Скачать (8,45 Кб)

Всё циклично в этом мире

С. Старикович
Химия и Жизнь №5, 1971 г., с. 40-43

Если бы господь бог сделал мне
честь спросить моего мнения
при сотворении мира, так я бы
ему посоветовал сотворить его
получше, а главное - попроще.
Король Альфонс X Кастильский, XIII век

Вращение Земли неравномерно, циклично. В августе оно быстрее, в марте медленнее. Правда, разница вроде бы пустяковая - 0,0025 секунды. Вызван этот пустяк Солнцем, временами года. Зимой только над Евразией появляется 5•10¹² тонн лишнего груза - холодного воздуха. Летом эта подушка растекается, и планета, повинуясь правилам механики, ускоряет бег.

Есть и другие процессы, подталкивающие или тормозящие вращение Землю. Но, как правило, делают они это не через равные промежутки времени, а от случая к случаю. А у нас речь только о циклических явлениях. Так вот, с циклическим изменением скорости вращения Земли дело обстоит прямо-таки печальным образом. Всего за сорок тысяч лет сутки удлиняются на секунду. Через миллиард лет в году останется только 283 дня. В конце концов из-за приливного торможения Земля повернется к Луне одной стороной; земные сутки потеряют индивидуальность, сравняются с лунным месяцем. Слава богу, это случится не скоро. Но случится. И вызовет эволюцию всего живого.

Вертлявая инфузория, степенный индюк, так же как и печень человека, приспособились к вращению Земли, к смене дня и ночи, лета и зимы. В организмах сложились системы, следящие за временем. В научно-популярной, да и в сугубо научной литературе их именуют "живыми часами". Весьма солидный набор таких часов тикает и в нашем теле. Но об этом разговор чуть позже. А пока заглянем в глубь времен, когда нога человека, да и вообще ни одна нога еще не попирала Землю. Заглянем в те далекие времена, когда вершиной жизни были одноклеточные.

В молодости Земля была резвее; в эпоху возникновения жизни она успевала обернуться почти за половину нынешних суток. Считают, что первые крохотные существа жили только коротким 5-6-часовым днем. Ночью они как бы умирали, прекращали обмен веществ. И не мудрено - энергия поступала в их тела порциями, только днем. А накапливать они ее еще не умели. Ночь мало-помалу удлинялась, настали такие ночи, что можно было умереть и по-настоящему. Мать-природа бросилась искать выход. И нашла. Она научила организмы запасать энергию впрок, и обмен веществ перестал выключаться на ночь. Это стало возможным после изобретения природой ферментов-катализаторов, которые, войдя в цепочку биохимических реакций, рьяно помогали в складировании энергии.

Именно складирование энергии обеспечивает медведю безмятежное времяпрепровождение зимой. Была бы берлога, а еды мишке не нужно. Медведь добровольно (правда, не от хорошей жизни) как бы удлинил земные сутки, опередил время. В противовес ему некоторые организмы и жизненные процессы не хотят идти в ногу со временем, сохраняют верность мини-суткам. Географ Н. М. Сватков полагает, что об этом свидетельствует карио-кинетическое деление ядра клеток и ритм размножения некоторых бактерий. В естественных условиях они делится через 5-6 часов, то есть примерно через половину древнейших суток.

Ничто не вечно под луною. Афоризм

Это изречение неправильно хотя бы потому, что вечны приливо-отливные явления, приливо-отливные циклы, вызываемые самой Луною. Дважды в сутки вспухает воздушный океан. Дважды в сутки вздымается и земная твердь. Например, Москва со всеми своими зданиями поднимается почти на полметра. Дважды в сутки море наступает на сушу и откатывается прочь.

В море, в приливо-отливной зоне, циклично варьируют соленость и температура воды, ее щелочность, содержание в ней кислорода, углекислоты и многого другого. Понятно, что организмы, живущие в приливной зоне, волей-неволей приспособились к ритмичным вариациям среды.

Вслед за приливами в тканях морских обитателей колеблется интенсивность окислительных процессов. Перед отливом можно не беспокоиться, скоро кислорода будет вдоволь - и окислительные процессы замирают. А когда вода наступает, надо энергетически подготовиться к кислородному голоду - и окисление идет полным ходом.

Вода отступает, становится светлее - значит, надо поменять окраску, замаскироваться по-новому. Именно так делает краб с американского побережья: за час-два перед отливом он рассредоточивает красящий пигмент меланин. Меланофоры перестают его вырабатывать, и краб бледнеет, сливается с песком. Ритм неделями сохраняется, если краба посадить в аквариум (где, конечно, о приливах и речи быть не может) и аквариум держать в полной темноте или, наоборот, при постоянном свете. Так что биологические часы - вещь довольно прочная.

