איך יש ריח של השדה האלקטרומגנטי

במאמר זה נדבר על "מקלטים" חיים של השדה האלקטרומגנטי, על אילו גלים אלקטרומגנטיים למדו לתפוס בתהליך האבולוציה של יצורים חיים ואיזה סוג של "מכשירים" יש להם לצורך זה.

גלים אלקטרומגנטיים מחלחלים אלינו. הספקטרום שלהם רחב: מקרניים באורך גל של פחות מ 10 - 13 מ 'לגלי רדיו שאורכם נמדד בקילומטר. עם זאת, יצורים חיים לתהליכים פוטוביולוגיים משתמשים רק בפס צר של הספקטרום האלקטרומגנטי בין 300 ל 900 ננומטר.

האטמוספרה של כדור הארץ מתנתקת, כפילטר, גלים אלקטרומגנטיים מסכני חיים מהמאורה שלנו. קרניים קצרות מ- 290 ננומטר, אולטרה סגול קשה, נכלאות בשכבות העליונות של האטמוספירה על ידי אוזון, והקרינה הרוחשת הגלים הארוכה נספגת על ידי פחמן דו חמצני, אדי מים ואוזון.

בתהליך האבולוציה הופיעו "בעלי חיים" בבעלי חיים רבים ואפילו בצמחים, הלוכדים קרניים בין 300 ל 900 ננומטר, ביניהם - העיניים. גלים אלקטרומגנטיים באזור זה של הספקטרום נקראו אור. נכון, רק דבורה רואה מ -300 ננומטר, זה אור אולטרה סגול.

אנו, בני האדם, תופסים סגול רק באורכי גל מעל 400 ננומטר, מעבר לגבול של 750 ננומטר, ההשתקפויות האחרונות של האדום נעלמות עבורנו, ואז מתחיל האזור האינפרא אדום, בו רק כמה חיות ליליות ואפילו יצורים מוזרים קטנים רואים אותם - קופים חצי על הדק רגליים, עם כוסות יניקה על האצבעות.

בואו נעבור דרך הספקטרום האלקטרומגנטי הבלתי נראה ונראה אילו "מכשירים" חיים נרכשו במהלך התפתחות היצור כדי לתפוס את השדות הפיזיים הנפוצים ביותר הללו בטבע.

לא משנה כמה אנו בוחנים את האורגניזמים הקטנים ביותר, לא משנה כמה אנו בוחנים את בעלי החיים ובני האדם הגדולים יותר, אנו לא יכולים למצוא קולטנים מיוחדים המקבלים גלי אלקטרומגנטית בתדר רדיו. אנחנו לא מרגישים אותם, למרות שהם משפיעים על מצבו הכללי של אדם. ככל הנראה, תאים חיים עצמם הופכים למקלטים של גלים באורכים שונים. ככל שאורך הגל קצר יותר, הגוף מגיב אליהם בצורה יותר ברורה.

לדוגמא, גלי רדיו באורך מטר גורמים להתרגשות אצל קופים: הם מסובבים את ראשם לכיוון המקור שלהם, מתחילים לחוות התרגשות. יתכן שגלי רדיו מקיימים אינטראקציה עם זרמים חשמליים בנוירונים במוח ובמערכת העצבים ההיקפית.

חלקם חד-תאיים מונחים ביחס לתחנת הרדיו המשדרת לתמונות מסוימות, במיוחד אם זה קרוב אליהם. זה נצפה, למשל, בניסוי עם euglena דגלים ירוקים, המסודרים בסדר קפדני בכיוון האנטנה של משדר הרדיו.

תנודות אלקטרומגנטיות בתדירות נמוכה (3 הרץ) לאחר חשיפה של 30 דקות גורמות לארנבים ניסיוניים להגדיל את הקצב הקליפת המוח ל 8 - 10 הרץ ולהגדיל את משרעת התנודות של נוירוני המוח בערך פעמיים, כלומר עד 70 מיקרו וולט. הפרה כזו של הפעילות החשמלית של המוח בהשפעת שדה אלקטרומגנטי עלול להימשך עד יומיים לאחר החשיפה.

לאנשים גם לא אכפת משדות אלקטרומגנטיים מלאכותיים עם תדר של 10 הרץ, אם כי הם לא חשים אותם. הנה מה שהראתה חוויה מעניינת, שמטרתה הייתה להשוות את הפעילות והקצב החיים של אנשים שנפגעו משדה אלקטרומגנטי ואינם נחשפים אליו.

