Ученые из Томска, Ханты-Мансийска, Воронежа и Севастополя провели совместное исследование с целью выяснить, каково влияние вспышек, происходящих на Солнце, на стабильность генетического материала человека. В рамках проекта были обследованы мужчины в возрасте от 18 до 21 года, ведущие здоровый образ жизни. Согласно полученным результатам, из четырех изученных городов наибольшие эффекты после солнечных возмущений были отмечены в Севастополе и Воронеже.
– Существуют работы, в которых показано, что повышенная солнечная активность влияет на такие физиологические характеристики человека, как артериальное давление, коронарное кровообращение, скорость оседания эритроцитов, время реакции на световые и звуковые сигналы и другие, – говорит ученый Биологического института ТГУ и СибГМУ, д.б.н. Николай Ильинских. – Наряду с этим есть гипотеза, что солнечная активность может стимулировать появление злокачественных новообразований, которые являются результатом нарушения деления клеток. Данная предположение пока ничем не подтверждено, поскольку влияние солнечной активности на стабильность генетического материала изучено недостаточно.
Оценить влияние гелиофизических факторов на организм человека в рамках совместного проекта попытались ученые БИ ТГУ и СибГМУ, ВГУ, Ханты-Мансийской государственной медицинской академии и Севастопольского государственного университета. Для анализа генетического материала они использовали микроядерный тест буккального эпителия. Исследователи производили соскоб со слизистой оболочки ротовой полости и изучали полученные образцы клеток. Данный метод позволяет выявлять ядерные аномалии, при этом не является травматичным и не требует больших финансовых затрат. Добавим, что ранее была выявлена взаимосвязь между встречаемостью клеток буккального эпителия с микроядрами и числом вспышек на Солнце.
Отбор образцов для исследования производили у студентов вышеупомянутых образовательных учреждений. Пробы брали на третьи, седьмые и десятые сутки после слабых (С) и средних (М) вспышек. После сильной (Х) вспышки проводилось дополнительное взятие образцов на 17-е сутки. Всего исследователи проанализировали 495 тысяч клеток.
В 2018 году было произведено обобщение и анализ данных, полученных в городах-участниках эксперимента. По результатам исследования в буккальном эпителии обследованных мужчин выявлены клетки с такими аномалиями строения, как микроядра (результат неверного расхождения хромосом при делении клеток), патологические изменения строения ядра и случаи некроза эпителия.
Было установлено влияние территории (города, где отбирали пробы), сезона, дня взятия материала, а также совокупного влияние вспышек на объекты исследования. Наибольшее количество клеток с аномалиями встречается (в порядке убывания) в Севастополе, Воронеже, Томске, Ханты-Мансийске, что объясняется уровнем антропогенного загрязнения в городах.
Частота нарушений, согласно выводу ученых, зависит от сезона – максимальное количество аномалий отмечено в конце зимы, наименьшее – в конце осени. Исследователи не исключают, что это может быть обусловлено общим ослаблением организма и авитаминозом, характерным для данного периода.
– Наличие клеток с подобными аномалиями строения вовсе не означает, что у человека развиваются какие-то необратимые процессы, – отмечает профессор Николай Ильинских. – В нашем организме постоянно образуются клетки с патологической структурой, но у здорового человека есть несколько уровней репаративной (восстановительной) защиты, которые эти процессы успешно регулируют. Вместе с тем мы пока слишком мало осведомлены о позитивном и негативном влиянии солнечной энергии на людей, поэтому подобные исследования необходимо продолжать.
Ранее молодые ученые кафедры космической физики и экологии РФФ ТГУ исследовали воздействие возмущения магнитного поля Земли, вызванного вспышками на Солнце, на мозг человека. В течение года студентка РФФ Юлия Афанасьева «ловила» магнитные бури и проводила экспресс-тестирование психофизического состояния людей. Выяснилось, что возмущения магнитного поля силой от четырех баллов способны затормаживать скорость реакции человека.
Энерговыделение мощной солнечной вспышки может достигать 6×1025Дж, что составляет 160 миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте, или приблизительный объем мирового потребления электроэнергии за один миллион лет.
Во время вспышек на Солнце в сторону Земли направляется большое количество разных частиц – это α-частицы, β-частицы, протоны, электроны, нейтроны, позитроны. Они движутся с разной скоростью и достигают поверхность Земли за 2–4 суток. Большинство из них задерживается в верхней атмосфере магнитным полем Земли. Образуется также электромагнитное излучение, двигающееся со скоростью 300 000 км/с и достигающее Земли за восемь минут после вспышки. Последствия отдельных солнечных вспышек могут наблюдаться в течение недели.