пятница, 23 сентября 2011 г.

Земля и Вселенная. Часть 4

    Федор Дергачев    

    Окончание исследования В.В. Кузнецова и Н.Д. Кузнецовой, Камчатский научный центр Дальневосточного отделения Российской Академии наук http://kcs.dvo.ru/ikir/Russian/Science/2004/3-11.pdf

    «Влияние космического излучения и вековых вариаций геомагнитного поля на климат и эволюцию жизни на Земле» (окончание)

    Граница этапов эпохи Плиоцена (возраст 2,6 млн. лет) является датой мутаций, обнаруженных у всех современных людей. Эти мутации предшествуют времени возникновения принципиально нового вида Номо еrectus [Wood, 2002]. Этот вид отличается от всех ранее живущих гоминид резким возрастанием объема головного мозга и считается предком современного человека [Hawks, et al., 2000]. Мутация, в результате которой был инактивирован ген, кодирующий наработку сахарозы на поверхности клетки, имеет возраст ~ 2,8 млн. лет [Chou, et al., 2002]. Примерно этот же возраст (~ 2,4 млн. лет) имеет мутация гена миозина, в результате которой произошло значительное уменьшение объема и силы мощных жевательных мускулов, характерных для человекообразных обезьян и, по словам авторов [Stedman, et al., 2004], были ликвидированы анатомические ограничения роста объема черепной коробки, и, как следствие, увеличения объема головного мозга.
    К событиям этого времени (2,60 +/-0,94 млн. лет) следует отнести недавно обнаруженное разделение африканских слонов на два вида [Roca, et al., 2001]. Заметим, что предшествующее этому разделение слонов на азиатских и африканских, по времени совпадает с расхождением генетических линий человека и шимпанзе (~ 5 млн. лет) [Roca, et al., 2001].
    Сравнение мтДНК современных людей и мтДНК, выделенной из останков неандертальцев, до недавнего времени считавшихся нашими предками [Rozzi, Castro, 2004] показало, что их линии являются параллельными, а не последовательными [Serre, et al., 2004]. Разъединение между линиями человека и неандертальца произошло около 500 тыс. лет назад [Takahata N., Lee S. and Satta Y. 2001], что также находит отражение в палеомагнитной шкале.
    Возраст общего предка современных людей и место его возникновения оценивался различными авторами [Cannet al., 1987; Vigilantet al., 1991; Horaiet al., 1995; Takahata, et al., 2001]. По последним оценкам средний возраст самой древней обнаруженной мтДНК составляет 230 тыс. лет, и 100 тыс. лет – для У-хромосомы, причем, оба имеют африканские корни [Cavalli-Sforza L., Feldman M., 2003]. Однако это совсем не означает, что в эти периоды существовало по одной женщине, или по одному мужчине, или не было линий-современников мтДНК и У-хромосомы. Считается, что к нашему времени сохранились потомки только этих линий. Дата возникновения этих мтДНК и У-хромосомы соответствует событиям, отраженным на палеомагнитной шкале, а именно моментам экскурсов геомагнитного поля.
    Филогенетическая схема, составленная антропологами исходя из найденных останков, дает представление о временных отрезках существования разных видов гоминид. По этой схеме можно видеть, что этап от 5 до 2 млн. лет соответствует гоминидам с маленьким объемом головного мозга [Takahata, et al., 2001], не менявшимся в течение этого периода. Обнаружено, что увеличение размеров мозга у представителей семейства [Wood, 2002] произошло в эпоху Плейстоцена. Последние находки новых видов гоминидов заставляют авторов [Wood, 2002] отойти от названия представленной схемы «деревом», согласно которой представленные виды связывались в последовательные цепочки «предок-потомок». Целесообразность нового подхода подтверждается антропологическими характеристиками последних находок останков гоминид, схожих с представителями более позднего времени [Leakey, et al., 2001; Brunet, et al., 2002]. Антропологи [Wood, 2002] склонны представлять эволюцию гоминид сродни разрастанию куста, когда в течение данного периода появляется сразу несколько видов гоминид, причем причина такого разрастания не называется.

