VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Экологическая биофизика

Космофизические факторы и биоритмы растений

П.А. Кашулин1*, Н.В. Калачева1

1.ПАБСИ РАН;

* falconet1(at)yandex.ru

Исследовали особенности многодневной динамики настических движений оранжерейных растений Marantha leoconeura и Ctenanthe setosa во время спокойной «космической погоды» и в периоды повышенной солнечной активности. Некоторые виды марантовых восприимчивы к изменению атмосферного давления и другим факторам, меняя пространственное положение листовых пластинок в течение суток. Растения культивировали в стандартных лабораторных условиях при комнатной температуре, ежедневно измеряя углы наклона листовых пластинок в полдень и вечернее время. Для селективной оценки роли факторов космического и геофизического происхождения [1] в физиологических реакциях растений анализировали невосприимчивые к наземным экологическим факторам системы. В параллельных опытах фиксировали исходы случайных процессов с двоичным выбором (бросание монет) и анализировали работу генератора случайных чисел SRP-285II “CITIZEN”. Ежедневно, в дневное и вечернее время анализировали интенсивность отклонений от теоретически ожидаемых и наиболее вероятных значений. В норме при генерировании десяти чисел вероятность появления чисел с пятью разными первыми цифрами близка к трем [2]. Солнечную активность анализировали по радиоизлучению 10,7 см, суточным значениям чисел Вольфа и общей площади видимых солнечных пятен. В работе использовали данные нейтронного монитора и измерений гамма излучения на базе Полярного геофизического института РАН. Спектральный анализ многодневной динамики измеряемых параметров показал наличие септанных и семисептанных циклов, то есть циклов с периодом около недели и около её половины у амплитуд суточных отклонений угла листовых пластинок растений. Такие ритмы характерны для периодов низкой солнечной активности на минимуме основного цикла. Рост солнечных возмущений, сопровождавшихся корональными массовыми выбросами (CME) в 2022 году и вначале текущего года, вызывал нарушения ритмики растений. Параллельно отмечали изменение распределения протяженности серий одинаковых исходов в опытах с двоичным выбором. А также - флуктуации ожидаемых значений чисел с разными цифрами при их случайной генерации от ожидаемых трех до нуля или, наоборот, до семи. Отклонения зафиксированы для ряда околоземных геофизических возмущений, сопровождающихся флуктуациями гамма-излучения, последнее - 19 января и Ройбуш–понижениями, соответственно 21 января и 8 февраля. Результаты подтверждают восприимчивость высших цветковых растений к геокосмическим факторам, установленную ранее [3]. В условиях спокойной «космической погоды» наблюдали устойчивую циркадную цикличность настических движений растений и появление различий дневных и вечерних результатов опытов с «неживыми» механическими и электронными системами. Что может указывать на общие причины таких различий с суточной динамикой интенсивности радиоактивного распада изотопов, подробно изученных в работах С.Э. Шноля [4].

1. Breus T.K., Cornelissen G., Halberg F., Levitin A.E. Temporal associations of life with solar and geophysical activity // Annales Geophysicae 1995. V. 13. No 3. P. 1211-1222.

2. Feller W. An introduction to probability theory and its applications (1970) John Wiley & Sons, Vol. 1, p. 51. 1970. New York, Chichester, Brisbane, Toronto.

3. Кашулин П.А., Калачева Н.В. Опережающие реакции сосудистых растений на интенсивные корональные массовые эмиссии Солнца в сторону Земли // Физика авроральных явлений. Мат-лы. XLI Ежегодного Семинара, Апатиты, 2018. С. 207-210.

4. Шноль С.Э. Форма спектра, реализуемого в ходе макроскопических флуктуаций, зависит от вращений Земли // Биофизика. 1995. Т. 40. №. 4. С. 861-874.

Cosmic physical factors and biorhythms in plants

P.A. Kashulin1*, N.V. Kalacheva1

1.Polar-Alpine Botanical Garden-Institute of RAS ;

* falconet1(at)yandex.ru

The peculiarity of long-term multi-diurnal time-course in nastic movement of indoor plant species Marantha leoconeura and Ctenanthe setosa were investigated under quiet“ the space weather” conditions and during high level solar activity. The Marantha genera species are susceptible to change in the atmospheric pressure, humidity change etc. and presumably to cosmic physical agents also. The plants were cultivated under lab controlled conditions and were underwent twice daily leaf-petiole angle change measurements at the noon and at the evening hours. To evaluate selectively the role of external factors of cosmic and geophysical provenance [1] in physiological reactions of the plants the unsusceptible to terrestrial environmental factors systems were used also. In parallel experiments the mechanical one namely coin toss events and electronic one systems generated random digits were used also. The ten random numbers with nine random digits were generated twice daily with portative generator “CITIZEN” SRP-285II. The deviation from most probable value for generation of either first 5 various digits were obtained in every experiment. The expected probability P for the generation of five consequent different digits expected to be as P = 0,3024 [2], i. e. one expects that every three of any ten numbers generated would include 5 first different digits under ordinary normal conditions. The solar activity was controlled in terms of 10,7 cm EM emission flux, and daily Wolf numbers, and Sunspot total square. The neutron monitor and external gamma flux data of the Polar Geophysical Institute of RAS were used. The spectral analysis of long-term leaf-petiole angle change measurements data have revealed the circaseptan and circasemiceptan cycles presence. Such cyles were inherent in periods with low solar activity days of the last main solar cycle minimum. The solar perturbation growth accompanied with CMEs in 2022 yr and in current year begining have caused the market disturbance of plant circadian rhythm. Simutaneously the series of uniform events in two output experiments distribution change were obtained. And also the fluctuations in expected three random numbers with different five first digits were registered which fluctuated either down to zero or up to 7. The deviations were found for a number of auroral geophysial disturbances supplemented by fluctuations in outer gamma flux, last one in January 19, and Roybush fall in January 21 and February 8, respectively. The results obtained confirm the susceptibility of vascular flowering plants to geocosmical factors founded earlier [3]. Under quiet “space weather” conditions the sustained nastic movement circadian rhythms in plants and appearance of difference between diurnal and nocturnal experiment outputs in nonliving mechanical and electronic systems were observed. Which pointed out on plausible common causes of these differences with diurnal time course of radioactive isotope decay found in by S. Shnol’ with colleagues [4] .

1. Breus T.K., Cornelissen G., Halberg F., Levitin A.E. Temporal associations of life with solar and geophysical activity // Annales Geophysicae 1995. V. 13. No 3. P. 1211-1222.

2. Feller W. An introduction to probability theory and its applications. John Wiley & Sons, New York, Chichester, Brisbane, Toronto. 1970. Vol. 1. P. 51.

3. Kashlin P.A., Kalacheva N.V. Advanced vascular plant reactions on the large-scale earth directed solar CME’s // Physics of Auroral Phenomena. 2018. Proc. XLI Annual Seminar. Apatity, 2018. P. 207-210 (in Russian).

4. Snol’ S.E. Shape of spectrum realized in the course of macroscopic fluctuations depends on the Earth rotation // Biofizika. 1995. V. 40. No 4. P. 861-874 (in Russian).



Докладчик: Кашулин П.А.
171
2023-02-15

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists