3.2 Роль МП в онтогенезе биологических объектов
Все биологические системы как растительного, так и животного происхождения постоянно находятся под воздействием ЭМП естественных и искусственных источников излучения.
Мощность искусственных источников ЭМП может значительно превышать фоновую, создаваемую естественными источниками (Солнце, планеты Солнечной системы, другие космические объекты). Влияние сильных ЭМП на биосистемы, приводящее к тепловым эффектам, исследованы в настоящий момент достаточно полно, воздействие же слабых ЭМП, по напряженных сопоставимых с полем Земли, изучено не достаточно [11].
Характерной особенностью действия МП на живой организм является то, что МП действует на весь организм сразу в целом: от тела и органа до клетки и отдельных ее молекул и атомов [1].
Не исключено, что внутренние ритмы живых организмов формировались под влиянием ритмов внешней среды в процессе эволюции. Недавние экспериментальные работы показали, что абиогенный синтез аминокислот может происходить в темноте при наличии МП. Палеонтологические данные свидетельствуют о том, что периоды инверсии геомагнитных полюсов сопровождаются изменением видового состава данной морской фауны, климатические изменения на дне моря при этом сглажены, а ионизирующие излучения поглощаются толщей воды [9].
В 1983 г. испанский нейрофизиолог X. Дельгадо в докладе в институте нормальной физиологии им. П.Н. Анохина АМН СССР сообщил, в частности, о влиянии ЭМП на процессы синтеза белка и на живые организмы - муху дрозофилу. Оказалось, что если воздействовать ЭМП на лейцин, меченый тритием, в течение нескольких минут, то включение этой аминокислоты в белок становится более активным. То же самое происходит с другой аминокислотой - триптофаном. Вероятно, влияние на синтез белка и есть один из возможных механизмов действия МП на биообъекты. В экспериментах с дрозофилами их яйца помещали в ЭМП и этим добивались изменения у ее личинки хромосомы X, которая кодирует цвет и размеры глаз насекомого [12].
За последние годы получено большое количество доказательств влияния магнитного поля Земли на жизнедеятельность пчел. Обнаружено, что пчелы ориентируются в геомагнитном поле (например, при строительстве сотов), воспринимают направление сторон света, а регулярные изменения суточных циклов величины поля используют для ориентации во времени (биологические часы). Медоносная пчела (apis mellifera) воспринимает и напряженность, и направление магнитных полей.
Механизмы восприятия магнитного поля пчелами пока не имеют убедительного объяснения. После открытия биомагнетита (Fe3O4) сначала у хитонов, затем у пчел, а теперь и у многих других организмов (китов, голубей и т.д.) более правдоподобным представляется механизм, основанный на ферромагнитных свойствах этого материала (магнетизм и супермагнетизм).
Тело пчелы содержит миллионы микроскопических кристалликов магнетита Fe3O4. Предполагается, что они размещаются в передней части брюшка, при помощи которого пчела может реагировать на внешние магнитные поля, например, поле Земли [13].
Известно, что постоянное магнитное поле изменяет скорость и характер роста микробов.
В однородных магнитных полях (30 А/м) замедлялось образование почек у дрожжей Sacchacomyces cerevisiue. Неоднородные и однородные постоянные МП напряженностью 12* 104 А/м не оказывали существенного влияния на дрожжи, бактерии и бактериофаги.
В настоящее время в результате экспериментальных исследований обнаружено наличие у биосистем определенных амплитудно-частотных окон к воздействию ЭМП.
Бактерии, как и все живые организмы, в процессе жизнедеятельности получают, обрабатывают и используют информацию об окружающем мире. Они обладают высокой чувствительностью к ЭМП. В связи с этим возникает вопрос о наличии у бактерий канала коммуникации благодаря созданию различных физических полей, иначе называемых дистанционным взаимодействием или митогенетическим излучением, возможно, что ведущая роль в дистанционном взаимодействии принадлежит слабым ЭМП
В результате исследований влияния гелиогеофизических факторов на периодичность формирования концентрических колец спорогенного мицелия была установлена зависимость этого процесса от возмущений ЭМ поля Земли.
В процессе лабораторных экспериментов с синхронной культурой дрожжей Cutilis выявлены колебания в вариациях удельной скорости роста, что свидетельствует о влиянии глобальных осцилляции Солнца на рост дрожжей.
Существует целый ряд гипотез, пытающихся объяснить воздействие низкочастотного ЭМП на биосферу в целом и на микроорганизмы в частности.
Были попытки найти объяснение действию низкочастотного ЭМП на низкомолекулярные органические молекулы. Высказывалась также жидкокристаллическая гипотеза.
Во многих микроорганизмах найдены ферромагнитные включения, на которые ориентирующее действие оказывает МП. Это может служить еще одной причиной высокой чувствительности микроорганизмов к ЭМП.
Функциональная роль ферромагнитных включений в магнитобактериях, живущих в илистых водоемах и ориентирующихся в МП Земли, изучена наиболее полно. В результате исследований последних лет в микроорганизмах найден еще один тип внутриклеточных магнитных или магнитно-чувствительных структур (организованные органические структуры, обогащенные железом, принципиально отличающиеся по оформлению от кристаллических минеральных включений). Причем эти включения обнаружены у самых разных биологических групп.
Изменение общего ЭМ фона сказывается и на растениях. Так, при ослаблении геомагнитного поля в 100 раз происходит торможение роста проростков семян гороха, чечевицы и льна. В обычных условиях при неспокойной магнитной обстановке в первые сутки после замачивания семян льна имеет место более быстрый «старт», чем в условиях компенсации геомагнитного поля.
При компенсации геомагнитного поля зарегистрировано изменение динамики синтеза РНК и белков в клетках корней гороха, чечевицы и льна. Проведенные цитохимические исследования выявили определенную закономерность в реакции меритематических клеток различных видов растений на экранирование от геомагнитного поля, связанную с появлением свободного и слабосвязанного кальция в гиалоплазме клеток.
Несмотря на то, что механизмы воздействия ЭМП на микроорганизмы и другие биосистемы до конца не выяснены, высокая чувствительность биосистем растительного и животного происхождения к воздействию слабых низкочастотных ЭМП не вызывает сомнений. В связи с этим возникала необходимость пересмотреть существующие экологические нормы воздействия ЭМП на человека и окружающую среду [11].
3.3 Влияние ЭМП на человека
1. Негативная роль МП. Воздействие на органы и системы органов.
Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволяют определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия ЭМП на население.
Влияние на нервную систему
Нервная система и тесно связанная с ней сердечно-сосудистая система являются потенциально наиболее уязвимыми для воздействия ЭМП, так как представляют собой биоэлектрические системы, способные реагировать на внешнее воздействие электрических сигналов. Именно функциональные нарушения нервной системы различного характера (головные боли, утомляемость, нарушения внимания и др.), широко распространившиеся среди обслуживающего персонала первых мощных радиолокационных станций, внедренных в систему противовоздушной обороны вскоре после Второй мировой войны, впервые привлекли внимание медиков к проблеме воздействия ЭМП на человека [4].