148

Аналогичные явления, только более слабые, возникают и на дневной стороне авроральных овалов. Эти явления связаны с вторжением в ионосферу менее энергичных заряженных частиц через дневные полярные каспы.

Потоки заряженных частиц на много порядков превышают потоки частиц космических лучей, поэтому первые же полеты спутников на больших высотах привели к открытию радиационных поясов Земли. Впервые внутренний радиационный пояс был зарегистрирован американским ученым Дж. Ван-Алленом, а внешний радиационный пояс – советскими учеными во главе с С.Н. Верновым и А.Е. Чудаковым.

Разделение радиационных поясов на внутренний и внешний, возникшее на первых этапах изучения магнитного поля Земли, хотя и не отражает всей сложности этого явления, не потеряло своего значения и в настоящее время. Для проникающей радиации, т.е. для электронов и протонов сравнительно больших энергий (электронов с энергией >100 кэв и протонов с энергией >30 Мэв), разделение на внутренний и внешний пояса является очень четким, причем протоны с энергией >30 Мэв существуют только во внутреннем радиационном поясе, а во внешнем поясе их нет. Для электронов с энергией меньше 100 кэв область минимума интенсивности между внутренним и внешним поясами выражена более слабо, а протоны малых энергий (~1-2 Мэв) в этом районе имеют максимальную интенсивность.

Радиация, захваченная в области внутреннего радиационного пояса, почти не подвержена временным изменениям, в то время как радиация в области внешнего пояса испытывает разнообразные и значительные временные вариации, как по интенсивности, так и по распределению в пространстве.

После открытия радиационных поясов Земли стала ясна их тесная связь с магнитными бурями, полярными сияниями, поглощением космического радиоизлучения в полярных областях и другими геофизическими явлениями, связанными с солнечной активностью.

Внутренние причины, связанные непосредственно с Землей (главным образом, токовые системы на границе ядро – оболочка и другие факторы), обусловливают медленные, вековые колебания постояного поля Земли. Внешние причины – в первую очередь системы электрических токов в ионосфере и окружающем Землю космическом пространстве – вызывают быстрые изменения ГМП и в значительной мере обусловливают ее переменную часть.

Изменения переменного ГМП (их называют вариации) бывают различного типа. В одних случаях они имеют определенный и плавный ход (магнитоспокойные дни), в других – беспорядочный ход, при котором амплитуды, фазы и периоды колебаний резко и непрерывно изменяются (магнитовозмущенные дни).

7.2.Спокойные и возмущенные вариации магнитного поля

Солнечно-суточные вариации в разных точках Земли имеют различный характер. Фазы солнечно-суточной вариации испытывают обращение на широтах 35° северного и южного полушарий. Источником магнитного поля

149

солнечно-суточных вариаций являются вихревые замкнутые токовые системы, расположенные в слое Е ионосферы (100-120 км от поверхности Земли), внутри которых вращается земной шар.

Импульсное прохождение электромагнитных и гравитационных волн формируют у Земной поверхности на критических параллелях 35 и 62 градуса северного и южного полушарий в теле Земли деформации, растяжения и сжатия.

Отличительной чертой лунно-суточных вариаций является полусуточный период: в течение суток имеются два минимума и два максимума, моменты наступления которых меняются ежедневно в течение лунного месяца. Мы указываем на эти особенности, ибо они опосредуются в особенностях биологической ритмики живых организмов. Амплитуда лунно-суточных вариаций составляет всего 10-15% солнечных вариаций, зависит от расстояния между Луной и Землей и подвержена сильным годовым колебаниям.

Геомагнитное поле наряду с периодическими вариациями испытывает и непериодические изменения. Эти изменения связаны главным образом с резкими возмущениями геомагнитного поля, называемыми магнитными бурями. Магнитные бури представляют собой весьма сложное явление. Они состоят из различных фаз (вариаций). Одна из них – апериодическая возмущенная вариация проявляется в сильном изменении горизонтальной составляющей и несколько меньшем изменении вертикальной составляющей геомагнитного поля. Имеются и другие виды вариаций – бухтообразные возмущения, нерегулярные возмущения и т.д.

Особым видом изменения геомагнитного поля являются так называемые геомагнитные пульсации – электромагнитные волны очень низкой частоты, наблюдающиеся на поверхности Земли. Геомагнитные пульсации (сокращенно их обозначают КПК – короткопериодные колебания) порождаются за счет взаимодействия плазмы гидромагнитных волн, идущих от Солнца, с магнитосферой Земли. Геомагнитные пульсации разделяются на два класса – регулярные и нерегулярные. Регулярные колебания в свою очередь подразделяются на 5 подклассов, к которым относятся устойчивые колебания с периодом от 0,2 до 600 секунд. Неправильные колебания делятся на две группы с периодами 1-40 и 40-150 секунд.

Геомагнитные пульсации

Геомагнитные пульсации – это ритмы геомагнитного поля с очень низкой частотой, наблюдающиеся на поверхности Земли на протяжении суток и меняющиеся от нескольких минут до нескольких часов, а их амплитуда в зависимости от класса изменяются от десятых долей гаммы до десятков гамм. Недавно обнаружено, что вертикальная составляющая электрического поля КПК достигает величин порядка долей и даже десятков вольт на метр. Этот факт поможет объяснить многие эффекты, отмеченные биологами, изучающими влияние естественного переменного электромагнитного поля и атмосферного электричества на живые организмы.

Вариации геомагнитноого поля связаны в основном с гелио-магнитной возмущенностью. Однако эта связь не представляет собой строгой функциональной зависимости, ибо является следствием наложения друг на

150

друга процессов разного масштаба и разной физической природы, т.е. процессов, протекающих на Солнце, в межпланетном пространстве и атмосфере Земли. Для того чтобы характеризовать степень магнитной активности, используют различные индексы.

Индексы магнитной возмущенности разделяются на два класса: локальные, характеризующие возмущенность магнитного поля в основном вблизи данной обсерватории, и планетарные, характеризующие возмущенность магнитного поля всей Земли в целом.

По характеру распространения на планете различают асинхронные возмущения, возникающие в одно время на всей поверхности Земли и протекающие, поэтому в одной фазе, локальные – на определенном ограниченном пространстве, перманентные, т.е. постоянные, наблюдающиеся главным образом в районе геомагнитных полюсов.

Рис. 42. Среднегодовая магнитная активность и отклонение её (%) в течение года.

