Магнітне поле Землі - фактор оточуючого середовища, в умо вах якого відбувалась багатовікова еволюція організмів на нашій планеті. Воно неодмінно впливає на всі процеси, що відбуваються на Землі. Геомагнітне поле зазнає неперіодичних збурень, т. зв. магніт них бур. Під час таких варіацій магнітна стрілка різко і несподіва но тремтить, деякий час залишається відносно спокійною, потім починає швидко відхилятись із сторони в сторону. Такі різкі коли вання стрілки досягають декількох градусів і з перервами трива ють декілька годин і навіть діб. Магнітне поле впливає на все живе, в т. ч. і на людину. Так, в період магнітних збурень збільшується кількість серцево-судинних захворювань, погіршується стан хворих-гіпертоніків. Вивчення ха рактеру магнітного поля та впливу його на живі організми є одним із нових і перспективних напрямків у біології, екології, медицині. Канадський вчений Я. Крейн досліджував живі організми, які були поміщені у спеціальну камеру з меншою, ніж земна, напруже ністю магнітного поля. Після 72-годинного перебування в таких
умовах здатність бактерій до розмноження зменшувалась у 15 разів, знижувалась нейромоторна активність птахів, у мишей порушував ся обмін речовин. У разі тривалішого перебування в умовах по слабленого магнітного поля у тканинах виникали незворотні зміни і розвивалося безпліддя. Вчені встановили вплив магнітного поля на рослини. В дослі дах при розміщенні насіння пшениці, кукурудзи, гороху в напрям ку південного або північного магнітного полюсів більш енергійно проростало насіння, зародки якого були повернуті до південного полюса Землі. У рослин, які тривалий час перебували в середовищі без маг нітного поля, спостерігалися численні порушення. У паростків яч меню навіть за короткий час порушувалась добова ритмічність виділення органічних речовин кореневою системою у порівнянні з такими ж рослинами, які знаходились у геомагнітному полі. Останнім часом стали відомі численні факти про високу чут ливість комах до впливу магнітних полів. Виявлено, що терміти розміщуються у термітнику поперек магнітних силових ліній, а їх вусики стають паралельно слабкому електричному полю. Якщо ж комах відгородити від магнітного поля екраном, то вони тут же втрачають свою здатність орієнтуватися в просторі й розселяють ся безсистемно. Біолог Ю. А. Колодов встановив біомагнітний ефект у риб. У карасів можна виробити умовні рефлекси на штучне магнітне поле. Проте це поле має бути у десятки разів більше земного. Дуже цікава роль геомагнітного поля в орієнтації птахів. Це питання вивчалося багатьма вченими. І хоча воно остаточно не розв’язане (не зрозуміло, що відіграє вирішальну роль в орієнтації птахів - Сонце, зірки чи магнітне поле), проте достовірно встанов лено, що геомагнітне поле відіграє дуже важливу роль під час пере льоту птахів. В одному із дослідів у всіх птахів на спинах були прив’язані ма ленькі легкі пластинки. Одній групі птахів прив’язали латунні плас тинки, які не здатні змінювати магнітне поле. Іншій групі птахів прив’язали феромагнітні пластинки, котрі порушували геомагнітне поле навколо цих птахів. Коли птахів обох груп випустили за 50 км від місця проживання, то додому прилетіли тільки птахи з латунни ми пласгинками. Перший раз дослід проводили в хмарний день, коли не було видно Сонця. Цікаво, що коли цей дослід повторили в со нячний день, то додому повернулися обидві групи птахів. Відмічалися випадки, коли зграя птахів, що пролітала мимо пра цюючого радіопередавача, обов’язково розпадалась поблизу його,
але згодом вдалині від споруди вона знову збиралась разом і леті ла у попередньому напрямку. В будинках поблизу телецентрів не має мишей і щурів - вони теж не люблять таких сильних впливів (Сокольский, 1990). Досліди проводилися з різними тваринами. Результати їх пока зали, що будь-які організми здатні розпізнавати інтенсивність маг нітного поля і відчувати напрямок, за яким магнітні силові лінії проходять через їх тіло. Виникає питання: як тварини, зокрема птахи у наведеному вище прикладі, відчувають магнітне поле? Вважається, що головну роль тут відіграє кровоносна система організму. Кров, як і вода, здатна проводити електричний струм. Кров є розчином натрій хлориду й інших солей, у якому знаходяться червоні кров’яні тільця, що містять Фсрум, тобто кров є електролітом. Коли провідник рухати впоперек магнітного поля, то в ньому виникає електрорушійна сила. Якщо кінці такого провідника замк нути на електричну лампочку, то вона при русі провідника буде світитися. При цьому важливо, що при переміщенні провідника строго впоперек магнітного поля електрорушійна сила максималь на. В міру зміни напрямку вона зменшується, а при поздовжньому русі електрорушійна сила не виникає. Можна припустити, що за величиною виникаючого в крово носній системі електричного струму, тобто біоструму, птахи мо жуть визначати напрямок свого руху відносно силових ліній маг нітного поля. Дослідження впливу магнітного поля на різні функції життєді яльності людини проводились за різних умов: екранування від гео магнітного поля; компенсації геомагнітного