7. ВЛИЯНИЕ ЛУННО-СОЛНЕЧНОГО ПРИЛИВНОГО РИТМА НА РАСТЕНИЯ

: вводные замечания : : движение листьев : : диаметр ствола и влажность древесины : : рост корней : : биофотонная эмиссия : : краткое резюме :

В главе 6 была дана общая панорама проблематики, связанной с влиянием Луны на биосферу, в т.ч. рассматривался в общем виде экспериментальный аспект. В данной главе дается более детальный обзор экспериментов по исследованию влияния суточного лунно-солнечного приливного ритма на растения.

 

Как было сказано в предыдущей главе, имеется значительное число работ, в которых утверждается об обнаружении лунно-солнечных приливных ритмов в суточной динамике изменения ряда физических параметров растений (см. рис. 6.4.). Наиболее известными исследователями в данной области являются Peter W. Barlow и Joachim Fisahn, чья совместная обзорная работа Lunisolar tidal force and the growth of plant roots, and some other of its effects on plant movements) была упомянута ранее. Поэтому далее в нашем обзоре мы будем опираться прежде всего на эту публикацию. Краткие сведения об ее авторах:

Dr. Peter W. Barlow - доктор философии, научный сотрудник Школы Биологических Наук Бристольского Университета (Великобритания). Специалист по корневой системе растений, член редакционной коллегии интернет-журнала Plant Root. В последние годы много занимается изучением влияния лунно-солнечных приливных ритмов на растительный мир (см. полный перечень его работ здесь) и в этой области является одним из наиболее часто цитируемых авторов.

Dr. Joachim Fisahn - доктор философии, руководитель группы биофизического анализа (Biophysical Analysis) Института молекулярной физиологии растений им. Макса Планка (Германия). Также в последнее время много занимается изучением влияния лунно-солнечных приливных ритмов на живую природу (см. полный перечень его работ здесь).

 

Еще в древние века естествоиспытателями было замечено, что листья растений, в частности фасоли, совершают в течение суток строго определенные движения - утром поднимаются, подставляя себя лучам солнца, движущегося к своей наивысшей точке, а вечером опускаются вслед за лучами солнца, стремящегося за горизонт. Более того, в 17 веке астрономом Ж. де Мэраном было установлено, что сразу после переноса растений в темное подземелье они еще долгое время сохраняют такой режим, несмотря на отсутствие смены дня и ночи и постоянную температуру.

С той поры это явление стало постоянно будоражить ученые умы, вдохновляя их на создание теорий и проведение опытов по поиску некоего фактора «Х», вызывающего движение листьев даже при отсутствии солнечного света. Так, в 1925 году датчанкой Stoppel была проведена серия опытов с фасолью Phaseolus multiflorus во время «белых» летних ночей в Исландии (соотношение дня и ночи - 23:1), которые показали, что несмотря на почти постоянное освещение растения ведут себя так, будто бы день сменяется ночью в обычном режиме. Эксперименты, проведенные там же и в это же время, но в условиях темного подвала, дали аналогичный результат.

Рис.7.1. Движение листьев фасоли в опыте Stoppel (1925 г)
Черная линия - высота листа в произвольных единицах, коричневая - значение приливной силы. Движение листа зарегистрировано механическим самописцем - кимографом. Черным прямоугольником обозначено темное время суток.

 

Рис.7.2. Схема опыта по изучению движения листьев фасоли

 

Более поздние исследования других исследователей, в особенности Kleinhoonte, выявили и другие аномальности. В частности, было обнаружено, что растения адаптируются к сокращенному циклу смену дня и ночи, но затем при переходе к режиму постоянного освещения восстанавливают свой стандартный 24-х часовой цикл. Эти исследования еще более усилили веру в сущестование неизвестного внешнего фактора «Х», но он так и не был найден, что в конечном итоге привело к идеям хронобиологии. Согласно этой науке всеми процессами в живых организмах управляют их внутренние часы, существующие на клеточном уровне. Поэтому возврат растений в упомянутых опытах к их стандартному суточному ритму при отстутствии световой синхронизации стали объяснять переходом к синхронизации по внутренним часам. Однако природа этих часов оставалась (и остается) невыясненной.

Если на полученный в эксперименте Stoppel график изменения высоты листа наложить график суточной лунно-солнечной приливной силы, то можно заметить наличие между ними определенной взаимосвязи (корреляции). Такая же взаимосвязь просматривается и в других экспериментах того же времени (рис. 7.3 и рис. 7.4).

