В Новосибирском госуниверситете нейробиолог кафедры физиологии доцент Петр Меньшанов и его коллеги из Института цитологии и генетики СО РАН провели исследование, в ходе которого подтвердили опасность резких скачков атмосферного давления для живых существ.
В своих исследованиях ученые анализировали особенности репродуктивного потенциала, который у изучаемых экспериментальных животных по исходно неизвестным причинам оказался снижен в нескольких опытах. В поисках подавляющих плодовитость животных факторов исследователи проанализировали данные метеорологических наблюдений по таким ключевым параметрам погоды, как температура и влажность воздуха, атмосферное давление, скорость ветра и другим, которые доступны онлайн благодаря политике открытых данных Гидрометцентра.
Интересно, что новосибирские ученые смогли сделать свое открытие благодаря многомерному статистическому анализу методом главных компонент – одному из ключевых приемов датасайенс, который ранее помог Нобелевским лауреатам 2021 года по физике обнаружить закономерности долгосрочного формирования климата по всему земному шару. Используя открытые данные о погоде в Новосибирске, ученые исключили риски негативного влияния на репродуктивные возможности таких стандартных изменений погоды, как, например, обычные суточные колебания температуры.
Однако резкое, менее чем за сутки, снижение атмосферного давления на 10 и более мм ртутного столба оказалось серьезным стрессогенным фактором, который был сопряжен с падением плодовитости у исследуемых животных. Подобной картины в экспериментах не наблюдали при резком повышении атмосферного давления, а также при значительных колебаниях остальных параметрам погоды.
Меньшанов так объяснил причины наблюдаемых негативных эффектов: «На первый взгляд, даже такое резкое снижение атмосферного давления не должно давать эффекта гипоксии и связанного с ней стресса, от которого страдают живые существа и человек, – ведь это уменьшает доступность кислорода лишь на 2-3% по сравнению с обычными концентрациями этого газа в атмосфере при стандартных уровнях давления (740-760 мм рт столба). Однако подобный вывод корректен лишь для хорошо вентилируемых пространств, либо на открытом воздухе, где идет постоянная рециркуляция воздуха. Если же вы постоянно находитесь в закрытом, плохо проветриваемом помещении, в котором восстановления «сожженного» вашим телом кислорода не происходит, любое дополнительное снижение доступности кислорода будет критичным и давать различные побочные эффекты. В случае с экспериментальными животными – это падение плодовитости и числа потомков, а в случае с человеком – это страшные головные боли, мигрени, носовые кровотечения и даже растущие риски инсульта головного мозга».
Сотрудники лаборатории генетики стресса ИЦиГ СО РАН Наталья Адоньева и доктор наук Наталия Грунтенко отмечают, что использованные в работе животные – плодовые мушки — обладают серьезной устойчивостью к гипоксии и оксидативному стрессу, и на них не так просто повлиять обычными факторами. Поэтому обнаруженные негативные последствия резкого падения атмосферного давления требуют дальнейшего пристального изучения эффектов этого достаточно частого метеорологического явления на здоровье людей.
Однако даже сейчас сделанное новосибирскими учеными открытие позволяет поставить вопрос о включении резкого снижения атмосферного давления в перечень потенциально опасных метеорологических явлений, о которых целесообразно сообщать населению для своевременной профилактики негативных последствий такого источника стресса для животных и человека. Грунтенко также отметила риски роста частоты подобных опасных для живых существ метеорологических событий в будущем, из-за индуцированных человеком антропогенных процессов, меняющих уровни атмосферного давления по всему земному шару.
Следует подчеркнуть, что обнаружение выявленных скрытых закономерностей в природе невозможно без использования специальных методов датасайенс, которым благодаря активной работе Международного математического центра обучают в Новосибирском госуниверситете. В настоящее время ученые из Новосибирского Госуниверситета и ИЦиГ СО РАН продолжают исследовать последствия действия на организм человека и животных различных стрессогенных факторов, которые могут нести значительную угрозу для здоровья населения России.
Работа опубликована в ведущем профильном международном журнале «Insects».
Пресс-служба ИЦиГ СО РАН
21.10.2021
Нет комментариев