Удивительная биология - Дроздова И. В. - Страница 37

Цикличность приростов урожая проявляется при наблюдениях не только за зерновыми культурами – рожью, пшеницей, овсом, ячменем, но и за картофелем, свеклой и даже за такими культурами, как лен, который выращивается в увлажненных местностях, и хлопок, возделываемый при орошении. При рациональном использовании имеющихся в распоряжении человека средств повышения урожайности влияние стихийных сил природы уменьшается. Чтобы получить гарантированный урожай, нужно знать прогноз природных циклов, чтобы своевременно перераспределить ресурсы.

Немалый урон земледелию наносят вредители сельского хозяйства. Можно ли предвидеть периоды массового увеличения численности грызунов и, используя заранее эффективные средства борьбы, предотвратить наносимый ими огромный ущерб сельскому хозяйству? Да, можно. В основе такого долгосрочного прогноза лежит прогноз солнечной активности. Дело в том, что нашествия грызунов совершаются циклически и связаны с периодами изменений увлажненности территорий.

Периодам солнечной активности соответствуют массовые перелеты саранчи. В XIX в. было девять саранчовых вспышек, в XX столетии за 60 лет саранча-шистоцерка 6 раз достигала границ Туркмении. В 1958 г. шистоцерку быстро ликвидировали благодаря прогнозу.

В основе массового размножения саранчи лежат изменения климатических факторов, связанных с солнечной активностью, в результате чего создаются благоприятные для нее кормовые условия. В целом связь между поведением живых организмов и процессами на Солнце весьма существенна.

В природе существуют как «собственная» ритмика вида, так и циклы, обусловленные внешними причинами. В этом можно убедиться при сопоставлении данных о размножении морских обитателей и о лунных приливах. Одной из внешних причин колебаний численности рыб может быть и солнечная активность.

В эпохи максимумов солнечной активности на Амуре обычно наблюдаются повышенные летние и часто очень низкие зимние температуры. Перегрев воды вызывает у мигрирующих лососей ускоренное против обычного созревание гонад и более быстрое сжигание накопленного в море энергетического запаса. Преждевременно созревшие рыбы устремляются в низовые, нетрадиционные для многих из них притоки Амура, а верхнеамурские нерестилища оказываются незаполненными. Ускоренное истощение организма и нарушение кислородного обмена при повышенной температуре воды приводит к массовой гибели готовых к нересту лососевых. В такие годы можно наблюдать печальную картину: сотни и тысячи тушек уже безжизненной рыбы, не отметавшей икры, плывут по течению рек.

Кроме того, массовое скопление рыбы в одном нерестилище влечет за собой «перепахивание» уже заложенных нерестовых гнезд. Суровой зимой промерзание нерестилищ ведет к гибели икры. Обсохших нерестовых гнезд бывает тем больше, чем выше был уровень воды во время нереста. Горбуша же в основной своей массе мечет икру в самый разгар летнего паводка. Чем больше разлив, тем больше икры уносится водой и погибает.

Механизм солнечного влияния на размножение рыб в самой общей форме выражается как следствие колебаний количества биомассы планктона, зависящего от температурного режима океана. Чередование периодов потепления и похолодания моря может служить основанием для заблаговременного предсказания естественных изменений воспроизводства рыб.

Как видите, изучение солнечно-биологических связей важно для теории и практики естествознания, для прогнозирования и, следовательно, своевременной организации целенаправленных действий по оптимизации управления биологическими процессами.

Дыхание Земли

(долговременные глобальные циклы)

Провозвестником гипотезы расширения и пульсаций можно считать всеведущего Леонардо да Винчи, который в одном из своих написанных зеркальным почерком трактатов рассуждал о росте и дыхании Земли, рассматривая ее как своеобразный организм. Но это было не строгое научное рассуждение, а некая романтическая смесь натурфилософии и поэзии, характерная для подобных прозрений, к которым принадлежат и атомы Левкина и Демокрита, изображенные как выход из логического тупика, и пульсирующая Вселенная индийских эпосов «Махабхараты» и «Рамаяны», и многое другое в том же роде. Научные рассуждения начались лет сто назад, когда появились первые попытки объяснить расширение Земли, совпадение очертаний континентов и было высказано предположение, что гравитация – это поток частиц, льющихся из космоса на все небесные тела, отчего эти тела помаленьку увеличиваются в объеме.