Таблица 2. Этапы эволюции человека, палеонтологическая и палеомагнитная шкалы

    Возникновение рас (географических популяций) и схема расселения
    Определение расы звучит примерно так: «раса – это большая популяция индивидову которых значительная часть генов общая и которую можно отличить от других рас по общему для нее генофонду». На основании числа аллелейсвойственных той или иной группе организмоввозможно определение генетического расстояния между нимиОказалосьчто для больших рас эта величина выражается числом 0,03. Это гораздо ниже значенийхарактеризующих подвиды (0,17–0,22) и тем более виды животных (0,5–0,6 и более). В животном мире генетическое расстояниеравное 0,03, соответствует отличиям местных популяций друг от друга.
    Различия между расами объясняется естественным отборомПринято считатьчто естественный отбор является главным фактором эволюции внешних признаков (фенотипов). Он обуславливает приспособление к различным условиям окружающей средыОднако чтобы действие отбора закрепилосьнеобходимо наличие репродуктивной изоляцииСуществовал ли исторический периодкогда все человечество было разделено на три более или менее изолированные группы?
    На протяжении большей части последнего ледникового периода (около 100 тыслет назадгромадная площадь Земли была покрыта льдомГималаи и Алтайские горы с расположенными на них ледниками разделили Евроазиатский континент на три областисоздавая тем самым условия для раздельной эволюции белых на западемонголоидов на востоке и негроидов на югеСовременные области расселения трех больших рас не совпадают с теми областямив которых они формировалисьно это можно объяснить более поздними миграциямиПо каким же признакам шел отборСкорее всегоэто были приспособления к конкретным природно-климатическим условиям.
    Традиционно выделяют три основные расыевропеоиды (или евразийская раса), негроиды (экваториалыи монголоиды (азиатско-американская раса). Но многие антропологи считаютчто с биологической точки зрения рас значительно больше – как минимум или 10. В частности, можно назвать южноафриканскую (бушмены и готтентоты), австралоидную, айноидную, американоидную расу и ряд других. Их представители отличаются по некоторым существенным морфологическим признакам, таким как цвет кожи, глаз и волос, особенности строения лица и т.д. Существуют чисто биологические механизмы разделения на расы. Принято считать, (во-первых) для того, чтобы образовалась группа со своеобразным генофондом, необходима изоляция – тогда в силу принципа случайности мутаций (как по конкретному гену, так и по времени возникновения) группа начинает автоматически дивергировать, чему способствует также вероятностный характер закрепления новых мутаций. Считается так же (во-вторых), что в различных климатогеографических зонах в ходе адаптации и естественного отбора возникают признаки, способствующие выживаемости в данной области. Рассмотрим этот вопрос в контексте нашей модели, для чего обратимся к схеме возникновения человеческих рас (рис. 8).

Рис. 8. Схема возникновения человеческих рас [Cavalli-Sforza, Feldman, 2003].

    На схеме показано расхождение между расами в генетических расстояниях. Видно, что африканская раса не изменялась на дистанции 0.205, в то время как европейцы и североафриканцы подверглись трем бифуркациям. Последняя бифуркация соответствует дистанции 0.015. Генетические расстояния (ГР) определяются по частоте рекомбинаций между генетическими маркерами. Это количественная характеристика сравниваемых объектов (популяций, видов и т.п.), определяющая среднее число замен нуклеотидов в каждом локусе, которые произошли за время раздельной эволюции двух групп организмов; в настоящее время наиболее широко применяется метод расчета ГР по Нэю (Nei genetic distance). Иногда ГР указывается в морганидах (сантиморганидах, сМ), иногда, – во временных интервалах (в млн. лет) между бифуркациями. На схеме выделены ГР: ~ 200 тыс. лет, ~100 тыс. лет, 46 и 15 тыс. лет. Эти даты – периоды прохождения соответствующих экскурсов эпохи Брюнес. Если совпадения не случайны и ГР действительно выражены во временных интервалах (в млн. лет), то разделение человечества на расы так же связано с повышением радиационного фона на Земле в периоды экскурсов (см. Табл. 2).

Рис. 9. Карта расселений [Cavalli-Sforza, Feldman, 2003].

    Карта расселений, непосредственно связанных с возникновением рас, показана на рис. 9.
    Человечество начало расселяться по материкам из Африки примерно 100 тыс. лет тому назад. Анализируя пути и сроки миграций, отметим две интересные детали. Первая касается заселения Австралии примерно 50-60 тыс. лет тому назад. Как следует из модели горячей Земли [Кузнецов, 1990], в это время в Австралию можно было перебраться практически по суше. Вторая деталь, аналогичная первой, относится к переселению наших предков через Берингов пролив, который, как сейчас известно, образовался сравнительно недавно, во время т.н. «Великого потопа», в момент таяния ледников сразу после экскурса Гетеборг, 15 тыс. лет тому назад. Именно поэтому последний срок переселения предков на Американский материк датируется временем этого экскурса.

    Почему Африка?
    Один из принципиальных вопросов из области проблем эволюции человека заключается в том, почему местом рождения современного человека является Африка? Почему все попытки найти следы возникновения (но не миграции) гомо сапиенс на других континентах оканчивались безрезультатно? Почему первобытные люди стали расселяться из Африки? Почему именно в Африке находят следы генетических мутаций многих других биологических видов?
    Ответом на эти вопросы было бы доказательство того, что именно в Африке радиационный фон в период инверсий и экскурсов был наибольшим, значительно превышающим фон на других континентах. Обратимся к опубликованным данным по поведению геомагнитного поля в периоды одних и тех же инверсий и экскурсов, записанных в осадках или вулканических извержениях, произошедших в различных регионах Земли.
    Авторы [Hartl, Tauxe, 1996] показали, что уменьшение модуля поля в момент инверсии Брюнес-Матуяма и предшествующего инверсии экскурса Хурамильо, было различным для различных регионов. Пробы брались в районах расположения базальтов, излившихся на дно океанов вблизи Индонезии (0., 160.E) и западного берега Африки (0., 20.W). В первом случае уменьшение модуля поля не превышало 1/10 от его нормальной величины, во втором, - понижение модуля было большим, не менее 1/30 от нормального значения. Эти данные подтверждаются другими аналогичными наблюдениями. Так, например, в [Oda, et al., 2000] показано, что в момент этой инверсии в базальтах, излившихся в районе острова Барнео (7. N, 122.E), модуль поля уменьшился примерно в 5-7 раз от его нормальной величины. Аналогичное по величине уменьшение было зафиксировано вблизи побережья Калифорнии [Heider, et al., 2000]. Значительное понижение модуля было зарегистрировано вблизи западного побережья Африки [Yamazaki, Oda, 2001]. Авторы зарегистрировали уменьшение модуля геомагнитного поля в периоды инверсии Брюнес-Матуяма и экскурса Хурамильо, не менее чем в сто раз.
    Приведенные данные по поведению модуля поля в моменты инверсий можно считать подтверждением теории дрейфа магнитных полюсов в моменты инверсий и экскурсов. Согласно этой теории дрейф полюсов происходит по вполне определенным траекториям, на которых располагаются глобальные магнитные аномалии [Kuznetsov, 1999]. В момент времени инверсии (экскурса), когда поле дипольного источника становится близким к нулю, собственное поле глобальных магнитных аномалий ещё сохраняет свое прежнее значение. Поле дипольного источника возрастает от нулевого значения со знаком, обратным предыдущему. Это приводит к аннигиляции поля дипольного источника и поля аномалии. Так происходит смена полярности поля на выделенных трассах. В тех районах, где влияние аномалий не сказывается, например, в Африке, модуль поля во время инверсий и экскурсов становится практически равным нулю. Таким образом, палеомагнитные данные однозначно показывают, что в момент инверсии, – модуль геомагнитного поля в Африке уменьшается значительно больше (в 100 и более раз), по сравнению с другими регионами (Азией, Австралией, Америкой), в которых модуль поля уменьшается не более чем в 10 раз (рис. 10, 11).

