Гелиобиология

Гелиобиология (от греческого helios — солнце и биология) — раздел биологии, изучающий влияние солнечной активности на различные явления в биосфере Земли.

На существование таких связей указывал ещё шведский учёный Сванте Аррениус, а в 1915 году в этой области была опубликована первая работа А. Л. Чижевского, одного из основоположников гелиобиологии.

Солнце может влиять на живые организмы:

• Прямым путём — через электромагнитные излучения в оптическом и радиочастотном диапазонах, которые проходят сквозь «окна прозрачности» атмосферы, а также через потоки протонов высоких энергий от солнечных вспышек.
• Опосредованно — воздействуя солнечной радиацией на ионосферу, магнитосферу и атмосферу Земли, что, в свою очередь, меняет условия среды обитания.

Гелиобиология устанавливает роль этих факторов в функционировании биологических систем, изучает их количественные закономерности и механизмы действия.

Влияние солнечной активности на биосферу

Считается, что солнечная активность влияет на:

• Колебания уровня заболеваемости, смертности и функциональное состояние нервной системы у людей.
• Урожайность сельскохозяйственных растений.
• Интенсивность размножения животных, включая насекомых-вредителей.
• Миграции животных и ряд других биологических процессов.

Эти явления могут быть:

• Периодическими — их возникновение, интенсивность и пространственное распределение хорошо коррелируют с соответствующими показателями гелиогеофизических факторов. Обнаружена чёткая периодичность, связанная с 11-летним и более длительными циклами солнечной активности, а также с 27-суточным вращением Солнца вокруг своей оси. Длительность существования активных областей на Солнце обусловливает периодическое воздействие их излучения на Землю.
• Апериодическими — их связывают с влиянием геомагнитных бурь, возникающих после мощных вспышек на Солнце.

Гелиогеофизические факторы, с одной стороны, обусловливают нормальные процессы жизнедеятельности (фотосинтез, биологические ритмы и др.), но вместе с тем могут быть и причиной нежелательных явлений в биосфере. Изучение природы и прогнозирование гелиогеофизических явлений важно для экологии, космической биологии, медицины, сельского хозяйства и других областей.

Современный контекст

С развитием технологий мониторинга Солнца и земной магнитосферы гелиобиология получила мощный инструментарий для исследований. Современные работы подтверждают корреляцию между солнечными циклами и эпидемиологическими тенденциями, динамикой экосистем и даже социальной активностью. Активно изучаются механизмы воздействия слабых электромагнитных полей и вариаций космической погоды на клеточном и молекулярном уровнях. Это направление науки лежит в основе разработки методов биоритмологической коррекции и прогнозирования в медицине и сельском хозяйстве.