тепло ты при к о нденс ац ии во дяно го п ара в тро п ичес к их к учево -до ждевы х о блак ах . В о лны генерирую тс я благо даря о пределенны м зак о но мерно с тям в про с транс твенно м распределении этих о блак о в и их по явлении. Л ю бо й ме хани че с ко й с и с т е мес во йс т ве нны с во бо дны е(р е з о нанс ны е ) ко ле бани я . Атмо с ф ераявляетс я мех аничес к о й с ис темо й с бо льш им набо ро м часто т с во бо дны х к о лебаний, к о то ры е реализую тся в виде во лн Ро с сби, распро с траняю щ их с я вдо ль параллели. Амплитуда во лн Ро с с би мо жет бы ть с то ль велик а, что нарядус ц ик ло нами о ни участвую т в ф о рмиро вании по го ды нас редних и вы со к их ш иро тах . Н аибо лее интенс ивны ми о к азы ваю тс я во лны с перио дами о к о ло 2, 4, 5, 10,16 с уто к . Те че ни я ат мо с фе р ы , ге не р и р уе мы ево лнами . И звестен эф ф ек т давления с вета (элек тро магнитная во лна, по гло щ енная тело м, передаетемус во й имп ульс ). П о гло щ ение с ветас равнимо с дей с твием на тело с илы , уск о ряю щ ей его движение. Анало гичны й эф ф ек тпередачи импульс а о т атмо с ф ерно й во лны при ее дис с ипац ии с ущ ес твует в атмо с ф ере. Д ис с ипирую щ ая во лнауск о ряетгаз, со здавая атмо с ф ерны е течения. Н ек о то ры е о со бенно с ти ц ирк уляц ии верх ней атмо с ф еры о бусло влены ук азанны м эф ф ек то м. Э к вато риальны е во лны распро с траняю тс я на во с то к и на запад. В о зник но вение перио дично с ти ветрас вязано с тем, что о к о ло го да до минирует передачаимпульс ао т во лн, распро с траняю щ их с я наво с то к , и с то льк о же - о т во лн, распро с траняю щ их с я назапад.

15

Л ек ц ия 6 Те ма: Ри т мы и ц и клы эко с и с т е м Ж изнь в био с ф ере ф унк ц ио нирует в пределах ее с трук турны х единиц (о ни о пределяю т мо заично с ть био сф еры ) – эк о с ис тем (био гео ц ено зо в), к о то ры е нах о дятс я в п о сто янно м взаимо действии друг с друго м, и вс е вмес те о бразую т гигантс к ий к руго во ро т (ц ик л) вещ еств в пределах био с ф еры . О с но вны ми элементами, участвую щ ими в нем, являю тс я во до ро д, к ис ло ро д, азо т, к альц ий, ф о с ф о р с ера, к алий и т.д. Био гео х имичес к ий к руго во ро твещ ес тв в био сф ере не является замк нуты м – по это мус тепень во с про изво дствац ик ло в со с тавляет 9098%. В масш табе гео ло гичес к о го времени непо лная замк нуто сть ц ик ло в приво дит к разделению элементо в, нак о плению их в атмо с ф ере, гидро с ф ере или о с адо чно й о бо ло чк е Земли. В с во ю о чередь, для с ущ ес тво вания это го к руго во ро та нео бх о димо по сто янно е п о ступление углек ис ло ты и других вещ ес тв из недр земли. Э т о леж и т в основ е геохи ми ч еск ого п р и нци п а сохр анени я ж и зни , к о то рая наЗемле (и других п ланетах ) при про чих равны х усло виях во змо жналиш ь до тех по р, по к ао наак тивна, и про исх о дит о бмен энергией и вещ ес тво м. Н епреры вны й к руго во ро т (ц ик л) в био с ф ере х арак терен лиш ь для вещ ес тв, энергия же – направленны й по то к : с о лнечная энергия частично расх о дуетс я на с интез о рганическ о го вещ ес тва; транс ф о рмируяс ь о на передаетс я с о дно го пищ ево го уро вня на друго й, расс еиваяс ь (дис с ипируя), со верш ает рабо ту, вы деляетс я в видетепла. О бно вление живо го вещ ес тва био с ф еры про ис х о дит в с реднем за 8 лет (вещ ес тва наземны х растений – за 14 лет). В М иро во м о к еане ц ирк уляц ия вещ ес тв (зо о био масс а) о с ущ ес твляетс я за 33 дня, а ф ито масс а о бно вляется к ажды й день. П о лагаю т, что за 2800 лет про исх о дит по лная с мена во ды в гидро с ф ере, за нес к о льк о ты с яч лет – к ис ло ро да в атмо с ф ере, за 6,3 го да дио к с идауглеро да. Ж ивы е о рганизмы био с ф еры вк лю чаю т: авто тро ф о в (ф о то авто тро ф ы и х емо авто тро ф ы ), гетеро тро ф о в. П о с ледние вы по лняю т ведущ ую ро ль в о рганизац ии гло бально го био генно го ц ик ла и с ис темно й инф о рмац ии (ф о рмиро вание но вы х уро вней и ф о рм запис и инф о рмац ии). Э к о с ис тема – элементарная единиц а био с ф еры , с уро вня к о то ро й о с ущ ествляетс я о тно с ительно усто йчивы й к руго во ро т вещ еств и по то чная с ис темарасх о до вания энергии с о лнц а. Э к о с ис темане то льк о минимальны й по с во им размерам приро дны й био рес урс , но и х ро но -х о ро ло гичес к ая единиц а, ф унк ц ио нирую щ ая с о тно с ительно й с табильно с тью в значительно м временно м интервале (с о тни и ты с ячи лет) и занимаю щ ая о пределенно е про с транс тво на Земле. О на мо жет частично терять с во и п ро странс твенны е параметры , с о к ращ аяс ь до минимума, гибнет, ес ли это т про ц ес с не изменяетс я, или уступает место друго й с ис теме, но чащ е имеет место с о х ранение эк о с истем. И звес тно , что ее эк о ло гичес к ий и энергетическ ий баланс ы с равнительно с ее о тдельны ми к о мпо нентами изменяю тс я мало . П редпо лагаю т, что это с вязано с х арак терны ми для нее к о мпенс ац ио нны ми мех анизмами, по зво ляю щ ими до по лнять о триц ательно е влияние изменения о дно го к ак о го -либо к о мпо нента, по ло жительны м изменением друго го , в чем про являетс я интегрирую щ ий 16

