Сила разуплотнения поверхностного слоя жидких, твердых и газообразных веществ (стр. 37 )

Как показано ранее, в связи с возникновением трещин в земной коре начинает действовать механизм диффузионного флюидозамещения, в процессе которого все трещинные пустоты заполняются вынесенным за счет метасоматоза из вмещающих пород веществом; благодаря этому происходит выравнивание плотности горных пород и заполнение трещин гидротермальным материалом. Следует отметить, что механизм диффузионного флюидозамещения, основанный на деятельности МДК-эффекта, проявляется не только после крупного тектонического разрыва горных пород, но и до него, когда в породах только начинают проявляться микротрещины и микросдвиги, предшествующие главной тектонической подвижке. Это известно, например, в зарождающихся очагах землетрясений, где их предшественниками служат так называемые форшоки – небольшие сейсмические удары, являющиеся следствием начальных стадий разрывов горных пород.

Именно поэтому действие МДК-эффекта и механизма диффузионного флюидозамещения до начала главной подвижки может уменьшить вероятность и интенсивность ее разрывной стадии или смягчить ее сейсмическое воздействие, т. е. уменьшить вероятность катастрофического землетрясения. При этом, как отмечено выше, данный механизм способствует развитию пластических деформаций в горных породах, так что упругие жесткие деформации под его влиянием могут перейти в вязкое течение горных масс без разрыва их сплошности и, следовательно, без землетрясения.

Регулирование землетрясений осуществляется также благодаря действию в земной коре эффекта Ребиндера, когда появление в тех или иных тектонических зонах поверхностно-активных веществ, каковыми обычно являются трудно растворимые вещества (снижение растворимости содействует увеличению их поверхностно-активных свойств), способствует увеличению трещиноватости пород и, следовательно, увеличению их податливости на разрушение, что смягчает силу тектонических удара. Это происходит в зонах расширения пород, где общее их горное давление несколько снижается, что позволяет проявиться этому эффекту.

5.5. Содействие механизма диффузионного флюидозамещения заживлению ран и порезов в растениях и живых организмах

Выше уже проведены определенные аналогии в жизнедеятельности органической и неорганической (горные породы земной коры) материи. Показано, что принцип формирования метасоматической зональности в горных породах проявляется и в клетках живой природы в том, что скорость обмена веществ зависит от механико-энергетических факторов. Конкретно, в клетках обмен веществ ускоряется при сокращении расстояния между внутренностями клетки и внешним источником питательных веществ – это когда клетка оказывается непосредственно окруженной питательной средой изолированно от других клеток. Если же клетка плотно контактирует с другими клетками, то это уже удлиняет пути ее снабжения питательными веществами, уменьшая градиент концентрации при их обмене; этим снижается энергия движения веществ и скорость роста клетки.

Также показано, что пластическим деформациям в горных породах земной коры соответствует механизм роста растений и живых организмов, когда небольшие деформации в их теле приводят к ускорению деятельности МДК-эффекта и соответствующему ускорению роста их тканей. Благодаря этому они увеличиваются в размерах без нарушения целостности, начиная с зарождения и до взрослого возраста.

Ну, а что происходит, когда растениям и животным нанесены какие-либо раны? Как показано выше, аналогом этого в горных породах являются тектонические трещины, и эти “раны” в земной коре залечиваются благодаря включению механизма диффузионного флюидозамещения, т. е. заполнения их сначала вязким коллоидным или магматическим (полимеризованным) флюидом за счет метасоматического выноса компонентов из вмещающих пород и последующей раскристаллизации этого флюида с образованием жил – как бы рубцов в теле Земли.

Подобным же образом заживляют свои раны и деревья. Например, если березу надрезать с целью сбора березового сока, то через некоторое время этот надрез заполняется коллоидной желеобразной массой и затем зарастает. Надрезы в хвойных деревьях заживляются благодаря выделению вязкой смолы (нередко называемой “живица”), которая сразу же обволакивает и заполняет их, ускоряя зарастание. Если вы немного порезали палец, не повредив кровеносных сосудов, то и ранка заполняется светлой коллоидной жидкостью, которая способствует ее заживлению. Коллоидными частичками здесь являются органические молекулы.

Следовательно, в живой природе действует механизм, подобный механизму диффузионного флюидозамещения в горных породах: раны заполняются коллоидной массой биологических молекул, просачивающейся из вмещающих участков ткани, и затем зарастают живой тканью.

Я не берусь рассматривать, как это конкретно происходит в биологических тканях, – это дело специалистов-биологов. Но целесообразно обратить внимание на эту аналогию в жизнедеятельности неживой и живой природы, где, по-видимому, действует единый механизм типа диффузионного флюидозамещения.