Рис. 10. Уменьшение интенсивности геомагнитного поля в период инверсии Брюнес-Матуяма (DIP 2) и предшествующего инверсии экскурса Хурамильо (DIP 1) [Hartl, Tauxe, 1996]. Черными точками и линиями показаны места взятия проб.

Рис. 11. Изменение относительной палеоинтенсивности геомагнитного поля в период инверсии Брюнес-Матуяма, по данным образцов [Yamazaki, Oda, 2001], взятых на западном побережье Африки (20º S, 10º E).

    Рост уровня радиации при уменьшении модуля геомагнитного поля

    Построим ориентировочную, феноменологическую зависимость радиационной дозы D от величины модуля геомагнитного поля В. Очевидно, что в момент инверсии (экскурса), когда модуль поля значительно уменьшается, величина корпускулярного потока, попадающего на Землю, возрастает, иначе, увеличивается уровень радиации Земли. В целях упрощения оценок, будем полагать, что приходящая на Землю радиация (в зивертах) биологическими объектами, обитающими на Земле, полностью поглощается, при этом поглощенная доза (в греях) точно равна уровню радиации (в зивертах). Такое допущение, в частности, означает, что радиационный фон ГКЛ* (равный на поверхности Земли ~ 0.5×10-3 Зв) эквивалентен дозе (~ 0.5×10-3 Гр). Основанием к такому допущению служит то обстоятельство, что один зиверт, и один грей, – оба равны 10эрг/г.
    При построении зависимости: «радиационная доза – модуль геомагнитного поля» учтем величины общепринятых значений дозы. Будем считать, приближенно, что при уменьшении модуля геомагнитного поля в 100 раз, радиационная доза возрастает, по крайней мере, не менее чем в 100 раз. В действительности, увеличение дозы может быть даже больше. Докажем это утверждение. Энергия частиц, отклоняемых геомагнитным полем Е примерно пропорциональна величине геомагнитного поля В: Е ~ В. На заряженную частицу, попадающую в магнитное поле, как известно, действует сила Лоренца F = Z evB, равная центробежной силе mv2/R, иначе: mv = Z evR. Переходя к более удобным единицам, получаем: E = 300 ZBR, где: E – энергия частицы в МэВ, Z – заряд частицы, B – индукция магнитного поля в Тл, R – радиус кривизны траектории частицы в м, е – заряд электрона, v – скорость частицы, m – её масса.
    Принято считать поток космических лучей (КЛ) величиной фрактальной. Это означает, что число частиц потока КЛ N, обладающих энергией Е: N(E) ~ Е-d, где 1 < d < 2, d – фрактальная размерность. Учет этого обстоятельства позволяет ориентировочно оценить, как будет возрастать радиационная доза, при уменьшении модуля геомагнитного поля. Например, если модуль поля уменьшится в период инверсии в 100 раз, то доза может увеличиться даже больше чем в 100 раз, в пределе, в 10 000 раз. Докажем возможность такой оценки. Как было показано, чем меньше величина магнитной индукции, тем частицы меньшей энергии способны преодолевать защитную магнитную оболочку Земли: Е ~ В. Это соответствует тому, что плотность потока КЛ, попадающего на Землю, возрастает. Доза ионизирующего излучения на поверхности Земли D определяется плотностью потока частиц Р, коэффициентом передачи энергии L и временем действия ионизирующего излучения t: D = PLt. Очевидно, что если параметры Lt – не меняются, то плотность потока Р ~ N(Е), следовательно, и D ~ N(Е). Учитывая принятое нами ранее N(E) ~ Е-d, где 1 < d < 2, то и доза D ~ В-d. Т.о. мы получили зависимость, показывающую, что уменьшение величины геомагнитного поля приводит к росту дозы ионизирующего излучения. Речь идет пока только об эффекте уменьшения отклонения заряженных частиц при уменьшении величины магнитной индукции Земли. Если учесть, что при этом будут разрушаться радиационные пояса, то поток заряженных частиц на Землю возрастет ещё больше, что приведет к ещё большему возрастанию дозы ионизирующего излучения.