эф ф ек т с ис темы . С по с о бно с ть эк о с ис темы п ро тиво с то ять изменениям ее с о ставляю щ их (абио тичес к их и био тичес к их к о мпо ненто в) и с о х ранять в течение длительно го времени прис ущ ее ей динамичес к о е равно вес ие про дуц иро вания и разло жения о рганичес к о го вещ ес твао пределяетс я так им ее важнейш им п араметро м, к ак гомеост аз, с во йс твенены м о рганизмам, по пуляц ии. О н по ддерживает к ачес твенны й с о став ф унк ц ио нально го мех анизмабио ло гичес к о го к руго во ро та(ц ик ла). О с но во й го мео стазаявляетс я о братная с вязь, к о то рая про тиво сто ит то му, что наруш ает с ис тему, и гасит его дейс твие. О братная с вязь - единс тво по ло жительно й и о триц ательно й с вязей: так , по К.В .С к уф ьину (1987), увеличение по пуляц ии жертвы вы зы вает увеличение по пуляц ии х ищ ник а (по ло жительная связь), но увеличение по пуляц ии х ищ ник авы зы вает уменьш ение по пуляц ии жертвы (о триц ательная с вязь). П о с ле нес к о льк их затух аю щ их к о лебаний в ту и другую с то ро ну с ис темах ищ ник -жертваво с с танавливаетначально е равно вес но е с о с то яние. Э к о с ис тема вк лю чает в с ебя с ло жно е с о четание ц ик личес к их замк нуты х с вязей, со единенны х к о мпенс ато рны ми о тно ш ениями (по К.В . С к уф ьину, 1987, «напо минает к руго вую с еть паутины »). В с ледс твие это го о на ведет с ебя в ц ело м к ак управляемая (к ибернетическ ая) с ис тема. П равильны й к урс так о й с ис темо й по ддерживаетс я не жес тк им к о нтро лем прямо линейно сти, а к о мпенс ац ио нны ми о тк ло нениями (по во ро тами), что вы глядитк ак с инусо идно е движение. Ч асто та и амплитуда зависят о т с к о ро с ти движения и инерц ии с ис темы . И з с к азанно го вы тек ает, что го мео с таз эк о с истемы тем с о верш еннее, чем вы ш е ее про дук тивно с ть и био масс а. Как х ро но ло гичес к ая единиц а, эк о с ис тема ф унк ц ио нирует в масш табах времени. В эк о с ис темах лю бо й с ло жно с ти с о временем наступ аю т изменения: инф раструк турны е – ритмичны е-пульс ирую щ ие – и аритмичны е– с лучай ны е П римеро м ритмичны х изменений с лужатс уто чны е и с езо нны е изменения. С уто чны е изменения эк о с ис тем с уш и резк о вы ражены в тро п ик ах (день приблизительно равен но чи, мало изменяетс я в течение го да), где ш иро к о распро с транены адаптац ии к но чно му о бразу жизни (например, но чно е расп уск ание ц ветк о в). В тро пичес к о м лес уф унк ц ио нирует к ак бы две с ис темы (К.В . С к уф ьин, 1987): дневная и но чная. В п ерво й из них до минирует авто тро ф но е питание (вы х о д вало во й про дук ц ии значительно превы ш ает расх о д вещ ес тванады х ание), нак апливаетс я чис тая про дук ц ия и к ис ло ро д. В но чно й эк о с ис теме, нао бо ро т, до минирует гетеро тро ф но е питание (расх о д вещ ес тв нады х ание превы ш ает вы х о д вало во й про дук ц ии, анак о п ленная за день чис тая про дук ц ия и к ис ло ро д расх о дуетс я). К.В . С к уф ьин по дчерк ивает, что правильнее вс е же го во рить о двух ф унк ц ио нальны х с о с то яниях о дно й эк о с ис темы – о дневно м и но чно м со с то яниях , ф унк ц ии к о то ры х х о тя и различны , но взаимно уравно веш иваю тс я в о бщ ем био тичес к о м к руго во ро те вещ ес тв. В умеренно м к лимате в течение вегетативно го с езо на день заметно превы ш ает но чь и адаптац ии к но чно му о бразу жизни развиты с лабее (за ис к лю чением пусты нь), где но чно й о браз жизни по дк репляетс я по вы ш енны й влажно с тью это го времени с уто к . В Запо лярье но чно й о браз жизни с тано витс я нереальны м и даже с о вы ведут ак тивную о х о ту при дневно м о с вещ ении. 17

С езо нны е же различия нас евере вы ражены наибо лее резк о . Авто тро ф ная жизнь зимо й с тано витс я нево змо жна, аиз гетеро тро ф о в пастбищ ны е пищ евы е ц епи по ддерживаю тлиш ь теп ло к ро вны е. В нек о то ры х с еверны х пусты нях резк о вы ражены 3 с езо на: зимний, ранневес енний и летний. Ж изнь здес ь о граниченах о ло до м, лето м с ух о с тью и жаро й и лиш ь в ранневес енний перио д бы с тро развиваю тс я эф емеро иды . В ременны е различия на берегах мо рей о пределяю тс я про ц ес со м с мены приливо в и о тливо в. С во ео бразны с езо нны е изменения в с тепи – гео бо таник и вы деляю т12 различаю щ их с я по к о ло ритурастительны х аспек то в. Н ек о то ры е временны е изменения эк о с ис тем вы х о дят запределы го дично го ц ик ла. Н апример, в райо не Каспия вы делен так назы ваемы й Брю к неро вс к ий 35летний ц ик л (с ерия лет с низк им уро внем с меняетс я с ерией лет с вы с о к им уро внем, что с о пряжено с со о тветс твую щ ими изменениями берего вы х эк о с ис тем). И так , пульс ирую щ ие изменения эк о сис тем идутпо замк нуто мук ругу, но с ят х арак тер во лно о бразны х изменений, о ни не наруш аю т, а по ддерживаю т го мео стаз эк о с ис темы . С лучайны е изменения редк и и непредск азуемы (небы валы е запах и, вс еление адвентивны х видо в, по жары ). П о с ледо вательная с менаэк о с ис тем – с ук ц ес с ии (по с тупательно е изменение эк о с ис темы или ее части, к о мпо нента, яруса и т.д.). Зак лю чительная с тадия развития эк о с ис темы во времени – к лимак с . В завис имо сти о тпричин по с тупательно го х о даразвития с ук ц ес с ии делятс я на два типа: 1) алло генная или эк зо генная, о пределяемая причинами, не завис ящ ими о т деятельно с ти данно го с о о бщ ес тва; 2) авто генная или эндо генная, для к о то ро й х арак терны внутренние причины , с по нтанно с о здаваемы е с о о бщ ес тво м зас чет перерабо тк и абио тичес к о й с реды . П римеро м эк зо генно й с ук ц ес с ии с лужит про гресс ирую щ ая засух а в Ю жно й С ах аре; а иллю с трац ией эндо генно й с ук ц ес с ии - с мена с о о бщ ес тв, по с ледо вательно заселяю щ их к ак о е-либо безжизненно е (ис х о дно ) про странс тво (го лая с к ала, пес о к , засты вш ая лаваи т.д.). Ф лукт уац и и чи с ле нно с т и п о п уля ц и й и т ак наз ы вае мы е«ц и кли че с ки е » о с ц и лля ц и и . Д ля приро дны х по пуляц ий различаю т 1) с езо нны е изменения их величины , к о то ры е регулирую тс я в о с но вно м о нто генетическ ими адаптац иями, с о пряженны ми с с езо нны м изменением ф ак то ро в с реды ; 2) го дичны е ф лук туац ии: а) о бусло вленны е различием ф изическ их ф ак то ро в с реды в течение го да, т.е. внеш ними по о тно ш ению к по п уляц ии ф ак то рами; б) динамичес к ими изменениями по пуляц ии, т.е. внутренними по о тно ш ению к по пуляц ии ф ак то рами. П ервы е к ак правило нерегулярны и о бнаруживаю т четк ую с вязь с о дним или неск о льк ими главны ми лимитирую щ ими ф ак то рами (например, температура, о с адк и), в то время к ак вто ры е насто льк о регулярны , что их мо жно назвать ц ик лами (виды , в по пуляц иях к о то ры х имеетместо так о е изменение, назы ваю т «ц ик лическ ими»). Резк ие о с ц илляц ии с во йс твенны по пуляц иям с S - о бразны м типо м ро с та, а затух аю щ ие – по пуляц иям с с о бразны м типо м ро с та, в к о то ры х в с илу о с о бенно стей жизненно го ц ик ла 18