5.6. Регулирование роста растений и живых организмов до определенного размера, определяющего срок их молодости и старости

Обратим сначала внимание на особенности роста деревьев и увеличения толщины их ствола. Известно, что древесина на стволе нарастает утолщенными слоями в местах напряжений (Ковалев, 1988). При постоянно дующих ветрах дерево может наклониться, в результате чего центр тяжести у него смещается. И тогда у основания дерева в зоне так называемой корневой лапы в местах напряжений начинается интенсивное нарастание биомассы древесины. Это усиливает прочность дерева в положении крена. Дерево, растущее на свободном пространстве, меньше по высоте, чем его однолетка в лесу. Ствол в сечении имеет здесь овальную форму и переходит в мощные поверхностные корни. По величине этих овалов можно безошибочно определить, с какой стороны дует преобладающий ветер.

Известно также, что в нижней части ветвей любого дерева, где находится зона его сжатия, заметно быстрее нарастает древесина, чем в верхней части. Это выражается в большем утолщении здесь годовых колец.

Интересна способность дерева и вообще любого растения “чувствовать” центр тяжести нашей планеты. На любой наклонной поверхности дерево, особенно хвойное, всегда занимает строго вертикальное положение. Причем отклонение от него обычно не превышает нескольких угловых минут. Если дерево по каким-либо причинам, например, из-за оползня, оказалось наклоненным, то его верхушка все равно стремится расти вертикально. При этом соответствующим образом укрепляется и корневая система, чтобы противостоять наклону.

Биологи признают, что причина того, как дерево определяет величину напряжений и их места и соответствующим образом реагирует на это своим ростом, остается невыясненной. Предполагается, что сигнализатором в таких случаях служит изменение биоэлектрического потенциала клеток в местах напряжений, что способствует их разрастанию (Ковалев, 1988).

Автором предлагается иное объяснение – на основе закономерностей изменения горных пород в земной коре. Как показано выше, инициатором, по существу, всех преобразований горных пород – метасоматоза, рудо - и магмообразования, пластических деформаций, а также в определенной степени регионального и контактового метаморфизма – являются тектонические движения в земной коре. Они создают различие в величине пористости и проницаемости горных пород, что активизирует деятельность МДК-эффекта и механизма диффузионного флюидозамещения, под влиянием которых осуществляются метасоматоз, перекристаллизация и пластические деформации пород.

По существу, подобное, но в несколько иной форме наблюдается в процессе роста деревьев. Участки наиболее существенных напряжений в виде сжатия ствола вдоль волокон испытывают интенсивный рост и утолщение. При этом следует обратить внимание на то, что при сжатии происходит некоторое разуплотнение древесины, как бы расщепление ее волокон. Поэтому между волокнами появляется дополнительная пористость, которая, наиболее вероятно, и способствует большему нарастанию биомассы за счет усиления деятельности МДК-эффекта. В участках, где осуществляется растяжение древесины, такая пористость не возникает, поэтому здесь утолщения ствола не происходит. Причем опытным путем установлено, что древесина обладает гораздо меньшей прочностью на сжатие, чем на растяжение (Ковалев, 1988). Поэтому при перегибе ствола под действием ветра участки сжатия с подветренной стороны могут подвергаться микросмещениям и микроразрывам, которые дополнительно увеличивают микропористость, способствуя усиленному росту биомассы дерева. Если эти участки будут постоянно подвергаться таким деформациям под влиянием наклона дерева или постоянно дующих ветров, то утолщение этих участков укрепит их. Тогда верхушка дерева будет расти с отклонением в противоположную сторону, стремясь приблизить центр его тяжести к вертикали. Таким образом дерево стремится приобрести строго вертикальное положение.

Ускорение роста древесины в местах сжатия обусловлено улучшением питания клеток вследствие повышения пористости и ускорения благодаря этому циркуляции здесь питательных растворов. Клетки получают более комфортные условия для роста и размножения.

Однако дерево растет и с каждым годом становится выше, и соответственно нагрузка его веса на ствол становится все больше и больше, особенно в участках сжатия. Поэтому комфортные условия для роста клеток не могут длиться бесконечно, так как иначе растения достигли бы невероятно больших размеров. Что же может остановить их рост? В предыдущих двух книгах я высказал идею, что причиной остановки роста является достижение предельно больших микроразрывов волокон древесины из-за возрастания механических нагрузок на стволы.

Сейчас я считаю более вероятной другую причину, а именно то, что рост останавливается, когда сила роста корней и стволов достигает того предела, который способна обеспечить им температурная составляющая СРПС, поскольку именно она противостоит силе тяжести. Как только сила тяжести, роль которой возрастает при увеличении высоты дерева, превысит силу роста, определяемую Т–СРПС, рост дерева прекратится. В этом случае микродеформации, способствующие усилению деятельности МДК-эффекта, т. е. осмотической составляющей СРПС, уже не способствуют росту. Деление клеток начинает тормозиться в местах наиболее сильных деформаций, в первую очередь в нижней части ствола и в корнях, дерево начинает стареть и отмирать.