Рис.12. Зависимость радиационной  дозы (D) от величины модуля геомагнитного поля (B).

    Фрактальная размерность d, согласно нашей модели, может меняться от 1 до 2. При этом радиационная доза D, в зависимости от величины В, может меняться от D ~ В (линия 1 – 3 на рис. 16) до D ~ В-2 (линия 2 – 4). На этом рисунке, на шкале lg D (в зивертах/год) отмечены три характерных значения дозы: фон ≈ 2 - 3 мЗв; доза риска ≈ 60 мЗв; доза летального исхода ≈ 6 - 8 зиверт/год.
    Сравним величину дозы, приходящейся на два различных региона, в одном из которых модуль геомагнитного поля в период инверсии уменьшился в 10 раз (Америка, Азия), с другим, в котором поле уменьшилось в 100 раз. Предположим, что величина фрактальной размерности d ≈ 1.4. Надо сказать, что такое значение величины d характерно для природных процессов, имеющих фрактальный характер (синяя линия на рис. 12). Будем рассматривать область значений, при которых радиационная доза больше дозы риска. При этом оказывается, что в Америке и Европе доза риска (начало генетических мутаций) вообще не будет достигнута, в то время как в Африке доза может быть порядка зиверт/год. Известно, что при дозе, большей, чем 200 мЗв/год, преобладает массовая гибель клеток. Приведенные оценки показывают, что радиационная доза может сильно отличаться для различных регионов мира при едином, общем для Земли, явлении инверсии или экскурса.

    Заключение
    В течение последних 10 – 20 лет учеными получены новые данные по изменениям климата и эволюции животного мира и, в значительной степени, – эволюции человека, происходивших на протяжении сотен тысяч и миллионов лет, предшествующих современному периоду. Полученные новые данные, как правило, находились в противоречии старым, привычным и устоявшимся догмам.
    Повторяемость оледенений на Земле с примерной периодичностью в 100 тыс. лет стимулировала, в своё время, создание теории вариаций климата Миланковича, согласно которой климатические изменения на Земле являются откликом на вариации в её орбите. Причина вариаций, происходящих с основными периодами 19, 23 и 41 тыс. лет, связана с возмущениями орбиты Земли за счет её эксцентриситета (периоды: 95, 136 и 413 тыс. лет), прецессии (19 и 23 тыс. лет) и наклона плоскости эклиптики. Из теории Миланковича следует, в частности, что изменения климата на Земле должны происходить в её северном и южном полушариях – в противофазе. При изучении кернов льда, извлеченных в Антарктиде и Гренландии, показано практически полное совпадение данных по синхронному изменению климата в обоих полушариях. Имеется достаточно много других данных, противоречащих теории Миланковича [Большаков, 2001].
    Результаты, достигнутые в антропологии и генетике, так же как и в случае с климатом, оказываются несовместимыми с представлениями об эволюции жизни на Земле вообще и эволюции человека, в частности. Генетики имеют веские доказательства того, что не существует единого генетического «дерева», на котором можно было бы найти «ветку», ответственную за современного человека и, более того, определить другую «ветку», на которой выросла наша, человеческая. Сенсационными оказались открытия генетиков по поводу обнаружения «Африканской Евы» – нашей прародительницы. в то же время такой вопрос, как разделение человечества на расы, всё ещё объясняется замкнутостью популяции. Хотя каждому и так очевидно, что, сколь долго ни изолируй европейцев в Африке, они всё равно не станут неграми.
    В настоящей работе показано, что экскурсы геомагнитного поля совпадают с периодами резкого потепления климата и исчезновения пылевой компоненты в антарктическом и гренландском льдах. Как было показано в работе, эти совпадения не случайны. Наличие экскурсов является причиной изменений, происходящих на поверхности Земли. Можно предположить, что в периоды, соответствующие увеличенной концентрации пыли, на Земле было не только холодно, но и не видно Солнца, и жизнь на Земле, надо думать, не была комфортной. Радиационный фон на поверхности Земли в периоды оледенений был низким и, по-видимому, не было причины для генетических мутаций. Эволюция биоты происходила крайне медленно. Но вот, в ядре Земли происходит смена режима работы фазового перехода. С изменением направления фазового перехода меняется полярность геомагнитного поля. Земля на некоторое время теряет свою защитную оболочку, радиация достигает её поверхности, вызывая, с одной стороны, потепление климата и, с другой, - повышение радиационного фона. Как следует из нашей модели, потепление климата связано с разрушением пылевого аэрозольного стратосферного слоя, а проникновение ионизирующего излучения в атмосферу Земли может значительно (в сотню раз) увеличить её радиационный фон.