1, 2, 3 – сильно-, средне- и слабовозмущенные годы соответственно.

По характеру наступления магнитные возмущения подразделяют на бури с внезапным и постепенным началом. Бури с внезапным началом возникают при резком изменении всех элементов магнитного поля на всей планете.

Отмечают, что появление магнитных бурь коррелирует с солнечной активностью. Наблюдается также 27-дневная повторяемость магнитных бурь, связанная с сохранением активных областей на Солнце в течение 27-дневного периода его вращения. И в течение года число магнитных бурь меняется весьма определенно: их значительно больше во время равноденствия и меньше во время солнцестояния, что зависит от положения Земли в плоскости эклиптики по отношению к Солнцу. Интересно, что 27-дневная, а также характерная годовая повторяемость отмечается и в биологических процессах, что указывает на их возможную зависимость от ритмичности естественных электромагнитных факторов.

Среднегодовая геомагнитная активность и отклонение её в процентах в течении года приведена на рис. 42.

Из изложенного видно, что ГМП обладает весьма сложной структурой и свойствами, сложны и причины, лежащие в основе его возникновения. И это, естественно сказывается на связи между ГМП и жизнедеятельностью живых организмов на Земле, рассмотрению которой посвящены последующие главы.

151

7.3.Связь вариации геомагнитного поля с внутренними процессами Земли

Связь геомагнитного поля со строением Земли и процессами в ней происходящими позволяет ответить на следующие вопросы:

1)местонахождение источников главного магнитного поля Земли;

2)местонахождение источников, вызывающих медленные (вековые) колебания главного магнитного поля;

3)распределение электропроводности Земли по данным суточных и других колебаний магнитного и электрического поля на поверхности Земли.

Магнитное поле Земли изучено довольно детально почти на всей поверхности Земли. На основании подробных карт поверхностного распределения геомагнитных элементов можно считать, что намагничение Земли приблизительно соответствует однородно намагниченной сфере. В частности, на магнитных полюсах Земли напряженность магнитного поля вдвое больше, чем на магнитном экваторе, как это и должно быть по теории (на полюсах – 0,6 эрстеда, на экваторе – около 0,3 эрстеда).

Земля намагничена асимметрично. Ее магнитная ось не совпадает с осью

еевращения и не проходит через центр Земли. Эта асимметрия вызывает известные отклонения от поля однородного намагничения в поверхностном распределении магнитного поля. Кроме этого основного отступления от однородного намагничения, в ряде районов Земли имеются различные по силе и площади распространения аномалии. Итак, намагниченность Земли не обладает полной сферической симметрией, хотя приближается к ней.

Несомненно, как основная асимметрия намагниченности, так и аномальные поля на поверхности отражают значительную неоднородность в физических свойствах (в данном случае – магнитных) по крайней мере верхних слоев Земли. Степень отступления от однородно намагниченной Земли часто пытаются установить, сравнивая реальное намагничивание с таким, которое имела бы Земля, если бы ее действительный магнитный момент был равномерно распределен по всему объему земного шара.

Разность реального и однородного нолей намагничивания – так называемое «остаточное поле» – считают мерой неоднородности намагничения Земли.

При такой постановке вопроса, однако, оказывается невозможным охарактеризовать положение и глубину конкретных неоднородностей. Последнее осуществимо лишь после дополнительных исследований, устанавливающих распределение других геофизических полей – гравитационного, сейсмического, электрического и теплового.

В настоящее время известно несколько значений напряженности геомагнитного поля на расстоянии 100-120 км вверх от поверхности Земли и от 1 до 3 км вниз. Накопление таких данных позволило бы значительно лучше интерпретировать распределение источников магнитного поля под поверхностью Земли. Исследования, проведенные с помощью современных аэромагнетометров, помещенных на ракетах и передающих показания по радио, проведены в двух или трех точках экваториальной области земного шара. Эти исследования показали, что на расстоянии 100-120 км от поверхности Земли изменение напряженности магнитного поля (с точностью до погрешностей наблюдения) такое же, как у поля однородно-намагниченной сферы.

152

Проблема о происхождении земного магнетизма рассматривается в двух аспектах: а) анализ расположения источников магнитного поля внутри Земли и б) определение физического процесса, вызывающего возникновение геомагнитного поля.

Первая часть проблемы исследуется с помощью точных измерений напряженности магнитного поля в глубоких шахтах, скважинах и в морских глубинах. Эти измерения дают возможность решить, распределены ли источники магнитного поля равномерно внутри земного шара, либо сосредоточены в коре или в центральных областях (в ядре).

Гипотезы о физических процессах, вызывающих земной магнетизм, в свою очередь разделяются на две большие группы: по одной из них возникновение геомагнитного поля связывают с факторами, равномерно распределенными внутри Земли; по второй – с процессами, происходящими главным образом в земном ядре, вещество которого имеет, по-видимому, квазиметаллический характер благодаря возможному наличию в нем массы свободных электронов.

В первой группе гипотез за такие факторы принимают: либо частицы вещества Земли, остающиеся постоянно намагниченными – мелкие магнитные диполи; либо электрические заряды, за счет движения которых создается магнитное поле; либо сами частицы земного вещества, масса которых при вращении Земли вызывает магнитное поле.

Вопрос о том, возникает ли магнетизм Земли вследствие вращения ее массы или вследствие процессов, происходящих в её центральных областях, решается, исходя из сравнения величин напряженности магнитного поля на поверхности Земли и на некоторой глубине.

Было подсчитано изменение напряженности поля с глубиной, как для первой, так и для второй группы гипотез о происхождении земного магнетизма. Подсчет был произведен для небольших глубин – 600 и 1200 м.

Оказалось, что в случае гравитационной (связанной с вращением Земли) гипотезы вертикальная составляющая с глубиной увеличивается, а горизонтальная составляющая – уменьшается; в случае же ядерной гипотезы должны увеличиваться как вертикальная, так и горизонтальная составляющие.

Следовательно, достаточно надежно измерить вертикальную и горизонтальную составляющие магнитного поля на глубине и на поверхности Земли, чтобы решить вопрос о том, где находится источник главного магнитного поля Земли.

Такие исследования в течение последних лет проводили в угольных шахтах Рэнкорн, Бенсен и другие; при этом тщательно учитывалось влияние магнитного поля, возникавшего от вмещающих уголь пород, для чего было проделано много измерений магнитной восприимчивости соответствующих горных пород. Полученные средние значения колебались от 11 х 1016 до 23 х 1016. В результате многочисленных исследований выяснилось, что на глубинах порядка 900 м как вертикальная, так и горизонтальная составляющие увеличивались.

Таким образом, результаты свидетельствуют в пользу ядерной гипотезы возникновения геомагнитного поля.

Перейдем теперь к гипотезам второй группы (Гаалька, Шломки, Эльзассера, Френкеля и др.), объясняющим происхождение земного магнитного поля движением электрических зарядов в области ядра.

Френкель Я.И. исходит из предположения, что ядро с радиусом, примерно равным половине радиуса Земли, находится в квазижидком и

153

квазиметаллическом состоянии (таким образом, ядро может быть и не железным – важно лишь, чтобы оно имело свободные электроны, и, следовательно, металлическую проводимость).

Предполагается также, что распределение температуры по радиусу внутри ядра имеет небольшой градиент, вследствие чего должны иметь место два явления: 1) конвекция вещества ядра от центра к границам и обратно и 2) термоэлектрические токи (в связи с металлической проводимостью ядра).

Указанные явления должны привести к замкнутым вихревым движениям вещества ядра, происходящим в больших масштабах. Скорость этих движений определяется в зависимости от принятой величины вязкости и имеет порядок микрона в секунду. Термотоки создают начальное магнитное поле ядра, усиливающееся при циркуляции квазиметаллической жидкости ядра в процессе самовозбуждения, аналогичного самовозбуждению динамомашины. Вихри могут быть различно расположены относительно друг друга, но вследствие кориолисовой силы возникает общий магнитный момент ядра, расположенный несколько асимметрично по отношению к оси вращения Земли. Образующийся таким образом магнитный момент ядра является, несмотря на нестабильность вихревых движений, стационарным в силу постоянства температурного градиента, угловой скорости вращения Земли и величины проводимости ядра; ось этого момента оставалась неизменной в течение последнего периода геологической истории Земли. Проведенные в последние годы измерения показали, что направление остаточного намагничивания горных пород, имеющих возраст до 100 млн. лет, примерно одно и то же и совпадает с современным. Следовательно, не менялось и направление земного магнитного ноля за этот период.

Известно, что напряженность геомагнитного поля медленно изменяется во времени, причем в каждой точке это изменение, составляется из некоторого общего для всей Земли и из индивидуального для данной точки изменения.

На поверхности Земли имеется семь или несколько больше так называемых центров векового хода, из которых в четырех напряженность магнитного поля из года в год увеличивается, а в остальных уменьшается. Так, вблизи южной оконечности Америки находится центр векового хода с очень большим градиентом убывания: порядка +150 в год; около южной оконечности Африки – центр с градиентом +100 в год, восточнее Каспийского моря – среднеазиатский центр с градиентом +100 в год.

Много исследований, посвященных этой проблеме, проведено нашим соотечественником Ю.Д. Калининым. Им было рассчитано местоположение источников поднятия или опускания отдельных глыб сиалической оболочки Земли, причем считалось, что интенсивность намагничения таких глыб значительно больше средней намагниченности Земли. Он объяснил вековой ход неоднородным распределением электропроводности внутри Земли, вихревыми движениями жидкости приблизительно в 50-километровом слое у поверхности ядра. Накладываясь на главные вихри в собственном ядре, эти вихри и обусловливают вековые вариации магнитного поля.

Таким образом, вековой ход геомагнитного поля довольно естественно связывается с изменениями главного магнитного поля (фактически последнее получают как разность наблюдаемого геомагнитного поля и его вековых и короткопериодных вариаций).

В 1934 г. Т.В. Розе показала, что на протяжении последних 50 лет «остаточное поле» изменяется аналогично наблюдаемому геомагнитному полю, и почти не связано с изменениями главного магнитного поля; таким

154

образом, вековые вариации геомагнитного поля определяются изменениями «остаточного поля», а последние, в свою очередь, связаны с физическими процессами в верхних слоях земной коры.

Наряду с медленными вертикальными колебаниями (с периодом в десятки миллионов лет) существуют циклы колебаний меньшей продолжительности; период последних соизмерим с периодом вековых геомагнитных вариаций.

Весьма вероятно, что эти циклы связаны с вертикальным движением внутри геосферы изотермической поверхности, соответствующей максимальному значению точки Кюри для магнетита (580° С), а тем самым и с вековыми вариациями геомагнитного поля. При поднятии изотермической" поверхности (расположенной, на глубине 30-50 км), породы, содержащие магнетит, вследствие повышения температуры выше точки Кюри будут размагничиваться, при опускании, – наоборот, намагничиваться.

С этой точки зрения данная изотермическая поверхность разделит Землю на два слоя, из которых верхний слой будет обладать ферромагнитными свойствами, а нижний должен иметь магнитную проницаемость, мало отличающуюся от единицы. Этот вывод представляется физически вполне обоснованным, поскольку температура точки Кюри для магнетита, не увеличивается с давлением (а, следовательно, и с глубиной). Кроме того, за последние годы экспериментально установлено, что точки Кюри для железоникелевых сплавов при высоком давлении почти не смещаются; теория также показывает, что с повышением давления нельзя сохранить ферромагнитные свойства тел, если температура находится вблизи точки Кюри. Поэтому ни о какой намагниченности вещества ниже 30-50 км от поверхности Земли не может быть и речи.

Несомненный интерес для проблемы векового хода геомагнитного поля представляет сопоставление карты изопор (линии точек равного значения векового хода) с картой зон сейсмической активности. Оказывается, что почти все центры векового хода находятся внутри или близко к сейсмически активным зонам, отличающимся как раз большими амплитудами вертикальных колебательных движений земной коры.

Однако намечающаяся связь между центрами векового хода и сейсмически активными зонами носит довольно сложный характер. В ряде случаев за последние 30 лет наблюдается тенденция к смещению центров векового хода на запад. Такое движение, если оно не носит колебательного характера, может привести к тому, что центры векового хода разойдутся с зонами сейсмической активности, положение которых остается в течение ряда веков постоянным.

