И сухие и чистые кошки фонтанировали искрами, если их гладили против шерсти. Но долго еще таинственной и непокорной оставалась стихия электрической энергии.

Первые практические применения электричества были найдены лишь в 20-х годах ХIХ века. И только открытия ХХ столетия позволили заключить молнию в стеклянный пузырек электрической лампочки.

Но чего только не делает электричество сегодня! Оно движет троллейбусы и оживляет экраны телевизоров, сваривает металлы, и обрабатывает сверхтвердые сплавы, и алмазы, разгоняет элементарные частицы в вакуумных камерах сверхмощных ускорителей.

Не перечислить сегодня, всех его применений! Но все ли возможные применения электричества уже открыты?

Влияние электрического поля на жизнедеятельность организма

Что электрическое поле оказывает влияние на жизнедеятельность организма, люди догадывались очень давно. Лет двести назад начали понимать, что и в жизненных процессах в организме электричество тоже играет немалую роль.

И все-таки эта роль до сегодняшнего дня по существу недостаточно изучена и не выявлена.

Растение в электрическом поле

1 опыт. Помещаем растение в электрическое поле, по своим параметрам отличающееся от существующих в природе полей.

Проходит всего двадцать минут — и растение начинает увядать. А через два часа — перед вами уже мертвый стебель со свернувшимися листьями, упавшими ветвями. Как будто бы все ясно.

Но бывает, что этот опыт идет совсем по-другому. Растение не только не увядает, оно начинает стремительно развиваться и дает урожай в 4—6 раз больший, чем контрольное растение.

2 опыт. Ученые пропускали по поверхности земли, на которой развивались те или иные растения, электрический ток. Как правило, большинство растений гибло. Но и в этом случае были внезапные отклонения опыта — вдруг вырастали растения-гиганты. Редис диаметром в 130 миллиметров, морковь диаметром в 310 миллиметров весом в 5,5 килограмма.

Крупные овощи

Чем объясняется тот или иной результат, ученые пока ответить не могут. Дело в том, что никто еще по-настоящему не занимался изучением живого организма как единой электрической системы. А ведь управлять природой можно только постигнув ее законы.

Сколько волшебных возможностей таится в изучении электрической стороны биологических процессов! С полной достоверностью можно утверждать, что работы в этом направлении позволят перевести сельскохозяйственное производство на новый высший уровень. С полной достоверностью можно утверждать, что здесь скрываются принципиально новые открытия.

Проращивание семян в электрическом поле

Одним из первых был поставлен и такой простой опыт. Семена горчицы проращивали на увлажненной ткани, находившейся между двумя электродами. Уже на вторые сутки семена, находящиеся у положительного полюса, начинают прорастать. На седьмые сутки они достигают высоты 25 миллиметров. А семена, находящиеся у отрицательного полюса, едва дают первыеростки…

Проращивали семена различных растений и в магнитном поле. Оказалось, что семена, которые были обращены корешком зародыша к Южному полюсу, быстро прорастают и образуют хорошо развитые корень и стебель. Если же их ориентировать к Северному полюсу, прорастают медленно, и все равно, образовав петлю, корень изгибается к Южному полюсу.

Но ведь и Земля имеет постоянное магнитное поле! Опыты подтвердили: и оно оказывает влияние на прорастание семян! Очередная задача: создать машины, которые опускали бы семена в землю ориентированными так, чтобы они прорастали быстрее и энергичнее. Это повысит урожай.

(Магнитотропизм у растений открыл советский ученый А. В. Крылов. Он показал, что корни растений растут вдоль силовых линий магнитного поля Земли.)

Фотосинтез в условиях электрического поля

Очень старая проблема! Сколько институтов, лабораторий, ученых работают над ней, стремясь разгадать биохимическую сущность фотосинтеза, (подробнее: Какая вода в водоеме) процесса творения сложных органических молекул из углекислого газа, воды, солей и лучей солнца! И до сих пор еще не разгадан его секрет, который природа поистине несчетное количество раз осуществляет в каждой клетке зеленого листа любого растения!