наблю даетс я нек о то рая временная задержк ареак ц ии наувеличение пло тно с ти. Значение имею ти внутренние и внеш ние ф ак то ры . Л ек ц ия 7 Те ма: Ц и кли че с ки е п р о ц е ссы на о р гани з ме нно м ур о вне . Ре п р о дукт и вная р и т ми чно с т ь и ме хани з мы е ер е гули р ую щ и е О ргано м, во с принимаю щ им с вето вы е раздражители (или железавнутренней с ек рец ии) у живо тны х с лужит небо льш о е о бразо вание, распо ло женно е у по зво но чны х по д к о жей го ло вы или в глубине мо зга(в со о тветс твии с уро внем о рганизац ии). Э то о бразо вание по лучило название эпиф иза. У чело век аэпиф из по ф о рме напо минает с о с но вую ш иш к у, что о тражено в его названии (греч. epiphysis - ш иш к а, наро с т). Ф унк ц ии эпиф изадо лго е время о с тавалис ь непо нятны ми. Ро ль железы в жизни живо го о рганизмаустано влена лиш ь в по с леднее дес ятилетие. Э пиф из о ц енивали к ак рудиментарны й глаз («что бы чело век мо г о берегать с ебя с верх у»), но так им анало го м о н с лужит лиш ь умино г и прес мы к аю щ их с я, ук о то ры х о н распо ло жен непо с редственно по д к о жей. В мис тичес к о й литературе утверждало с ь, что эпиф из (ш иш к о видная железа) о бес печивает к о нтак т с таинс твенно й нематериально й нитью , с вязы ваю щ ей го ло вус парящ им над к ажды м эф ирны м (невидимы м) тело м. В это м же свете предпо лагалась с по со бно с ть эпиф изаво с с танавливать о бразы и о пы т про ш ло й жизни, регулиро вать п о то к мы с ли и баланс интеллек та, о с ущ ествлять телепатичес к о е о бщ ение. В 1665 г. русс к ий врач В . Ю ро вс к ий напис ал дис с ертац ию о ш иш к о видно й железе с изло жением анато мическ их ис с ледо ваний, к о то ры е о про вергали взгляды древних ф ило с о ф о в о ло к ализац ии разумав эп иф изе. Э то бы л первы й ш аг к о бъек тивно й о ц енк е эпиф иза («таинс твенно й железе», ро ль к о то ро й в о рганизме правдо по до бно до лго евремя не раск ры валась). В начале Х Х с то летия по явилась прямо про тиво по ло жная мы с ль: ник ак о й значимо й ф унк ц ии ужелезы , масс о й вс его в двести мг и величино й с го ро ш ину, нет (к ак в эмбрио генезе, так и по с ле ро ждения). И намно гие десятилетия « третий глаз» вы пал из по ля зрения ис с ледо вателей. В эмбрио генезе эпиф из развиваетс я из с во дазадней части) п ереднего мо зга (диэнц еф ало на). У низш их по зво но чны х , например, у мино г, развиты две анало гичны ес трук туры : пинеальная и парапинеальная железы . В с е по зво но чны е, за ис к лю чением к ро к о дило в и нек о то ры х млек о питаю щ их , например муравьедо в и бро нено с ц ев, имею т пинеальную железу, парап инеальная железао тс утс твует. Э пиф из распо лагаетс я в неглубо к о й бо ро зде междуверх ними х о лмик ами с реднего мо зга, над таламусо м. Е го о бо ло чк або гатак ро вено с ны ми с о с удами. о . Клетк и железы (п и не о ц и ты ) являю тс я ее с пец иализиро ванны ми (железис ты ми) элементами. Т ам, где пинеальная и парапинеальная железы ф унк ц ио нирую т в к ачес тве о ргана, во с п ринимаю щ его с вет, или «третьего глаза», о ни с по с о бны различать лиш ь разную с теп ень о с вещ енно с ти, ане зрительны е о бразы . В это м к ачес тве о ни мо гут о п ределять нек о то ры е ф о рмы по ведения, нап ример, вертик альную

