Электромагнитное окружение Земли помогает растениям адаптироваться к стрессу
Ученые подведомственного Минобрнауки России Института прикладной физики РАН (ИПФ РАН) выяснили, что электромагнитное поле Земли «помогает» росткам пшеницы адаптироваться к изменяющимся климатическим условиям нашей планеты. Исследователи предполагают, что это способствует развитию у растений так называемого «защитного» эффекта — при изменении интенсивности магнитного поля у них увеличивается выживаемость в стрессовых условиях.
Электромагнитное окружение возникло значительно раньше жизни на Земле, и все живые организмы, включая растения, формировались в этих условиях. В растениях как биологических объектах происходит большое количество биофизических и биохимических процессов. Фотосинтез, один из ключевых биологических процессов, — основной источник энергии и кислорода на планете. В условиях изменяющегося климата и электромагнитного окружения Земли ученым необходимо достоверно понимать, что может произойти с растениями в будущем.
В последнее время ученые получили ряд доказательств, что значительное влияние на живые организмы оказывают электромагнитные поля шумановского диапазона длин волн. Такие электромагнитные волны образуются между поверхностью Земли и ионосферой в области низких и сверхнизких частот (7,83 Гц, 14,3 Гц, 20,8 Гц — 1, 2 и 3 резонансные частоты).
Естественные электромагнитные поля характеризуются малой интенсивностью (уровнем воздействия), но при этом сопровождают живые организмы на протяжении всего процесса их роста и развития. Мировые исследования в этой области носят фрагментарный характер и не позволяют оценить влияние полей слабой интенсивности на функционирование живых организмов.
В рамках проекта научные сотрудники ИПФ РАН провели эксперименты по изучению влияния магнитного поля на вызванные светом реакции у растений пшеницы.
Оценивались параметры фотосинтетических и регулирующих их электрических реакций. Выяснилось, что магнитные поля не оказывают эффекта на абсолютный уровень фотосинтеза, но при этом значительно влияют на переходные процессы: в ответ на включение света возрастает скорость фотосинтетических, и увеличивается амплитуда электрических реакций.
«В рамках реализации основного этапа проекта было продемонстрировано, что магнитные поля на частотах шумановского резонанса оказывают воздействие на живые организмы. Магнитное поле способствует более эффективной подстройке физиологических процессов растений и их адаптации к изменяющимся условиям, в том числе к стрессовым. В частности, может проявляться «защитный» эффект, то есть повышение выживаемости растений в стрессовых условиях при изменении интенсивности магнитных полей. Подобный эффект «закалки» проростков растений магнитным полем для повышения сопротивляемости неблагоприятным условиям роста представляется весьма перспективным с точки зрения развития сельского хозяйства и смежных областей.
В конце 2021 года проект был продлен еще на два года. Ученые планируют экспериментально подтвердить наличие «защитного» эффекта, а также определить наиболее чувствительные функциональные элементы растения, за счет которых оно воспринимает магнитные поля.
Научная статья опубликована в журнале Plant Signaling & Behavior.
Влияние электромагнитных полей естественного происхождения на жизнедеятельность организмов, в частности, на фотосинтез высших растений, изучается в лаборатории электромагнитного окружения Земли ИПФ РАН. Лаборатория создана по программе «мегагрантов», реализуемой Минобрнауки России в рамках национального проекта «Наука и университеты».
Фотография с эксперимента, который проходил в рамках этого исследования в ННГУ им. Н.И. Лобачевского.
Спутник ESA Swarm обнаружил новый тип магнитных волн во внешнем ядре Земли — Газета.Ru
Спутник ESA Swarm обнаружил новый тип магнитных волн во внешнем ядре Земли — Газета.Ru | Новости
close
100%
Используя данные, полученные со спутника ESA Swarm, ученые обнаружили совершенно новый тип магнитных волн, проходящих через самую удаленную часть внешнего ядра Земли. Это открытие, открывающее новое окно в доселе неведомый мир, было представлено на симпозиуме ESA Living Planet («Живая планета»). Соответствующая статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences
Геомагнитное поле можно сравнить с гигантским пузырем, защищающим планету от заряженных частиц, приходящих от Солнца и из окружающей Галактики.