Влияние электрического поля на живые организмы

Фотосинтез в клетке зеленого растения

Расшифровать этот процесс — и, может быть, мы перенесем производство жиров и сахаров, белков и углеводов с полей в здания фабрик и заводов. Но секрет еще не разгадан. И не будет разгадан до тех пор, пока не перестанут пренебрегать электрической стороной этого процесса.

Известно уже давно, что каждая клетка имеет свой электрический потенциал, что в ней протекают ионные процессы. Но лишь совсем недавно удалось установить, в чем же источник электрической энергии, порождающий эти процессы.

Оказалось, что сам лист растения является своеобразной электрической батареей, что между затененной и освещенной его стороной существует довольно значительная разность потенциалов, что представляет собой нечто вроде многослойной солнечной батареи.

Вот, оказывается, с каких позиций надо подходить к изучению фотосинтеза! И, возможно, скоро будет разгадан и, вероятно, описан в виде математических уравнений квантовой механики весь процесс фотосинтеза!

Именно в уравнениях квантовой механики, ибо в них действуют кванты света, электронные и ионные взаимодействия. Вот на каком глубинном уровне вершит природа свои реакции, создающие живое вещество.

Познав электрический механизм всего растения, мы сможем и управлять им. И тогда пятикилограммовая морковь и редис величиной с дыню перестанут быть уникальной редкостью не поддающегося повторению случайного опыта.

Электрическое поле на службе у виноградарей

Вот еще одно из применений электрического поля — производство привитых саженцев винограда. Каждый год за два-три весенних месяца необходимо сделать около миллиарда таких прививок, (подробнее: Размножение винограда).

Прививка винограда

Сложный процесс в жизни растения — такая прививка! Особенно важно соблюсти при этом точный температурный режим, причем многие сорта саженцев необходимо после прививки держать так, чтобы верхняя и нижняя части черенка находились под воздействием разных температур. Разница в два-три градуса уже меняет процент выхода саженцев первым сортом.

Разработан аппарат, который позволяет обеспечивать 24 градуса в верхней части саженца и 22 — в его нижней части. Именно этот перепад температур вызывает усиленное поступление питательных веществ к месту привоя и как следствие очень хорошее качество саженцев.

Электричество защищает сады от насекомых и вредителей

Электричество может защищать сады от насекомых и вредителей. Большинство из них в какой-то период превращаются в бабочек и летают, и летят на свет, если вспомнить поговорку о мотыльке. Этим и воспользовались ученые при проведении опыта.

Установили в контрольных садах специальные светильники, излучающие световые волны разной длины на разной высоте от почвы. Ведь главная часть садовых вредителей — вечерние и ночные бабочки. Выяснилось, что для каждого вида вредителей нужна своя оптимальная длина световой волны, своя наилучшая высота расположения, наиболее подходящие параметры для всех деталей опытной установки.

Установку снабдили крестообразными сетками, на которые подали высокое напряжение. Попадая между сетками,— а насекомое, прилетев на зов луча, неизбежно начинает кружиться вокруг источника света,— они замыкают контакт, и крохотная искра уничтожает вредителя.

Насекомые летят на свет

По утрам, выходя в сады к установкам, исследователи находили около них на земле тысячи убитых вредителей. Оказалось, что каждая из этих установок привлекает к себе вредителей садов с расстояния до двух километров. Что они уничтожают около 500 видов различных вредных насекомых.

При этом они абсолютно безвредны, например, для пчел, которые летают днем, а не ночью. За короткие часы летней ночи каждый такой фонарь уничтожает несколько тысяч насекомых. Кстати, очень скоро ученые перестали находить утром их останки: установленные ловушки пристрастились навещать лягушки, мыши, ежи — природные союзники человека. Им понравился даровой обед, поставляемый светильниками.

Такой электрический способ борьбы с садовыми вредителями чрезвычайно выгоден с экономической точки зрения.