В этих предположениях мы видим зародыши двух направлений, по которым развивались представления о расширении Земли. Очень долго эти представления пребывали в разряде курьезов и причуд, пока в 30-40-е гг. XX столетия за их разработку не взялись крупные ученые – геологи, геофизики, физики. Но должно было пройти еще три десятка лет, прежде чем у сторонников расширения накопились убедительные факты и к их голосу стал прислушиваться научный мир.

Когда геологи исследуют извлеченный из скважин материал, они часто натыкаются у самой поверхности Земли на породу с таким составом и с такой структурой, какие возникают только под очень высоким давлением. Столь высокое давление царит лишь на глубине около 50 км. Как же эти породы поднялись к поверхности с такой глубины?

Представить себе это можно, только допустив, что 3,5 млрд лет назад, когда эти породы образовались (а именно таков их возраст), радиус Земли был в полтора-два раза меньше нынешнего, а сила тяжести много больше. При таких условиях давление, которое мы теперь обнаруживаем на глубине 50 км, могло существовать и на десятикилометровой глубине, откуда по мере постепенного разуплотнения Земли разные породы могли подняться кверху без особых хлопот.

Точно так же разгадывается и давнишняя загадка алмазоносных кимберлитовых трубок. Заключенные в этих трубках алмазы могли возникнуть лишь при такой температуре и при таком давлении, какие в наши дни найдешь только на глубине 200 км. Сами же трубки образовались на меньшей глубине, да еще и гораздо позже алмазов. Содержимое старше оболочек – что это значит? Только то, что алмазы рождались в недрах очень юной Земли, когда ее радиус был много меньше нынешнего, и их колыбелью была самая верхняя часть мантии. А спустя сотни миллионов лет алмазы обволокло и увлекло за собой вещество кимберлитовых трубок, выпиравшее из недр в процессе расширения.

А циклы роста кораллов! Эти годичные циклы, как у деревьев, видны невооруженным глазом, они всем давно известны. Но вот на кораллы взглянули в электронный микроскоп и увидели суточные ритмы роста – по 365 ритмов в каждом цикле. Однако что это? У кораллов, которым от роду 300 млн лет, число ритмов в годовом цикле возрастает до 390, а у тех, которым 390 млн лет, их насчитывается уже 400! Не говорит ли это о том, что ежегодное количество оборотов Земли вокруг своей оси постепенно уменьшилось? За 390 млн лет Земля потеряла 35 оборотов. Считается, что в этом виноват особый характер гравитационных связей между Землей и Луной. Вполне возможно. Но и постепенное увеличение земного радиуса сбрасывать со счетов нельзя. За последние 400 млн лет он увеличился на 4 %, отчего поверхность земного шара расширилась на 8 %, объем его вырос еще больше, а средняя плотность, наоборот, уменьшилась. Из-за уменьшения плотности и замедлилось вращение Земли. Палеомагнитные измерения как будто подтверждают это.

Признаки расширения обнаруживаются на разных стадиях развития планеты. В одни эпохи оно усиливалось, в другие – ослаблялось. Первое усиление произошло 3,5 млрд лет назад, потом от 1 до 1,5 млрд лет назад. Мы с вами живем в новую эпоху усиления, начавшуюся «совсем недавно» – 250 млн лет назад. За это время радиус Земли увеличился не более чем на 10 %. Не так уж мало. 10 % – это 637 км, почти как расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга.

Может быть, причину разуплотнения вещества следует искать не во Вселенной, а в самой Земле – в непрекращающихся ни на миг процессах преобразования вещества планеты и непрерывного смещения границ всех ее слоев? Слои эти в постоянной перестройке: легкие элементы всплывают, тяжелые тонут, из пучин подымаются газы, идет образование воды. Прямо какая-то реторта, а не «небесное тело»! Вполне возможно, что при таком безостановочном бурлении плотность Земли уменьшается. Вот уже более четырех миллиардов лет существует наша планета, а ее тектоническая и магматическая активность все не затихает. Поистине это самая живая из всех планет земной группы, и неспроста расширение мы находим прежде всего у нее, а не у Марса или Меркурия.