Разложение магнитного потенциала по шаровым функциям дает возможность, как это показал еще Гаусс, разделить потенциал на две части – внешнюю и внутреннюю. Анализ сравнительно быстрых вариаций геомагнитного поля (с суточным, полусуточным периодом и т.д.) показал, что они также могут быть разложены на две компоненты, источники одной из которых находятся в верхних слоях атмосферы, а другой – на некоторой глубине от земной поверхности. Эти последние источники связаны с индукционными токами, возникшими в определенных внутренних областях Земли. Гармонический анализ вариационных наблюдений, а также использование одновременных наблюдений магнитных и электрических вариаций позволяют при некоторых предположениях определить не только соотношение между внешней и внутренней частью геомагнитных вариаций,

155

но и установить глубину и приблизительную величину электропроводности проводящего слоя, соответствующего внутренней части вариаций (работы Чепмана, Уайтхеда, Хазигавы, Беньковой, Тихонова и ряда других). Японский ученый Рикитаке обобщил ряд данных гармонического анализа вариаций геомагнитного поля и дал сводку экспериментальных наблюдений, из которых можно вывести распределение электропроводности внутри Земли. До глубины 400 км электропроводность составляет около 10-16 электромагнитных единиц. Далее она меняется скачком и достигает 10-12, что соответствует слою, в котором проявляются индукционные токи, вызываемые магнитными бурями с внезапным началом и бухтообразными возмущениями. На глубинах 700-800 км электропроводность повышается до 10-11, что соответствует второму слою, в котором проявляются ропроводности во внутренних индукционные токи от суточных вариаций, слоях Земли по данным по спокойным дням.

Изменения геомагнитного поля во времени и в пространстве, несомненно, в какой-то степени отражают структуру верхних слоев земной коры.

Пространственные вариации напряженности геомагнитного поля, т.е. изменения поля магнитных аномалий, уже давно приписывались влиянию магнитных масс горных пород, главным образом пород кристаллического фундамента. В связи с этим применяется разделение наблюдаемого магнитного поля на базисное, материковое, региональное и локальное поля, хотя физически обоснованной методики выделения их до сих пор не разработано. Считается, что каждое из названных полей отражает влияние подземных структур, расположенных на большей или меньшей глубине под поверхностью Земли.

Совместное изучение сейсмических и магнитных явлений позволяет выявить несомненную связь между тектоническими процессами и магнитным полем.

В ряде работ, приведены случаи резкого изменения магнитного поля на поверхности Земли после крупных землетрясений. Наблюдения, производившиеся в течение ряда лет Роте, показали, что резкое изменение магнитного поля в районе парижской аномалии, по сравнению с региональными данными о вековом ходе, связано с сейсмичностью: ряд эпицентров небольших землетрясений расположен как раз в районе аномального векового хода.

Таким образом, распределение магнитного поля по поверхности 3емли и по вертикали вверх и вниз от поверхности, и изменение этого распределения во времени как в вековом ходе, так и в коротко-периодных вариациях отражают внутреннее строение земного шара.

На основании изложенного можно сделать следующие выводы:

1)изотермическая поверхность, соответствующая точке Кюри магнетита, делит Землю на две части: ферромагнитную оболочку толщиной 30-50 км и парамагнитную, в которой не может быть намагниченных частей материи, обладающих остаточным намагничением; таким образом, главное геомагнитное поле обусловлено движением электрических зарядов внутри Земли;

2)источники главного геомагнитного поля находятся на глубине и, невидимому, сосредоточены в ядре с поперечником, равным около половины земного диаметра, обладающем значительной электрической проводимостью;

156

3)колебания геомагнитного поля (суточные и коротко-периодные) показывают, что в Земле имеются слои различной и повышающейся с глубиной электропроводности;

4)медленные (вековые) изменения геомагнитного поля могут вызываться как процессами, происходящими на поверхности ядра Земли и накладывающимися на главное магнитное поле, так и изменениями в подкоровых процессах в верхних слоях земной коры; большое количество наблюдений говорит в пользу первой теории, хотя для окончательного ее принятия нужны длительные наблюдения геомагнитного поля в центрах векового хода;

5)неоднородность ферромагнитной оболочки Земли, отражающая в известной степени структуры верхних слоев земной коры, может быть исследована с помощью современных методов аэромагнитной съемки, проводимой на различных высотах с учетом изменения гравитационного поля Земли.

Возможности, которые предоставляют геомагнитные явления исследователю, пытающемуся полно выяснить физические свойства глубин Земли, в настоящее время далеко не использованы. Нужны широкие исследования электромагнитного поля Земли, которые, несомненно, позволят получить более точные сведения о структуре глубин Земли и построить физически обоснованную теорию земного магнетизма.

7.4.Пространственная изменчивость геомагнитного поля и ее роль в

ориентации биологических объектов

В природных условиях для миграции живые организмы избирают определенные направления, ориентированные по отношению к странам света. Такие перемещения могут иметь важное значение в генетическом исследовании популяционного полиморфизма.

Многие исследователи в различных странах не только подтвердили явление магнитотропизма, но и обнаружили в проявлении магнитотропических реакций у различных объектов.

Магниторопизм – ориентация объекта по отношению к магнитным полюсам. Геомагнитное ориентирующее влияние показано на очень широком диапазоне объектов, от молекул биологических и неорганических веществ до целых организмов, включая, человека.

Как проходят магнитные силовые линии Земли по отношению к телу, в равной степени оказывается важным для рыб, насекомых, растений и других организмов.

Большие исследования в области магнито-биологии были проведены А.П.Дубровым в 1966-1974 годах. Он обозначил три главных направления в исследованиях биологического влияния ГМП на живые организмы:

Тесную связь между динамикой инфекционных процессов и изменением ГМП можно объяснить только тем, что ГМП вызывает непосредственные и разносторонние изменения в жизнедеятельности микроорганизмов (скорость размножения, патогенность, наследственные свойства и т.д.). Например, при

157

экранировании микроорганизмов от ГМП резко снижается их рост, образуются мутантные штаммы.

Высказываются мнения о связи изменений культуральных и морфологических свойств микроорганизмов с магнитной активностью, о влиянии напряженности и изменения полярности ГМП на морскую микробиальную флору и ее распределения в морских осадках.

Если признать прямое влияние изменений ГМП на бактерии и вирусы с учетом очень высокой скорости их роста и размножения, станут понятными быстрая эволюция этих организмов, смена паразитоценозов, вирусных штаммов, и, как следствие этого, колебания уровня заболеваемости различными болезнями.

В результате экспериментальных и статистических исследований Яхонтовым В.В были отмечены определенные закономерности в поведении насекомых, послужившие основанием для тщательного изучения влияния на них ГМП.