Микроорганизмы в электрическом поле

Первые опыты помещения различных микроорганизмов в электрическое поле очень просты.

Оказалось, что интенсивное их размножение происходит вблизи отрицательного полюса, а вблизи положительного они практически не размножаются и даже гибнут. Но ведь из этого элементарного опыта уже вырастает целый ряд практических направлений использования.

Можно заставлять особенно интенсивно размножаться полезные бактерии. Можно уничтожать вредные бактерии. Например, в лабораториях месяцами лежат на открытом воздухе фрукты, мясо, внутренности животных, купленные на базаре и подвергнутые обработке электрическим полем. Гниение не коснулось их.

Несколько лет стоит на воздухе тушка кота, убитого, вскрытого и обработанного этим же способом — ни следа тления не найдете вы на ней. В дальнейшем были разработаны установки для стерилизации молока и других продуктов. Облучение плодов, сохраняет их от гниения, а в мясных и остальных продуктовых магазинах обеспечивает свежесть продукта.

Установки для изготовление силоса

Были созданы установки для изготовление силоса. Естественный процесс его созревания длится от 15 до 60 дней. Сначала в силосе, (подробнее: История кукурузы) стремительно развиваются гнилостные бактерии, портящие силос, затем их деятельность подавляется бактериями, производящими молочно-кислое брожение, в результате которого и возникает съедобная для животных силосная масса.

Изготовление силоса

Внесением в силосную массу этих полезных бактерий можно сократить это время до 8—10 дней, однако даже за этот срок гнилостные бактерии успевают уничтожить значительную часть полезных веществ.

Поэтому перед закладкой в силосную башню осуществляют электрическую стерилизацию силоса. Убивают в нем все бактерии, в том числе и гнилостные, и уже в чистый силос вносят полезные бактерии, вызывающих молочно-кислое брожение. В этом случае удастся избежать малейших потерь полезных веществ. Качество силоса заметно улучшится.

Установки для электрического консервирования в массовом производстве не являются сложными или дорогими и несложны в управлении. В их основе используется влияние электрического поля на живые организмы.

libtime.ru

32, 40

32. Влияние электрического и магнитного полей, низкочастоных излучений на живые организмы.

Влияние электрического поля на живые организмы

Электромагнитные поля оказывают на организм человека тепловое и биологическое воздействие. Переменное электрическое поле вызывает нагрев диэлектриков (хрящей, сухожилий и др.) за счет токов проводимости и за счет переменной поляризации. Выделение теплоты может приводить к перегреванию, особенно тех органов и тканей, которые недостаточно хорошо снабжены кровеносными сосудами (хрусталик глаза, желчный пузырь, мочевой пузырь). Наиболее чувствительны к биологическому воздействию радиоволн центральная нервная и сердечно-сосудистая системы. При длительном действии радиоволн не слишком большой интенсивности (порядка 10 Вт/м2) появляются головные боли, быстрая утомляемость, изменение давления и пульса, нервно-психические расстройства. Может наблюдаться похудение, выпадение волос, изменение в составе крови.

При воздействии ЭМП на животных наблюдаются многочисленные гормональные сдвиги, свидетельствующие о нарушении нервно-эндокринной регуляции по типу стресса: вовлекается - гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальная система, тормозится секреция гормонов роста и стимулируется выделение кортикостероидных гормонов и пролактина и т. д. В большинстве опытов изменение уровня гормонов наступает при высоких поглощенных дозах облучения (7 Дж/г) при внешней интенсивности облучения более 80 мВт/см2, хотя различные колебания гормональной активности, особенно уровней 17-оксикето- и кортикостероидов, наблюдались в экспериментах и при слабых уровнях воздействия. Таким образом, нарушение гормонального равновесия при наличии СВЧ-фона на производстве следует рассматривать как противопоказание для профессиональной деятельности, связанной с нервной напряженностью труда и частыми стрессовыми ситуациями.

При длительном воздействии ЭМП происходит физиологическая адаптация или ослабление иммунологических реакций.