    Литература
    - Архипов С.А., Волкова В.С., Гнибиденко З.Н., Орлова Л.А. «Палинология, хронологи и тонкая структура геомагнитного поля голоценовых отложений юга Западной Сибири» // ДАН 2000. Т. 372. С. 204-207.
    - Бердоносов С.С., Сапожников Ю.С. «Ионизирующее излучение и окружающая среда» // «Соросовский образовательный журнал». 2001. Т. 7, № 2. С. 40-46.
    - Большаков В.А. «Новая концепция астрономической теории палеоклимата: шаг вперед после двух шагов назад» // «Физика Земли». 2001. № 11. С. 50-61.
    - Вадковский В.Н., Гурарий Г.З., Мамиконьян М.Р. «Анализ процесса смены знака геомагнитного поля» // «Изв. АН СССР. Физика Земли». 1980. № 7. С. 55-69.
    - Вернов С.Н., Савенко И.А., Шеврин И.И. и др. «Внешний радиационный пояс Земли на высоте 320 км» // ДАН СССР. 1961. Т. 140, № 4. С. 787-790.
    - Герасимова Н. В., Блинов Б. К., Марченко Т. А. и др. «Чернобыльская катастрофа. Итоги и проблемы преодоления ее последствий в России 1986-2001». 2001.
    - Головков В.П. «Память о катастрофах» // «Земля и Вселенная». 1978. №5. С. 52-56.
    - Гуськов Е.П. «Генетика, радиация и здоровье» - http://www.eco-pravda.km.ru/science/iar15s3.htm
    - «Физика Земли и Солнечной системы» / Кузнецов В.В. Новосибирск. 1990.
    - «Физика земных катастрофических явлений» / Кузнецов В.В. Новосибирск. Наука. 1992.
    - Марков М.Н., Мустель Е.П. «Пространственно-временные эффекты солнечно - земных связей в тропосфере и термосфере» // «Астрономический журнал». 1983. Т. 60. С. 417-421.
    - Мернер Н.А. «Обмеление моря. Засухи и вымирание млекопитающих». С. 388-393; «Эвстазия, изменение геоида и взаимодействия многих геофизических факторов». С. 394-412. «Катастрофы и история Земли». Под ред. У.Берггрена и Дж. Ван Кауверинга. М.: Мир. 1986.
    - Монин А.С., ШишковЮ.А. «Климат, как проблема физики» // УФН 2000. т. 170. с. 419-445.
    - «Введение в геомагнетизм» / Паркинсон У.. М.: «Мир». 1986. 527 с.
    - Петрова Г.Н., Сперантова И.Б. «Напряженность поля во время инверсии» // В сб. «Тонкая структура геомагнитного поля». М. ИЗМИРАН. 1986. С. 33-44.
    - Петрова Г.Н., Поспелова Г.А. «Экскурсы геомагнитного поля» //»Земля и Вселенная». 1992. № 3. С. 3-7.
    - «Геологическое развитие Земли в докембрии» /Салоп Л.И. Л.: «Недра». 1982. 460 с.
    - Самнер Д., Ху Х., Вудворд А. «Медицинские последствия ионизирующей радиации» // Бюллетень «Гражданская инициатива». 1999. № 3(4) - www.CSGI.ru/gi/gi4/06.htm
    - Aldahan A., Possnert G. «Geomagnetic and climatic variability reflected by 10Be during the Quaternary and late Pliocene» //Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30. doi: 10.1029/2002GL016077.
    - Bassinot F., Labeyrie L., Vincent E., et al.» The astronomical theory of climate and the age of the Brunhes-Matuyama magnetic reversal» // «Earth Planet». Sci. Lett. 1994. V. 126. P. 91-108.
    - Brunet M, Guy F., Pealbeam D., et al. «A new hominid from upper Miocene of Chad, Central Africa»// «Nature». 2002. V. 418 P.145-151.
    - Cann R.L., Stoneking M., Wilson A.C. «Mitochondrial DNA and human evolution» // «Nature». 1987. V. 325. P. 31-36.
    - Cavalli-Sforza L.L., Feldman M.W. «The application of molecular genetic approaches to the study of human evolution» // «Nature Genetics». 2003. V. 33. P. 266-275.
    - Chave A.D., Denham C.R. «Climatic changes, magnetic intensity variations and fluctuations of the eccentricity of the Earth’s orbit during the past 2,000,000 years and a mechanism which may be responsible for the relationship – a discussion» // «Earth planet». Sci. lett. 1979. v. 44. p. 150-152.
    - Chou H.H., Hayakawa T., Diaz S., et al. «Inactivation of CMP-N-acetylneuraminic acid hydroxylase occurred prior to brain expansion during human evolution» // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002. V. 99, № 18. P. 11736-11741.
    - Doake C.S.M. «A possible effect of ice ages on the Earth’s magnetic field» // «Nature». 1977. V. 267 P. 415-417.
    - Doake C.S.M. «Climatic change and geomagnetic field reversals: a statistical correlation» // «Earth Planet». Sci. Lett. 1978. V. 38. P. 313-318.
    - Foley R. «The context of human genetic evolution» //Genome Res. 1998. V. 8, № 4. P. 339-347.
    - Forster L., Forster P. et al. «Natural radioactivity and human mitochondrial DNA mutations» //PNAS. 2002. V. 99, № 21. P. 13950-13954.
    - Frank M., Schwarz B., Baumann S., et al. «A 200 kyr record of cosmogenic radionuclide production rate and geomagnetic field intensity from 10Be in globally stacked deep-sea sediments» // «Earth Planet». Sci. Lett. 1997. V. 149. P. 121-129.
    - Gagneux P., Wills C, Gerloff U., et al. «Mitochondrial sequences show diverse evolutionary histories of African hominoids» //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. V. 96, №9. P. 5077-5082.
    - Glassmeier K.-H., Neuhaus A., Vogt J. «Space Climatology. Invited presentation». Alpach Summer School 2002.
- Glazko G.V., Nei M. «Estimation of Divergence Times for Major Lineages of Primate Species» //Mol. Biol. Evol. 2003. V. 20, № 3. P. 424-434.
    - Hartl P., Tauxe L. «A precursor to the Matuyama/Brunhes transition-field instability as recorded in pelagic sediments» //»Earth Planet». Sci. Lett. 1996. V. 138. P. 121-135.
    - Hawks J., Hunley K., Lee S-H., Wolpoff M. «Population Bottlenecks and Pleistocene Human Evolution».// «Molecular Biology and Evolution». 2000. V. 17. P . 2-22.
    - Horai S., Hayasaka K., Kondo R., et al. «Recent African Origin of modern humans revealed by complete sequences of hominoid mitochondrial DNAs» //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. V. 92. P. 532-536.