19

миграц ию . глубо к о во дны х ры б в завис имо сти о т смены дня и но чи. И нф о рмац ия о внеш ней о с вещ енно с ти по с туп ает к эпиф изу о т с етчатк и п о с импатическ им во ло к нам (у перелетны х птиц эпиф из с по с о бен улавливать изменения о с вещ ения непо с редс твенно через к ры ш учереп а, уних же эпиф из вы по лняет ро ль навигац ио нны х прибо ро в при перелетах ). У бо лее примитивны х живо тны х в эпиф изе о бнаружены ф о то рец епто ры (к ак в с етчатк е глаза). С читаю т, что эпиф из эво лю ц ио нно с менил ло к ализац ию : с начала о н занимал заты ло чно е по ло жение, азатем по мере развития по луш арий мо зга эпиф из о к азалс я прак тичес к и в ц ентре У п тиц и млек о питаю щ их эпиф из играет ро ль нейро эндо к ринно го п рео бразо вателя, о твечаю щ его на нервны е имп ульс ы вы рабо тк о й го рмо но в: по падаю щ ий в глаза с вет с тимулирует с етчатк у, импульс ы о т к о то ро й п о зрительны м нервам по с тупаю т в с имп атичес к ую нервную с ис темуи эпиф из; эти нервны е с игналы вы зы ваю т угнетение ак тивно с ти эп иф изарно го ф ермента, нео бх о димо го для с интеза го рмо на - мелато нина; в результате про дук ц ия по с леднего прек ращ аетс я и с но ваначинает вы рабаты ватьс я лиш ь в темно те. С нижаетс я его ак тивно с ть с наступлением мено паузы . П ик с уто чно й ак тивно с ти вы рабаты ваемо го эп иф изо м мелато нина– 2 часа но чи, к 9 часам утраего к о личес тво в к ро ви падаетдо минимума. В о нто генезе мак с имальная с ек рец ия мелато нина о тмечена в детс к о м во зрасте. С нижение про дук ц ии мелато нина в 11-14 лет иниц иирует го рмо нальны е мех анизмы по ло во го со зревания,. И так , устано влено , что ц ик лы светаи темно ты , с менадня и но чи влияю тна с ек рец ию мелато нина. В о зник аю щ ие ритмичес к ие изменения его уро вня вы с о к ий но чью и низк ий в течение дня - о пределяю т с уто чны й, или ц ирк адианны й, био ло гическ ий ритм уживо тны х , вк лю чаю щ ий п ерио дично с ть с наи к о лебания темп ературы тела. П редпо лагаю т, что изменение к о личес тва с ек ретируемо го эпиф изо м мелато нинавлияет нас езо нны е реак ц ии живо тны х (зимняя с пячк а, миграц ия, линьк а, размно жение и т.д.). У чело век а с деятельно стью эпиф иза с вязы ваю т так ие явления, к ак наруш ение с уто чно го ритмао рганизма в с вязи с перелето м через нес к о льк о часо вы х по яс о в, расстро й ства с на, во змо жно , зимние депрес с ии». П о д влиянием мелато нина, с ек ретируемо го эпиф изо м, нах о дитс я ритмично с ть го надо тро пны х эф ф ек то в, в то м чис ле про до лжительно сть менс труально го ц ик лауженщ ин. В ы с к азы ваю тмы с ль, что длительно сть жизни с вязанас о бщ им к о личес тво м мелато нина, с интезирую щ имс я в но чны е часы . В публик ац иях мо жно найти предпо ло жения о то м, что эпиф из с по с о бен улавливать изменение элек тро магнитно го ф о на, что наво дит на с ледую щ ую мы с ль: чело век по средс тво м эпиф иза до с тато чно жес тк о с вязан с гео - и гелио к о с мическ ими про ц ес с ами. В о змо жно , именно эту с вязь имели в виду древние мис тик и, именуя эпиф из «Д ух о вны м глазо м». О с но вы ваясь на до стато чно глубо к о изученны х ф изио ло гичес к их (ф унк ц ио нальны х ) с во йс твах эп иф иза, мо жно с делать зак лю чение, что главная ф унк ц ия эпиф иза- регуляц ия ц ирк адианны х (с уто чны х ) био ло гическ их ритмо в

20

- прис п о со бление о рганизма к меняю щ имс я усло виям о с вещ енно с ти, эндо к ринны х ф унк ц ий, метабо лизма. Ж изненны е ц ик лы , о с о бенно разно о бразны е убес по зво но чны х живо тны х , предс тавляю т с ис тему с ло жны х перек лю чений к лето чны х про ц ес со в, с к о о рдиниро ванны х во времени и п ро с транс тве друг с друго м и ф ак то рами внеш ней среды , чем о бес п ечиваетс я нео бх о димы й уро вень с инх ро низац ии жизни о с о бей в по пуляц ии. С читаю т, что четк ие ц ик лы репро дук тивно й ак тивно с ти в по пуляц иях живо тны х с вязаны с ц ик личес к ими изменениями внеш них усло вий, в о пределенны е перио ды бо лее благо приятны ми для размно жения, чем другие. С о здаетс я предпо с ы лк а для давления о тбо ра, направленно го на с инх ро низац ию репро дук тивно й ак тивно с ти с так ими о птимальны ми перио дами. О чевидно , что давление о тбо ра о бусло влено первичны ми ф ак то рами, к о нтро лирую щ ими размно жение, но о ни не о бязательно регулирую трепро дук тивны й ц ик л: гамето генез (о с о бенно о о генез) ино гда про до лжается неск о льк о мес яц ев, и для правильно го про тек ания к лето чны х про ц ес со в, заверш аю щ их ся размно жением, о рганизм до лжен о риентиро ватьс я по ины м ф ак то рам с реды , даю щ им инф о рмац ию , во с принимаемую наружны ми рец епто рами, о брабо танную в ц ентрально й нервно й с ис теме и переданную к ис по лнительны м о рганам в виде по с ледо вательны х с игнало в, о пределяю щ их вы с о к о упо рядо ченны й видо с пец иф ичны й репро дук тивны й ц ик л. Н ап римере мо рск их бес п о зво но чны х Р. Барнсо м (1992) по к азано , что их размно жение с о пряжено с то чно й с инх ро низац ией репро дук тивны х про ц ес с о в к ак на уро вне о тдельны х о со бей, так и на по п уляц ио нно м уро вне. Репро дук тивны е про ц ес с ы вк лю чаю т чередо вание двух о с но вны х про ц ес со в – о бразо вания и вы с во бо ждения гамет. Э ти ц ик лы мо гут регулиро ватьс я ц ик личес к ими изменениями о бразо вания го рмо но в. П о х арак теру дейс твия вы деляю т: го надо тро пны е и индуц ирую щ ие нерест или с о зревание и ак тивац ию гамето ц ито в. П редпо лагаю т, что так о й ц ик л эндо к ринно го к о нтро ля размно жения во зник ал нео дно к ратно и независ имо в х о де эво лю ц ии бес п о зво но чны х , по это му вещ ес тва, его о с ущ ес твляю щ ие, мо гут иметь у разны х живо тны х с о верш енно различную мо лек улярную с трук туру. Н апример, у игло к о жих го надо тро пная ф унк ц ия вы по лняется двумя го рмо нами, типичны ми так же для по зво но чны х живо тны х : про гес теро но м и эс тро но м, а нерес т вы зы ваетс я к аск адо м с игнало в, иниц иируемы х о бразую щ имис я нейро п ептидами, что в с во ю о чередь вы зы вает о бразо вание в яичник е регулято рно го вещ ества – 1-метиладенина. П о с ледний с тимулирует с о к ращ ение мы ш ц яичник а (начало нерес та), с по с о бс твует о бразо ванию мес енджеранавнутренней по верх но с ти о о ц ита. У к азанно е ведет к резо рбц ии ядерно й о бо ло чк и и делаетво змо жны м о пло до тво рение. П о до бно е о бнаружено у по лих ет и мо ллю ск о в, но вещ ества, участвую щ ие в названны х про ц ес с ах , имею т иную мо лек улярную приро ду (с ледс твие независ имо й эво лю ц ии го рмо нальны х мех анизмо в). С езо нно е размно жение наземны х бес по зво но чны х с еверно го по луш ария с о про во ждаетс я про до лжительны ми п ерио дами о тк ладк и яиц , с о пряженны ми с репро дук тивны м по к о ем. Д ля их ц ик ло в бо лее х арак терны зак о но мерны е 21