Поражение глаз в виде помутнения хрусталика — катаракты является одним из наиболее характерных специфических последствий воздействия ЭМП в условиях производства.

Воздействия ЭМП с уровнями, превышающими допустимые, могут приводить к изменениям функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, нарушению обменных процессов и др. Нередко отмечаются изменения в составе периферической крови. Начальные изменения в организме обратимы. При хроническом воздействии ЭМП изменения в организме могут прогрессировать и приводить к выраженной патологии с астеновегетативными, ангиодистоническими и диэнцефальными проявлениями или энцефалопатии с выраженными органическими симптомами.

Влияние магнитного поля

Магнитные бури, прежде всего, оказывают негативное влияние на сердечно-сосудистую систему. В неблагоприятные дни солнечной активности у многих людей ухудшается коронарное кровообращение, повышается артериальное давление. У пациентов, которые страдают сердечно-сосудистыми патологиями, могут обостряться болезни (инфаркт миокарда, инсульт, гипертонический криз и т.д.).

Магнитные бури не лучшим образом влияют на пациентов с заболеваниями органов дыхания. У некоторых больных состояние ухудшается перед магнитными бурями, у других – после.

Так как сегодня уже заранее предсказывают наступление солнечной активности, то подобные обострения вполне можно предупредить. Нужно только слегка увеличить дозировку приема лекарственных препаратов, которые прописал врач. Желательно применять антиоксиданты (витамин С, например) и исключить физические нагрузки.

Кроме того, магнитные бури, изменяя биоритмы, отрицательно влияют на вегетативную и центральную нервную систему. У большинства людей, которые страдают психическими патологиями, во времена солнечной активности обостряются заболевания.

Согласно статистике, в дни, когда над нашей планетой бушуют магнитные бури, количество несчастных случаев заметно подскакивает, увеличивается число ДТП, а также бытовой травматизм. Это – еще один результат отрицательного влияния магнитных бурь на человеческую нервную систему.

Многие дремлющие в организме человека болезни «пробуждаются» в дни магнитных бурь. Повышается заболеваемость раком, обостряются глазные болезни. В это время отмечается максимальное количество преждевременных родов.

Связь магнитных бурь с солнечной активностью.

Плазма, которая устремляется с поверхности Солнца в космическое пространство, обладает определенной плотностью и способна оказывать давление на любые встречающиеся на ее пути препятствия. Таким существенным препятствием является магнитное поле Земли — ее магнитосфера. Она оказывает противодействие потокам солнечного вещества. Наступает момент, когда в этом противоборстве оба давления уравновешиваются. Тогда граница земной магнитосферы, поджатая потоком солнечной плазмы с дневной стороны, устанавливается на расстоянии примерно 10 земных радиусов от поверхности нашей планеты, а плазма, не имея возможности двигаться прямо, начинает обтекать магнитосферу. При этом частицы солнечного вещества вытягивают ее магнитные силовые линии, и на ночной стороне Земли (в противоположном от Солнца направлении) у магнитосферы образуется длинный шлейф (хвост), который простирается за орбиту Луны. Земля же со своей магнитной оболочкой оказывается внутри этого корпускулярного потока. И если обычный солнечный ветер, постоянно обтекающий магнитосферу, можно сравнить с легким бризом, то стремительный поток корпускул, порожденных мощной солнечной вспышкой, подобен страшному урагану. Когда такой ураган налетает на магнитную оболочку земного шара, она еще сильнее сжимается с подсолнечной стороны и на Земле разыгрывается магнитная буря.

Таким образом, солнечная активность влияет на земной магнетизм. С ее усилением частота и интенсивность магнитных бурь возрастает. Но связь эта достаточно сложная и состоит из целой цепи физических взаимодействий. Главным связующим звеном в этом процессе является усиленный поток корпускул, возникающий во время солнечных вспышек.

