В книге представлены результаты исследований влияния солнечной активности на биосферу Земли. Описываются клинико-статистические исследования воздействий на человека естественных возмущений геомагнитного поля, вызываемых солнечной активностью, а также эксперименты с животными, помещаемыми в слабые искусственные электромагнитные поля. Рассмотрены некоторые физические процессы в воде и водных системах, имеющие отношение к механизмам гелиобиологических связей. Приведены таблицы некоторых солнечных и геофизических индексов. Книга рассчитана на медиков, биологов, геофизиков и астрономов, интересующихся гелиобиологией.

Предлагаемый сборник статей о влиянии явлений на Солнце (солнечной активности) на живые организмы на Земле является по существу продолжением сборников, вышедших в издательстве «Наука» в 1971 г. под названием «Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли» и в 1982 г. под названием «Влияние солнечной активности на биосферу». Первый из них переиздан в США. Второй составляет содержание 43-го тома серии «Космическая биология».

В настоящем сборнике помещены результаты исследований, выполненных в последующие годы. Эта сравнительно новая область знания получила название «гелиобиология», или проблема «Солнце-биосфера».

После открытия в прошлом веке цикличности в появлении явлений на Солнце (пятен, протуберанцев, вспышек и т. п.) было обнаружено, что они сопровождаются усилением радиации в рентгеновской, коротковолновой и радиообластях спектра и корпускулярными потоками протонов и электронов (солнечным ветром), которые вызывают на Земле многочисленные явления: полярные сияния, магнитные бури, усиления ионизации и плотности верхних слоёв земной атмосферы, нарушения в распространении радиоволн, земные токи и т. д. Естественно, возник вопрос о возможности действия этих радиаций и на живые организмы и прежде всего на человека.

Впервые этот вопрос был поставлен в 1915 г. русским учёным Александром Леонидовичем Чижевским, который занимался исследованием связи между периодичностью явлений на Солнце и периодичностью эпидемий. Обнаруженные им связи убедили его в реальности таких влияний. Однако успехи в борьбе с эпидемическими заболеваниями (вакцинация) привели к тому, что обнаруженные связи ослабели либо совсем исчезли.

Исследования свойств солнечной радиации показали, что те виды волновой радиации (рентгеновская, ультрафиолетовая), которые обладают большой энергией и физико-химическими действиями и сильно увеличиваются при появлении активных образований на Солнце, не проходят сквозь земную атмосферу, а поглощаются в её верхних слоях, вызывая там повышенную ионизацию, определяющую условия прохождения радиоволн.

Корпускулярные потоки также поглощаются на большой высоте и вызывают там свечение полярных сияний и нерегулярную ионизацию. Таким образом, оба этих вида излучений, тесно связанных с солнечной активностью, до поверхности Земли не доходят, а потому непосредственно не могут вызвать биологические эффекты.

Это обстоятельство и приведённые теоретические соображения привели к потере интереса к проблеме солнечно-биологических связей, которые перестали считаться актуальными.

Однако интерес к этой проблеме в 1960-х годах возродился снова с гораздо большей силой. Хотя сами корпускулярные потоки до поверхности Земли не доходят, но из-за электрической заряженности они несут с собой переменное магнитное поле, наблюдаемое нами в виде геомагнитных возмущений, магнитных бурь и земных токов. Таким образом, проблема «Солнце-биосфера» свелась к вопросу: могут ли колебания магнитного поля с частотой и напряжённостью, присущими геомагнитным возмущениям, вызывать биологические эффекты?

Благодаря накопившимся к этому времени данным медицинской статистики стали обнаруживаться существенные корреляции биологических и медицинских характеристик с данными о солнечной активности.

Прежде всега обратили на себя вниманий сведения о заболеваемости сердечно-сосудистой системы и смертности от неё, так как эти заболевания при своём большом количестве не являются инфекционными и потому их статистика является особенно чёткой и не осложнённой дополнительными влияниями.

Особенно важные и чёткие результаты исследований связей сердечно-сосудистых заболеваний с солнечной активностью были получены в 1960-х годах К. Ф. Новиковой, бывшей главным терапевтом г. Свердловска и потому располагавшей обширными, многолетними, проверенными данными. Ею было показано, что внезапные смерти от инфаркта миокарда происходят существенно чаще в дни геомагнитных бурь. Эти результаты были подтверждены многими авторами по данным других городов.