Моллюски, актинии, плоские черви - каждый из аборигенов приливной зоны выработал собственный метод спасения. Иногда приспособление зашло так далеко, что без приливов и жить-то стало невозможно. Плоский червь, вероятно, помер бы, если бы море успокоилось. Дело в том, что в пищеварительном тракте плоского червя поселились водоросли. Они помогают ему в обмене веществ. Но водорослям, как известно, нужен свет, а в животе у червя темновато. Так вот, чтобы снабдить своих кормильцев лучистой энергией, червяк во время отлива выползает на поверхность песка, поближе к солнцу. Тело у него полупрозрачное, и водоросли могут немного пофотосинтезировать. А когда уровень воды поднимается, червяк прячется в песок и спасает себя и свой персональный огород от повреждения волнами.

Солнце так же часто недооценивается, как и заботливость верного мужа.
Дональд Г. Меизел. "Наше Солнце"

Присматривались ли вы, когда раскрываются цветы? Одни красуются на рассвете, другие - днем, а третьи - только в сумерках. Еще в XVIII веке знаменитый Линней предложил использовать это свойство растений для устройства цветочных часов. Такие часы были выращены в городе Упсале. Их пружиной служило Солнце, которое в пять часов утра раскрывало пурпурные цветы козлобородника, а в полночь закрывало огромные, пахнущие ванилью цветки кактуса "Царица ночи".

Движение лепестка - это сложный биохимический процесс. Неимоверное число таких процессов связано с вращением Земли, со световыми суточными ритмами. Их неплохо бы учитывать при сборе эфиромасличных и лекарственных растений, да и в обиходе это пригодится. Например, ягоды земляники, черной смородины и малины, сорванные днем, гораздо полезнее собранных утром или вечером. Днем в ягодах больше аскорбиновой кислоты (витамина С).

А вот другой солнечный график. Ровно за час до захода солнца скворцы стайками улетают на ночевку, обычно находящуюся в 10-13 километрах от места питания. На рассвете скворцы летят обратно. Почти все птицы встают очень рано. Лишь аристократы - домовые воробьи позволяют себе вздремнуть часиков до шести.

И внутри нашего организма Солнце как бы нажимает на множество кнопок. Температура нашего тела выше днем, а размеры клеток печени ночью в три раза больше, чем днем. Ночью с двух до пяти часов мы очень слабы, а максимальную физическую нагрузку человек может вынести с 8 до 12 и с 14 до 17 часов дня. Суточный ритм физиологических процессов уже давно учитывают врачи. Так, при лечении глаукомы они используют утреннее повышение и вечернее понижение внутриглазного давления.

Биологические часы - одно из самых нужных приспособлений к изменению внешних условий. Сокращение светового дня говорит о приближении зимы и стимулирует рост шерсти и меха у животных. Световые ритмы так вошли ь плоть и кровь, что, варьируя их, можно делать чудеса. Например, если овец весь год держать при 8-часовом дне (зима), то у них вырастает на 20-40% больше шерсти, чем обычно. Изменяя световой день, можно изменить темп полового созревания рыб. Еще в прошлом веке зимой освещали курятник, и куры несли больше яиц. Варьируя длительностью светового дня, можно сократить сроки беременности у млекопитающих.

Солнце обычное свое сияние отложи и в необычный вид претворися аки бы вид котла медного.
Русская летопись

Необычное потускнение Солнца не раз регистрировала память человечества. Оно всем бросается в глаза. Раньше это считали перстом божьим. И немудрено - случилось же, что однажды потускнение Солнца совпало со смертью Юлия Цезаря!

А вот до обычных колебаний солнечной активности докопались только в прошлом веке. Сделал это немецкий астроном-любитель Генрих Самуэль Швабе. Он целых 43 года ежедневно наблюдал в плохонький телескоп за солнечными пятнами. И его осенило - число пятен на Солнце закономерно меняется через 11 лет. Правда, позже выяснили, что цикл может растянуться и до 16-17 лет. Да и вообще так называемый 11-летний цикл вовсе и не цикл, а вроде бы половина цикла. Потому что через 11 лет группы солнечных пятен меняют свои магнитные характеристики на противоположные, то есть к прежнему состоянию они возвращаются за вдвое больший промежуток времени. Этим иерархия солнечной активности отнюдь не оканчивается. Есть циклы в 33, 169, 400, 600 и более лет.