Рис.7.3. Движение листьев фасоли Canavalia Ensiformis
(Brouwer, 1924 г., Нидерланды, естественное освещение)

Рис.7.4. Движение листьев фасоли Canavalia Ensiformis
(Kleinhoonte, 1927 г., Нидерланды, искусственное освещение)

 

Опираясь на эти данные, видный немецкий естествоиспытатель профессор Гюнтер Кляйн (Gunter Klein) высказал предположение, что лунно-солнечная приливная сила является сигналом, по которому могут синхронизуроваться внутренние процессы в организмах. Свои соображения на это счет он изложил в книге Farewell to Internal Clock. A Contribution in the Field of Chronobiology, изданной в Нью-Йорке известным научным издательством Springer в 2007 году. В т.ч. он предложил схемы легко воспроизводимых экспериментов, которые, по его утверждению, достоверно свидетельствуют о наличии корреляции между приливными силами и движением листьев. Идея была подхвачена многими учеными, в т.ч. упомянутым П. Барлоу, который провел анализ большого массива экспериментальных данных как Гюнтера Кляйна, так и естествоиспытателей 30-х годов прошлого столетия. Так, в своей работе Leaf movements of bean plants and lunar gravity (в соавторстве) он показал, что в опытах Кляйна прослеживается однозначная взаимосвязь между моментами начала движения листьев и моментами смены знака производной приливной силы. На основе данного вывода Барлоу подверг критике основной тезис хронобиологии о наличии в организмах собственных внутренних часов, не зависящих от внешних синхросигналов.

Результаты еще более обстоятельного исследования Барлоу изложены в его монографии Leaf movements and their relationship with the lunisolar gravitational force. В этой работе Барлоу провел анализ еще большего массива данных, как начала ХХ века, так и недавнего времени, в т.ч. дал краткий ретроспективный анализ работ, связанных с поиском «фактора Х», со ссылками на обширный список естествоиспытателей, в который вошли, кроме уже упоминавшихся выше, Pfeffer, Semon, Daan, Lemstrom, Blackmen, Cremer, Fehse, Schweidler, Sperling, Bunning, Tibbits, Mehra и др., безуспешно пытавшиеся найти фактор Х в атмосфере, гео- и электромагнитных полях, радиационном фоне и пр. Наряду с использованием в анализе графиков на закопченной бумаге, полученных исследователями первых поколений с помощью кимографа, Барлоу использовал и современные данные, полученные с помошью цифровой фотографии, а для сопоставления этих данных с приливными ритмами, имевшим место на момент эксперимента, использовал программу расчета лунно-солнечного приливного ускорения ETide в связке с интернет-сервисами Google Earth, Moonconnection и aa.usno.navy.mil. Кроме того, для оценки взаимосвязи Барлоу использовал не статистические методы, как в некоторых предыдущих работах, а визуальный анализ совпадения во времени характерных точек первых производных c точностью ± полчаса, что достаточно для оценки и более наглядно для представления (см. пример обработанных графиков).

Рис.7.5. Графики с выделением производных - Brouwer, 1926

 

Мы не будем углубляться в разбор всех проанализированных Барлоу экспериментов. Отметим лишь, что, по его утверждению, его анализ однозначно подтверждает наличие синхронизирующей связи между лунно-солнечной приливной силой и суточным движением листьев. Вместе с тем следует отметить, что в стане хронобиологов полученные Барлоу результаты практически не приняты во внимание, в т.ч. отсутствуют какие-либо значимые упоминания его работ. Добавим также, что кроме выводов о наличии синхронизации в этой монографии Барлоу высказал уже здесь критиковавшуюся мысль о наличии у растений механизма «биогравирецепции» и даже предложил его соответствующую модель, что, впрочем, не умаляет достоинств аналитической части работы.

 

 

 

 

Исследования циркадианных (т.е. околосуточных) колебаний диаметра ствола хвойных и лиственных деревьев проводились многими исследователями. В частности, такие опыты ставили Эрнст Цюрхер (Ernst Zurcher), Мария-Джулия Кантиани (Maria-Giulia Cantiani), Холмс и Шим (Holmes and Shim), МакДугал (MacDougal), Иннаморати (Innamorati) и многие другие. Несмотря на меры по блокировке внешних воздействий - света и климатических параметров, во всех экспериментах наблюдались устойчивые циркадианные флуктуации диаметра ствола. Большинство исследователей отнесло их, в соответстви с концепцией хронобиологии, на счет эндогенного, т.е. внутреннего фактора в виде некоего внутреннего хронометра. В то же время Эрнст Цюрхер, исследуя этот эффект на норвежских елях в 1998 году, сделал вывод о наличии корреляции изменения диаметра ствола с лунно-солнечным приливным ритмом.

Анализируя результаты Цюрхера по той же методике, что и при анализе движения листьев, Барлоу сделал заключение о верности выводов Цюрхера. Такие же результаты он получил, анализируя и данные других экспериментаторов.

Рис.7.6. Изменение диаметра ствола канарской сосны в опыте Холмса и Шима, 1968 год

 

В то же время группа финского исследователя Весала (Vesala) в своей работе Do tree stems shrink and swell with the tides? опровергает выводы Цюрхера, ссылаясь на то, что в их экспериментах обнаружена корреляция только с суточным лунно-солнечным ритмом, но не с полусуточным, и эта корреляция обусловлена стандартным циркадианным циклом транспирации. Хотя при этом они совершенно справедливо констатируют, основываясь на общепризнанных данных гравитационной чувствительности корней растений, что прямое гравитационное воздействие Луны лежит далеко за пределами восприятия гравитации биологическими объектами, генеральный вывод нельзя считать безупречным, поскольку гравитационный фактор может оказывать не прямое, а косвенное воздействие и выступать в качестве синхросигнала, используемого раз в сутки.

