Роль электромагнитных полей (ЭМП) в жизни живой природы

      Роль электромагнитных полей (ЭМП) в жизни живой природы

      Роль  ЭМП в живой природе чрезвычайно  многообразна: это влияние их на жизнедеятельность организмов, электромагнитные взаимодействия внутри самих организмов, электромагнитные связи   между    организмами,    а    также    ЭМП    как    средство

      Организмы самых различных видов обнаруживают чрезвычайно высокую чувствительность к ЭМП, особенно к тем, которые близки к естественным полям биосферы: к геомагнитному и геоэлектрическому полям, к полям атмосфер и ко в, солнечных вспышек. Под действием ЭМП нарушается ряд физиологических функций — ритм сердца, кровяное давление, обменные процессы, меняется эмоциональное состояние, нарушается зрение, восприятие звуковых сигналов.

      В настоящее время изучается профессиональная вредность разных видов ЭМП. В меньшей мере исследован вопрос о возможном   влиянии  на   людей  ЭМП, создаваемых радио- и телепередачиками, а также атмосферным радиофоном. Между тем уровень этих полей в последнее время резко возрос.

      Очень интересны наблюдения электромагнитных взаимодействий внутри организмов и между организмами. Недавно обнаружены ранее неизвестные электромагнитные колебания, генерируемые сердцем человека; открыта и исследована электромагнитная система регуляции у позвоночных, которая связана со своеобразным распределением поверхностных потенциалов (рис. 36, а). Предполагается, что эта система контролирует общее поведение животных и что через нее, по-видимому, осуществляется воздействие на них магнитного и электрического полей Земли.

      В последнее время обнаружена в  мире животных сигнализация в ультрафиолетовых, инфракрасных и инфразвуковых лучах. Различают сигнализацию, обеспечивающую быструю координацию движений в группах животных. В других случаях сигнализация посредством ЭМП позволяет животным находить друг друга даже на больших расстояниях. Это и нахождение насекомым-самцом пути к самке, определение места гнездования птицами, безошибочность загадочных маршрутов при миграциях птиц и рыб.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Большой интерес вызывают примеры электромагнитной локации. В Ниле живет рыба, которую из-за вытянутых в длинный хобот челюстей называют «нильский длиннорыл» или «водяной слоник» (научное ее название—мормирус) (рис. 36, б). Эта рыба обладает чувствительным радиолокатором. У основания хвоста ее расположен излучатель электрических сигналов, посылающий в пространство до 100 импульсов в минуту с амплитудой несколько вольт. Возникающее электрическое поле искажается, как только в нем появляется новый предмет. Нервные окончания особого органа, расположенного у основания спинного плавника со стороны головы, улавливают малейшие изменения этого поля. Чувствительность системы мормируса чрезвычайно велика, его электрорецепторы способны реагировать на изменения разности потенциалов в 3·10^-9 В/мм, т. е. их чувствительность в 105 раз превышает пороговую чувствительность нейрона. Эта рыба — одно из немногих животных, чувствительных к магнитному полю. Она реагирует на поднесенный к аквариуму магнит. Физическая природа локации мормируса еще не совсем ясна. Возможно, что тут имеет место улавливание отраженных импульсов. С другой стороны, по-видимому, воспринимаются изменения конфигурации линий поля. Подобными свойствами обладают рыбы гнатонемус, гимнарх и др. На рисунке 36, в показано нормальное поле вокруг рыбы (вид в профиль).

      Некоторые морские хищники также находят  и опознают свою жертву по ЭМП. Примером может служить скат — плоская  рыба, глаза которой расположены  в верхней части тела, а рот  — в нижней. Она не видит своей жертвы! Обнаружено, что она воспринимает излученные ею сигналы ЭМП. 

      Напряженность магнитного поля в законе Ампера измеряется в тех же единицах, которые мы вывели из взаимодействия двух параллельных токов. Мы уже говорили, что единицей напряженности служит Н/(А·м). Ньютон на ампер-метр имеет собственное наименование: такая единица называется тесла в честь Николая Теслы (1856–1943). Тесла (Тл) представляет собой     крупную     единицу      магнитного поля. Меньшей     единицей является гаусс (Гс). Итак единица напряженности магнитного поля: 

                         1  Н/(А·м)=1  Тл = 110⁴ Гс. 

    Большие магниты, применяемые для исследований, создают поля в диапазоне нескольких тесла. Земное магнитное поле лежит  в диапазоне нескольких гаусс.

    Подсчитаем напряженность магнитного расстояние 1 см  от провода, по которому идет ток 10 А.        

     В «Знакомстве с явленими» мы закорачиваем на короткое время сухой элемент  провода, протянутый над стрелкой компаса. Ток в таком проводе должен иметь значение от 5 до 10 А, и он проходил от стрелки компаса на расстоянии немного меньше 1 см. Таким образом, эти условия соответствуют только что выполненному расчету. Ток в проводе создавал магнитное поле, которое преодолевало земное магнитное поле и заставляло стрелку копмаса отклонятся почти на 90⁰.  Магнитное поле  напряженностью 2 Гс имеет тот же порядок величины, что и земное магнитное поле. Напряженность земного магнитного поля изменяется  в зависимости  от географического положения, по на большей части территории Соединенных Штатов оно составляет около (1/2) Гс. Чем дальше вы продвигаетесь к северу, тем круче вниз направлено земное магнитное поле. Горизонтальная составляющая напряженности земного поля на севере Соединенных Штатов составляет всего лишь около (1/3) Гс. Приводимая таблица дает напряженность магнитного поля в различных естественным и технических условиях. 

Диапазон измеренных магнитных полей