Часть энергичных корпускул в полярных широтах прорывается из магнитной ловушки в земную атмосферу. И тогда на высотах от 100 до 1000 км быстрые протоны и электроны, сталкиваясь с частицами воздуха, возбуждают их и заставляют светиться. В результате наблюдается полярное сияние.

Периодические «оживления» великого светила — явление закономерное. Так, например, после грандиозной вспышки на Солнце, наблюдавшейся 6 марта 1989 года, корпускулярные потоки взбудоражили буквально всю магнитосферу нашей планеты. В результате на Земле разразилась сильнейшая магнитная буря. Она сопровождалась поразительным по своему размаху полярным сиянием, которое в районе Калифорнийского полуострова достигло тропического пояса! Через три дня произошла новая мощная вспышка, а в ночь с 13 на 14 марта жители южного побережья Крыма тоже любовались феерическими сполохами, распростершимися в звездном небе над скалистыми зубцами Ай-Петри. Это было неповторимое зрелище, похожее на зарево пожара, охватившее сразу полнеба.

40. Экология микроорганизмов: Альвеоляты. Экологические ниши динозоев и Апикомплекса

Супергруппа Альвеоляты – Alveolata Cavalier-Smith, 1991

Под наружной мембраной имеется слой альвеол – плоских мембранных пузырьков, обычно заполненных плотным содержимым. Под альвеолами располагается чехол продольных микротрубочек. Кристы митохондрий трубчатые или ампуловидные.

Таксон объединяет три крупных типа – динофлагелляты, споровики (часть апикомплекса) и инфузории. Единство супергруппы надёжно подтверждено методами геномики, как и факт более тесного родства между споровиками и динофлагеллятами. Вокруг динофлагеллят, также как вокруг споровиков, группируются малочисленные типы, большинство из которых выделены совсем недавно. В настоящее время популярна система, Кэвелир-Смита, где инфузориям противопоставлены «прочие альвеоляты» - динофлагеллятная и спорозойная ветви вместе составляют группу Сосущие (Myzozoa). Внутри неё динофлагелляты со шлейфом «таксонов-спутников» составляют кластер Динозоа (Dinozoa), а споровики со своими «таксонами-спутниками» - кластер Апикомплекса (Apicomplexa). В настоящем пособии принимается эта структура супергруппы, однако использование названия Myzozoa не следует понимать как признание филогенетической гипотезы Кэвелир-Смита о былом существовании общего предка, который обладал одновременно и чертами специализированного хищника, имеющего набор приспособлений для «высасывания» своей жертвы, и всеми атрибутами фотосинтезирующей водоросли. Кроме того, при сохранении соподчиненности таксонов «по Кэвелир-Смиту» в пособии используются более высокие ранги таксонов, в том числе и Myzozoa, для соответствия с принятыми в советских и российских учебниках по зоологии и ботанике.

Надтип 1. Динозоа - Dinozoa Cavalier-Smith, 1981

По крайней мере на некоторых стадиях жизненного цикла хромосомы постоянно соединены с ядерной мембраной. Митоз закрытый, обычно с внеядерным веретеном.

Несмотря на множество оригинальных морфологических признаков, главными для систематики являются строение жгутиков и ядра.

Три жгутика в виде довольно распространённой формы уродства встречаются у некоторых видов Апикомплекса.

Надтип 2. Апикомплексы – Apicomplexa Levine, 1980

На одной из стадий развития, обычно называемой зоитом, имеется апикальный комплекс – набор внутриклеточных структур для прободения клеточной стенки жертвы. Он состоит из коноида (замкнутого наперстковидного образования) или псевдоконоида (коноида, разомкнутого на дорсальной стороне по крайней мере в своей задней части), микронем, роптрий, полярных колец и слоя субпелликулярных микротрубочек.. Органеллы питания – микропоры - характерной структуры, с дистальным «горлышком» из электронноплотного вещества. 3 типа.