Соотношение полов и мутации. В лабораторных опытах Аброськиным В.В. было установлено, что ориентация личинок дрозофилы головным отделом зародыша на север (по компасу) способствует его сексуализации в мужском направлении, а ориентация на юг – проявлению женской сексуализации. Из этого следует, что ориентация яиц во время кладки по отношению к геомагнитным полюсам имеет важное значение для развития особей и что, по-разному располагая личинки в ГМП, можно изменить естественное соотношение полов. Все это указывает на прямое воздействий ГМП на генетический аппарат насекомых. Подтверждением такого вывода могут служить результаты опыта с дрозофилой, находившейся в гипомагнитных условиях, и аналитические исследования динамики естественного мутационного процесса.

При воздействии искусственным магнитным полем, а также при снижении уровня естественного ГМП до 0,05 Э у дрозофилы наблюдались мутации, приводящие к отклонению в соотношении полов по сравнению с нормальным ожидаемым соотношением 1:1. Характерно, что у насекомых, находившихся длительное время после спаривания в гипомагнитных условиях (0,05 Э, кольца Гельмгольца), был обнаружен высокий статистически значимый сдвиг в соотношении полов в сторону преобладания мужских особей.

Аналитические исследования Дуброва А.П. на большое значение ГМП для мутационных изменений, протекающих у насекомых в естественных условиях. С помощью метода прямого сопоставления было обнаружено, что у дрозофилы сезонный ход инверсий хромосом точно соответствует изменению ГМП за тот же период времени.

Впервые «ультраоптическая» ориентация была замечена в лабораторных опытах с западным майским жуком. Взрослые особи жуков (предварительно охлажденных, для того чтобы лишить их подвижности) помещали в нормальные условия. После того как проходило холодовое оцепенение, жуки начинали двигаться и останавливались в определенном положении. Это окончательно выбранное жуками направление было не случайным, оно являлось результатом, ультраоптической ориентации.

158

Насекомые выбирали определенное направление относительно векторов действующих физических полей, связанных с расположением стран света. В дальнейшем было обнаружено, что ультраоптическая ориентация связана с действием векторов неидентифицированных физических факторов, проникающих через стены, стекло, проволочную сетку фарадеевского ящика и способствующих проявлению географической ориентации.

Из всех данных следует, что большую роль в так называемой ультраоптической ориентации насекомого играет ГМП.

В настоящее время ГМП придается одно из главных значений при объяснении пространственной ориентации поведения птиц. Давно известна способность птиц совершать кратковременные и длительные миграции и находить дорогу домой к гнездовьям.

Особо выделяют два типа перемещений у птиц – хоминг (находить дорогу домой к гнездованию) и сезонные миграции. Первый тип перемещения

– обычно перелет птиц на небольшие расстояния (100-200 км) и возврат к гнездовьям примерно через сутки-двое, второй тип – сезонные перемещения, происходящие дважды в году: весенний прилет и осенний отлет. Сезонные миграции связаны с длительным по времени перелетом птиц на расстояния в сотни и тысячи километров. В обоих случаях птицы безошибочно находят тот путь, по которому следует лететь, т.е. к своим гнездовьям.

Например, почтовые голуби способны к хомингу, даже когда нет никаких видимых земных или звездных ориентиров. Птицы могут находить дорогу домой при сплошной облачности, в сильном тумане или на местности, где наземные ориентиры им неизвестны или отсутствуют, как это случается, когда птиц выпускают в открытом море. Подобного рода наблюдения подтверждаются современными исследованиями, когда миграционные перемещения птиц в условиях сплошной облачности изучали с помощью радарных установок. Птицы были способны к хомингу даже в том случае, когда их привозили в незнакомое место под наркозом или в закрытых вращающихся клетках.

При наблюдениях за сезонными миграциями было обнаружено, что молодые птицы, еще не имевшие опыта, способны к сезонным перелетам тем же курсом, которым летят опытные взрослые птицы. При этом получены статистически достоверные данные, что из всех окружающих внешних факторов лишь изменение возмущенности ГМП оказывает влияние на ориентационную способность птиц. Оказалось, что выбор птенцами чайки главного направления при осенней миграции нарушается тем больше, чем сильнее возмущенность ГМП в день опыта, а в магнитно-спокойные дни птенцы избирают главное направление. Приведенные факты свидетельствуют о том, что птицы способны «запоминать» место расположения своих гнездовий и находить пути к ним и что, по-видимому, возмущенность ГМП может оказывать влияние на их навигационный механизм.

Несмотря на большое значение Солнца и наземных указателей для ориентации птиц (ландшафтных особенностей, характера береговой пинии, атмосферных условий, как, например, господствующих ветров, этими факторами нельзя объяснить необычную способность к хомингу и выбор

159

путей при сезонных миграциях. Одним из реальных физических ориентиров является магнитные силовые линии.

Однако постепенно накапливались данные, свидетельствующие о возможной роли ГМП в жизнедеятельности птиц. Ю.А.Холодовым были получены экспериментальные подтверждения того, что птицы способны реагировать на слабые искусственные магнитные поля, изменять свою активность, реагировать на изменение ГМП. Следует особо отметить, что была обнаружена большая чувствительность птиц к диапазону интенсивности магнитного поля, близкому к ГМП.

Чувствительность же птиц к ГМП все более и более становится. Так, ориентация яиц определенным концом на север или на юг способствует изменению скорости их развития и сдвигу полов в потомстве.

Наблюдения помогут выявить причинные связи того, что в зависимости от своего физиологического состояния птицы избирают разные миграционные направления: весной – северное, а осенью – южное. Возможно, в этом немалую роль играет особая чувствительность их к ГМП, по времени, почти точно совпадающая повышением геомагнитной активности именно в эти периоды года.

Возможные механизмы ориентации у птиц. Способность птиц находить дорогу к своим гнездовьям, упорядоченные сезонные миграции птиц, а также другие ориентационные эффекты давно интересовали ученых различных специальностей – орнитологов, экологов, физиков, биоников, причем интерес последних был связан с наличием навигационных способностей у птиц.

Известно, что птицы могут совершать перелеты на несколько тысяч километров, но приходят к финишной точке с точностью в несколько километров. Например, кроншнепы (Numenins tahitensis), гнездящиеся на Аляске, в период зимней миграции летят к островам Таити и Гавайским около 10 тысяч километров, из которых 3 тысячи километров – над морем.