    - Huelsenbeck J.P., Imennov N.S. «Geographic origin of human mitochondrial DNA: accommodating phylogenetic uncertainty and model comparison» //Syst. Biol. 2002. V. 51, № 1. P. 155-165.
    - Imbrie J., Imbrie J.Z. «Modeling the climatic response to orbital variations» // «Science». 1980. V. 207. P. 943-953.
    - «Reversals of the Earth’s magnetic field» / Jacobs J.A. Second Edition. Cambridge Univ. Press 1994.
    - Jorde L.B., Bamshad M., Rogers A.R. «Using mitochondrial and nuclear DNA markers to reconstruct human evolution» //Bio Essays. 1998. V. 20, № 2. P. 126-136.
    - Kuznetsov V.V. «A model of virtual geomagnetic pole motion during reversals» // Phys. Earth Plan. Inter. 1999. V. 115. P. 173-179.
    - McDougall, I.; Brown, F. H.; Cerling, T. E.; Hillhouse, J. W. «A reappraisal of the geomagnetic polarity time scale to 4 Ma using data from the Turkana Basin, East Africa» // Geophys. Res. Lett. 1992. V. 19, № 23. P. 2349-2352.
    - Oda H., Shibuya H., Hsu V. «Palaeomagnetic records of the Matuyama/Brunhes polarity transition from ODP Leg 124 (Celebes and Sulu seas) //Geophys. J. Int. 2000. V. 142. P. 319-338.
    - Opdyke N.D., Kent D.V., Lowrie W. «Details of magnetic polarity transitions recorded in a high deposition rate deep sea core» // «Earth Planet». Sci. Lett. 1973. V. 20. P. 315-324.
    - Oyama K.J., Schlegel K. «Anomalous electron temperatures above the South American magnetic field anomaly» // Planet Space Sci. 1984. V. 32. P. 1513-1522.
    - Petit J. R., Jouzel J., Raynaud D., et al. «Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica» // «Nature». 1999. V. 399. P. 429-436.
    - Petrova G.N. «Displacement of VGP during reversals» // «Geomagnetic field in Quaternary». Potsdam.
1990. P. 37-42.
    - Petrova G.N., Pospelova G.A. «Excursions of the magnetic field during the Brunhes chron» // Phys. Earth Planet. Inter. 1990. V. 63. P. 135-143.
    - Pinto O. Jr., Gonzalez W.D., Pinto I.R.C., Gonzalez I.L.C., Mendes Jr. O. «The South Atlantic magnetic anomaly: three decades of research» // Journ. Atmos. Terr. Phys. 1992. V. 54. P. 1129-1134.
    - Rampino M.R. «Possible relationships between changes in global ice volume, geomagnetic excursions, and the eccentricity of the Earth’s orbit» // Geology. 1979. V. 7, № 12. P. 584-587.
    - Roca A.L., Georgiadis N., Pecon-Slattery J., O’Brien S.J. «Genetic evidence for two species of Elephant in Africa» // «Science». 2001. V. 293. P. 1473-1477.
    - Robinson C., Raisbeck G.M., Yiou F., et al. «The relationship between 10Be and geomagnetic field strength records in central North Atlantic sediments during the last 80 ka» // «Earth Planet». Sci. Lett. 1995. V. 136. P. 551-557.
    - Rozzi F.V., Castro J.B. «Surprisingly rapid growth in Neanderthals» // «Nature». 2004. V. 428. P. 936-939.
    - Satta Y., Takahata N. «Ancestral haplotype distribution in finite stepping-stone models» // «Molecular Ecology». 2004. V. 13. P. 877-886.
    - Serre D., Langaney A., Chech M., et al. «No evidence of Neandertail mtDNA contribution to Early Modern Humans» // PLoS Biology. 2004. V. 2(3). - http://www.plosbiology.org/archive/1545-7885/2/3/pdf/10.1371_journal.pbio.0020057-S.pdf   
    - Stedman H.H., Kozyak B.W. et al. «Myosin gene mutation correlates with anatomical changes in the human lineage» // «Nature». 2004. V. 428. P. 415-418.
    - Takahata N, Satta Y., Klein J. «Divergence time and population size in the Lineage leading to modern Humans» // «Theoretical population biology». 1995. V. 48, № 2. P.198-221.
    - Takahata N., Satta Y. «Evolution of the primate lineage leading to modern humans: Phylogenetic and demographic inferences from DNA sequences» // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94, № 9. P. 4811-4815.
    - Takahata N., Lee S., Satta Y. «Testing Multiregionality of Modern Human Origins» // «Molecular Biology and Evolution». 2001. V. 18. P. 172-183.
    - Uffen R.J. «Influence of the Earth’s core on origin of life» // «Nature». 1963. V. 198. P. 143-144.
    - Vigilant L., Stoneking M, Harpehding H, et al. «African populations and the evolution of human mitochondrial DNA» // «Science». 1991. V. 253. P. 1503-1507.
    - Vimeux F., Cuffey K. M., Jouzel J. «New insights into Southern hemisphere temperature changes from Vostok ice cores using deuterium excess correction» // «Earth Plan». Sci. Lett. 2002. V. 203. P. 829-843.
    - Watkins N.D., Goodel H.G. «Geomagnetic polarity change and faunal extinction in the southern ocean» // «Science». 1967. V. 156. P. 1083-1087.
   - Wollin G., Ericson D.B., Ryan B.E. «Magnetism of the Earth and climatic changes» // «Earth Planet». Sci. Lett. 1971. V. 12. P. 175-183.
    - Wollin G., Ryan W.B.F., Ericson D.B. «Climatic changes, magnetic intensity variations and fluctuations of the eccentricity of the Earth’s orbit during the past 2,000,000 years and a mechanism which may be responsible for the relationship» // «Earth Planet». Sci. Lett. 1978. V. 41. P.
395-397.
    - Wood B. «Palaeoanthropology: Hominid revelation from Chad» // «Nature». 2002. V. 418. P. 133-135.
    - Worm H.-U. «A link between geomagnetic reversals and events and glaciations» // «Earth Planet». Sci.Lett. 1997. V. 147. P. 55-67.
    - Yamazaki T., Oda H. «A Brunhes- Matuyama polarity transition record from anoxic sediments in the South Atlantic (Ocean Drilling Program Hole 1082C)» // «Earth Planets Space». 2001. V. 53. P. 817-827.