перех о ды междуак тивны м и неак тивны м репро дук тивны м с о сто яниями, чем с инх ро нно с ть размно жения. И меет мес то с о с то яние о блигатно й или ф ак ультативно й диапаузы . П ерех о д из о дно го ф изио ло гическ о го с о сто яния в друго ерегулируется про до лжительно с тью с вето во го дня (ф о то п ерио до м). Ц ик лическ ие изменения длительно с ти с вето во го дня мо гут с лужить о чень то чны м ис то чник о м инф о рмац ии о с мене времен го даво вс ех о бластях земно го ш ара, к ро ме тро пичес к их . С ледует заметить, что дважды в го д – 21 мартаи 21 с ентября – про до лжительно с ть дня и но чи с о с тавляет 12 часо в в лю бо й то чк е планеты . Реак ц ия живо тны х нао тно с ительную длинудня и но чи о бы чно не линейна: с вето во й п ерио д, меньш е о пределенно й к ритичес к о й величины , во с принимаетс я к ак к о ро тк ий, апревы ш аю щ ий нек ую величину– к ак длинны й. Т о чно с ть о пределения живо тны ми времени нах о дитс я в пределах 30 мин. Э то т ф ак т давно привлек внимание ф изио ло го в, интерес ую щ их с я приро до й био ло гическ их часо в. Ч асто живо тны е реагирую т наизменение до лго ты дня и ис п о льзую т эту инф о рмац ию для к о нтро ля про ц ес со в, имею щ их го до вую перио дично с ть. Т ак ие реак ц ии, завис имы е о т про до лжительно с ти дня, назы ваю т ф о то перио дичес к ими, с вязанны ми с явлением ф о то перио дизма, к о то ры й о пределяетс я различны ми про ц ес с ами. П редпо лагаю т, что унек о то ры х видо в для о ц енк и эф ф ек тивно й до лго ты дня с лужит внутренний ц ирк адианны й о с ц иллято р. У других видо в (например, тли) для измерения времени ис по льзуется мех анизм типапесо чны х часо в: перех о д тли о т партено генезак о бо епо ло муразмно жению индуц ируетс я, к ак правило , ук о ро чением с вето во го дня, что , во змо жно имеет адаптивно е значение (уменьш ение к о рмо вы х рес урсо в по х о дувегетативно го сезо на). Э мпиричес к им путем по к азано , что длина темно го перио да с уто к , равно го 9,75 часа вы зы вает реак ц ию на «к о ро тк ий день», в с ледс твие чего по являю тся разно по лы е о со би, по с ле к о пуляц ии к о то ры х с амк и о тк лады ваю тзимую щ ие яйц а. У птиц вы явлено единс тво внутреннего гипо таламо -гипо ф изарно го мех анизма регуляц ии по ло во го (репро дук тивно го ) ц ик ла, о днак о , по Б.Г . Н о вик о ву(1975), его реализац ия с вязанане то льк о с ф о то перио дично с тью , но и другими усло виями внеш ней среды (брачны е игры , с инх ро низирую щ ие по ло вы е ц ик лы с амц о в и с амо к , к о личес тво о со бей в к о ло нии, питание, о т к о то ро го завис ит эф ф ек т дейс твия с ветанас ис темугип о таламус – гипо ф из – го нады и др.). Ярк о вы раженно й с езо нно й ц ик лично с тью с пермато генезах арак теризую тс я бес х во с ты е земно во дны е умеренны х ш иро т. О днак о уразны х видо в в разны х по пуляц иях про тяженно сть перио да размно жения, о бщ ие с ро к и ак тивно с ти, к о личество репро дук тивны х п ерио до в нао днуо со бь и в течение о дно го с езо на ак тивно с ти значительно различаю тся, что вы явлено , например, для дальнево сто чно й к вак ш и. С вязь между со к ращ ением перио да с уто чно й ак тивно с ти и ф изио ло гичес к ими изменениями в о рганизме вы явлена у млек о питаю щ их , в частно с ти, гры зуно в (мы ш ей, пес чано к , к ры с ). О к азало с ь, что у песчано к и по лево к имею т мес то с езо нны е к о лебания с о держания то к о ф еро ла, влияю щ его на метабо лизм и термо регуляц ию . Е го с о держание у видо в гры зуно в, 22

