5. Прочие физические экологические факторы

К прочим физическим факторам, окружающим живые организмы наЗемле, относят, главным образом, атмосферное электричество, огонь,шум, магнитное поле Земли, тонизирующие излучения.

Атмосферное электричество действует на живые организмыпосредством разрядов и ионизации воздуха. Например, известногубительное действие молний при попадании в крупные деревья,животных. Есть определенные закономерности в частоте повреждаемостимолнией различных древесных пород. Это связывают как с формой кроны,так и с электропроводящими свойствами коры, например, с быстротой еенамокания. По частоте поражения молниями на первом месте стоят ель исосна, затем береза, а осина повреждается значительно реже. Молниивызывают механическое повреждение деревьев (расщепление стволов,трещины), выпадение крупных деревьев, тем самым оказывают влияние наструктуру древостоя, зачастую являются причиной возникновенияпожаров.

Действие ионизированного воздуха на человека, животных ирастения еще недостаточно изучено. Вместе с тем достоверно установленапрямая зависимость между самочувствием человека и присутствиемлегких ионов в воздухе. Высказывается мнение, что ионизация воздухаслужит материальной способности некоторых растений "предсказыватьпогоду" (снижение фотосинтеза и дыхания, закрывание устьиц ипрекращение транспирации перед грозой задолго до падения атмосферногодавления).

Шум как естественный экологический фактор для живых организмовнесуществен, но может оказывать и существенное воздействие сусилением антропогенных воздействий (шум, возникающий при работетранспортных средств, оборудования промышленных и бытовыхпредприятий, вентиляционных и газотурбинных установок и др.).

Величину звуковых давлений изменяют и нормируют в децибелах.Весь диапазон слышимых человеком звуков укладывается в 150 дБ. Нанашей планете жизнь организмов происходит в мире звуков. Например,орган слуха человека приспособлен к некоторым постоянным илиповторяющимся шумам (слуховая адаптация). Человек теряетработоспособность без привычных шумов. Сильный шум болееотрицательно сказывается на здоровье человека. У людей, живущих и

работающих в неблагоприятных акустических условиях, имеютсяпризнаки изменения функционального состояния центральной нервной исердечно-сосудистой систем.

Исследованиями доказано воздействие шума и на растительныеорганизмы. Так, растения близ аэродромов, с которых непрерывностартуют реактивные самолеты, испытывают угнетение роста и дажеотмечается исчезновение отдельных видов. В целом ряде научных работпоказано угнетающее действие шума (около 100 дБ с частотой звука от31,5 до 90 тыс. Гц) на растения табака, где обнаруживали снижениеинтенсивности роста листьев, в первую очередь, у молодых растений.

Растения, подобно людям, реагируют на музыку как целостныйживой организм. Их чувствительными "нервными" проводниками, помнению ряда ученых, являются флоэмные пучки, меристема и возбудимыеклетки, расположенные в разных частях растения, связанные между собойбиоэлектрическими процессами. Вероятно, этот факт - одна из причинсходства реакции на музыку у растений, животных и человека.

Магнитное поле Земли. Жизнь на Земле существует в условияхестественного (земного) магнитного поля. Однако напряженность его невезде одинакова. На Земле есть области сильных магнитных аномалий,например, в районах залежей магнетитовых и других руд, богатыхжелезом, где напряженность магнитного поля зачастую превышаетсреднюю величину в 2-3 раза (район Курской магнитной аномалии -KMA).

В последние годы значительно возрастает количествоэлектромагнитной энергии, рассеиваемой в атмосферу электростанциями,радио- и телетрансляционными станциями, линиями электропередач. К2000 году, по прогнозам, оно составит 0,01 % солнечной радиации, аследовательно, явится существенным экологическим фактором. С этойточки зрения представляют интерес экспериментальные исследования, вкоторых выявляется чувствительность к действию магнитного поля.Например, в 1960 г. была обнаружена способность растений реагироватьна направление магнитных силовых линий поля Земли. Семена растений,ориентированные зародышевой частью к южному магнитному полюсу,прорастали более энергично, проростки росли быстрее, чем в случаепротивоположной или поперечной ориентации. Восприимчивостьрастений к магнитным воздействиям иллюстрируется рядом другихфакторов: изгибание корешков и проростков высших растений, спорангиевнизших грибов по направлению магнитных силовых линий, получившегоназвание "магнитотропизма".

Вопрос восприятия позвоночными животными магнитного поляобсуждается в научной литературе с середины XIX столетия. В 1855 г.русский ученый А.Т.Миддендорф предположил возможность ориентации

птиц по геомагнитному нолю. Позднее аналогичное предположение быловысказано и в отношении рыб. Оказалось, что ампулы Лоренции скатовочень чувствительны к изменению магнитного поля, вертикальнопронизывающего тело.

Исследования магнитной чувствительности электрорецепторовпредставляет большой интерес не только потому, что на их примеревпервые показана возможность восприятия магнитного поля Землипозвоночными животными, но и в плане бионического моделирования.

Используя принципы работы электрорецепторов, можно построитьразличные датчики, например скорости движения относительноокружающей среды и дна, металлических предметов в воде.

Ионизирующие излучения. Живые организмы нашей планетыпостоянно испытывают на себе воздействие ионизирующего излучения.Это необходимый компонент обитания в биосфере. Излучение с оченьвысокой энергией, которое способно выбивать электроны из атомов иприсоединять их к другим атомам с образованием пар положительных иотрицательных ионов, называется ионизирующим излучением. Такойспособностью не обладают свет и большая часть солнечного изучения.

Из трех видов ионизирующего излучения, которые имеют важноеэкологическое значение, два представляют собой корпускулярноеизлучение (альфа-, бета-частицы), а третье - электромагнитное (гамма-излучение и близкое ему рентгеновское излучение).

Естественное ионизирующее излучение складывается из трехсоставляющих: космическая радиация (протоны, альфа-частицы, гамма-лучи), излучение радиоактивных веществ, присутствующих в горныхпородах, почве, и излучение радиоактивных веществ, попадающих ворганизм с воздухом, пищей и водой.

Ионизирующее излучение в окружающей среде значительноповысилось в результате использования человеком атомной энергии(атомное оружие, атомные электростанции).

Космическое и ионизирующее излучение, испускаемое природными,радиоактивными веществами, содержащимися в воде и почве, образуюттак называемое фоновое излучение, к которому адаптирована нынесуществующая биота. Ряд ученых считает, что поток генов в биотеподдерживается наличием этого фонового излучения. В разных частяхбиосферы естественный фон различается в три-четыре раза. Наибольшаяего интенсивность наблюдается на больших высотах в горах,образованных гранитными породами, а наименьшая - около поверхностиморя и в его поверхностных слоях.

Помимо естественного радиоактивного фона существует понятиетехногенно усиленного радиационного фона, т.е. усиленного в результатедеятельности человека.

Ионизирующее облучение оказывает на более высокоразвитые исложные организмы более губительное или повреждающее действие.Человек отличается особой чувствительностью. У высших растенийчувствительность к ионизирующему излучению, по даннымэкспериментов, прямо пропорциональна размеру клеточного ядра (точнее -объему хромосом или содержанию ДНК).

У высших животных не обнаружено прямой зависимости междучувствительностью и строением клеток. Для них более важное значениеимеет чувствительность отдельных систем органов. Например,млекопитающие чувствительны к низким дозам вследствие легкойповреждаемости облучением быстро делящейся ткани костного мозга.Низкие уровни хронически действующего ионизирующего излучениямогут вызывать в костях и других чувствительных тканях опухолевый ростдаже через несколько или много лет после облучения.