Природа - наш дом

Вы можете заказать журналы в редакции:

по тел. 8-495-797-89-29;

е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.;

в ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИНЕ

или оставить ЗАЯВКУ НА САЙТЕ

Подписаться на журнал «Пчеловодство»

на почте

по каталогу «Газеты. Журналы»

 агентства «РОСПЕЧАТЬ»

ИНДЕКС — 70739 (полгода), 71729 (на год).

Подписаться для стран
дальнего и ближнего зарубежья
можно на сайте

«МК-ПЕРИОДИКА»

http://www.periodicals.ru

Подписка
Среда декабря 07, 2016
Russian English French German Italian
природа

природаНарастающий всеобщий интерес к проблеме солнечно-земных связей вызван многими причинами. Прежде всего выявилось большое прикладное значение этой проблемы для радиосвязи, магнитной навигации, безопасности космических полетов, прогнозирования погоды, развития биологии, медицины и т.д. Мы сегодня понимаем, что солнечная активность, как главный источник космической погоды, может отрицательно влиять не только на технологические, но и на экологические и биологические системы, включая организм, здоровье и все виды деятельности человека. Биосфера, особенно люди и животный мир, очень чувствительны к солнечной и геомагнитной активности и изменениям в них. Согласно «Шкале космической погоды для геомагнитных бурь», разработанной Национальной океанографической и атмосферной администрацией США (NOAA), негативные эффекты магнитных бурь на животных начинают ощущаться уже на уровне геомагнитной бури класса G1 (максимум G5) и эти эффекты становятся ярко выраженными при более сильных возмущениях магнитного поля Земли.

Так как все живые организмы находятся под непосредственным контролем естественных магнитных полей, то все процессы, воздействующие на эти поля (изменения солнечной активности, солнечные вспышки, вариации в солнечном ветре, солнечные корональные выбросы массы, возмущения геомагнитного поля, или геомагнитные бури и т.д.) будут косвенно или непосредственно влиять на них и тревожить. Результаты исследований известного ученого Гоулда (J.L.Gould) показывают, что почтовые голуби и медоносные пчелы, а вероятно, и акулы, и различные бактерии реагируют на магнитное поле Земли и его изменения. Так, почтовые голуби в условиях с возмущенной геомагнитной обстановкой часто путают направление по дороге домой. Как было выявлено этим ученым с коллегами, медоносная пчела чувствительна к магнитным полям: ее известный виляющий танец изменяется, когда экспериментаторы экранируют ее от магнитного поля Земли. Исследования показали, что при возмущении магнитного поля Земли (геомагнитное возмущение) ориентация танца может иметь ошибки в 20% случаев. Рои также показывают унаследованный эффект магнитного поля: они неизменно строят соты, ориентированные в том же направлении, что и в родительском гнезде. Замечено, обитательницы улья покидали в панике гнездо за несколько минут до землетрясения и возвращались только спустя 15 минут после него.

С целью изучения возможного влияния космической погоды (периодических изменений солнечной и геомагнитной активности, а также отдельных солнечных энергичных событий и вызванных этими событиями геомагнитных штормов) на пчел и производство меда мы собрали данные по различным регионам мира с развитым пчеловодством (Россия, Европа, Канада и т.д.) и по ряду районов Азербайджана.

Особое внимание мы уделяли анализу всемирных данных производства меда (1975–2001 гг.), которые имеют надежную статистику и, по нашему мнению, отражают возможное глобальное воздействие космической погоды. Поскольку Канада считается одним из геомагнитно неблагоприятных мест, в смысле прямого и потенциального влияния космической погоды (высокие широты, непосредственная близость к магнитному полюсу, где энергичные частицы могут легко проникнуть в нижние слои атмосферы вдоль почти перпендикулярных геомагнитных силовых линий) на биологические системы, мы обратили особое внимание на изменения численности семей пчел в этой стране.

Проведенный математический анализ (спектральный Фурье-анализ) показал существование устойчивой 12-летней периодичности в медосборе. Данные охватывают 27 лет, то есть 2,5 11-летних квазипериода активности Солнца (11 лет — это среднее значение периода; фактическое значение колеблется от 9 до 12,75 лет). Как видим (рис. 1), эти значения достаточно близки друг к другу и к 12,5-летнему периоду степени возмущения магнитного поля Земли. Анализ данных показал наличие 6- и 4-летних периодов, также наблюдающихся (в виде квазипериодов) в изменениях возмущенности магнитного поля Земли и некоторых механизмах проявления солнечной активности. Отмечен второй 12-летний период изменения медосбора, сдвинутый относительно основного на 1,5 года.