о битаю щ их в с еверны х ш иро тах , падает в течение мая-ию ня и во зрастает в августе. Л ек ц ия 8 Т ема: Ри т ми чно с т ь фи з и о ло ги че с ко й де я те льно с т и че ло ве ка Ри т ми чно с т ь функц и о ни р о вани я с е р дц а В про ц ес с е эво лю ц ии чело век сф о рмиро валс я к ак с амо управляемая, с амо регулируемая, с амо во с про изво дящ ая и с амо с о верш енс твую щ аяс я ц ик личес к ая с ис тема в о к ружаю щ ей его ц ик лическ и ф унк ц ио нирую щ ей с ис теме. У чело век а по д во здейс твием с уто чно го ц ик личес к о го инф о рмац ио нно го по ля с ф о рмиро валась с уто чная ц ик личес к ая ак тивно сть. Н а о с но ве ц ирк адно го с уто чно го (ц ирк адианно го ) ритма рабо то с по с о бно сти, длительно с ти с на, п ерех о дао т со сто яния по к о я к с о с то янию бо дрс тво вания и т.д. вы делено нес к о льк о х ро но тип о в, о тражаю щ их ся на здо ро вье чело век а, длительно с ти жизни, о с о бенно стях тело с ло жения, темперамента, х арак тера. Н ао с но ве х ро но типо в вы деляю тинтро верто в (эмо ц ио нально неусто йчивы е, с лабо во льны е, о бладаю щ ие низк им к о нтро лем над эмо ц иями) и эк с траверто в (усто йчивы е, по с то янны е в планах и привязанно с тях ). С ущ ес твует мнение, что начело век адей с твую т го до вая, двадц атиго до вая, тридц атилетняя и век о вая ц ик лично сть инф о рмац ио нны х по лей, к о лебания магнитно го по ля Земли, с о лнечная ак тивно сть, лунно е ц ик личес к о е по ле, с ф о рмиро вавш ее, к ак по лагаю т, учело век анедельную ак тивно с ть и т.д. Здо ро вы й чело век имеетс во е мо щ но е инф о рмац ио нно е по ле, что делаетего менее по дверженны м негативно муво здей с твию внеш них ф ак то ро в среды . Ч ем бо льш е в о рганизме био х имичес к их наруш ений, тем с лабее инф о рмац ио нно е по ле. И нф о рмац ио нно е по ле чело век ац ик лично (перио дично ), что о пределяетс я ц ик лично стью био х имичес к их п ро ц ес с о в, с вязанны х с метабо лизмо м. И сх о дны е вещ ес тва, вступаю щ ие в реак ц ию , по лучаю т «пуск о вую » энергию , излиш к и к о то ро й удаляю тс я в виде тепла. М о щ но е энергетичес к о е по ле по зво ляет не то льк о по ддерживать температуру тела, но и ф о рмиро вать инф рак расно е по ле (инф рак расно го излучения). М едик ами вы явлено , что излучения здо ро во го и бо льно го чело век аразличаю тс я разно й длино й во лны , что мо жетис по льзо ватьс я для диагно с тик и п ато ло гичес к их со сто яний . В о рганизме чело век а «рабо таю т» две параллельно взаимо завис имы е и взаимо до по лняю щ ие ц ик лическ ие ф унк ц ио нирую щ ие с ис темы : материальная (мо лек улы , их к о мплек с ы , к летк и, о рганы , с ис темы о ргано в) и инф о рмац ио нная (во лны инф рак расны е, ультраф ио лето вы е и т.д.). У правление био х имическ ими п ро ц ес с ами о с ущ ес твляетс я 1) нервно -гумо рально й, 2) ф ерментативно й, 3) рец епто рно й, 4) генетичес к о й с ис темами. П о лагаю т, что с ущ ес твует ц ик личес к ая с ис тема с тратегичес к о го к о нтро ля за ф унк ц ио ниро ванием к аждо й с ис темы о ргано в и к лето к (с о лнечно е с п летение). И з нее через о пределенны е интервалы идут с игналы о пределенно й во лны . Н о рмально ф унк ц ио нирую щ ие о рганы даю то братны й о тветто й же во лны ; при наруш ениях о тветная во лнаимеет измененную величину. В это м с лучае с ам о рганизм «принимает меры » по замене или по дк лю чению к рабо те к лето к из 23

других с трук тур. Э тим п о ддерживаетс я о пределенны й режим, к о то ры й является с пец иф ичес к им для данно го чело век а на к о нк ретно м о трезк е его жизни. Н а о с но ве устано вленно й ф унк ц ио нально й асимметрии по луш арий го ло вно го мо зга пс их о ло ги вы явили мно гие различия в к о нс титуц ио нны х параметрах , гено типе, темпераменте чело век а. И зменчиво с ть по к азателей с вязы ваю т с гео к о с мичес к ими ф лук туац иями (индек с ами с о лнечно й ак тивно с ти), гравитац ией (с м. далее). В но рме вс ес ис темы о ргано в чело век аф унк ц ио нирую тритмично . Аритмия, дес инх ро низац ия п ро ц есс о в про исх о дит при ф унк ц ио нальны х или о рганическ их наруш ениях . Т ак , к асаяс ь ф унк ц ии с ердечно -с о с удисто й с ис темы , о тметим, что у мо ло ды х здо ро вы х лю дей с ущ ес твую т но рмально с инх ро низиро ванны е по о тно ш ению внеш него датчик а с уто чно го ритма линейны е с к о ро с ти к ро ви (Л С К), на ф о не нек о то ро го о пережаю щ его вк лю чения право го по луш ария мо зга (со гласуетс я с данны ми о ф унк ц ио нально й асимметрии бо льш их по луш арий, Н .Н . Брагина, Т .А. Д о бро х о то ва, 1981). У по жилы х лю дей при с тарении о тмечаю т по с тепенно е с мещ ение ак ро ф аз (время до стижения наивы с ш их по к азателей ) навечернее и но чно е время, в бо льш ей с тепени вы раженно й в лево м по луш арии мо зга(бо лее уязвимо м для атеро с к леро тическ о го по ражения). Е с ли имею тмес то наруш ения мо зго во го к ро во о бращ ения, по являю тс я признак и межпо луш арно го дес инх ро за. С ледует заметить в с вязи с этим, что о т 25 до 40% мо зго вы х к атастро ф про исх о дитно чью и в ранние утренние часы – с ледс твие наруш ения с уто чно й о рганизац ии мо зго во й гемо ц ирк уляц ии. О бщ еизвес тна ритмично с ть рабо ты с ердц а и значение с о х ранения ритмично го режимадля о бес печения здо ро во го со сто яния чело век а. С ердц е рабо тает к ак насо с, нак ачиваю щ ий к ро вь из с ис темы низк о го давления в с ис темус до с тато чно вы с о к им давлением; градиентдавления между артериями и венами о бес печивает движение к ро ви в бо льш о м и мало м к ругах к ро во о бращ ения. С инх ро низац ия с о к ращ ения к ардио ц ито в – мы ш ечны х к лето к с ердц а – о бес печиваетс я благо даря временно му их во збуждению . И мпульс ы во збуждения во зник аю т с по нтанно в т.н. с инусо во м узле и распро с траняю тс я по про во дящ ей с ис теме с началапо предс ердиям, затем по желудо чк ам: с начала с о к ращ аю тс я предс ердия, вы жимаю щ ие к ро вь в желудо чк и, из них к ро вь вы талк иваетс я в к рупны е артерии. Д еятельно с ть с ердц адо лжнабы ть ритмично й, благо даря чемупро ис х о дит чередо вание ф аз нак о пления и изгнания. У ник альны м с во йство м с ердечно й мы ш ц ы являетс я о бес печение о бязательно й с мены с о к ращ ения расс лаблением, что с вязано с наличием длительно го по тенц иаладейс твия в течение к о то ро го с арк о лемманечувс твительнак ино мураздражителю . Д ва к руга к руго о бращ ения с о пряжены с наличием в с ердц е двух с о ставляю щ их : право й, п ерек ачиваю щ ей к ро вь в левы й к руг, и лево й, про талк иваю щ ей к ро вь в бо льш о й к руг. М ы ш ечная масс а лево го желудк а примерно в 4 раза бо льш е право го , что о бусло влено значительно бо лее вы с о к им с о про тивлением бо льш о го к руга. Ро ль предс ердий с о с то итне то льк о в 24

