во взаимоотношениях между человеком, обществом и окружающей средой.

Будущее человечества зависит от того, на сколько интенсивно будет развиваться и совершенствоваться пневмасфера. Только, начиная с определённого уровня своего развития, пневмасфера сможет активно воздействовать на ноосферу сначала в направлении замедления темпов движения человечества к социальноприродному апокалипсису, а затем остановить этот процесс и создать условия для гармоничного развития всех геологических сфер Земли.

10.4. Космические и биологические циклы

Жизнь биосферы и человека как её части тесно связана с процессами, протекающими в других геологических сферах Земли и в Космосе. Многие процессы, происходящие в Космосе, на Земле и в социальной среде, имеют циклический (периодически повторяющийся) характер. Вначале рассмотрим так называемые космические ритмы – периодические изменения в природе, происходящие под влиянием гравитационных сил.

Все ритмы принято делить по значению их периода на две группы. К первой группе относят ритмы, действующие в так называемой антропной шкале времени, т. е. в шкале, соизмеримой с жизнью человека. Здесь, прежде всего, можно выделить суточный ритм, обусловленный вращением Земли вокруг своей оси, месячный ритм, связанный с вращением Луны вокруг Земли и годичный ритм, обусловленный вращением Земли вокруг Солнца.

В суточном и годичном ритмах изменяются освещённость, создаваемая Солнцем на поверхности Земли, температурный режим и ряд физических параметров атмосферы и гидросферы. В результате происходит смена дня и ночи, смена времён года. Суточные и месячные вариации гравитационного поля на поверхности Земли, связанные с приливным действием Луны и Солнца, создают сложное явление океанических приливов. С такими же периодами (сутки и месяц) происходят вариации магнитного поля Земли. Изменение ориентации земной магнитосферы относительно солнечного ветра (радиального потока плазмы солнечной короны в межпланетное пространство) задаёт суточный ритм магнитного поля. Вращение Солнца, а вместе с ним межпланетного магнитного поля, имеющего характерную структуру, задаёт 27-дневный ритм вариаций магнитного поля Земли.

Ко второй группе относят ритмы, действующие в геологической шкале времени, т. е. на протяжении очень длительных периодов, гораздо больших длительности жизни человека. Долгопериодические изменения влияют на погоду и климат на Земле, а через это и на биосферу. Климатические циклы связаны с характерными особенностями орбитальных движений Земли и Солнца, обусловленных воздействием других планет и галактик.

Выделяют следующие климатические циклы, за которые ответственность несут особенности орбитального движения Земли: 1) 26-тысячелетний цикл, обусловленный прецессией оси вращения Земли, так называемый Большой Платонический Год; 2) 41-тысячелетний цикл, связанный с периодом изменения угла наклона оси вращения Земли к эклиптике (большому кругу небесной сферы, по которому

происходит видимое годичное движение Солнца); 3) 100тысячелетний цикл, равный периоду изменения значения эксцентриситета земной орбиты. Совместное действие этих космических факторов, их наложение, взаимное усиление приводят к долгопериодическим изменениям климата Земли.

Выявлены орбитальные климатические ритмы длительностью в 400 тысяч; 1,2; 2,5 и 3,7 миллионов лет, среди которых 400-тысячелетний ритм служит основной причиной долгопериодических изменений климата и эволюции органического мира. Этот ритм выявлен геологами из последовательности ледниковых событий и только потом обнаружен астрономами.

Самый большой из известных периодов – галактический год, равный примерно 250 млн лет. Это – период вращения Галактики в окрестности Солнца. Орбита Солнца в нашей Галактике располагается вблизи так называемого радиуса коротации. Это особое место в Галактике – своеобразный «пояс жизни», где редко происходят вспышки сверхновых звёзд, губительные для жизни. Это создаёт благоприятные условия как для возникновения, так и для длительного существования жизни.

Жизнедеятельность любого организма возможна лишь при оптимальной его приспособленности к периодическим изменениям условий внешней среды, имеющим гелиогеофизическую природу. Так, ритм «сонбодрствование» синхронизируется с суточным вращением Земли, ритмы смены мехового покрова (линьки) у животных – со сменой времён года. Подобные

самоподдерживающиеся функциональные изменения, сохраняющиеся на протяжении жизни индивида даже в искусственно создаваемых постоянных условиях, называются биологическими ритмами.

Организму присущи множество периодических процессов жизнедеятельности, охватывающих весьма широкий диапазон частот. В плане взаимодействия организма и внешней среды выделяют два типа таких колебательных процессов. Во-первых, это адаптивные ритмы (или собственно биоритмы), т. е. колебания с периодами, близкими к геофизическим циклам. Их роль состоит в обеспечении приспособления жизненных проявлений и поведенческих реакций организма к периодическим изменениям условий внешней среды. Вовторых, это рабочие ритмы, которые отражают текущую деятельность физиологических систем организма. Примером первой группы колебательных процессов являются ритмы физиологических функций, имеющих устойчивую околосуточную периодичность; второй – периодичность сокращений сердца и дыхательных движений, импульсация нейронов. Очевидно, что физиологические ритмы трудно связать с колебательными процессами среды обитания, они скорее суть оптимальной временной организации физиологических функций организма.

Биологические ритмы классифицируют также по частоте осцилляций, выделяя пять классов: высокочастотные, ультрадианные, циркадианные, инфрадианные и низкочастотные ритмы. Кратко остановимся на рассмотрении каждого из них.