В изучении механизма несмотря на то, что механизм бионавигации у птиц наметилось два направления, условно названные нами «функциональным» и «физическим». Первое из них считает ориентационный поиск у птиц основанным на том, что птицы имеют внутренний физиологический механизм, связанный с инстинктом и запоминанием мест гнездовий, путей сезонных миграций и т.д. Второе направление, «физическое», исходит из наличия у птиц особых способов перцепции физических пара метров внешней среды (силы Кориолиса, возникающей вследствие вращения Земли, положения Солнца над горизонтом, звездных ориентиров, ГМП и т.д.). Некоторые исследователи считают, что благодаря таким ориентирам птицы могут определять координаты мест своих гнездовий, зимовок и путей передвижения в пространстве.

Результаты исследований были столь разноречивыми, что в некоторые периоды ученые полностью исключали возможную роль ГМП в навигационной способности птиц. В шестидесятые годы работы по магнитобиологии и ориентации птиц вновь возбудили интерес к проблеме и привели к созданию новых любопытных гипотез. Например, Даниловым В.И. было высказано предположение, что важную роль в механизме влияния ГМП

160

на ориентацию птиц может играть особое образование в глазу у птиц – «гребешок».

Сочетание действия ГМП и света на гребешок создает условия для проявления в нем фотомагнитного эффекта Кикоина-Носкова, что позволяет рассматривать гребешок как своеобразный биологический магнитометр. При постоянном освещении гребешка возникает возможность появления в ГМП магнитоконцентрационных эффектов, вследствие того, что изменение напряженности поля влияет на степень разделения носителей электрических зарядов в элементах гребешка. Указанные явления могут стать причиной возникновения диффузионных токов, способных быть раздражителями для волокон зрительного нерва.

Врезультате анализа многочисленных карт было замечено, что миграционные пути перелета птиц пролегают перпендикулярно изодинам, т.е. идут в направлении изменения градиента напряженности горизонтальной составляющей ГМП. Поэтому была предложена гипотеза, по которой представляется вероятным, что птицы могут запоминать места гнездовий по соответствующему для них значению напряженности горизонтальной составляющей ГМП. Птицы, объединяясь в стаи и «послегнездовые кочевки»

–групповые полеты в направлении будущего миграционного перелета, формируют «групповой условный рефлекс» на ГМП как на условный раздражитель.

Впользу геомагнитной гипотезы навигации говорят также особенности поведения стай во время перелетов: после отдыха и кормежки в ряде пунктов миграционного пути птицы совершают круговые полеты, которые переходят в эллипсы, вытянутые в направлении миграционного пути. Это может быть подкреплением группового условного рефлекса на ГМП и выбором азимута для дальнейшего перелета.

Не исключено влияние ориентации птиц на восприятие наклонения ГМП и гравитации. Как известно, в обоих полушариях Земли имеется лишь по одной замкнутой линии, в любой точке которой магнитное наклонение одинаково по величине (изоклины), причем в разных полушариях на аналогичных изоклинах наклонение отличается только по знаку. Вместе с тем сила земного притяжения тоже меняется с широтой вследствие неправильности шарообразной формы Земли. Таким образом, магнитное наклонение и сила тяжести могут быть факторами, обеспечивающими жесткую систему координат, поскольку число точек с двумя одинаковыми параметрами не превышает четырех – в местах пересечения изоклин с географическими параллелями.

Реакция рыб на электрические поля, их высокая чувствительность к электромагнитным полям и уникальная способность вырабатывать «живое электричество» широко известны. С учетом этого и способности рыб ориентироваться по слабым магнитным полям были предложены гипотезы, объясняющие возможность ориентации рыб при миграции с помощью магнитного поля Земли. В основе таких гипотез лежат данные об образовании в теле рыб токов индукции или изменении конфигурации токов суммарного поля стаи, образуемого рыбами при миграции. Между тем ихтиологи указывают, что рыбы способны к навигации в открытом море. При далеких

161

передвижениях они могут прокладывать себе курс и у них отмечаются те же особенности, которые рассматривались нами при описании миграций птиц. Например, рыбы совершают ежегодные миграции, протяженность которых может достигать нескольких тысяч километров. Рыбы способны к хомингу и при этом освещенность, температура, соленость воды не играют заметной роли, кроме того, в условиях круглого водоема они правильно определяют направление без астрономических или гидрологических ориентиров.

Однако даже единичные экспериментальные исследования убеждают в большой значимости ГМП для ориентации рыб. В одном из экспериментов А.Г. Поддубным был применен способ дистанционного наблюдения за мигрирующей рыбой. Со шлюпок и с судна следили за перемещением рыб, меченых легкими поплавками, прикрепленными на длинной силоновой леске к спинному плавнику. Многократно (несколько раз в час) определяли точное положение поплавка, наносили на карту фактический путь рыбы и вычисляли скорость ее движения. Продолжительность опыта с одной рыбой колебалась от нескольких часов до нескольких суток, составив 607 дневных и 117 ночных наблюдений за 93 особями.

В работе использовались крупные особи леща (весом 1-1,5 кг) волжских локальных стад Рыбинского водохранилища. Местные рыбы после выпуска из садка начинали движение по кругу, затем выбирали нужное направление и в дальнейшем придерживались его, не отклоняясь значительно в сторону. Рыбы, привезенные из других районов и попавшие в незнакомую обстановку, после выпуска часто меняли направление, а затем начинали сплывать по течению или подниматься вверх в зависимости от того, какой тип перемещения (скат или подъем) был для них прерван в своем районе. Обнаружено, что направление движения у пересаженных в незнакомый район рыб в 87,5% случаев и у местных особей в 50% случаев совпадало с направлением магнитного меридиана. Подобная ориентация по ГМП происходила на участке миграционного пути при движении рыб в водной массе с однородными гидрофизическими показателями и проявлялась тем чаще, чем большее число факторов оказывалось стабильным.

Во время движения по магнитному меридиану скорость в 90,5% случаев отличалась от имевшей место на предшествующем отрезке миграционного пути и в 60% из них оказывалась выше. На основе дисперсионного анализа собранного материала Поддубный А.Г. оценил роль всех рассматриваемых факторов среды в системе ориентации мигрирующей рыбы. По его мнению, температура, электропроводность и глубина являются основными для ближней ориентации леща, но при движении рыбы в однородной среде они оказываются малонадежными и заменяются другими, в частности, ориентацией по ГМП.

Наряду с изучением роли ГМП в ориентации рыб, находившихся в естественных условиях, были предприняты попытки изучить роль ГМП и в строго контролируемых условиях внешней среды.

