Рабочая программа по курсу «Космическая биология»

Целью освоения дисциплины является формирование у студентов – магистрантов представлений, развитых В.И.Вернадским в учении о биосфере, как открытой глобальной организованной суперсистеме, в которой все живое на Земле, включая человека и его сознание, тесно связано с процессами, протекающими в космосе. В задачи учебного курса входит знакомство с физическими условиями космического пространства, закономерностями и возможными механизмами воздействия факторов космической погоды на биологические системы.

• 
  способен к адаптации и повышению своего научного и культурного уровня (ОК-3);
  
• 
  понимает пути развития и перспективы сохранения цивилизации, связь геополитических и биосферных процессов, проявляет активную жизненную позицию, используя профессиональные знания (ОК-4);
  
• 
  способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6).
  
• 
  демонстрирует знание основ учения о биосфере, понимание современных биосферных процессов, способность к их системной оценке, способность прогнозировать последствия реализации социально значимых проектов (ПК-5);
  
• 
  понимает и глубоко осмысливает философские концепции естествознания, место естественных наук в выработке научного мировоззрения (ПК-7);
  
• 
  профессионально оформляет, представляет и докладывает результаты научно-исследовательских и производственно-технологических работ по утвержденным формам (ПК-9);
  
• 
  глубоко понимает и творчески использует в научной и производственно-технологической деятельности знания фундаментальных и прикладных разделов специальных дисциплин магистерской программы (ПК-10);
  
• 
  самостоятельно использует современные компьютерные технологии для решения научно-исследовательских и производственно-технологических задач профессиональной деятельности, для сбора и анализа биологической информации (ПК-13);
  

Знать:

• 
  Физические свойства Солнечной системы, прежде всего, Солнца и гелиосферы, магнитосферы и газовых оболочек Земли.
  
• 
  Солнечно-земные и планетные связи, динамику магнитосферы, процессы возмущения в околоземной плазме и их взаимодействие с другими оболочками Земли.
  
• 
  Закономерности воздействия космической погоды на процессы, протекающие в биосфере.
  

• 
  представлять полученные знания в виде докладов, презентаций, рефератов, статей, научных обзоров.
  

Владеть

• 
  навыками поиска и подбора информации по темам самостоятельной работы.
  

• 
  лекции с применением презентаций и научных фильмов, что облегчает восприятие и понимание темы;
  
• 
  семинары, призванные активизировать усвоение магистрантами теоретического лекционного материала. По каждой теме семинара преподавателем назначаются студент – tutor, в задачи которого входит распределение вопросов для обсуждения и контроль за подготовкой к дискуссии;
  
• 
  собеседования с преподавателем, реализуемые через коллоквиумы и краткие устные опросы, которые позволяют, кроме функции контроля, развить у обучаемых навыки профессиональной речи.
  
• 
  экскурсию в планетарий для прослушивания лекций специалистов-астрономов.
  

1. 
   Древние календарные системы.
   
2. 
   Обсерватории глубокой древности – археоастрономия.
   
3. 
   Приливные и лунные ритмы у живых организмов.
   
4. 
   Влияют ли на нашу жизнь другие тела Солнечной системы? Нерешенные проблемы солнечно-биосферных связей (работы М.и Ф. Гокленов)
   
5. 
   Космические ритмы в явлениях культуры
   
6. 
   Влияет ли на нашу планету дальний Космос? Космический катастрофизм.
   
7. 
   Поиск жизни во Вселенной
   

1. 
   Что такое космическая погода?
   
2. 
   Какое практическое значение имеет изучение солнечно-земных связей (прогнозирование явлений на Солнце и Земле, понимание механизмов регуляции биосферы, обеспечение безопасности космических полетов, защиты космонавтов и надежности работы аппаратуры как в космосе, так и на Земле)?
   
3. 
   Отражается ли движение небесных тел на биосферных процессах?
   
