Рериховская библиотека
Становление гелиобиологии, ее защита и развитие в географии
В.Н. Ягодинский,
Международный институт космотворчества АЛ.Чижевского,
Москва
Становление гелиобиологии – теории солнечно-биосферных связей можно подразделить на три основных этапа:
1. Разработка Александром Леонидовичем Чижевским проблемы зависимости биологических процессов от космических факторов. Эти исследования обобщены им в 1924 – 1938 годах в серии публикаций, основной из которых была монография «Эпидемические катастрофы и периодическая деятельность Солнца» (1930).
2. В период 1939–1964 гг. в силу известных причин развитие этой проблемы в нашей стране было приостановлено. И лишь в 1952–1964 гг. Н.С.Щербиновскому удалось преодолеть запреты и составить прогноз миграций саранчи по солнечным циклам. За рубежом в то же время наблюдался бурный рост гелиомедицинских исследований (см. сводку А.Л.Чижевского, 1964). Весьма важной вехой было изучение Б.Хвистендалем (Швеция) связи эпидемий полиомиелита и других инфекций с интенсивностью полярных сияний, как известно, зависящей от солнечной активности (1930–1950).
3. Настоящий период исследований (после 1965 года) характеризуется серьезным оживлением гелиобиологических поисков, которое было вызвано началом космических полетов человека. Именно тогда по рекомендации А.Л.Чижевского мы с Ю.В.Александровым (оба – единомышленники Александра Леонидовича) опубликовали в бюллетене Пулковской обсерватории статьи по гелиоэпидемиологии гриппа и клещевого энцефалита, объяснив пути и механизмы влияния солнечной активности на развитие эпидемий. Это стало первой научной акцией в защиту идей А.Л.Чижевского, проведенной профессиональными эпидемиологами на конкретных материалах очагов инфекций.
Своеобразной платформой для консолидации исследований в такой междисциплинарной области знаний, как гелиобиология, стало Географическое общество, в Приамурском филиале которого мы с Ю.В.Александровым основали Комиссию солнечно-земных ритмов. На ее базе проводилась координация усилий по созыву Первого Всесоюзного совещания по гелиобиологии – оно состоялось в сентябре 1965 года в астрофизической обсерватории АН Латвии. Был выпущен первый в истории науки сборник трудов по солнечно-биосферным связям. С этого и началось широкое изучение проблем гелиобиологии, проведение научных конференций и издание их материалов. Иными словами, стала создаваться научная школа гелиобиологов, чему активно способствовали и наши организационные и исследовательские работы.
Результаты изучения этой колоссальной по масштабу и значимости общенаучной проблемы отражены в работе Б.М.Владимирского и Н.А.Темурьянц «Влияние солнечной активности на биосферу – ноосферу» (М., 2000).
Далее мы касаемся только результатов собственных исследований по изучению солнечнообусловленной цикличности биологических явлений на различных территориях (на модели эпидемий). Дело в том, что поиск солнечно-земных связей затрудняется автономностью природных процессов в различных регионах Земли, вследствие чего эти связи маскируются и видоизменяются. Это фактически сводит на нет возможности использования гелиобиологических корреляций с целью прогнозирования циклов в биосфере.
Для анализа были собраны большие массивы статистических данных, охватывающих более 20 000 лет, и обработаны на ЭВМ по программам выявления скрытых периодичностей (в основном методы корреляционно-спектральных функций).
В результате математического исследования динамики инфекционных болезней в различных областях земного шара за длительное время установлено, что цикличность присуща всем группам инфекций при условии их массового распространения и носит многоритмичный характер с преобладанием периодов в 3, 5, 8, 11 и 14 лет. Единство структуры цикличности при заболеваниях с различными механизмами передачи возбудителя свидетельствует о единой причине ее возникновения.
Цикличность эпидемического процесса варьируется в своих показателях вблизи некоторого среднего значения и меняется в зависимости от места и времени его развития. Но при этом прослеживается тенденция к регулярному зональному проявлению отдельных биологических циклов, что приводит к синхронизации динамики процесса на больших территориях на протяжении многих лет.
ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ ПО ТЕРРИТОРИИ
Действительно, на протяжении 60-х годов XX века прирост заболеваемости туляремией попеременно регистрировался в областях, приуроченных преимущественно к бассейнам крупных рек. В 1964 году такой прирост по сравнению с 1963 годом наблюдался в основном на северо-западе РСФСР и в Красноярском крае, а также в бассейне р. Дон. В следующем году увеличение заболеваемости отмечено в бассейнах рек Волги и Урала, в Тюменской области, а в 1966 году этот процесс захватил Якутию и некоторые области Забайкалья. В 1967 году все указанные районы оказались вне зоны прироста заболеваемости, которая как бы отодвинулась к периферии основного нозоареала. Однако с 1968 года снова началось оживление природных очагов болезни и связанное с этим увеличение заболеваемости на крайнем северо-западе страны и в Тюменской области с прилегающими к ней районами. В 1969 году на западе страны остались лишь разрозненные очажки прироста заболеваемости, но она возросла в Якутии, а на следующий год – в районах Хабаровского края и на о. Сахалин, затем снова возобновился цикл активизации очагов туляремии в Западной Сибири (рис. 1).
Подобный тип географической изменчивости течения эпидемического процесса на смежных территориях может быть проиллюстрирован и на примере некоторых антропонозовАнтропоноз – биол., мед., группа инфекционньгх заболеваний, возбудители которых способны поражать только человека (напр., грипп, тифы, дифтерия, сифилис и др.), решающее значение в распространении которых имеют социальные факторы, в частности миграция населения.
Скорость охвата территорий инфекциями, распространившимися из какого-либо «эпицентра», различна в зависимости от географических (например, островное положение) и социальных (главным образом транспортные связи, с одной стороны, и профилактические мероприятия – с другой) условий. В силу этого на разных участках территории возникновение эпидемических волн будет наблюдаться с каким-то сдвигом по времени. Иное положение создается при инфекциях, постоянно «обитающих» в той или иной местности. В этом случае эпидемические подъемы могут провоцироваться самыми различными факторами, характерными для данных мест, прежде всего – множеством восприимчивого населения. Такие подъемы происходят фактически одномоментно на крупных территориях.
Все это формирует непрерывный амплитудно- и фазово-модулированный спектр колебаний и создает впечатление о несходстве динамики эпидемий и их цикличности в разных областях.
В своей основе такие особенности аналогичны особенностям распределения разных циклов в отдельных физико-географических районах. В целом же цикличность эпидемического процесса имеет достаточно устойчивую структуру, сходную по характеру с циклами ведущих климатообразующих явлений на Земле (табл. 1)
Таблица 1. Средние показатели цикличности эпидемического процесса и некоторых природных явлений
|
Число исследованных
|
Выявленные гармоники продолжительности циклов, годы
|
||||||
|
Лет
|
рядов
|
||||||
|
Дифтерия
|
2777
|
50
|
3,3
|
5,6
|
8,4
|
11,5
|
14
|
|
Скарлатина
|
2053
|
47
|
3,2
|
5,5
|
8,0
|
11,3
|
14
|
|
Корь
|
1449
|
32
|
3,1
|
5,4
|
8,0
|
11,0
|
14-15
|
|
Коклюш
|
1065
|
22
|
3,2
|
5,7
|
8,6
|
11,2
|
14-15
|
|
Оспа
|
623
|
14
|
3,5
|
5,5
|
7,5
|
11,3
|
14
|
|
Цереброспинальный менингит
|
484
|
12
|
3
|
5,5
|
8
|
10,6
|
14
|
|
Грипп
|
284
|
4
|
2-3
|
5-6
|
8
|
10
|
13
|
|
Брюшной тиф и паратифы
|
1528
|
29
|
2,9
|
5,4
|
8
|
10,6
|
14
|
|
Полиомиелит
|
1032
|
22
|
2,8
|
5,5
|
8,0
|
11,5
|
14
|
|
Холера
|
322
|
4
|
3
|
6
|
-
|
10
|
15
|
|
Инфекционный гепатит
|
67
|
2
|
4
|
6
|
-
|
10
|
-
|
|
Сыпной и возвратный тифы
|
355
|
8
|
3
|
6
|
8
|
11
|
13
|
|
Малярия
|
199
|
4
|
3
|
6
|
8
|
-
|
-
|
|
Сибирская язва
|
219
|
6
|
3
|
6
|
8
|
-
|
-
|
|
Чума
|
65
|
1
|
4
|
6
|
-
|
10
|
-
|
|
Атмосферное давление и температура воздуха, по данным Н.А.Хаминова (1970)
|
3975
|
78
|
3,4
|
5,8
|
8,4
|
11,1
|
14,7
|
|
Циркуляция атмосферы, по данным В.Ф.Логинова (1967)
|
1539
|
36
|
3,7
|
5,5
|
7,9
|
10,6
|
14,8
|
|
Сток рек, по данным Э.И.Саруханяна и соавт. (1971)
|
599
|
7
|
2,8
|
6,5
|
-
|
10,1
|
14,3
|
СИНХРОННОСТЬ ЭПИДЕМИЧЕСКИХ ПОДЪЕМОВ НА БОЛЬШИХ ТЕРРИТОРИЯХ
Рассмотрим особенности динамики заболеваемости на различных территориях при отдельных нозологических формах и при их сочетаниях.