    Приложение:
    1.
    Фигура 1. Карта мировых магнитных аномалий в проекции Меркатора и с полюсами в стереографической проекции. Аномальное поле показано на высоте 5 километров выше эллипсоида WGS84. Поверхностные компиляции -  и от океанографических данных, и от спутниковых данных, различимы посредством штриховки, а их распределение показано на шкале, включенной в пределы карты. Наконец, показан полный набор данных с использованием естественного цветового масштаба (красный = высокое значение, синий = низкое) с вспомогательным эффектом штриховки, используя искусственное освещение. Белые линии на карте показывают недифференцированные тектонические элементы и включают горные хребты, зоны разломов и борозд. Первоначальная карта - в масштабе 1:50 миллионам(Purucker, M. E. (2007), Magnetic Anomaly Map of the World, Eos Trans. AGU, 88(25), 263). http://www.agu.org/pubs/eos-news/supplements/2007/25-263.shtml
    2. Аномалии магнитного поля Земли.  http://blower.mylivepage.ru/2709/7288»(Материал Nikkro).

    [Комментарий Федора Дергачева:

    Исследование В.В. и Н.Д Кузнецовых, присланное Nikkro, просто великолепно. Впечатляет и список использованной литературы. Затронут даже не решенный наукой вопрос о происхождении человеческих рас, что я могу только одобрить: «такой вопрос, как разделение человечества на расы, всё ещё объясняется замкнутостью популяции. Хотя каждому и так очевидно, что, сколь долго ни изолируй европейцев в Африке, они всё равно не станут неграми».
    Не вижу необходимости подвергать сомнению факты и выводы данной статьи. Тем не менее, хочу сделать несколько важных замечаний.

    По мнению авторов, воздействие радиации, увеличившееся при уменьшении магнитного поля Земли, привело сотни тысяч и миллионы лет назад к мутациям, оказавшим благоприятное воздействие на эволюцию человекообразных обезьян, итогом чего стало появление Человека Разумного. Возможно, аналогичные мутации при предстоящей переполюсовке магнитного поля Земли приведут к еще более радикальному преобразованию современного человека. Не исключаю, что далекие потомки воспримут этот факт весьма положительно. Все дело в цене вопроса для современников этого «хирургического процесса».
    Смертность среди первобытных людей была колоссальной, до старости практически не доживал никто – это общее место, не вызывающее возражений. И когда в течение ста лет переполюсовки (инверсии) магнитного поля Земли эта смертность увеличивалась в разы, это не было очень заметно. Были периоды, когда человеческая популяция была на грани полного уничтожения – и ничего, люди все-таки выжили.
    Другое дело сейчас. Массовая смертность от облучения в районах эпидемий и стихийных бедствий (Африка, Азия) может быть, и будут восприняты населением «философски». Но в благополучных Европе и Северной Америке реакция населения на гибель сотен миллионов, думаю, будет иной (см. Ф.Д. «Прокляты и забыты», часть 4. «Отступление второе»). И возможность прогрессивных мутаций «человека разумного» будет воспринята не как утешение, а, скорее, как издевательство. 
    А, может быть, нужно смотреть с другой точки зрения, и во имя будущего гибель сотен миллионов или даже миллиардов людей – «необходимое зло», с которым приходится мириться? Но оказалось, что не все так просто…]

    Актуальная подборка ссылок  о геомагнитном поле:

    1. «Магнитное поле Земли исчезло» http://earth-chronicles.ru/news/2011-09-26-8400
    2. «Брешь в магнитосфере может убить Землю в следующем году» http://planeta.moy.su/blog/bresh_v_magnitosfere_mozhet_ubit_zemlju_v_sledujushhem_godu/2011-09-18-6785
    3. «Через год Земля может превратиться в Марс» («дыры» в магнитосфере).
    4. «Брешь в магнитосфере» http://blogs.mail.ru/mail/vikastar001/3BE46D5DB703EC58.html (даны ссылки на сайты НАСА).
    5. «Коллапс магнитного поля Земли 4-5 июня 2011»  http://video.mail.ru/mail/pugachev_sergei/Earth/43.html
    6. «Our Magnetosphere is constantly collapsing now, even as we are getting hit hard. The magnetic field once again balled up, yet the Earth got hit with a CME as it was balled up. Our magnetic field is weakening. But it is collapsing more and more now». http://www.youtube.com/watch?v=6ezz14ZeTFI
    Федор Дергачев «Земля и Вселенная». Часть 5. «Солнечная система непригодна для проживания?» http://artefact-2007.blogspot.com/2011/10/5.html

4 комментария:

  1. Круги по воде от artefact-2007.blogspot.com

    Отрывок из статьи (есть гиперссылка на источник) опубликован на сайте -

    "Земля и Вселенная: «Влияние космического излучения и вековых вариаций геомагнитного поля на климат и эволюцию жизни на Земле»" http://earth-chronicles.ru/news/2011-09-23-8257

    ОтветитьУдалить
  2. "2012: Смена магнитных полюсов происходит во все (геологические) времена..." (7 мая 2012 года). http://www.astrogorizont.com/content/read-Cmena_polyucov

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. "Современная теория, напомним, объясняет появление геомагнитного поля конвекцией в жидком металлическом внешнем ядре. Хотя изменения направления поля и не должны быть регулярными, обнаруженные геофизиками колебания частоты этих событий всё равно удивляют своей амплитудой. Скажем, в последние 10 миллионов лет магнитные полюса менялись местами более 40 раз, тогда как в меловом периоде, приблизительно 120 млн лет назад, одно направление поля продержалось около 40 млн лет.

      По мнению авторов, на частоту инверсии влияет процесс передачи тепла от ядра к мантии (если тепловой поток неравномерен, вероятность перестановки полюсов увеличивается). Самым важным фактором французы считают широтную асимметрию: когда в Южном полушарии тепло выводится в мантию намного быстрее или медленнее, чем в Северном, поле становится особенно нестабильным..." (25 октября 2011 года, 21:30). http://compulenta.computerra.ru/zemlya/geologiya/642179/

      Удалить
  3. 41000 лет назад произошло полное и быстрое изменение геомагнитного поля

    "Магнитные исследования Научно-исследовательского геофизического центра наук о Земле (GFZ) осадочных кернов из Черного моря показывают, что в течение этого периода, в течение последнего ледникового периода, компас на Черном море указывал на юг вместо севера.

    Кроме того, данные, полученные исследовательской группы сформированной вокруг исследователя из GFZ д-ра Норберта Nowaczyk и профессора Хельге Arz, вместе с дополнительными данными других исследований в Северной Атлантике, южной части Тихого океана и на Гавайях, доказали, что это изменение полярности привело к глобальным событиям. Их результаты опубликованы в последнем номере научного журнала Earth and Planetary Science Letters.

    Примечательно то, что скорость обращения: «геометрии поля обратной полярности, с силовыми линиями, указывая в противоположном направлении по сравнению с конфигурацией сегодняшнего длилось всего около 440 лет, и она была связана с напряженностью поля, и составляла только четверть от напряженности сегодняшнего магнитного поля ", объясняет Норберт Nowaczyk. "Фактическое изменение полярности длилось всего 250 лет. С точки зрения в геологическихмасштабах времени, то есть очень быстро." В течение этого периода, поле было еще слабым, лишь 5% от напряженности поля сегодня. Как следствие, Земля почти полностью потеряла свою защиту от жесткого космического излучения, что привело к значительному повышению радиационного облучения.

    Об этом свидетельствуют пики радиоактивного бериллия (10 Be) в кернах льда, датируемые тем периодом времени, из Гренландии. Присутствие10 Be, а также радиоактивного углерода (14 C) вызвано столкновением протонов высокой энергии из космоса с атомами атмосферы.

    Об изменениях полярности, которые находят в настоящее время в намагниченности осадков Черного моря уже былоизвестно в течение 45 лет. Впервые она была обнаружена после анализа намагниченность несколько потоков лавы в районе села Laschamp около Клермон-Ферран в Центральном массиве, который значительно отличался от сегодняшнего направления геомагнитного поля. С тех пор этот геомагнитной особенность известна как «Laschamp событий.

    Тем не менее, данные Центрального массива представляют собой лишь какой-то момент показания геомагнитного поля во время последнего ледникового периода, в то время как новые данные от Черного моря дают полное изображение изменчивости геомагнитного поля на высоком временном разрешении". (18 октября 2012 года). http://earth-chronicles.ru/news/2012-10-18-32817

    На английском: http://wvoutpost.com/2012/11/16/brief-reversal-of-the-geomagnetic-field-climate-variability-and-a-super-volcano/

    ОтветитьУдалить