Кривые (так называемые Фурье-кривые), соответствующие найденным периодам, и кривая медопродуктивности семей приведены на рисунке 1 в произвольных единицах. Для понимания их взаимосвязи необходим учет следующих астрономических факторов: 1) прямое воздействие изменения активности Солнца; 2) воздействие изменения активности Солнца на состояние магнитного поля Земли, а затем возмущений геомагнитного поля на поведение и самочувствие пчел; 3) сложный характер изменения возмущенности магнитного поля Земли и его влияние на поведение пчел. Учет всех этих факторов достаточно хорошо, на наш взгляд, объясняет размер медосбора пчел.

Таким образом, величина медосбора значительно увеличивается в годы, когда минимумы солнечной и геомагнитной активности приблизительно совпадают (1975–1978, 1986–1989, 1995–1998 гг., рис. 2); число пятен на Солнце иллюстрирует изменение его активности (чем больше пятен, тем выше активность Солнца). Как правило, годы максимального медосбора расположены между максимумами геомагнитной активности в фазах усиления или ослабления (принадлежащих к различным соседним солнечным циклам) 11-летнего цикла солнечной активности. Относительно существенный минимальный медосбор обычно приходится на годы антисовпадения (то есть совпадения максимума одной кривой с минимумом другой) солнечных и геомагнитных активностей, например 1980 г. Затем начинается длительный, приблизительно 10–11-летний рост медосбора (отмечается вторичный, но неглубокий минимум) до следующего антисовпадения в 1992 г. и далее процесс повторяется. Поскольку солнечный 11-летний цикл является квазипериодическим процессом (например, солнечные циклы №20, 21 и 22 имели следующие длительности: 11,67; 10,25 и 9,75 лет соответственно) с различными длинами фаз роста (усиления) и спада (ослабления) солнечной активности, то было бы неразумным ожидать точного совпадения полученных кривых, описывающих медосбор и изменения гелиогеофизических ситуаций в пределах долгого периода времени. Ведь сравнение идет со строго периодическими Фурье-кривыми, вычисленными на основе Фурье-анализа кривых солнечной и геомагнитной активности.

Создается впечатление, что каждый новый «импульс» (повышение) в геомагнитной активности приводит к своего рода толчку в увеличении сбора меда пчелами, правда, с инерцией в один или два года. Геомагнитная активность с относительно малой амплитудой становится, по нашему мнению, причиной существенного роста медосбора (более вероятно, из-за стимулирующего эффекта геомагнитных возмущений в отношении самих пчел), в то время как более сильные возмущения ведут к слабому увеличению этого показателя (отрицательное воздействие сильных геомагнитных бурь на биологические системы).

Мы предполагаем, что геомагнитные возмущения влияют на пчел посредством механизма магнеторецепторов. Как было показано Френкелем, Уолкером, Деннисом и Киршвинком (R.B.Frankel, M.M.Walker, T.E.Dennis, J.L.Kirschvink), некоторые животные обладают специальным набором неврологических рецепторов, содержащих крошечные кристаллы магнетита, которые позволяют им чувствовать и ориентироваться в геомагнитном поле. Эти кристаллы найдены в некоторых бактериях (например, Aquaspirillum magnetotacticum), у термитов, в мозгу некоторых птиц и даже людей. Считается, что они ответственны за магнеторецепторный механизм и позволяют ощутить полярность или наклон магнитного поля Земли. Так, голуби и другие мигрирующие животные (дельфины и киты) имеют внутренние биологические компасы, состоящие из минерального магнетита, обернутого узлами нервных ячеек.

Десойл (M.Desoil) и другие ученые показали, что пчелы также имеют магнетиты (рис. 3)наноразмера и поперек ориентированный ферромагнитный материал (минерал) с химической формулой Fe3O4 (магнитные рецепторы, связанные с их нервными системами) в передней части брюшка («относительно большие» частицы магнетита размером больше чем 30 нанометров), в трофоцитах и, вероятно, частицы магнетита меньшего размера (размер, сопоставимый с ядрами ферритина) в голове и грудной клетке. Даже слабые изменения внешнего (геомагнитного) поля, взаимодействуя с этими кристаллами, ощущаются пчелой и помогают ей ориентироваться. Однако сильные возмущения внешнего магнитного поля могут сбить настройку этого природного компаса, а возможно, и отрицательно сказаться на общем самочувствии насекомого.

