Геомагнитное поле и жизнь - Дубров А.П.
Скачать (прямая ссылка):
К первой группе относят эксперименты, в результате проведения которых становится очевидным, что устранение именно ГМП резко нарушает функциональное состояние организмов. Это прежде всего эксперименты с использованием специальных экранов, вследствие чего биологические объекты оказываются в гипомагнитной среде с остаточной напряженностью поля порядка 50—1000 гамм. В эту группу прямых доказательств входят эксперименты с компенсацией ГМП различными электромагнитными системами (кольца Гельмгольца, сильные постоянные магниты и т. д.).
К группе косвенных доказательств относят эксперименты, подтверждающие возможную биологическую роль ГМП, но из результатов которых нельзя сделать окончательных выводов, так как не устранено влияние других действующих факторов. Таковы наблюдения за действием на живые объекты слабых искусственных магнитных полей, соизмеримых по абсолютной величине с естественными полями. В эту группу входят опыты с биологическими объектами, ориентирующимися в пространстве относительно геомагнитных полюсов, а также исследования в космических и подводных условиях.
Особое значение на данном этапе исследований биологической роли ГМП придается еще одному виду косвенных доказательств, так называемой медико-биологической статистике. С помощью простого сравнения и вычисления корреляционных зависимостей между ходом какого-
либо процесса и одновременным изменением элементов ГМП и его активности б различном диапазоне частот делают вывод о наличии или об отсутствии связи между ними. Этим методом, с учетом точной датировки событий, можно четко показать влияние ГМП на ход биологических процессов в биосфере Земли [91, 94, 100, 103, 355, 356]. К группе косвенных доказательств примыкают и палеомагнитобиологические исследования, т. е. изучение изменений ископаемой фауны в осадочных породах в связи с изменением ГМП в далеком историческом прошлом.
Рассмотрим последовательно перечисленные прямые и косвенные свидетельства важной роли ГМП для живых организмов на Земле.
ОПЫТЫ С ЭКРАНИРОВАНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ОТ ВЛИЯНИЯ ГМП
В принципе методика защиты каких-либо устройств от воздействия внешних электромагнитных полей известна давно и использовалась в радиотехнике для устранения всякого рода помех [122].
Необходимо отметить, что защите биологических объектов от влияния электромагнитных полей посвящено достаточно много работ. Хорошо известны опыты с растворами химических и биохимических веществ, с экранами из металлической сетки, тонкой фольги, медных и стальных листов и т. д. [207, 208, 211, 277, 443, 546 и др.]. В связи с особыми задачами, стоящими перед нами, внимание мы уделим лишь тем работам, в которых изучалось экранирование живых организмов от ГМП, а в качестве экрана применялись пермаллой и мю-металл, достаточно сильно уменьшающие ГМП. Таких исследований было проведено немного, в некоторой мере из-за отсутствия до недавнего времени тщательных физико-технических расчетов для камер, необходимых при работе с биологическими объектами. Такие эксперименты, кроме того, требуют больших материальных затрат не только на специальные экранировочные материалы, но и на автоматизированное оборудование, без которого трудно получить точные данные. В последнее время эти трудности были преодолены
[172, 361, 544], и эксперименты были начаты рядом исследователей [394, 635—637, 434].
Работы по экранированию биологических объектов -интересны тем, что в них делается прямая попытка полностью освободиться от воздействия ГМП или по крайней мере сильно уменьшить его влияние. В настоящее время имеется около пяти методов получения пространства с гипомагнитной средой [369, 434]:
1) наложение полей — изменение векторов ГМП с помощью полосового магнита;
2) астатизация — сведение ГМП к нулю с помощью определенным образом расположенных магнитов;
3) экранирование с применением материалов очень высокой магнитной проницаемости (мю-металл, пермаллой) ;
4) компенсация поля с помощью колец Гельмгольца;
5) комбинированное экранирование с помощью мю-металла и активной электрической компенсацией.
Качество экранирующих устройств стало значительно выше с введением в практику материалов и сплавов с высокой магнитной проницаемостью (мю-металл, пермаллой и др.). Поскольку эти материалы подробно описаны в специальных курсах [331], то здесь приведем лишь краткий перечень материалов, часто используемых в опытах по экранированию, с описанием некоторых свойств пх (табл. 1).
Следует заметить, что экран из указанных сплавов не поглощает магнитные силовые линии Земли, а лишь концентрирует и как бы отводит их от экранируемого объекта в сторону меньшего сопротивления. Прямое экранирование заключается в создании камеры со стенками, толщина которых рассчитана на уменьшение напряженности ГМП. Эффективность экрана пропорциональна его толщине, но обычно стенки толщиной 1 мм достаточно для того, чтобы создать гипомагнитную среду с уровнем остаточной напряженности 50 ±20 гамм. Камеру изготавливают пз листов какого-либо сплава, указанного в табл. 1. В настоящее время опуликована обширная сводка экспериментов с биологическими объектами, находящимися в условях низких магнитных полей [434]. Из анализа данных этой сводки следует, что в большинстве случаев при кратковременном пребывании в гипомагнитных условиях ни целые организмы, ни клетки, культивируемые на искусственных средах