הניסוי התרחש בחדר תת קרקעי ונמשך חודש. מי שהוקרנו עם גלי אלקטרומגנטיות חלשות לא ידע על כך. אם בדרך כלל, אפילו בחדר חשוך, תקופת הפעילות האנושית נמשכה כ 25 - 26 שעות, אז בהשפעת שדה אלקטרומגנטי התקופה הזו גדלה ל 30 ואפילו 40 שעות, נראה היה לאנשים שזה לוקח כל כך הרבה יום על פני כדור הארץ.בהשפעת שדה אלקטרומגנטי השתנו גם הרכב האלקטרוליטים של השתן ותפקוד הפרשת הכליות של הנבדקים.

אם נפחית בהדרגה את אורך גלי הרדיו, בקרוב נמצא את עצמנו באזור האינפרא אדום, כובש בספקטרום האלקטרומגנטי אזור שבין 700 ל 1600 ננומטר. אלה קרניים תרמיות ממקורות, כמו השמש, תנור אדום-חם, נורה או מדורה. אנו חשים אותם עם קולטני התרמי של עורנו.

כשאנחנו מקרבים את ידנו לאדם או לחתול, נרגיש גם את החום של קרניים אלה. אך אנו בני האדם, בניגוד לבעלי חיים שהטבע ניחן ברדארים מצוינים, אין לנו מכשירי "ראיית לילה" חיים שיכולים לקלוט קרני אינפרא אדום המגיעות מכל הדברים החיים, אפילו מצמחים. אבל מציצת דם, למשל, בכל שעה ביום או בלילה אתה צריך לחפש ולמצוא טרף. עבורם, חשוב יותר אינם קרניים גלויות, אלא אינפרא אדום, המאפשר לך למצוא מרחוק את גופת הקורבנות העתידיים שלך.

באג המיטה הנפוץ ביותר מזהה עצמים עם טמפרטורת גוף במרחק של כמה מטרים. "ההפניה האחרונה" שלו אל העצם מתרחשת ממרחק קרוב יותר - 15 ס"מ. כשמתקרבים אליו, החיידק מניע את "האנטנות" שלו לכל הכיוונים. לאחר שבחר בנקודת יניקה, הוא מסובב את כל הגוף בכיוון שצוין על ידי ה"אנטנות "והולך למקום" פעולות הפיראטים "שלו.

שוקע דם אחר - קרצייה - מצויד ברדאר מתקדם יותר. כשהוא מטפס לקצה עלה של עץ או של שיח, הוא מרים את הרגליים הקדמיות ומתחיל להוביל אותם לכיוונים שונים. על הרגליים ניתן להבחין בתצורות מעוגלות - זהו הרדאר. הם תופסים קרניים כמה מטרים מהמקור. כאשר חיה או אדם בעל דם חם ניגש אליו, הקרצית נופלת עליו ונושכת בראשו בעור.

ידוע חוויה פשוטה ביותר. זה מספיק לאדם להוציא את ראשו מהרכב, שכן קרצייה במרחק של כמה מטרים מזהה אותו ומתחיל לנוע לכיוונו. אם אתה מסיר את ראשך, בזמן שמארז המתכת של המכונית פועל כמסך, או לובש קסדת מתכת, הקרצייה מאבדת אדם, אני מתחיל לנקב את ראשי בבלבול בכיוונים שונים. מראה הראש מהמונית שוב מאפשר לו למצוא את הכיוון הנכון. לכן הרדאר "שודד טייגה" כולל רק בשלבים האחרונים של חיפוש של אדם.

במעמקי האוקיאנוס ישנם גם בעלי חיים רבים המשתמשים ב"מכשירים "של ראיית הלילה. נצנוצי האור האחרונים במים יוצאים בעומק של 200 מ ', והחיים נמשכים בעומק של 10 ק"מ. יצורים מסוימים מדליקים את "הפנסים" הביומלומניים שלהם בחשכת גובה, בעוד שאחרים מעדיפים, בעודם נראים בלתי נראים, להרים אור אינפרא אדום שמגיע מכל הדברים החיים.

דיונונים בים עמוק, בנוסף לעיניהם הרגילות, הדומות מאוד לבני האדם במבנה, יש גם עיניים תרמוסקופיות הלוכדות קרני אינפרא אדום. מבנה העין התרמוסקופית דומה למקובל, ותפיסת הגלוי לנו. שם תוכלו למצוא גם את העדשות, הקרנית והרשתית. רק ברשתית זו קולטנים המותאמים לתפיסת גלי אינפרא אדום, וכך קרני אור רגילות לא יפריעו לקרינה התרמית שמגיעה מחפצים חיים (קרינה, כל עין תרמוסקופית מצוידת במסנן אור מיוחד שמעכב את כל הקרניים למעט אלה אינפרא אדום.