Без магнитного поля привычная землянам жизнь была бы невозможна. Поэтому знание о том, как и где генерируется это магнитное поле, как оно взаимодействует с солнечным ветром, почему испытывает заметные колебания и временами серьезно ослабевает, представляет собой жизненную необходимость. Солнечные бури могут повреждать коммуникационные сети, порой серьезно вредят навигационным системам и спутникам. Большая часть геомагнитного поля генерируется океаном перегретого, вращающегося жидкого железа, составляющего внешнее ядро Земли на глубине в 3000 км. Действуя подобно вращающемуся проводнику в динамо-машине, этот океан порождает электрические токи и постоянно меняющееся электромагнитное поле.
Миссия ESA Swarm, состоящая из трех идентичных спутников, запущенных в 2013 году, позволяет отслеживать изменения, которые претерпевает геомагнитное поле, а также улавливать прочие электромагнитные сигналы, исходящие от земного ядра, коры, океанов, ионосферы и магнитосферы. Обнаруженные этой миссией новые загадочные электромагнитные волны, проходящие по поверхности внешнего ядра Земли, там, где это ядро переходит в мантию, распространяются каждые семь лет и движутся на запад со скоростью до 1500 км/год.
«Геофизики давно предсказывали существование подобных волн, однако считалось, что они действуют на гораздо более длительных временных масштабах, чем показали наши исследования, — говорит ведущий автор статьи Николя Жилле из французского Университета Гренобль-Альпы. — Изучение геомагнитного поля с помощью датчиков, размещенных на земной поверхности, показывали, что имеет место какое-то волновое воздействие, но нам нужен был глобальный охват, который могли обеспечить лишь измерения из космоса, чтобы показать, что на самом деле там происходит. Мы объединили спутниковые данные Swarm, а также данные более ранней немецкой миссии Champ и датской миссии Ørsted с компьютерной моделью геодинамо, и это привело нас к нашему открытию». Благодаря вращению Земли, эти волны выстраиваются вдоль ее движения, причем колебания геодинамо и магнитных полей, связанные с этими волнами, наиболее сильно ощущаются вблизи экваториальной области земного ядра. Ученые не исключают, что со временем они зарегистрируют и другие подобные волны — возможно, даже с более длительными периодами, однако эти открытия потребуют дополнительных инструментов.
Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Новости
Дзен
Telegram
Наталья Тарасова
Страховать нельзя отказывать
Управляющий директор – начальник управления методологии и компетенций СберСтрахования жизни Наталья Тарасова о полисах для людей с инвалидностью
Юлия Меламед
Муж дурак, хоть и помер
О бабификации населения
Георгий Бовт
Сталин жив
К 70-летию временно усопшего
Марина Ярдаева
А кто здесь обезьяна?
О том, сделает ли труд из школьника человека
Дмитрий Воденников
Рукописи не едят
О голодном Гоголе и прожорливом огне
Найдена ошибка?
Закрыть
Спасибо за ваше сообщение, мы скоро все поправим.
Продолжить чтение
electromagnetism — Излучает ли сама Земля электромагнитные волны?
спросил
Изменено 7 лет, 9 месяцев назад
Просмотрено 7к раз
$\begingroup$
(….и если да, то какой частоты и амплитуды)?
Этот вопрос Skeptics.SE о бессмыслице под названием «геопатический стресс» заставил меня задаться вопросом, излучает ли сама Земля электромагнитные волны и каким образом.
Для этого нам нужны движущиеся заряды, и я с трудом могу представить, что такие вещи, как движущаяся магма или «движущиеся» радиоактивные минералы, могут что-то «излучать», но, может быть, я что-то упускаю?
Я не спрашиваю ни об атмосферных явлениях, ни о привнесенных извне электрических токах (техногенных, молнии).