Мы рассматриваем медоносных пчел как биологический объект, действующий как открытая нелинейная система, находящаяся в состоянии неустойчивого динамического равновесия. Переход этой системы в другое состояние (критическое или с разрушенным ритмом) возможен даже в случае очень слабого внешнего воздействия, имеющего уровень шума и действующего как сбой ритма. Любые изменения естественного электромагнитного поля (геомагнитного поля), вызванные солнечными источниками (вспышки, корональные выбросы массы, солнечный ветер и т.д.), могут играть роль одного из этих внешних факторов. В зависимости от их силы или уровня пчелы ведут себя по-разному, что в свою очередь отражается на уровне их медопродуктивности. Поскольку пасеки, как правило, расположены в местах достаточно удаленных от городских инфраструктур и источников техногенного шума, то действие последних будет меньше, чем влияние космической погоды.

Присутствие супермагнитных частиц, изолированных от магнетита (типа найденного в брюшке медоносных пчел), позволяет быстро реагировать на изменения магнитного поля во время полета пчелы. Магнитный момент, очевидно, возникает еще на стадии куколки и сохраняется у взрослого насекомого.

Мы также поставили задачу установить связь между космической погодой и средним числом семей на пасеках. Для этого воспользовались канадской базой данных. Результаты Фурье-анализа (рис. 4) показывают, что изменения среднего числа семей на пасеках также имеют 12-летнюю периодичность. Их число увеличивается в годы максимума солнечного цикла. Такой рост скорее всего связан с влиянием солнечной активности на физиологию пчел. Рост солнечной активности и возможные изменения в иммунной системе пчел, менее интенсивные космические лучи и слабые электронные потоки в периоды максимума солнечной активности, а также связь между галактическими космическими лучами и формированием низких облаков и т.д. могут стать дополнительными механизмами при объяснении этой картины.

Климатические условия, постепенные и/или резкие изменения климатических условий и их влияние на пчел и медоносную растительность в исследуемых регионах и в мировом масштабе должны быть приняты во внимание при проведении дальнейших исследований. Базы научных данных и наблюдения, сделанные отдельными пчеловодами, а также данные по количеству осадков и числу периодов засух, которые влияют непосредственно на медосбор, должны быть вовлечены в эти исследования с учетом особенностей конкретных регионов. Так, в Азербайджане должно быть принято во внимание, что серая горная кавказская порода имеет самый длинный хоботок по сравнению с другими, не склонна к чрезмерному роению и создает сильные семьи.

Таким образом, исследования показали, что на медопродуктивность пчел более существенно влияют геомагнитные возмущения, чем солнечная активность, в то время как среднее число семей на пасеках зависит от изменений солнечной активности. Относительно небольшие изменения в геомагнитной активности (слабые и умеренные геомагнитные бури при фазах усиления или ослабления 11-летней солнечной активности) оказывают положительное стимулирующее влияние на здоровье пчел, в то время как сильные геомагнитные возмущения, которые, как правило, приходятся на годы солнечного максимума, влияют отрицательно. Наиболее вероятно, что побуждающее к работе возбуждение пчел происходит через механизм физиологического ответа их на изменения геомагнитного поля (флуктуаций геомагнитного поля) посредством магнитных рецепторов, делающих их более подвижными. Считаем, что медоносные пчелы чувствительны к геомагнитному полю и его изменениям и они управляются этим полем посредством магнетитов, расположенных в их брюшке.

Результаты математического анализа указывают на наличие явных 12- и 6-летних периодичностей в медосборе, скорее всего связанных с вариациями в солнечной и геомагнитной активности.

Методика прогноза медосбора в Азербайджане с учетом влияния космической погоды развита и обоснованна. Прогнозы, данные авторами об ожидаемом низком уровне этого показателя в 2004 и 2005 гг., подтвердились. Наши результаты позволили предсказать постепенное повышение сбора меда, начиная с 2006 г. — это год минимума солнечной активности текущего солнечного цикла №23 и минимума геомагнитной активности. Результаты этих исследований могут быть использованы при планировании развития отрасли.

Авторы выражают глубокую благодарность коллегам из Азербайджана А.Б.Аскерову, А.М.Халилову, Ю.А.Гулиеву и Т.Г.Гаджиеву за предоставление базы данных, обсуждения, консультации и помощь.

Э.С.БАБАЕВ, 
Ф.Р.МУСТАФА, П.Н.ШУСТАРЕВ

Шамахинская астрофизическая обсерватория им. Н.Туси,
Национальная академия наук Азербайджана 
www.shao.azЭтот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

События

Свежее

Популярное

toolАдрес редакции журнала "Пчеловодство":
125212, г. Москва, Кронштадтский б-р, д. 7а
Kronstadt Boulevard, 7a, Moscow, 125212

telephone +7 (495) 797-89-29

При использовании, копировании, цитировании публикаций портала beejournal.ru обязательна прямая ссылка на страницу используемого материала.

gipp2014

VKFacebookTwitterGoogle plus

Сейчас 60 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте

Яндекс.Метрика