Вместе с тем, в живых организмах обнаружено широкое разно­образие способов эндогенной генерации, переноса и излучения кван­тов энергии.

Для эффективной реализации биосемиотики – рождения сигна­ла, его восприятия и интерпретации, – очевидно, требуются элементы корреляции, когерентности, упорядоченности. Упорядоченности не только и не столько пространственной, а, как писал Г. Фрёлих, поряд­ка движения [Fröhlich, 1977]. Эффективность любой конверсии энер­гии, вообще говоря, нуждается в этом. Однако в биологических про­цессах упорядоченность движений элементов быстро размывается стохастической динамикой окружения. Так, электронные движения и ядерные колебания характеризуются пикосекундными процессами релаксации и дефазировки. Тем не менее имеется ряд субпикосекунд­ных и пикосекундных ультрабыстрых квантовых процессов, которые играют функциональную роль, определяя последующие конформаци­онные изменения и (или) биохимические реакции, как в случае фото­рецепторов. Известно, что колебательные ядерные и электронные дви­жения в протеине при физиологических температурах, составляющие или поддерживающие его функцию, являются в высокой степени согла­сованными и направленными на временных масштабах сотен фемтосе-

Существование связанного с электромагнитным полем дальнего порядка в биосистемах было предложено еще в работах коллективов, возглавляемых Н.Д. Девятковым и М.Б. Голантом, а также Г. Фрёли­ха, А.С.Давыдова, Ф. Поппа и др. [Девятков др., 1991; Fröhlich 1968, 1977; Davydov, 1973; Popp and Yan, 2002; Popp et al., 2002]. В этой об­ласти первыми исследуемыми объектами стали полярные структуры в биомембранах и биомолекулах, рассматриваемые в модели когерент­ных акустоэлектрических волн [

Эта проблематика имеет еще один важный аспект, связанный с электромагнитным загрязнением окружающей среды. В наши дни уровень электромагнитного фона антропогенного происхождения на несколько порядков больше естественного фона. В радиодиапазоне суммарная мощность Земли превысила адекватное излучение от Солнца. Перенос электромагнитной энергии в ионосферу приводит к ее локальным разогревам и формированию в ней пространственно­временных электромагнитных структур, генерирующих свои элек­тромагнитные излучения, в частности, в радиодиапазоне [Экология, 2008] со своими параметрами излучения. Многолетние наблюдения свидетельствуют о синхронном периодичном воздействии нецелена­правленных процессов техносферы на ультранизкочастотный колеба­тельный режим околоземной космической плазмы и сейсмическую активность (например, недельный цикл, эффект выходного дня), при­чем со временем эта модуляция нарастает [Guglielmi and Zotov, 2012]. В пространстве между ионосферой и поверхностью Земли – резона­торе, усиливающем естественные атмосферные помехи (шумановские резонансы), наблюдаются резонансные электромагнитные процессы, связанные с технической активностью [Экология, 2008]. Уровень низкочастотного в области шумановских резонансов электромагнит-

Таким образом, исследование механизмов биологического дей­ствия сверхслабых физических факторов, в частности геофизических, достаточно актуально. В этих механизмах особенно важна может быть роль корреляций дальнего порядка в регуляции биосистем. Не­которые аспекты этих вопросов и рассматриваются в настоящей мо­нографии.

В части II приведены результаты поиска автором возможных сценариев и механизмов регуляции динамики биомолекул на различ­ных временных масштабах с помощью электромагнитных излучений, природной атомной радиации и структурной динамики сетки водо­родных связей воды – носителя биологического действия различных физических и физико-химических факторов низкой интенсивности. Исследуются соответствующие биологические отклики на молеку­лярном, клеточном, организменном и экосистемном уровнях.

В главах 4 и 5 рассматривается роль долгоживущих квантовых когерентностей и корреляций дальнего порядка в биологических про­цессах на ультрабыстрых масштабах времени. Затрагиваются некото­рые аспекты связи трех факторов: структурной динамики водного ок­ружения, переноса энергии и когерентности в биомолекулах. Недав­ние исследования свидетельствуют о том, что в воде в обычных усло­виях существуют структурные флуктуации в сетке водородных связей (СФВС), ассоциированные с кооперативными эффектами вследствие изменений электронной структуры молекул воды [Nilsson et al., 2012]. В главе 4 на основе сравнительного анализа величин, пространствен­ных и временных масштабов возможных СФВС воды и флуктуаций окружения электронной системы хромофоров, необходимых для