4. 
   Что такое солнечная активность? Назовите основные визуальные характеристики активности. Солнца
   
5. 
   Что такое солнечные вспышки и какими событиями на Земле они сопровождаются?
   
6. 
   Какие излучения в межпланетном пространстве представляют главную опасность для экипажей и оборудования космических лабораторий?
   
7. 
   Напишите формулу подсчета чисел Вольфа и объясните, почему они так называются.
   
8. 
   Сколько лет длится полный цикл солнечной активности, измеренный по полярности магнитных полей солнечных пятен (цикл Хейла)?
   
9. 
   Какие периоды в активности Солнца в настоящее время четко установлены?
   
10. 
    Солнечные космические лучи в системе солнечно-земных связей
    
11. 
    Расскажите о природе Солнечного ветра и межпланетного магнитного поля.
    
12. 
    Что такое магнитосфера Земли и какую функцию она выполняет?
    
13. 
    Можно ли считать, что магнитосфера всегда надежно защищает Землю от космических излучений?
    
14. 
    Электромагнитный фон среды обитания и его вариации
    
15. 
    Из каких основных составляющих складывается спектр электромагнитных полей Земли естественного происхождения?
    
16. 
    Назовите резонансные частоты волновода Земля – ионосфера. С какими биоритмами совпадают эти частоты?
    
17. 
    Чем отличаются вариации главного магнитного поля Земли от геомагнитных микропульсаций?
    
18. 
    Наблюдаются ли в динамике озонового слоя циклические вариации, и если наблюдаются, то какие и чем они обусловлены?
    
19. 
    Что такое солнечная постоянная и соответствует ли она своему названию?
    
20. 
    Какие климатические циклы Вы знаете и чем они обусловлены?
    
21. 
    Перечислите источники возникновения инфразвуковых колебаний в атмосфере.
    
22. 
    Какие циклы выявлены в динамике атмосферного инфразвука?
    
23. 
    Существует ли связь сейсмической активности с космической погодой?
    
24. 
    Сопоставимы ли по энергиям метеофакторы и факторы космической погоды?
    
25. 
    Как реагируют физико-химические и биологические объекты на экранирование от факторов космической погоды?
    
26. 
    Охарактеризуйте реакции сердечнососудистой системы на изменения космической погоды.
    
27. 
    Какие реакции на космическую погоду известны у высших растений?
    
28. 
    Приведите примеры реакций на космическую погоду обитателей водной среды, насекомых и птиц.
    
29. 
    Сопряжена ли численность животных с динамикой космической погоды?
    
30. 
    Какие изменения в нервной системе, у здоровых и больных людей вызывают вариации космической погоды?
    
31. 
    Почему больные люди реагируют на изменения космической погоды более выражено, чем здоровые?
    
32. 
    Отличается ли реакция человека на изменение обычной и космической погоды?
    
33. 
    Зависит ли устойчивости организма человека к экстремальным геоэкологическим факторам от типа функциональной межполушарной асимметрии головного мозга?
    
34. 
    Приведите доказательства соответствия микро-, мезо- и макроритмов живых организмов ритмам космических и геофизических факторов.
    
35. 
    Какие Вы знаете факты, подтверждающие модифицирующее влияние космической погоды и геофизических факторов на коллективное поведение человека (типы общественного сознания, революции и войны, глобальные вариации мировой экономической конъюнктуры, религиозные переживания)?
    
36. 
    Возможный механизм влияния космической погоды и геофизических факторов на общественные процессы?
    
37. 
    Назовите основные эффекты и закономерности, выявленные при изучении влияния космической погоды на физико-химические и нженерно-физические системы (техносферу)?
    
38. 
    Что такое гелиогеофизический импринтинг?
    

1. 
   Расшифруйте основное содержание термина «космичекая погода». Когда и с какой целью он был введен?
   
2. 
   Корреляция состояния некоторых физико-химических систем с вариациями солнечной активности.
   

1. 
   Что такое солнечная активность? Назовите основные визуальные характеристики активности. Солнца.
   
