Адаптация живых организмов к действию космических факторов

Адаптация живых организмов к
действию космических факторов –
проблемы и перспективы исследований
М. В. Рагульская
ИЗМИРАН им. Н. В. Пушкова
[email protected]
Реакция современных биосистем
на космогеофизические факторы -
Космические лучи –
как биотропный агент
атавистическая,
из эпохи формирования жизни
Клетки
Человек - Популяц
и эволюции древних экосистем
Древнее Солнце другое
•
•
New databases and knowledge
New technological methods
•
•
New mathematical methods of data processing
New ideas and scientific approaches
1991 -2012
Scientific myths and their origination
New directions of investigations
Material and methods
1. Long –term helio-medical daily monitoring of
physiological parameters for a constant group of
volunteers (psycho-emotional tests, the ECG 1 st lead – 50 000
measurements, arterial blood pressure – 100 000 measurements,
cardio-variability (the RR-interval) – 250 000 measurements, electric
conductivity of skin bioactive points – > 500 000 measurements).
2. Telecommunication network, uniting research centers.
Experiments were carried out simultaneously in different
latitudes (Moscow, Kiev, Yakutsk, Irkutsk, Simferopol, Saratov)
3. Research centers working with the same equipment and
using the same protocols with on-line recording of current
data at the same portal server :
http://geliomed.immsp.kiev.ua
Project results
Space weather’s biological impacts (Editor M. V. Ragulskaya),
Moscow- Kiev – SPb,ВВМ, 2010,312 p.
Telecommunication heliobiological network «Heliomed» 2003-2010
Yakutsk
Saratov
The telecommunication
center of data
collection and
processing in
Kiev
Moscow
(IZMIRAN)
Simferopol
Kiev
The main myth :
Geomagnetic storm is
bad.
Reality:
Geomagnetic storm is
not bad or good, but it
is a natural
synchronizer of the
human rhythms.
Ragulskaya & Khabarova, Biomedical radioelectronics, 2001
Сезонные и годовые периодичности
Конечная цель – создание новых биотропных индексов
космической и обычной погоды
3. Синхронизация групп
организмов на различных
географических широтах
( уровень популяции)
70
60
50
Коллективное
отклонение
40
30
А_индекс
20
10
0
23
.0
30 8 .1 9
.0 9 9
06 8 .1 9
.0 9 9
13 9 .1 9
.0 9 9
20 9 .1 9
.0 9 9
27 9 .1 9
.0 9 9
04 9 .1 9
.1 0 9 9
11 .1 9
.1 0 9 9
18 .1 9
.1 9 9
25 0 .1 9
.1 0 9 9
.1 9
99
-10
Дата
2. Синхронизация внешним
фактором группы организмов
1. Уровень единичного организма.
2. Simultaneous reaction of people in different cities (distanced up to
6 500 km)
Geomagnetic storm
http://geliomed.immsp.kiev.ua
Гипотеза: Возникновение системообразующих
эволюционных функций космогеофизических
факторов и их атавистичность в настоящее время.
Функции:
- Синхронизации индивидуальных ритмов
-Синхронизации ритмов внутри сообщества
организмов
- Генерация новой информации в процессе
эволюционной адаптации
Космогеофизические факторы перестали быть опасными, но
не перестали быть удобными. Из экономии энергии и ресурсов
биосистемам удобнее иметь единый внешний синхронизатор, а
не создавать внутри себя дополнительную систему с
регулирующим функциями.
Основные параметры
статистического
распределения
проводимости
биологически активных
точек по всей группе
обследуемых: среднего
(рисунок 2.а),
среднеквадратичного
отклонения (2.б),
эксцесса (рисунок 2.в),
отношение среднего к
среднеквадратичному
отклонению (2.г) за
2001-2012 гг. Конец 2004
-2006 год – смена
основных параметров
распределений.
1. Изменение ap-индекса геомагнитной
активности с 1975 по 2013гг.
Данные OMNI2, 27-ми дневное
. осреднение. Серая вертикальная
область – период перестройки
солнечно-земных связей. Серые
горизонтальные линии – средние
значения ap-индекса до и после
выделенного периода.
2.Число солнечных пятен – числа
Вольфа (синяя кривая, шкала справа) и
индекс эффективного солнечного
мультиполя 1975-2011 гг. (красная
кривая, шкала слева
3. Средняя скорость солнечного
ветра в 1998-2012 годах для бурь с
внезапным началом (синяя кривая) и
бурь с постепенным началом
(черная кривая).
Активные эксперименты с эталонными
клеточными структурами
Saccharomyces cerevisiae (2001-2011 гг)
Тип 1
Тип 2
Елена Громозова
[email protected]
Изменяет окраску за 1 сутки ДО магнитной бури
Response of a human organism at the cellular level
- Human reaction on space weather changes is determined by not only
upper-level organs and systems (for example, by nervous system), but
mainly is realized at the lower, cellular level.
- The maximum of correlation is observed between different organism’s
characteristics and cosmic rays intensity.
Hypothesis: Bio-effectiveness of cosmo-geophysical factors is
an atavistic manifestation of the Earth biosphere’s adaptation
to much stronger cosmic rays intensity level during the
terrestrial life forming epoch
1. Синхронное изменение
геомагнитных и
физиологических параметров, а
– ар индекс геомагнитного
поля, б – ежедневная
проводимость акупунктурных
точек, отношение среднего к
среднеквадратичному
отклонению. Период
перестройки солнечно-земных
связей 2004 -2006 годов отмечен
серым цветом.
2. Динамика числа состояний с
МТХ=3 для эталонных
клеточных структур
Аccharomyces cerevisiae в 20022012 годах. В период с конца
2004 года по середину 2006 года
среднее число событий за 2
месяца равно 0,1 вместо 5 за
предыдущий период и 21 - за
последующий.
Future directions of the investigation
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
G lobal-scale approach: Creation of a telecommunication system
for the test of Russian people’s health level as well as
development of a new prognosis of bio-effective impacts of
environmental factors.
Development of new models of space weather impacts on
formation, migration and adaptation of different ethnoses in
dependence on a geographical latitude of habitation.
Development of new nonlinear models of space weather impacts
on humans.
Looking for new indices of space weather bio-effectiveness.
Development of new models of the Sun→biosphere coevolution.
Verification of the contemporal theories of the life’s origin.
Verification and development of the solar dynamo models.
Thank for your attention!