поля штучним полем; штучного збурення геомагнітного поля - геомагнітних бур. Результати експериментів показали, що після перебування про тягом декількох діб в захищених спеціальними стінками камерах навіть у здорових людей негайно змінювалась реакція центральної нервової системи, зокрема на світло, збільшувались періоди циркадних ритмів. Усунути вплив геомагнітного поля можна не лише екрануван ням, але і компенсацією його, тобто створенням магнітного поля, протилежного за напрямком та ідентичного за величиною геомаг нітному. Абсолютно точно скомпенсувати геомагнітне поле у всьо му просторі не вдається, однак у найбільш важливій для досліду частині простору такої компенсації можна досягнути. Після перебування протягом 10 діб у таких компенсаційних умо вах в молодих людей знижувалась реакція центральної нервової
системи, хоча цілий ряд інших важливих тестових показників не змінювався. Проведені дослідження залежності між збуреннями магнітного поля Землі і частотою захворювань показали, що в дні магнітних бур зростає кількість приступів гострої глаукоми, епілепсії, серце во-судинних катастроф, порушень серцевого ритму. Л. К. Сапожков (1973 р.) розробив статистичну модель для ви вчення впливу комплексу факторів навколишнього середовища (зміна вертикальної складової геомагнітного поля, температури, тиску, вологості) на динаміку серцево-судинних захворювань лю дини. Статистично оброблені дані дозволили зробити висновок: ведучою компонентою, що впливає на динаміку збільшення серце во-судинних захворювань, є спонтанна зміна геомагнітного поля, причому найбільший вплив мають магнітні бурі. Важливо відмітити, що зі всіх елементів геомагнітного поля най більш значний вплив на частоту сердечних ритмів виявляє магніт не нахилення (Мизун, 1984). Як в інтенсивних магнітних полях, які у кілька разів більші за сучасне геомагнітне поле (40000...60000 нТл), так і в слабких полях (близьких до нуля) біологічні об’єкти почувають себе дискомфортно і довго існувати не можуть. Обов’язково необхідно зважати і на змінну компоненту геомагнітного поля на момент народження, а саме: народження відбувалось під час спокійного, чи збуреного гео магнітного поля? Надалі залежно від “геомагнітних умов” народ ження індивід по-різному реагуватиме на зміну геомагнітного се редовища, включаючи геомагнітні варіації та бурі (Орлюк, 2003). Наведені приклади переконливо свідчать про вплив геомагніт ного поля на живі організми. Проте важливо не лише визначити цей зв’язок, вплив циклів змін геомагнітного поля на біологічні об’єкти, але й використовувати цю залежність в практичній діяль ності. Найперше, очевидно, це стосується такої унікальної речови ни, як вода. Відомо, що під впливом навіть слабкого магнітного поля вода змінює свої фізико-хімічні властивості: величину поверхневого на тягу, в’язкість, електропровідність. Ці змінені властивості зберіга ються протягом декількох днів. А тому стає зрозумілим вплив маг нітного поля на живі клітини - адже, наприклад, людський організм майже на 3/4 складається із звичайної води. Велике практичне значення вже знайшла “магнічена вода”. За стосування її різко знижує процеси утворення накипу на стінках парових котлів. Встановлено також, що з допомогою магнітної об
робки води підвищується міцність силікатної цегли, можливе регу лювання процесу кристалізації цукру. “Магнічена вода” помітно прискорює ріст рослин. Магнітне поле Землі характеризується невеликою силою. Воно складає всього 0,5 Е (на відміну від лабораторних, де створюється поле до 250 кЕ), проте воно діє постійно, а його зміни, що відбува ються у широкому діапазоні, впливають на електричні, магнітні і біохімічні процеси, які постійно здійснюються в живих організмах. Палеомагнітологи встановили, що протягом геологічної історії нашої планети магнітне поле її знижувало свою напруженість і навіть змінювало знак (тобто північний і південний полюси міня лися місцями). Таких епох зміни знака магнітного поля, або інверсій, нині встановлено багато десятків, вони відбилися у магнітних вла стивостях гірських порід. Нинішня магнітна епоха умовно названа епохою прямої полярності. Вона триває уже близько 700 тис. років. Проте напруженість магнітного поля повільно, але неухильно зни жується. Якщо цей процес буде розвиватися й надалі, то приблиз но через 2 тис. років напруженість магнітного поля Землі впаде до нуля, а потім, через певний час “безмагнітної епохи”, почне нарос тати, але матиме протилежний знак. “Безмагнітна епоха” має сприйматися живими організмами як катастрофа. Багато з них, очевидно, вимруть або змінять свої вла стивості. Магнітне поле Землі є щитом, воно захищає життя на планеті від сонячних і космічних часток (електронів, протонів, ядер деяких елементів). Рухаючись із величезною швидкістю, такі частки є силь ним іонізуючим фактором, що, як відомо, впливає на живу ткани ну. Земне магнітне поле відхиляє траєкторію космічних іонізуючих часток і спрямовує їх навколо планети.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Вплив магнітного поля Землі на біоту» з дисципліни «Геофізична екологія»