Назавание Апикомплекса исходно было введено для всех обладателей апикального комплекса, а именно споровиков и перкинсей. Позже, после перемещения перкинсусов в Динозоа, оно закрепилось как синоним споровиков, но теперь наполнилось новым содержанием. Тем не менее, полезно помнить о существовании большого пласта литературы, в которой под именем Апикомплекса фигурируют собственно споровики.

studfiles.net

Влияние электричества на живые организмы

Действие электрического поля на живые организмы

Электричество и в частности электрические и электромагнитные поля, как естественные, так и искусственные оказывают влияние не только на материалы, тела и предметы, но и на живые организмы. Ведь живое также состоит из микроскопических «деталей», коими являются молекулы, а те в свою очередь включают в себя атомы, содержащие положительные и отрицательные заряженные частицы. А если имеют место быть активные воздействия электрических полей на эти частицы, то и весь организм автоматически получает это влияние.

Чтобы понять, как электричество влияет на живые организмы, стоит сначала остановиться на его видах. В природе различают естественное и техногенное электричество. Первое образуется в результате естественных процессов, происходящих на нашей планете и в космическом пространстве. Второе – это результат нашей с вами жизнедеятельности.

Влияние естественного электричества на живые организмы

К естественным полям можно отнести электрическое поле нашей планеты, созданное ее магнитным полем, электрические поля, создающиеся в процессе других природных явлений, например ионизации воздуха под действием так называемых «космических лучей», наличия электрических разрядов в атмосфере и «солнечного ветра». Это можно сказать глобальные источники электрических полей, но есть еще и локальные. К ним относятся природные материалы: термоэлектрики, пьезоэлектрики, электрохимические материалы, которые залегая в земных недрах, индуцируют хоть и небольшие, но все же весьма заметные для измерительных приборов электрические поля.

Влияние электрических полей естественного происхождения на живые организмы хоть и остается малоизученной областью науки, все же оно есть и с ним нужно считаться. Естественные электрические поля провоцируют постоянное движение заряженных частиц в околоземной атмосфере. Электроны, протоны, ионы и фотоны постоянно находятся в той среде, где присутствуют живые организмы. Естественно, что часть этих частиц, имеющих достаточную энергию, проникают внутрь живых организмов.

Даже человек очень часто ощущает это влияние. В процессе естественной электризации на поверхности наших тел возникает избыточный электрический заряд, который при случайном или преднамеренном соединении с заземленной поверхностью, стремительно стекает, образуя электрическую искру. Но это лишь визуальное восприятие. На самом же деле электрические поля Земли оказывают на человека и на другие живые организмы как положительное, так и отрицательное влияние. Меняется общее состояние организма (как в одну, так и в другую сторону), изменяется кровяное давление и т.д.

Недостаток внешнего электричества неблагоприятно сказывается, например, на умственной деятельности, в то время как его избыток – может спровоцировать ухудшение общего состояния (головные боли, невроз, плохой сон и т.д.).

Влияние техногенного электричества на живые организмы

К техногенным электрическим полям относятся все поля, созданные или генерируемые в процессе работы различных электрических приборов, созданных человеком. Некоторые из этих полей незначительны, поэтому явного влияния, как на человека, так и на другие живые организмы не оказывают. Хотя последние исследования «говорят», что это не так. Однако есть очень мощные поля, и их немало, которые влияют (в основном плохо) на нас. И это влияние очень часто провоцирует опасные заболевания, часто несовместимые с дальнейшим функционированием живых организмов.

Особо опасны техногенные электрические поля, созданные в процессе работы мощных энергетических установок, линий электропередач и в результате применения новейшего электромагнитного оружия.

Исследователями и учеными разработаны и постоянно дорабатываются методы защиты от этих полей. В основном они заключаются не в использовании каких-либо защитных средств, а в безопасном нахождении человека, животных и других живых организмов от источника этих полей.

В заключение стоит отметить, что степень влияния, как естественного, так и техногенного электричества на живые организмы пока еще недостаточно изучена, и нам видимо еще предстоит узнать это в будущем. Возможно, после этого будут существенно пересмотрены и методы защиты.

< Предыдущая Следующая >

scsiexplorer.com.ua

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..