הדבר המעניין ביותר הוא שעיניים תרמוסקופיות ממוקמות על דיונון הזנב. מסובב אותו כמו ראש, הדיונון מחפש בעלי חיים שניתן ליהנות מהם, כמו גם טורפים, אחיהם, למשל, העוסקים לעתים קרובות בקניבליזם. כן, לפעמים כדאי לשים עיניים בזנב, במיוחד ראיית לילה.

בספרו המפורסם "20 שנה באמבטיה", החוקר התת ימי המפורסם ז'ורז 'וו מציין כי בעומק של 5-6 ק"מ, בתהום האוקיאנוס, שם שולטת חושך נצחי, הוא פגש דגים עם עיניים מפותחות, הם שחו עד לנקב הבניין של האמבט, אך כלל לא הגיב לקורה בהירה של זרקור. מדוע אם כן יש להם עיניים? אולי במקרה הזה, רק כדי לראות אור אינפרא אדום ואת כל מי שפולט אותו?

נחשים רעשנים רעילים במיוחד נמצאים באמריקה, ובלבים במרכז אסיה. כשמסתכלים על הנחשים האלה, תוכלו למצוא ארבעה נחיריים על ראשם.מכל צד, אחד תקין והשני גדול. זהו שקע גדול בין העין לנחיריים - מכ"ם, פוסות פנים. נחשים שיש להם שייכים למשפחת הבורות.

כל חור הוא חלל בעומק של 6 מ"מ, ונפתח כלפי חוץ עם פתח בקוטר של כ -3 מ"מ. קרום דק נמתח בתחתית החלל. ניתן למנות עד 1,500 קולטנים תרמיים לכל 1 מ"מ 2 של הממברנה. בעיקרו של דבר, יש לנו עין מיוחדת - מצלמת אינפרא אדום חור. ומכיוון ששדות הפוסות חופפים ודחפי העצבים הנכנסים למוח מנותחים בכללותם, מתעורר מעין חזון סטריאוסקופי שווה, המאפשר לנחש לקבוע במדויק את מיקום מקור החום.

בדיקת דיוק המיקום של מקור נחש לקרינת אינפרא אדום. גם אם עיניה עצומות, נחשף הבור המכה בטרף לא יותר מ -5 מעלות. (כל להיט מסומן על ידי עיגול אפל, על חלוקת אפס - מקור קרינה.)

זהו מבנה פוסות הפנים של הנחש. זוהי למעשה מצלמת חור חור שבה הקרינה האינפרא אדום מתמקדת בקרום של פוסה המכילה מאות אלפי קולטנים. במקרה זה, דופק החום מתורגם לתמונה "גלויה" עבור הנחש.

אוריינטציה של צלפי דגלים בשדה תדר רדיו. בתנאים רגילים, תנועות euglen הן כאוטיות. אם יש מקור לגלי רדיו, הם מכוונים את גופם לכיוון מחולל השדה האלקטרומגנטי.

נראה כי מכ"מים מעשה ידי אדם רגישים יותר מאלו שנוצרו על ידי הטבע. עם זאת, מספיק להשוות בין הגדלים של מכשירים אלה, מכיוון שמתברר כי מעשה ידי האדם רחוק מלהיות טבעי. ברדאר מלאכותי, למראה שאוספת קרני חום לסרט מיוחד מושחר המשנה את ההתנגדות שלו תלוי בטמפרטורה יש קוטר של יותר מ 1 מ '. בניגוד לענק זה עם שתי בורות פנים על ראשו של נחש, שקוטרו נמדד במילימטרים, ותבינו שהמכשיר "החי". »לכל יחידה של שטח תרמו-רגישות רגישים פי כמה אלפים.

בקרב איתורי אינפרא אדום ישנם מכשירים שיכולים לתרגם קרניים בלתי נראות לתמונה גלויה בגלל פלואורסצנט. מנגנון כזה נמצא בעיני עש. קרני אינפרא אדום העוברות במערכת אופטית מורכבת מתמקדות בפיגמנט, אשר תחת השפעת קרינה תרמית מפריח וממיר את התמונה האינפרא-אדום לאור הנראה. "תמונות" גלויות אלה בנויים ישירות בעין הלילית. בלילה הם מוצאים בקלות פרחים הפולטים קרני אינפרא אדום.

איך? הם "מריחים" שדה אלקטרומגנטי בתדירות גבוהה וקובעים את כוח הקרינה על ידי הריח. במקום זאת, הם חשים בריח מלכוד אפילו כמויות קטנות של יונים שנוצרו לאחר חשיפה למולקולות אוויר על ידי צילומי רנטגן. ככל הנראה, רק חולדות יודעות כיצד השדה האלקטרומגנטי "מריח" ...

יורי סימקוב

על פי חומרי כתב העת "נוער טכנולוגיה"

https://electro-iw.tomathouse.com/