С динамикой изменения диаметра ствола тесно связана динамика изменения содержания воды в древесине. По утверждению Барлоу, этот процесс также синхронизируется лунно-солнечным приливным ритмом (см. рис.7.7)

Рис.7.7. Изменение содержания воды в древесине сосны (опыт Canny, 2007 г.)

 

 

Наиболее показательным примером в контексте данной главы является динамика роста корней, которая неоднократно исследовалась различными авторами, особенно в последнее десятилетие в связи с широким использованием для биологических исследований т.н. имэджинга, т.е. цифровой обработки изображений с целью получения информации о морфологических параметрах исследуемых объектов. Рост корней обычно исследуется на т.н. модельных растениях с коротким периодом развития, в качестве которых чаще всего используется арабидопсис (arabidopsis thaliana).

Рис.7.8. Модельное растение arabidopsis thaliana (кликабельно)

 

Именно на арабидопсисе провели, начиная с 2008 года несколько серий экспериментов Fisahn и Yazdanbakhsh, на которых отработали технологию имэджинга и зафиксировали наличие циркадианных ритмов роста корней. Последующий анализ, проведенный Барлоу и Физаном, выявил в этих циклах составляющую, свидетельствующую, по их мнению, о наличии корреляции с приливным ритмом.

Рис.7.9. Динамика роста корня арабидопсиса (Fisahn & Yazdanbakhsh, 2008 год)
Коричневым показан график лунно-солнечной приливной силы, серым - график зависимости коэффициента корреляции от фазового сдвига.

 

В более поздей совместной работе Arabidopsis thaliana root elongation growth is sensitive to lunisolar tidal acceleration and may also be weakly correlated with geomagnetic variations, выполненной с привлечением еще ряда участников, Барлоу и Физан, по их мнению, показали не только наличие корреляций с приливным ритмом, но и наличие корреляций с флуктуациями геомагнитного поля. Работа включала повторный углубленный анализ данных вышеупомянутых экспериментов (Fisahn & Yazdanbakhsh), при этом в дополнение к параметрам лунно-солнечного приливного ускорения с помощью интернет-серивиса OMNI (omniweb.gsfc.nasa.gov) ретроспективно определялись параметры геомагнитного поля, а спомощью сервиса nmdb.eu - атмосферное давление.

Рис.7.10. Обработанные данные эксперимента 2008 года. (кликабельно)

 

В своем генеральном выводе авторы утверждают, что данные их анализа показывают наличие корреляции динамики роста корней как с приливным ритмом, так и с вариациями геомагнитной обстановки. Вторая часть этого вывода особых сомнений не вызывает, т.к. эффект влияния магнитных полей на растения неоднократно наблюдался в различных экспериментах. В части же влияния на динамику роста корней приливного ритма, как и в случаем рассмотренного движения листьев и вариаций диаметра ствола, имеются работы, авторы которых наличие такого влияния опровергают (см., например, работу бразильских исследователей Lunar Influence on Brunfelsia Uniflora Rootings).

 

В конце 2012 года международная группа исследователей с участием Барлоу провела трансконтинентальный эксперимент по исследованию корреляций между лунно-солнечным приливным ритмом и ультраслабой фотонной эмиссией (Ultra-weak Photon Emission - UPE) прорастающих семян пшеницы (см. Lunisolar tidal synchronism with biophoton emission during intercontinental wheat-seedling germination tests).

Ранее аналогичный эксперимент уже проводился, но в локальных масштабах. Целью же нового эксперимента было получить данные при одновременном наблюдении в разных географических точках, удаленных друг от друга на значительное расстояние, причем с переносом образцов для проверки динамики адаптации к приливному ритму. Эксперимент проводился одновременно в Бразилии, Германии, Чехии и Японии. Испытывались образцы, как подготовленные на месте, так и доставленные из другой точки эксперимента.

По утверждению авторов, эксперимент зафиксировал не только ожидаемую корреляцию между динамикой UPE и приливным ускорением, но и показал, что адаптация образцов к лунно-солнечному приливному ритму новой географической точки происходит пратически сразу, без какого-либо периода «акклиматизации», который неизбежно потребовался, если бы бы ритм поддерживался некиеми эндогенными часами.

Рис.7.11. Данные трансконтинентального эксперимента 2012 года. (кликабельно)

 

 

Исследования циркадианных (околосуточных) ритмов растений продолжаются уже около века, однако до настоящего времени ученые расходятся во мнении в части их природы, разделившись на сторонников эндогенного фактора, т.е. собственных внутренних часов, и на сторонников внешнего фактора, связанного с лунно-солнечным приливным ритмом. В пользу внешнего фактора говорит целый ряд экспериментов, проведенных в последние годы его сторонниками. В то же время целый ряд экспериментов, проведеннных другими исследователями, не подтверждает данную теорию.

* * * * *

 

 

Опубликовано 25.01.2016. Последнее изменение - нет.

© Janto 2016 Все права защищены