2. 
   Какие системы организма человека и животных принято считать главными мишенями геомагнитных и метеовоздействий и какие организмы входят в группу риска для этих воздействий?
   

1. 
   Что такое солнечные вспышки и какими событиями на Земле они сопровождаются?
   
2. 
   Биологические эффекты вариаций солнечной активности в диапазоне мезоритмов.
   

1. 
   Какое практическое и теоретическое значение имеет изучение солнечно-земных связей?
   
2. 
   Флияют ли факторы космической погоды на конституциональные особенности человека (примеры) ?.
   

1. 
   Что такое солнечная постоянная и соответствует ли она своему названию?
   
2. 
   Солнечные возмущения и десинхроноз у человека.
   

1. 
   Андронова Т.И., Деряпа Н.Р., Соломатин А.П. Гелиометеотропные реакции здорового и больного человека. Л.: Медицина, 1982. 240 с.
   
2. 
   Бинги В.Н., Савин А.В. Физические проблемы действий слабых магнитных полей на биологические системы. // Успехи физических наук. 2003. Т. 173. № 3 С. 265-300.
   
3. 
   Бреус Т.К., Раппопорт С.И. Магнитные бури: медико-биологические и геофизические аспекты. М.: Советский спорт, 2003. 192 с.
   
4. 
   Бруцек, А. (ред.) Солнечная и солнечно-земная физика. Иллюстрированный словарь терминов. М.: Мир, 1980. 254 с.
   
5. 
   Вернадский В.И. Размышления натуралиста. М.: Наука, 1975. 173 с.
   
6. 
   Владимирский Б. М., Кисловский Л.Д. Биофизика и история. // Биофизика. 1998. Т.43. № 5. С. 757-760.
   
7. 
   Владимирский Б.М. Космическая погода и социальные явления. // Земля и Вселенная. 2003. № 3. С. 82-87.
   
8. 
   Владимирский Б. М.. Влияет ли «космическая погода» на общественную жизнь? Геополитика и экодинамика регионов. 2005. Т. 1. №2. С. 23–30.
   
9. 
   Владимирский, Б. М., Кисловский, Л. Д.. Археоастрономия и палеоэкология. Древняя астрономия: небо и человек. // Доклады международной научно-методической конференции. М., 1998. С. 56–61.
   
10. 
    Владимирский Б. М., Темурьянц Н. А., Мартынюк B. C. Космическая погода и наша жизнь. Фрязино: Век-2, 2004. 224с.
    
11. 
    Владимирский Б. М., Темурьянц Н.А. Влияние солнечной активности на биосферу – ноосферу (Гелиобиология от А. Л. Чижевского до наших дней). М.: Изд-во МНЭПУ, 2000. 374 с.
    
12. 
    Кукпев Ю.И. Физическая экология. М.: Высшая школа, 2001. 357 с.
    
13. 
    Леутин В.П., Николаева Е.И. Функциональная асимметрия мозга. СПб.: Речь, 2000. 368 с.
    
14. 
    Лукачев Ю.В. Историометрические циклы А.Л. Чижевского: реальность и прогностические возможности. // Вестник РАН. 1996. Т. 66. № 9. С. 796-799.
    
15. 
    Мальцев Ю.П. (ред.), Магнитосферно-ионосферная физика, краткий справочник, СПБ.: "Наука", 1993. 184 с.
    
16. 
    Чижевский А.Л. Космический пульс жизни. М.: Мысль, 1995. 768 с.
    
17. 
    Мирошниченко Л. И. Солнечная активность и Земля. М. Наука, 1981. 143 с.
    
18. 
    Птицына, Н. Г., Виллорези, Дж., Дорман, Л. И., Юччи, Н., Тясто, М. И. Естественные и техногенные низкочастотные магнитные поля как факторы, потенциально опасные для здоровья. // Успехи физических наук. 1998. Т. 168. №7. С. 767–791.
    