- электромагнетизм
$\endgroup$
4
$\begingroup$
Да, Земля излучает электромагнитное излучение.
Излучает инфракрасное излучение с длиной волны от 1 мкм до 1 мм. По сути, это тепло, и большая его часть излучается в космос:
Большинство, если не все земные породы радиоактивны (например, из-за минералов, содержащих изотопы в цепочке распада урана, такие как калий-40) и излучают гамма-излучение. излучение с длиной волны около $10^{-12}$ м.
Я не уверен, сколько этого излучения пройдет через атмосферу.
Вы сказали, что вас не интересуют атмосферные явления, но мне интересно, каков будет относительный вклад недр и атмосферы (например, авроральное километровое излучение), а также техногенных источников в общей сигнатуре. Планеты излучают радиоволны (спросите радиоастронома), но я подозреваю, что большая часть этой энергии исходит от их атмосфер, поскольку Юпитер и Сатурн особенно яркие. Эта книга Васкеса, Палле и Монтаньеса Родригеса (2010; Springer) выглядит так, как будто она может решить некоторые из этих проблем, например. в главе 4.
$\endgroup$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Введение в электромагнитный спектр
Электромагнитная энергия распространяется волнами и охватывает широкий спектр от очень длинных радиоволн до очень коротких гамма-лучей. Человеческий глаз может обнаружить только небольшую часть этого спектра, называемого видимым светом. Радио обнаруживает другую часть спектра, а рентгеновский аппарат использует еще одну часть. Научные инструменты НАСА используют весь спектр электромагнитного спектра для изучения Земли, Солнечной системы и Вселенной за ее пределами.
Когда вы настраиваете радио, смотрите телевизор, отправляете текстовое сообщение или готовите попкорн в микроволновой печи, вы используете электромагнитную энергию. Вы зависите от этой энергии каждый час каждого дня. Без него мир, который вы знаете, не мог бы существовать.
Наша защитная атмосфера
Наше Солнце является источником энергии всего спектра, и его электромагнитное излучение постоянно бомбардирует нашу атмосферу.
Однако атмосфера Земли защищает нас от воздействия ряда волн более высокой энергии, которые могут быть опасны для жизни. Гамма-лучи, рентгеновские лучи и некоторые ультрафиолетовые волны являются «ионизирующими», то есть эти волны обладают такой высокой энергией, что могут выбивать электроны из атомов. Воздействие этих высокоэнергетических волн может изменить атомы и молекулы и вызвать повреждение клеток в органическом веществе. Эти изменения в клетках иногда могут быть полезными, например, когда радиация используется для уничтожения раковых клеток, а иногда нет, например, когда мы получаем солнечные ожоги.
Атмосферные окна
Взгляд за пределы нашей атмосферы — космические корабли НАСА, такие как RHESSI, предоставляют ученым уникальную точку зрения, помогая им «видеть» в высокоэнергетических длинах волн, которые блокируются защитной атмосферой Земли.
Электромагнитное излучение отражается или поглощается главным образом несколькими газами в атмосфере Земли, наиболее важными из которых являются водяной пар, двуокись углерода и озон.
Некоторое излучение, например видимый свет, в значительной степени проходит (передается) через атмосферу. Эти области спектра с длинами волн, которые могут проходить через атмосферу, называются «атмосферными окнами». Некоторые микроволны могут даже проходить сквозь облака, что делает их наилучшей длиной волны для передачи сигналов спутниковой связи.
Хотя наша атмосфера необходима для защиты жизни на Земле и поддержания жизни на планете, она не очень полезна, когда дело доходит до изучения источников высокоэнергетического излучения в космосе. Инструменты должны быть расположены над поглощающей энергию атмосферой Земли, чтобы «видеть» более высокие энергии и даже некоторые источники света с более низкими энергиями, такие как квазары.
К началу страницы | Далее: Анатомия электромагнитной волны
Цитата
APA
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научной миссии. (2010). Введение в электромагнитный спектр.