Проведенные эксперименты, показали, что при ориентации в пространстве рыбы используют ГМП. Местные же локальные стада рыб, перемещающиеся на незначительные расстояния, постепенно утрачивают эти

163

располагаются в направлении север-юг. Опыты с радиоактивными изотопами подтвердили это и показали, что поступление меченого фосфора из почвы было больше на северной и южной сторонах, чем на восточной и западной. Но вместе с тем было обнаружено, что некоторая часть растений, произрастающая на том же поле, имеет и другое направление роста корней.

Поэтому был сделан вывод, что в естественных условиях наряду с растениями, имеющими преимущественную ориентацию корней в направлении север-юг, существует определенное число растений, с разнообразной ориентацией корней.

Полярность. Одно из важнейших свойств всех живых организмов – их полярность, проявляющаяся в том, что у целого организма и отдельных его частей отмечается специфическая ориентация активности в пространстве, вызванная различиями физико-химических, функциональных свойств у противоположных сторон. Поскольку полярность связывается с пространственной ориентацией организма, а последняя определяется влиянием ГМП, то есть основания думать о связи между ГМП и возникновением полярности. Были высказаны предположения, что обусловливают полярность растений магнитные свойства вещества под воздействием электромагнитных, гравитационных и других факторов.

Экспериментальные исследования укрепили мнение, что ГМП может оказывать влияние на полярность растений. Было выявлено, что при различной геомагнитной ориентации семян кукурузы изменяются полярные свойства растений, а также коэффициент полярности, т.е. отношение по весу надземной части растений к подземной. Причем при южной ориентации зародышевым корешком зерновок более развита становится надземная часть, а при северной ориентации мощнее развивается корневая система. По мнению авторов работы и других исследователей, изменение листовой, корневой и зерновой массы растений благодаря ориентированной посадке в ГМП может быть использовано в производственных целях.

Диссимметрия. Поскольку полярность растений тесно связана с их диссимметрическими признаками, то ГМП должно оказывать влияние и на это важное свойство растительного организма.

Как известно, подобно другим организмам, растения разделяются на «правые», «левые» и «симметрические» (D-, L-, S-) энантиоморфы. Это разделение определяется как морфологическими, так и функциональными свойствами растения.

Диссимметрические формы выявляются по расположению лепестков по ходу или против часовой стрелки, наклону ритмических кривых влево или вправо и т.д. Несмотря на кажущуюся устойчивость диссимметрических признаков, они не остаются постоянными, а непрерывно варьируют. Эти вариации в преобладании той или иной диссимметрической модификации имеют цикличность с периодом около одного года и 11 лет. Так как солнечная активность проявляется в земных условиях через изменение геомагнитной активности, то есть основание предполагать, что вариабильность в уровне диссимметрических форм растений также связана с ГМП. Доказательством правильности этого положения могут быть следующие факты: соответствие изменения диссимметрии цветков у растений одного и того же вида с

164

изменением наклонения ГМП. Сулема Ю.Г., изучив в разных географических точках, изменение числа левых и правых модификаций растений на различных фазах солнечного цикла, сделал вывод, что изменение симметрических свойств D- и L-форм растений при их ориентации по отношению к геомагнитным полюсам, т.е. существует пространственная ориентация боковых корней под влиянием ГМП.

Медико-статистические исследования признаются важными для решения вопроса о связи колебаний естественных электромагнитных полей с состоянием человека.

В результате теоретических расчетов было обнаружено, что плотность энергии и поток мощности ГМП во время возмущений обычно на несколько порядков превышают пороговую чувствительность человека. Предельный порог чувствительности человеческого организма имеет значения для плотности энергии 10-12 эрг/см3, а потока мощности 10-9 эрг/(с см2) в расчете на одну клетку. Эти величины получены для рецепторных клеток органов зрения и слуха, но они в равной мере относятся к восприятию клетками магнитных полей. Возмущенному же ГМП соответствуют потоки мощности 10-4 10-7 эрг/(с см2) и плотность энергии порядка 10-7 эрг/см3, что превышает пороговую чувствительность биологических рецепторов на 2-5 порядков.

Медико-статистический анализ подкрепляет эти теоретические расчеты, указывая на реакцию человеческого организма на возмущения ГМП.

Ряд авторов разработали статистическую модель для изучения влияния комплекса факторов внешней среды (изменение вертикальной составляющей геомагнитного поля, температуры, давления, влажности) на динамику сердечно-сосудистых заболеваний. Ведущей компонентой, влияющей на динамику роста обострении сердечно-сосудистых заболеваний, является спонтанное изменение ГМП, причем наибольшее влияние оказывают очень большие и продолжительные бури.

Многообразие ответных реакций живых организмов отражает сложную связь между ними и чрезвычайно разнообразной магнитной и гравитационной обстановкой окружающей среды обитания.

Связь живых организмов с локальными и глобальными естественными электрическими и магнитными полями генетически сформирована в процессе их эволюции. Неадеквадную реакцию на живые организмы вызывают геомагнитные бури, поэтому воздействию геомагнитных возмущений на живые организсы посвящену много работ в области биофизики. Особой специфичностью природной электромагнитной обстановки отличаются районы полярных областей и район экватора, где проходят мощные экваториальные токовые струи.

Учение о биоритмике открывает широкие возможности для дальнейшего развития естественно-научных дисциплин и в этом её значение как науки будующего.

165

Тестовые задания к главе 7

1.Положение вектора магнитного поля в пространстве характеризуется:

1)двумя угловыми величинами склонением и наклонением;

2)угловой величиной – склонением;

3)угловой величиной – наклонением.

2.Где распологается геомагнитный полюс:

1)там, где магнитная ось не пересекается с поверхностью Земли;

2)там, где магнитная ось пересекается с географическим полюсом;

3)там, где магнитная ось пересекает поверхность земли.

3.Вариации магнитного поля воздействует на живые организмы в виде:

1)ориентацию в пространстве;

2)миграции на большие расстояния;

3)регулирование жизнедеятельности, ориентации в прострастве, миграции на большие расстояния.

166

Глава 8 ВЛИЯНИЕ ГЕОМАГНИТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ НА БИОСФЕРУ

Рассматриваются влияния геомагнитные возмущений на биосферу в целом и биоритмы в разных природно-климатических зонах.