19. 
    Севостьянова Е. В., Хаснулин В. И. Влияние типа функциональной межполушарной асимметрии головного мозга на формирование устойчивости организма человека к экстремальным геоэкологическим факторам. // Бюллетень СО РАМН, 2010. Т. 30. № 5,. С. 113 – 119.
    
20. 
    Сидякин В.Г. Влияние глобальных экологических факторов на нервную систему. Киев, Наукова думка, 1986. 160 с.
    
21. 
    Степанова С.И., Галичий В.А. Космическая биоритмология // Хронобиология и хрономедицина / Под ред. Ф.И. Комарова, С.И. Рапопорта. М., 2000. С. 266-298.
    
22. 
    Чижевский А. Л. Земное эхо солнечных бурь. М., 1976. 350с
    
23. 
    Чижевский А. Л., Шишина Ю. Г. В ритме Солнца. М., 1969. 112с.
    
24. 
    Чижевский А.Л. Теория гелиотараксии // Проблемы гелиобилогии. Новосибирск, 1977. С. 81-102.
    
25. 
    Чижевский А.Л. Физические факторы исторического процесса // Химия и жизнь. 1990. № 1 - 3.
    
26. 
    Чижевский А. Л. Об одном виде специфически биоактивного, или Z-измерения Солнца. // Земля во Вселенной: М.: Мысль, 1964. С. 342–372.
    
27. 
    Шноль, С. Э. и др. О реализации дискретных состояний в ходе флуктуации в макроскопических процессах. // Успехи физических наук. 1998. Т. 168. №10. С. 1129–1140.
    

1. 
   Аптикаева О.И. Динамика ритмической структуры рядов инфекционных заболеваний в России и ее возможная корреляция с индексами солнечной активности. // Геофизические процессы и биосфера. 2009. Т. 8. № 4. С. 5-22.
   
2. 
   Аптикаева О.И., Гамбурцев А.Г., Степанова С.И. Вариации структуры биоритмов у здоровых людей // Геофизические процессы и биосфера. 2009. Т. № 3.С. 17-25.
   
3. 
   Аптикаева О.И., Шитов А.В. Динамика заболеваемости населения до и после сильных землетрясений и ее связь с другими природными факторами (на примере чуйского землетрясения 2003 г.). // Геофизические процессы и биосфера. 2009. Т. 8. № 3.С. 46-55.
   
4. 
   Бреус Т.К., Конрадов А.А. Эффекты ритмов солнечной активности // Атлас «Временные вариации природных антропогенных и социальных процессов» / Под ред. Н.П. Лаверова. 2003. Т. 3. С. 516.
   
5. 
   Гончаров Г. Н., Орлов В. В. Глобальные повторяющиеся события в истории Земли и движения Солнца в Галактике. // Астрономический журнал. 2003. Т. 80. № 11 С. 1002–1012.
   
6. 
   Григорьев П. Е., Хорсева Н. И. Геомагнитная активность и эмбриональное развитие человека. // Биофизика. 2001. Т. 46. № 5. С.919–921.
   
7. 
   Гринцов М.И., Гринцова В.М.Механизмы биологических эффектов гелио-геофизических возмущений // Фундаментальные исследования. 2002. № 1 С. 96-118. www.rae.ru/fs/?section=content&op=show_article&article_id=7787313
   
8. 
   Ермолаев Ю.И., Ермолаев М.Ю. Солнечные и межпланетные источники геомагнитных бурь: аспекты космической погоды. // Геофизические процессы и биосфера. 2009. Т. 8. № 1. С. 5-35.
   
9. 
   Ключевский А.В., Ключевская А.А. Эффекты синхронизации и десинхронизации при стрессе в геологической и биологической системах. // Геофизические процессы и биосфера. 2009. Т. 8. № 3. С. 26-45.
   
10. 
    Конрадов А. А., Коломийцев О. П., Иванов-Холодный Г. С., Петров В. Г. Особенности статистики авиационных аварий и ее связь с геомагнитной активностью. Геофизические процессы и биосфера. 2005.Т.4. № 1/2. С. 121–124.
    