генерац ии во збуждения, но и в о бес печении непреры вно го прито к а к ро ви к с ердц у по венам. В ы с о к о е давление в желудо чк ах при их со к ращ ении препятс твует прито к ук ро ви, но прито к не прек ращ аетс я благо даря то му, что расс лабленны е то нк о с тенны е предс ердия с во бо дно растягиваю тс я и вмещ аю т до по лнительно е к о личество к ро ви, к о то ро е затем про талк иваю т в уже расс лабленны е желудо чк и. П о то к к ро ви в с ердц е – о дно направленны й благо даря к лапанам междупредс ердиями и желудо чк ами, атак же междуними и артериальны ми с о с удами. Д еятельно с ть с ердц ак ак насо с апро тек аетв виде по вто ряю щ их с я ц ик ло в – с напо лнением и изгнанием к ро ви в к аждо м из них . Ц ик л начинаетс я с во зник но вения авто матическ о го имп ульс аво збуждения, к о то ро е распро с траняетс я по предсердиям, в результате предсердия бы с тро с о к ращ аю тс я (0,1 с ек .), к ро вь вы жимаетс я в желудо чк и. Ко гда их во ло к на о х вачены во збуждением, желудо чк и начинаю т со к ращ атьс я. И мпульс во збуждения перех о дитс предс ердий нажелудо чк и по с ле нек о то ро й задержк и, нео бх о димо й для заверш ения с о к ращ ения предс ердий. П ро ц ес с развития давления и вы жимания к ро ви назы ваю т с ис то ло й, а с нижение давления и напо лнение желудо чк о в – диасто ло й. О бщ ая длительно с ть ц ик лапри часто те 75 с о к ращ ений в минутусо с тавляет 0,8 с ек ., причем надо лю с исто лы прих о дитс я 0,3 с ек ., диасто лы – 0,5 с ек . В пересчете нас утк и ф азас ис то лы длитс я 9 час., диасто лы – 15 час. Д авление

3

4 2

1 о бъем М ех аничес к и насо с ная ф унк ц ия желудо чк о в с ердц ао пис ы ваетс я динамичес к им с о о тно ш ением о бъема и давления, изменяю щ имс я по 4 ф азам. П ер вая фаза (р и сунок ,1): в про ц ес с е диасто лы к амеры желудо чк о в запо лняю тс я к ро вью , давление растет незначительно . О бъем с ердц а в ц ик ле в к о нц е диасто лы мак с имален. Вт ор ая фаза: (р и сунок ,2) начало развития давления (но вы талк ивание к ро ви мо жет не начатьс я, по к а давление в желудо чк е не превы с ит давление в с о с удах ). Тр ет ья фаза(р и сунок , 3): в желудо чк ах бы с тро по вы ш аетс я давление, к ро вь изго няетс я в ао рту и лего чную артерию . Ч ет вер т ая фаза(р и сунок ,4): давление в желудо чк ах падает (с тано витс я бо лее низк им, чем в к рупны х с о с удах , азатем и ниже, чем в предс ердиях ) – с но ва начинаетс я напо лнение желудо чк о в к ро вью (п ервая ф аза).

25

Регуляц ия насо с но й ф унк ц ии с ердц а с вязано с о бес печением усло вий усто йчиво го к ро во о бращ ения, т.е. равенс тво прито к а и вы бро с а к ро ви. В о с но ве с по со бно с ти с ердц авы брасы вать в артериально е русло то к о личес тво к ро ви, к о то ро е притек ает к немуиз вен, лежат мех анизмы , регулируемы е на к лето чно м уро вне. Ритмичес к ие явления био ло гичес к их про ц ес со в предс тавляю т со бо й универс ально е явление в живы х с ис темах . Ш иро к ую извес тно с ть по лучили три мак ро био ритмачело век а: 23-дневны й ф изичес к ий, 26-дневны й эмо ц ио нальны й и 33-дневны й интеллек туальны й. Л ек ц ия 9 Те ма: Л унны еи с о лне чны ец и клы . К во п р о с у о вли я ни и с о лне чны х и лунны х р и т мо в на жи з не де я те льно с т ь че ло ве ка. Ц и кл М е т о на В лиянию ф аз Л уны наф унк ц ио нально е с о с то яние чело век адавно уделяли прис тально е внимание, о с о бенно так им ф азам, к ак но во луние и по лно луние (с читаю т, что о ни о с о бенно с ильно влияю т наф изичес к ую рабо то с по с о бно с ть, пс их ичес к о е со с то яние, течение беременно с ти, ро ждаемо с ть, с мертно с ть). Развитие к о с мичес к о й био ло гии, ис следо вания в о бласти гипо гравитац ии и невес о мо с ти по с лужили предпо с ы лк ами про ведения рабо т, направленны х на вы явление дейс твия с ил гравитац ии на живо й о рганизм. П о явило с ь но во е научно е направление – селеноби ологи я (селеномеди ци на). Ас тро ло ги вы деляю т пять ц ик ло в Л уны , из к о то ры х наибо лее часто ис по льзую тс я в с о о тветствую щ их х арак теристик ах т р оп и ч еск и й (про до лжительно с ть 27,3 с ут.), его о тсчет ведетс я о т то чк и вес еннего равно денствия; др ак они ч еск и й (27, 2 с ут.), си ноди ч еск и й ( о т 29,6 с ут. до 30,5 с ут.) – про х о ждение Л уны о т но во луния до но во луния. В насто ящ ее время предприняты по пы тк и ввести расчетны е п о к азатели био ритмо в, с вязанны х с лунны м влиянием (интеллек туальны е, ф изичес к ие, эмо ц ио нальны е ритмы , о пределяемы е нек им к о личество м с уто к ). Н аибо лее извес тны в это м плане рабо ты Н .А. Агаджаняна(1978, 1984), Н .И . М о ис ееваи др. (1986). П редп о лагаю т, что у чело век а через к аждую четверть о т вы деленны х перио до в наступаю т с о о тветствую щ ие перес тро йк и. Расчеты легли в о с но ву вы деления « к ритичес к их » дней. Зао с но вурасчеталунны х био ритмо в принимаю тпо лусуммуси но ди ч еск ого (29,53 с уто к ) и си дер и ч еск ого (27, 328 с уто к ) лунны х п ерио до в. П о к азатели х арак теризую т ф изическ ий (5,92 с уто к ), эмо ц ио нальны й и интеллек туальны й (7,7 с ут.) био ритмы . Д ни с о вп адения перес тро йк и по двум перио дам расс матриваю тк ак «к ритичес к ие». П о лная перес тро йк апо трем био ритмам, к ак предпо лагаю т, про ис х о дитпо ис течении бо льш о го перио да(248, 728 с ут.). П ро с леженак о рреляц ия междубио ритмами и с уиц идальны м по ведением чело век а. У стано влено , что наибо льш еечис ло с уиц идальны х по пы то к – 54,7% наблю далис ь в названны е «к ритическ ие» дни ф изичес к о го ц ик ла. Анализ влияния эмо ц ио нально го ритма на с к ло нно с ть к с амо убийс тву по к азал, что в «к ритичес к ие дни» бы ло со верш ено 36% так их по п ы то к , в о триц ательны й по луперио д – 30%, ав дни по ло жительно го по луперио да– 34%. 26