Высокочастотные ритмы процессов жизнедеятельности с периодом до 30 минут – это большинство рабочих ритмов. В основе их лежат ритмические осцилляторы клеточных мембран возбудимых клеток. Нейроны и мышечные клетки способны генерировать серии ритмично следующих импульсов. Их интеграция и обеспечивает стабильную работу сердца, дыхательных мышц и ряда других систем, дисбаланс которых грозит самому существованию организма.

Ультрадианные ритмы – с периодом от 0,5 до 20

часов иногда относят уже к собственно биологическим, т. е. согласованным с гелиогеофизическими условиями (в данном случае – с временем суток). В то же время отдельные фазы этих ритмов не удаётся связать с определённым временем суток. Так, например, имеют место колебания главных компонент крови с частотой около одного цикла за 20 часов. Один из ультрадианных ритмов – повторение стадии быстрых движений глаз через каждые 90 минут сна – связан не с временем суток, а отсчитывается от момента засыпания человека.

Циркадианные биоритмы (околосуточные) имеют длительность периода от 20 до 28 часов и синхронизированы с вращением Земли вокруг оси, сменой дня и ночи. Прежде всего, это ритмы «сон-бодрствование», а также суточные колебания различных физиологических параметров (температуры тела, артериального давления и др.). Эти ритмы наиболее устойчивы и сохраняются в течение жизни организма.

Инфрадианные ритмы, имеющие период выше суточных (от 26 часов до 6 суток) наименее изучены.

Примером может служить недельный ритм выделения некоторых гормонов.

Низкочастотные ритмы процессов жизнедеятельности, так же как суточные, широко представлены в организме и имеют связь с геофизическими и социальными (режимами труда и отдыха) факторами. Основные ритмы этой группы – лунный (около 30 дней) и окологодичный – можно обнаружить у любого вида животных. Выделяют так же мегаритмы – продолжительностью от полутора до нескольких десятков лет. Такие ритмы проявляются в изменении численности популяции, видов животных, вспышках эпидемий.

Следует отметить, что большинство функций организма подвержено одновременно нескольким ритмическим колебаниям. Так, частота сердечных сокращений, являясь типично физиологическим ритмом, в то же время изменяется в течение суток и в разные сезоны года. Наряду с суточными изменениями температуры тела человека имеют место её сезонные колебания. Это служит одним из доказательств взаимодействия биологических ритмов с различными периодами колебаний функций организма.

Совокупность биологических ритмов, протекающих в организме, одновременно включает в себя ритмы клеток, субклеточных структур, органов, тканей и, наконец, организма в целом. Все эти биоритмы взаимосвязаны и согласованы друг с другом, составляя сложный ансамбль колебательных процессов, отражающий хронобиологическое состояние организма.

Имеется много данных о том, что космические факторы действуют на живые организмы непосредственно через переменные поля. Например, вспышки на Солнце – внезапные, непериодические высвобождения электромагнитной энергии и высокоэнергетических частиц

– вызывают резкие изменения магнитной и радиационной обстановки на Земле. Последствия одной вспышки (магнитная буря, полярное сияние, нарушение радиосвязи) быстро проходят, но частая повторяемость вспышек в период повышенной активности Солнца приводит к устойчивым эффектам в биосфере Земли. Периоды максимальной активности Солнца подчиняются 11-летнему ритму. Такой же ритм отчётливо проявляется во многих биологических и социальных процессах на Земле.

Изучением влияния солнечной активности на биологические структуры занимается гелиобиология, основателем которой является русский учёный А.Л.Чижевский (1897–1964). Одним из первых он показал, что космические ритмы влияют на процессы в живой природе на всех уровнях организации биологических систем – от индивидуальных организмов до популяций и сообществ. Чижевский установил корреляцию между циклами деятельности Солнца и целым рядом явлений в биосфере, в том числе миграций животных, эпидемий и т. п.

Поскольку нервно-психическая система человека чутко реагирует на изменения солнечной активности, последние отражаются на психической возбудимости человеческих коллективов, повышая или понижая их реактивность. Изучив историю 80 стран и народов за 2500 лет, Чижевский показал, что с приближением к годам максимума солнечной активности количество исторических

событий с участием народных масс увеличивается и достигает своей наибольшей величины в эти годы. Наоборот, в минимумы активности Солнца наблюдается минимум массовых действий.

Жизнедеятельность любых организмов на уровне физико-химических процессов сопровождается излучением собственных электромагнитных полей, имеющих свои строго определённые ритмы, причём они строго согласованы и сбалансированы. Всё живое на Земле подвержено воздействию внешних полей таких как гравитационное и магнитное поля Земли, электромагнитного излучения Солнца, потоков космических частиц и т. п., имеющих постоянную и ритмическую составляющие.

Как уже отмечалось выше, живые организмы в процессе эволюции приспособились к такому воздействию. Однако если происходят изменения привычных для организма внешних полей или их ритма, вызванные естественными или искусственными причинами (магнитные бури, различные виды радиации, искусственное состояние невесомости и т. п.), то это приводит к различного рода нарушениям жизнедеятельности клеток и организма в целом. Организм особенно чувствителен к воздействию механических и электромагнитных волн, частоты которых совпадают с резонансными частотами колебаний различных органов тела и физико-химических процессов.

Ритмический характер отмечается и в жизнедеятельности различных биологических сообществ, в том числе и в человеческом обществе (например, в изменении численности популяций, в возникновении