11. 
    Мартынюк В.С., Темурьянц Н.А Магнитные поля крайне низкой частоты как фактор модуляции и синхронизации инфрадианных биоритмов у животных. // Геофизические процессы и биосфера. 2009. Т. 8. № 1. С. 36-50.
    
12. 
    Отсука К., Корнелиссен Г., Халберг Ф. Хроном климатических изменений ширины древесных колец. // Геофизические процессы и биосфера. 2009. Т. 8. № 1. С. 63-72.
    
13. 
    Петров В.М., Гамбурцев А.Г. Стилевая ориентация искусства и социально-политического климата общества. // Атлас временных вариаций. М.: Научный мир, 1998. Т.2. С. 358-360.
    
14. 
    Петров В.М. Пульсирующая интенсивность литературной жизни: динамика русской поэзии и прозы 18-19 в.в. // Атлас временных вариаций. М.: "Янус-К", 2002. Т. З. С. 587-589.
    
15. 
    Cоломина О.Н., Аптикаева О.И., Шаталин А.Ю. Ритмы природных процессов по результатам вейвлет-анализа годичных колец деревьев на севере европейской части России за последние 300 лет. // Геофизические процессы и биосфера. 2009. Т. 8. № 1. С. 51-62.
    
16. 
    Халберг Ф., Корнелиссен Г., Сотерн Р.Б., Чаплицкий Е., Шварцкопфф О. 35-летний климатический цикл в гелиогеофизике, психофизиологии, военной политике и экономике. // Геофизические процессы и биосфера. 2009. Т. 8. № 2.С. 13-42.
    
17. 
    Черноус С,А., Ролдугин В.К., Ронько А., Виноградов А.Н., Риск суицидов и гелиогеофизическая активность // Атлас временных вариаций. М.: Изд-во. "Янус~К", 2002. Т.З. С. 594-596.
    
18. 
    Чибисов С.М., Фролов В.А., Агаджанян Н.А., Стрелков Д.Г., Скрылев Д.С., Романова Е.А., Харлицкая Е.В., Халберг Ф. (США), Корнелиссен Ж. (США) Влияние гелиогеофизических факторов на биоритмы человека // Фундаментальные исследования. 2006. № 9. С. 21-28.
    
19. 
    Persinger M.A. Wars and increased solar- geomagnetic activity: aggression or change in intraspecies dominance? // Perceptual and Motor Skills. - 1999. - V. 88. - P.1351-1355.
    
20. 
    Persinger M.A. Geomagnetic variables and behavior: Increased geomagnetic activity and group aggression in chronic limbic epileptic rats. // Perceptual and Motor skills. - 1997. - V. 65. -P. 1376-1378.
    
21. 
    Persinger М., Schaut G. Geomagnetic Factors in Subjective Telepathic, Precognitive, and Postomortem Experiences. Journal of American Soсiety for Psychical Research. 1998. Т. 82. P. 217–235.
    
22. 
    St.-Pierre LS., Persinger M.A., Geophysical variable and behavior. Quantitative increases in group, aggression in male epileptic rats during increases in geomagnetic activity // Perceptual and Motor Skills. 1998. V. 86. P. 1392-1394.
    
23. 
    St-Pierre LS., Persinger М.А., Keren S.A. Experimental induction of internal aggressive behavior in limbic epileptic rats by weak complex magnetic fields: implications for geomagnetic activity and the modem habitats. // International Journal of Aeuroscience. 1998. V. 26. P. 149-159.
    
24. 
    http://www.smr.ru/centre/win/orgs/vzor/01_1999/sinyakov.htm
    
25. 
    http://www.pressa.spb.ru/newspapers/nevrem/arts/nevrem-1760-art-28.html
    
26. 
    http://www.businesspress.ru/newspaper/article.asp?mId=37&aid=42555