Так, судя по табл. 2, сходство кривых динамики кори, коклюша, скарлатины и дифтерии проявляется в следующих общих для них максимумах заболеваемости:
1881 1890 1900 1910 1920 1930 1940
1883 1892 1904 1913 1924 1933 1943
1887 1897 1907 – 1928 1938 1946
Как видим, эти годы отличаются одной характерной особенностью: они приурочены примерно к одним и тем же порядковым годам десятилетий.
Весьма показательно, что в целом по СССР единовременные подъемы заболеваемости наблюдались в некоторые годы сразу при 50% регистрируемых нозологических форм, отличающихся как по механизмам передачи, так и по другим показателям, включая комплекс профилактических мероприятий (В.Б.Нестерова, В.Н.Ягодинский, 1973). Это говорит о том, что в указанные годы действуют особые условия распространения инфекций.
При этом особый интерес представляют те эпидемические подъемы, которые возникают практически одновременно на больших территориях. Так, в 1950–1970 годы подъемы заболеваемости дизентерией на обширных территориях совершались практически одномоментно. Это наводит на мысль, что при инфекциях, постоянно встречающихся на данных территориях, в отдельные сезоны создаются особо благоприятные условия для распространения возбудителя.
Таблица 2. Годы подъемов заболеваемости детскими инфекциями в Московской области
|
Корь |
Коклюш |
Скарлатина |
Дифтерия |
|
1881 |
1881 |
1831 |
1881 |
|
1883 |
1884 |
1883 |
|
|
1887 |
1887 |
1837-1888 |
1888 |
|
1890 |
1889-1890 |
1890 |
|
|
1892 |
1892 |
1892 |
1893 |
|
1894 |
1895 |
||
|
1897 |
1896 |
1897 |
1897-1899 |
|
1900 |
1900-1902 |
1901 |
1901 |
|
1904 |
1905 |
1904 |
1904 |
|
1907 |
1906 |
||
|
1909-1911 |
1908-1909 |
1909-1910 |
1910 |
|
1913-1914-1916 |
1912-1914 |
1913-1915 |
1914-1916 |
|
1920 |
1920 |
||
|
1919-1920 |
1919-1920 |
1924-1925 |
1924 |
|
1924 |
1923-1926 |
1930 |
1931 |
|
1929-1931 |
1928 |
||
|
1933 |
1933 |
1936 |
|
|
1935 |
|||
|
1938 |
1937-1939 |
||
|
1940-1941 |
1941 |
1939-1940 |
|
|
1943 |
1943 |
1943 |
|
|
1946 |
1946 |
1946 |
Данный вопрос представляет исключительный практический интерес и в плане прогноза. Среди возможных факторов, приводящих к единовременным циклическим подъемам заболеваемости на больших территориях, наиболее вероятно действие солнечной активности (рис. 3).
На модели динамики эпидемии в различных областях земного шара за длительное время установлено, что цикличность в биосфере носит многоритмичный характер с преобладанием периодов в 3, 5, 8, 11 и 14 лет. При этом прослеживается зональное проявление отдельных циклов, что приводит к синхронизации динамики процессов на больших территориях. Наиболее важным фактором цикличности является солнечная активность, воздействие которой на биосферу опосредовано климато-географическими условиями.