8

7. Электромагнитные поля и природные системы

   1. Электромагнитные поля как один из абиотических и антропогенных экологических факторов

Большинство абиотических физических факторов внешней среды, во взаимодействии с которыми эволюционировала живая природа, имеют электромагнитную природу. Установлено, что на протяжении обозримого геологического периода в биосфере существуют электромагнитные поля (ЭМП) и излучения практически всего известного частотного диапазона – от медленных периодических изменений магнитного и электрического полей Земли до гамма-лучей. Можно предполагать, что любой участок природного электромагнитного спектра сыграл ту или иную роль в эволюции живых организмов, а это так или иначе отразилось на процессах их жизнедеятельности.

Любое возможное влияние ЭМП на биологические объекты, как и на подобные им по электрофизическим свойствам неживые объекты, должно быть обусловлено теми или иными энергетическими взаимодействиями ЭМП с веществом, то есть преобразованием электромагнитной энергии в другие формы, при котором возникающий эффект зависит от величины действующей энергии ЭМП.

Наряду с энергетическими взаимодействиями в биологических процессах существенную роль играют информационные взаимодействия. Такие взаимодействия характеризуются преобразованием информации, ее передачей, копированием, хранением. Биологические эффекты, обусловленные этими взаимодействиями, зависят уже не от величины энергии, а от величины передаваемой системе информации. Сигнал, несущий информацию, вызывает только перераспределение энергии в самой системе, управляет происходящими в ней процессами; при этом его собственная энергия может быть незначительна и неадекватна вызываемым изменениям в системе.

Живая природа в процессе эволюции использовала для получения информации об изменениях во внешней среде именно ЭМП. Ведь это самый надежный переносчик информации среди других геофизических факторов: при помощи ЭМП информация может передаваться через любые расстояния в любые среды обитания живых организмов в любое время. Установлено, что периодические изменения естественных ЭМП внешней среды оказывают регулирующее влияние на функционирование живой природы – на ритмы основных физиологических процессов, на способность животных ориентироваться в пространстве, на процессы размножения в популяциях и т.д.

Установлено, что максимальной чувствительностью к ЭМП обладают целостные организмы, меньшей – изолированные органы и клетки и еще меньшей – растворы макромолекул. Существенные различия наблюдаются в реакции на ЭМП у одной и той же биологической системы в зависимости от того, в каких условиях проводится на нее воздействие – когда она находится в целостном организме или в изолированном состоянии.

Все это указывает на то, что системы, особенно чувствительные к ЭМП, сформировались в процессе эволюции в основном на макроскопическом уровне, по крайней мере начиная от упорядоченных макромолекулярных ансамблей. Возникновение повышенной чувствительности к ЭМП только у достаточно сложно организованно биологических систем можно рассматривать как одно из проявлений специфической особенности живой природы – ее «организации».