В ходе солнечного цикла порция лучистой энергии, получаемой Землей, не меняется. Но сильно, в 20 раз, варьирует интенсивность ультрафиолетовой радиации, что серьезно сказывается на живой природе. А как же иначе - даже простой восход солнца вызывает биохимическую перестройку в организме. Вот, например, "реакция восхода", открытая японскими исследователями. Они нашли, что флокуляция - реакция, предшествующая свертыванию крови, - перед восходом солнца идет на 20% интенсивнее.

Многие земные процессы словно следят за солнечными пятнами. И когда пятен становиться больше, оживляются недра, атмосферу будоражат магнитные бури, погода страшно капризничает. Причем самые сильные возмущения происходят не через один солнечный цикл, а через три. Механизм такой кратности еще не ясен. А разгадать его было бы неплохо. Ибо самые жаркие и сухие, самые влажные и холодные годы неотвратимо приходят через 30-35 лет, через три солнечных цикла.

Вслед за Солнцем и прочие небесные тела вносят свою лепту в копилку ритмов. Недра Земли более всего неспокойны через 22-23 года, но особо мощный разгул подземной стихии случается при определенном положении планеты Уран.

А вот плеяда приливообразующих циклов: 1 год, 2 года, 8,9 лет, 18,9 года, 111 лет и 1800-1900 лет. Ритм в 1800 лет - особенно яркий. Солнце, Луна и Земля попадают на одну плоскость и на одну прямую. Расстояние между Землей и Солнцем становится наименьшим. А силы тяготения только и ждут благоприятного случая, чтобы показать, на что они способны. Земную кору и океан будоражат колоссальные приливные волны. На поверхность мирового океана всплывает холодная глубинная вода. Остывает атмосфера. Такое на памяти человечества уже бывало.

Ритмы окружают нас всюду. Недаром в новейшей монографии академика С. В. Калесника "Общие географические закономерности Земли" есть обширная глава о ритмических явлениях в живой и неживой природе. Ритмов столько, что они накладываются друг на друга, то усиливая, то ослабляя эффект. Одно и то же явление - колебание температуры воды Северной Атлантики - обусловлено периодикой солнечной активности и Луной.

Особенно четки ритмы, вызванные космическим полетом Земли. Самый короткий из них - смена времен года. Самый длинный и самый мощный по своим последствиям цикл в 180-200 миллионов лет связан с оборотом Солнечной системы вокруг ядра Галактики. Именно через такие промежутки времени на Земле резко менялся рельеф, флора и фауна.

Одним камнем много горшков не перебьешь.
Из записей В. Даля

Эта пословица применительно к нашей статье бьет не в бровь, а в глаз. И как же иначе - однажды познав взаимосвязь между ритмами, можно перебить кучу горшков, стать оракулом-прогнозистом, казалось бы, совершенно разрозненных природных явлений...

Познание циклов уже дает первые плоды. Когда выяснилось, что катастрофическое размножение саранчи происходит на четвертый-шестой год после начала очередного цикла солнечной активности, стали заранее принимать меры, и бедствие отступило. Заблаговременно были предсказаны (и оправдались) эпидемии вирусного гриппа. В некоторых странах после каждой вспышки на Солнце шоферов просят быть внимательнее. Ведь реакции у них в это время сильно замедлены.

Географы, опираясь на ритмику природных явлений, предсказывают, что уровень Каспия будет падать до середины 70-х годов и море обмелеет еще на тридцать сантиметров. Но потом вода в Каспии начнет прибывать. Исходя из периодических вариаций климата, полагают, что вековой минимум температуры на территории СССР наступит в начале 80-х годов; в ближайшие тридцать лет усилятся льды в Арктике и плавать там станет труднее; понизится уровень воды в Байкале и Аральском море...

Все циклично, но циклы не повторяют друг друга. Планета эволюционирует. Куда же она идет?

Вот одна из тропинок. Сейчас ежегодно из-за дегазации мантии в океан поступает 3•10⁸ тонн воды. Если уровень океана будет расти нынешними темпами, то людям и зверям угрожает всемирный потоп - через миллиард лет три четверти суши утонет. Но человечеству рано ломать голову над проблемами необозримо далекого будущего. Есть вещи и поактуальнее.

Похожие статьи:

1. Кто открыл нам времени счет? Литинская Л. Л. Химия и Жизнь №4, 1981 г., с. 24-28

2. Цепь суточных ритмов Дердиященко А. А. Химия и Жизнь №5, 1987 г., с. 44-47