В дальнейшем были получены свидетельства того, что колебания геомагнитного поля сказываются и на других органах человека. В частности, во многих странах было обнаружено сильное увеличение числа несчастных случаев на транспорте и производствах во время геомагнитных возмущений. Были получены доказательства того, что во время геомагнитных возмущений замедляется реакция человека, что и приводит к вышеуказанным случаям. Таким образом, высшая нервная деятельность также подвержена этим влияниям.

Исследованиям этих многочисленных связей сильно способствовало применение метода наложенных эпох, позволяющего выделить эффекты геомагнитных возмущений на фоне многочисленных других причин, также влияющих на состояние здоровья людей и даже вызывающих их смерть.

В результате возникло большое количество направлений в исследовании гелиобиологических связей.

1. Клинические наблюдения за состоянием больных при возникновении магнитных бурь.

2. Экспериментальные исследования путём помещения подопытных животных в искусственно созданное в ограниченном объёме (соленоиде) переменное магнитное поле с частотой и напряжённостью, аналогичными естественным.

Результаты этих клинических и экспериментальных исследований полностью совпадают друг с другом.

3. Оказалось, что организм человека особенно подвержен внешним воздействиям (в данном случае колебаниям геомагнитного поля), когда находится в неустойчивом состоянии. Это бывает при болезнях, травмах, в детском возрасте, когда защитные адаптационные реакции ещё не развиты, или у пожилых людей, когда эти реакции уже ослаблены, при перемене климатических условий при переездах и в других экстремальных состояниях.

Это обстоятельство сделало важными наблюдения за больными, приезжающими в санатории из далёких мест. Большое количество таких людей, находящихся под наблюдением и в значительной степени освобождённых от других влияний, даёт наблюдательный материал, который может быть использован как для решения гелиобиологических проблем, так и для практики здравоохранения.

4. Проблема заселения северных районов, где геомагнитные возмущения особенно сильны вблизи их максимума в зоне полярных сияний, также имеет отношение к этому вопросу.

5. Очевидно, что воздействие солнечной активности на жизнь должно проявляться (и это имеет место) не только на человеке, но и на других формах жизни.

6. В плане объяснения механизмов этих связей важны наблюдения и над изменениями на различных организменных уровнях (например, свойств крови), а также исследования возможности изменений в свойствах растворов под действием магнитных полей. Так как все организмы состоят в основном из растворов, то очевидно, что изменения в неорганических средах неизбежно должны вызывать изменения в организмах.

Таким образом, проблемы солнечно-биологических связей стали сейчас очень многообразными и в исследовательском, и в прикладном отношениях. Поэтому в этом сборнике, как и в предыдущих, помещены статьи по многим специальностям.

Проблемы гелиобиологии многократно обсуждались на заседаниях отделений Академии наук СССР (общей физики и астрономии, физиологии, общей биологии), коллегии Министерства здравоохранения СССР и в других местах и всегда отмечались их значение и перспективность.

ПРЕДИСЛОВИЕ
М. Н. Гневышев, А. И. Оль

Книги на ту же тему

1. Физические факторы исторического процесса, Чижевский А. Л., 1924
2. Ритм, ритм, ритм! Этюды хронобиологии, Ягодинский В. Н., 1985
3. Сверхчувствительная магнитометрия и биомагнетизм, Введенский В. Л., Ожогин В. И., 1986
4. Астрология: суеверие или наука?, Вронский С. А., 1990
5. Биология в новом свете, Глазер Р., 1978
6. Действие постоянного магнитного поля на растения, Новицкий Ю. И., Новицкая Г. В., 2016
7. Энергетика ассимилирующей клетки и фотосинтез, Петров В. Е., 1975
8. Радиобиологические эффекты корпускулярных излучений: радиационная безопасность космических полётов, Федоренко Б. С., 2006
9. Биофизика: Учебник. — 3-е изд., испр. и доп.: В 2 т. (комплект из 2 книг), Рубин А. Б., 2004
10. Биофизика: Учебное пособие. — 3-е изд., стер., Волькенштейн М. В., 2008
11. Молекулярная и клеточная биофизика, Франк Г. М., ред., 1977
12. Солнечные и лунные затмения, Дагаев М. М., 1978