8.1.Ритмы геомагнитного поля и биосферы

Биофизики, изучая действие естественных электромагнитных полей на живые организмы и наблюдая происходящие при этом изменения в физиологических и биохимических процессах, обнаружили связь исследуемых явлений с солнечной активностью. Результаты научных работ о влиянии геомагнитных возмущениях на живые организмы подытожены в статьях различных специалистов в области медицины, биологии, сельского хозяйства.

Исследования Н.А. Агаджанян, А.Г. Марачева, Г.А. Бобкова (1998) показали, что колебания функционально-динамических параметров живых организмов являются не случайным разбросом вокруг некоторой средней величины, а упорядоченными изменениями биологических характеристик под влиянием ряда факторов, в том числе и гелиогеофизических воздействий. Обширные и всесторонние исследования гелиобиологов тесно связаны с биоритмологией, учением о ритмических процессах в живых организмах. В течение длительного времени, проводя непрерывные наблюдения за ритмикой самых разнообразных процессов в условиях константной внешней среды, исследователи обнаружили значительное влияние на биологические процессы естественных электромагнитных полей. В ходе подобных исследований были получены данные, указывающие на биорегулирующее действие геомагнитного поля. Таким образом, геофизический и биофизический методы привели к формированию новых дисциплин – биогеофизики, изучающей влияние всех геофизических факторов на живые организмы и биосферу в целом, и геомагнитобиологии как одной из ее ветвей.

Приведем основные понятия, используемые для изучения ритмов. Биологический ритм – это периодическое повторение некоторого

события в биологической системе через более или менее регулярные промежутки времени.

Биоритм – не просто повторяющийся, а и самоподдерживающийся и самовоспроизводящийся в любых условиях процесс, в котором для прохождения одного цикла всегда необходимо одно и то же время.

Периодом называется длина промежутка времени между двумя одноименными точками в волнообразно изменяющемся процессе, т.е. продолжительность одного цикла до первого повтора.

Биологические ритмы характеризуются периодом, частотой, фазой и амплитудой колебаний (рис. 43).

Ритмы с коротким периодом могут быть охарактеризованы частотой или числом циклов, совершающихся в единицу времени. Поэтому период может измеряться интервалом времени между максимумом или минимумом их

167

проявлений. Частота ритмов может определяться частотой периодических процессов, протекающих во внешней среде.

Амплитуда – это размах колебаний между двумя предельными уровнями ритмически изменяющейся величины, т.е. степень отклонения исследуемого показателя в обе стороны от средней. Амплитуда иногда выражается через мезор, т.е. в процентах от средней величины всех ее значений, полученных при регистрации ритма.

Рис. 43 Структура ритмов. (1 – период, 2 – амплитуда, 3 – разность по фазе).

Термин «фаза» относится к любой отдельно выделенной части цикла. Чаще всего этим термином пользуются, описывая связь одного ритма с другим. Например, пик активности у одних животных совпадает по фазе с темным периодом цикла свет – темнота, у других – со светлым. Если два выделенных отрезка времени не совпадают, то вводится термин «разность по фазе», выраженная в соответствующих долях периода. Опережение или отставание по фазе означает, что событие произошло раньше или позже ожидаемого срока. Фаза выражается в градусах. Например, если максимум одного ритма соответствует минимуму другого, то разность по фазе между ними составляет 180°.

Акрофаза – точка времени в периоде, когда отмечается максимальное значение исследуемого показателя.

При регистрации акрофазы (батифазы) в течение нескольких циклов отмечено, что время ее наступления варьирует в определенных пределах, и это время выделено как зона блуждания фазы. Величина зоны блуждания фазы, вероятно, связана с периодом (частотой) ритма.

Мезор – уровень среднего значения данных изучаемого ритмического процесса.

Классификация ритмов базируется на строгих определениях, которые зависят от выбранных критериев. Ю. Ашофф (1984) предлагает ритмы

168

подразделять: 1) по их собственным характеристикам, таким как период; 2) по их биологической системе, например, популяция; 3) по роду процесса, порождающего ритм; 4) по функции, которую ритм выполняет.

Н.И. Моисеевой и В.М. Сысоевым (1981) предложена классификация биоритмов, выделяющая пять отдельных классов ритмических процессов с относительно близкими параметрами частот.

В.Н. Латенков (1993) предложил классификацию, основанную на структурно-функциональных уровнях организации жизни, и полагает, что каждому уровню присущ свой спектр ритмов разной частоты, причем один из ритмов этого спектра является основным, доминирующим и определяющим синхронное взаимодействие ритмов данного уровня между собой и с окружающей средой. Автор выделяет 6 групп ритмов:

1.Ритмы молекулярного уровня с периодом секундно-минутного диапазона.

2.Клеточные ритмы – от околочасовых до окологодовых.

3.Организменные ритмы – от околосуточных до многолетних.

4.Популяционно-видовые ритмы – от окологодовых до ритмов длительностью десятки, сотни и тысячи лет.

5.Биогеоценотические ритмы – от сотен тысяч до миллионов лет.

6.Биосферные ритмы – с периодом сотни миллионов лет.

Наиболее распространенная классификация принадлежит Ф. Халбергу (1969), который выделяет следующие группы ритмов:

1.Ритмы высокой частоты. К ним относятся все колебания. Наименьшая длительность цикла – 0,5 часа.

2.Ритмы средней частоты: ультрадный – с длительностью от 0,5 до 20 часов, циркадный – 20-28 часов, инфрадный – с длительностью от 28 часов до 6 дней.

3.Ритмы низкой частоты: циркавижинтанный – с 20-дневной длительностью, циркатригинтанный – соответствует лунному месяцу, цирканный – годичный.

Многие авторы выделяют также ритмы по уровню организации биосистем: клеточные, органные, организменные, популяционные. Кроме того, есть представление о многодневных ритмах: физическом с периодом в 23 дня, эмоциональном – 28 дней и интеллектуальном – 33 дня. Ритмы с периодом в несколько лет и десятилетий связывают с изменениями на Луне, Солнце, в Галактике. Однако известные нам классификации, фиксирующие те или иные биоритмы, не предусматривают их взаимоперехода, в результате чего возникают ситуации, когда некоторые ритмичекие процессы, протекающие в живой материи, не вписываются в данные классификации.

При изучении периодических явлений в живых системах всегда важно выяснить, отражает ли ритм, наблюдаемый в данной биологической системе, реакцию на внешнее по отношению к этой системе периодическое воздействие (экзогенный ритм), или же он порождается внутри самой системы (эндогенный ритм).