3.2. ГРАВИТАЦИЯ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР ЭВОЛЮЦИИ

Роль силы тяжести для живых организмов по-настоящему была оценена только после исторического, эпохального события-начала космической эры и первого полета человека в Космос. По достоинству были тогда оценены труды и высказывания основоположника современного естествознания В. И. Вернадского и отца космонавтики К. Э. Циолковского о важности гравитации для живых организмов на Земле [Вернадский В. И., 1975; Циолковский К. Э., 1985]. В последующие годы в изучение биологической роли гравитации большой вклад внесли многие ученые [см. Белкания Г. С., 1982]. Важное значение имеют исследования П. А. Коржуева (1971), выявившего специфическую роль силы тяжести для позвоночных животных.

Среди исследователей биологической роли гравитации П. А. Коржуев впервые обратил внимание на большое различие у представителей разных групп животных в обеспеченности организма гемоглобином. Он показал, что переход из воды на сушу вызывает резкое увеличение количества крови и гемоглобина (в расчете на массу тела животного) у высших представителей позвоночных по сравнению с таковыми у первичных позвоночных. Например, у хрящевых и костистых рыб имеется соответственно 1,1 и 1,8 г/кг гемоглобина, у птиц-10,2 г/кг и млекопитающих-12,1 г/кг. Ученый объяснил эти различия разным действием гравитации на организмы, находящиеся в водной и воздушной среде: в воде из-за действия выталкивающей силы затрачивается меньше энергии на поддержание и передвижение тела, чем у наземных животных. На основе этих данных был сделан вывод о том, что обеспеченность гемоглобином является косвенным показателем энергетического обмена организма.

Было выяснено также, что синтез гемоглобина у водных животных происходит в селезенке и почках, а у наземных животных — не только в костном мозге, как считалось ранее, а во всем скелете. Эта особенность синтеза гемоглобина у наземных животных обусловлена неодинаковой нагрузкой на различные части скелета в связи с преодолением сил гравитации при передвижении животных, поэтому скелет стал органом кроветворения. Таким образом, гемопоэтическая функция скелета оказала решающее влияние на всю эволюцию наземных позвоночных животных.

Из приведенных данных следует, что органы кроветворения эволюционно тесно связаны с гравитацией и ее изменением. Поэтому можно предполагать, что и в настоящее время эти органы находятся под контролем гравитации. Современные космические исследования выявили еще одну весьма важную особенность влияния гравитации на организм человека-тесную связь обмена кальция в костях и гравитации. В условиях невесомости резко возрастает выход кальция из тканей, особенно из костей [Смитт А. Г., 1975; Wunder С. С., Duling В., Bengele Н. 1968; Gordon S. A., Cohen M. J. 1971; Hideg J., Gazenko O., 1981]. Это обусловлено нарушением процессов связывания кальция, в земных условиях контролируемых

00

тационным полем. Не исключено, что гравитационное поле Земли влияет на молекулы кальция в оболочках и мембранах клеток, изменяя каким-то образом силу и прочность связей межмолекулярного и молекулярного взаимодействия. Имеются данные, указывающие на то, что в структуре клеточных мембран ионы кальция входят в состав лабильного кальциевого гексоаквакомплекса [Кисловский Л. Д., 1971, 1982], и, возможно, гравитационное поле через этот комплекс действует на организм. Вообще следует отметить специфическую связь обмена ионов кальция с гравитацией. Например, у растений кальций тоже играет важную роль в явлениях гравиостимуляции, гравиорецепции и геотропических реакциях [Slocurn D., Ro- ux S. J., 1983; Halsted Th. W., Scott T. K., 1984; Dauwalder M. et al" 1985].

Следует отметить, что описанные выше связи с гравитацией касались лишь ее постоянной составляющей-ускорения силы тяжести, равного на Земле 982,04 см/с". Наше основное внимание привлечено к тем ничтожным изменениям силы тяжести, которые возникают за счет возмущающего действия приливообразующей силы Луны и Солнца. Сейчас уже прочно утвердилось мнение, что"…гравитация действует на все организмы и под ее влиянием проходило становление и развитие жизни на Земле. Полагается, что гравитационное воздействие сыграло существенную роль в формировании ряда физиологических систем организмов" [Гречко Г. M., Машинский А. Л., 1976]. Вопрос состоит лишь в том, чтобы выяснить, сказываются или нет ничтожные по своей абсолютной величине постоянно действующие изменения силы тяжести, происходящие под влиянием лунно-солнечной приливообразующей силы, на процессах в организме человека.