О тмечаю т, что в 22% с лучаев по пы тк а с амо убийс тва с о верш алась в дни наивы с ш ей эмо ц ио нально й ак тивно с ти. У с тано влена к о рреляц ия интеллек туально го био ритмаи с уиц идально го по ведения. В 84% с лучаев с уиц идальны е п о пы тк и с о впадали с днями, к о гдао дин из ритмо в нах о дилс я на нулево м уро вне, о к азало с ь так же, что по пы тк и с амо убийствачащ евсего со верш аю тс я в вес енний перио д (38%). С ледуето тметить п ро х о ждение о стры х дис к усс ий, к асаю щ их с я упо мянуты х расчето в био ритмо в чело век а. Критик и о триц аю т взаимо с вязь ритмо в луны и с о сто яния чело век а, с читая п риво димы е расчеты ис к усс твенны ми, не учиты ваю щ ими индивидуальны е о со бенно с ти чело век а. У же по чти 400 лет изучаю т влияние начело век ас о лнечно й ак тивно сти (по дс чет чис ла темны х пятен на дис к е с о лнц а). В п ерво й лек ц ии расс матривало с ь значение рабо т гелио био ло га А.Л . Чижевск о го , о бнаруживш его связь между био ло гичес к ими и с о ц иальны ми явлениями на Земле и со лнечно й ак тивно с тью . О пределена длительно сть с о лнечно й ак тивно с ти - 11 лет, к о то рая, к ак о к азалась, мо жет к о лебатьс я (о т 5 до 22 лет – 22-летний ц ик л). О дним из индек со в с о лнечно й ак тивно с ти с лужит чис ло В о льф а (о тно с ительно е ц ю рих с к о е чис ло с о лнечны х п ятен). Ч ис ло В о льф ах арак теризуетпятно о бразо вательную деятельно с ть С о лнц аи вы чис ляетс я по ф о рмуле W = k* (f + 10g), где f - к оли ч ест во п ят ен наС олнце, g - к оли ч ест во обр азов анных и ми гр уп п , k - нор ми р ов оч ный к оэффи ци ент , в ыв оди мый для к аж дого т елеск оп аи к аж дого наблю дат еля. О дним из извес тны х ц ик ло в, с луживш им с давних времен о с но во й по с тро ения лунно -с о лнечны х к алендарей , являетс я М ето но в ц ик л (или ц ик л М ето на). Н азван так п о имени греческ о го астро но ма и математик а М ето на, независ имо о тк ры вш его его в 432 г. до н.э., х о тя ц ик л бы л извес тен в Д ревнем Китае с 2260 г. до н. э. М ето но в ц ик л – 19-летний к алендарны й ц ик л, по к азы ваю щ ий со о тно ш ение лунно го мес яц а и с о лнечно го го да (19 тро пичес к их лет = 235 с ино дичес к их мес яц ев), по вто рение о динак о вы х с о четаний ф аз С о лнц аи Л уны . В к аждо м ц ик ле распределение ф аз Л уны по дням по вто ряетс я с то чно с тью до неск о льк их часо в. П о греш но с ть в с двиге ф аз Л уны с о с тавляет 1 с утк и за219 лет. М ето н с читал длинуго даравно й 365,25 с уто к (19 лет с о с тавляли 6939 с ут. 18 час., а235 с ино дическ их мес яц ев – 6939 с ут. 16 час. 31 мин.). В сего в ц ик ле 110 мес яц ев по 29 дней и 125 мес яц ев по 30 дней. С о с редних век о в по рядк о вы й но мер го дав ц ик ле М ето на(с о значением о т1 до 19) назы ваю тЗо ло т ы м чи с ло м (http//www.astronhet.ru/db/msg/)/. Х арак терис тик агео ф изическ их ц ик ло в мо рск о й с реды , к ро ме го дично го ,, лунно го , по лулунно го , приливно го , с уто чно го и по луприливно го вк лю чает и М ето но в ц ик л.

27

Ли те р ат ур а о с но вная 1. С о к о ло в Ю .Н . Ц ик л к ак о с но вамиро здания / Ю .Н . С о к о ло в. – С тавро по ль : И зд-во «Ю РКИ Т », 1996. – 123 с . 2.П ро блемао к с идаазо тав био ло гии и медиц ине и принц ип ц ик лично с ти / В .П . Реуто в [и др.]. – М . : И зд-во У РС С , 2003. – 94 с . Ли те р ат ур а до п о лни т е льная 3. Барнс Р. Бес по зво но чны е. Н о вы й о бо бщ енны й п о дх о д / Р. Ба рнс [и др.].–

М . : М ир, 1992. – 574 с. 4. Бреус Т .К. Био ло гичес к ие эф ф ек ты с о лнечно й ак тивно с ти / Т .К.Бреус // П риро да. - 1998. - № 2. - С .76 – 88. 5. В ернадс к ий В .И . Размы ш ления натуралис та. Н аучная мы с ль к ак планетно еявление / В .И В ернадс к ий. – М : Н аук а, 1977. – 189 с . 6. В ернадск ий В .И . Х имическ о е с тро ение био с ф еры земли и ее о пределения / В .И . В ернадс к ий. - М . : Н аук а, 1987. 7. Г илл А. Д ина мик аатмо с ф еры и о к еана/ А. Г илл. - М . : М ир, 1986. - Т .1. 399 с . ; Т .2. - 216 с . 8. Д убро в А.П . Л унны е ритмы учело век а/ А.П Д убро в. - М . : И зд-во М едиц ина, 1990.- 159 с . 9. Кун Т . С трук туранаучны х рево лю ц ий / Т . Кун. - М . : П ро грес с , 1975. – 264 с . 10. Ш вед Г .М . Ц ирк уляц ия атмо с ф еры / Г .М . Ш вед // С о ро со вс к ий о бразо вательны й журн. - 1997. - № 3. – С .75-81. 11. Ш но ль С .Э . Био ло гичес к ие часы / С .Э . Ш но ль // – С о ро со вс к ий о бразо вательны й журн. - 1996. - № 7. – С . 26 – 32.

28

Д ля замето к

29

Д ля замето к

30

Авто р Х иц о ваЛ ю дмилаН ик о лаевна. Редак то р Т их о миро ваО .А.

31