УДК 577.4.578.081.1

1. Время – суть физическая субстанция, аналогичная полю.
2. Время существует во всей вселенной.
3. Информация в поле времени распространяется с бесконечной скоростью.
4. В известных пределах возможно предсказание будущего и получение информации из прошлого.
5. Детерминация событий носит размытый характер [Козырев, 1991].

Общепризнанной и законченной теории времени он не создал. Уровень науки ХХ века не позволил такой теории появиться на свет. Николай Александрович лишь наметил пути создания обобщающей теории, которая, может, будет создана его последователями в ХХI веке. Козырев не имел специальных биологических познаний, однако, обладая широтой мышления истинного ученого, он понял значение биологической науки в изучении и осмысления феномена времени. В одной из своих работ он писал "... свойства времени должны иметь особенное значение в биологических процессах... Его течение и свойства связывают весь мир в единое целое и могут осуществлять воздействие друг на друга явлений, между которыми нет прямых материальных связей, что может объяснить факты взаимодействия биологических объектов, находящихся на удалении и изолированных друг от друга." [Козырев, 1991, с. 384].

Понимая, что феномен времени не может изучаться в рамках одной физики, Козырев поддерживал долгие и плодотворные контакты с представителями биологических и гуманитарных наук. В 1979 г он выступил с лекциями о проблеме времени в Петрозаводске на всесоюзной школе по Теоретической биологии, и эти выступления дали толчок для целой серии исследований, в частности, и автора настоящей статьи.

Взаимоотношения между потоком времени и жизнью изучает несколько разделов экологии.

Биоритмология - (от греч. "ритмос"- размерность) - раздел биологической физики и экологии, изучающий циклические, повторяющиеся процессы в биологических системах различного уровня организации, от биосферного до молекулярного. Хронобиология - (от греч. "хронос" - время) - часто рассматривается как синоним термина "биоритмология". Однако, некоторые авторы все же разделяют эти науки. [Реймерс, 1991] Хронобиологию можно рассматривать как науку о развитии биологических процессов во времени с учетом как повторяющихся, так и неповторяющихся процессов.

Суточные ритмы в основном, определяются скоростью вращения Земли, что зрительно воспринимается, как движение Солнца по небосводу. Годовые ритмы определяются фотопериодом, т.е. регулярно, из года в года повторяющимся изменением длины светового дня. Как показал Александр Леонидович Чижевский [1995] - основатель такого важного раздела экологии как гелиобиология - солнечная активность из года в год меняется, и это серьезно влияет на все живые организмы на Земле. Вспышки размножения многих насекомых, микроорганизмов, растений, точно совпадают со вспышками солнечной активности. Влияют эти вспышки и на социальные процессы. Войны и революции обычно приходятся на периоды повышенной солнечной активности. Недавно была предпринята попытка связать циклические процессы размножения планктона с периодическими колебаниями геомагнитного поля Земли [Девяткин, Клайн, Шихова, 2004]. Как показал великий русский ученый - Николай Дмитриевич Кондратьев [1991], циклические процессы в равной степени свойственны неживой, живой и социальной природе.

Циклические процессы могут вызываться системными взаимоотношениями между хищниками и их жертвами, паразитами и их хозяевами и т.д. Графически динамика размножения организмов в таких колебательных системах описывается синусоидой, хотя в ряде случаев она бывает не совсем правильной. К этой неправильности мы вернемся ниже.

Современное народное хозяйство не может функционировать без постоянного экологического мониторинга и регулярного составления обоснованных экологических прогнозов для нужд рационального природопользования и профилактической медицины. Традиционные методы мониторинга предусматривают измерения многих показателей состояния окружающей среды, использование авиационной, космической и другой сложной техники. Вместе с тем уровень современных научных разработок в области экологии таков, что позволяет получать значимые данные о состоянии окружающей среды относительно несложными и дешевыми методами. Среди них важное место занимают фенологические наблюдения.

Термин “фенология” произошёл от греческих слов “файно” - явление и “логос” - наука. Во-первых, фенология, это совокупность знаний о сезонных явлениях природы, сроках их наступления и причинах, определяющих эти сроки. Во-вторых, фенология - раздел популяционной экологии, рассматривающий сезонные аспекты жизни вида (различают, например, фенологии берёзы, волка, двуточечной божьей коровки т.д.). В третьих, это раздел фенетики, изучающий периодичность появления фенов - т.е. дискретных единиц фенотипа.

Фенология имеет два корня. Первый - это народные приметы и наблюдения, вобравшие в себя многовековый опыт общения с природой. Второй - современная экологическая наука. Фиксация времени наступления тех или иных <событий> в живой и неживой природе позволяет оценивать состояние природной среды и делать научно обоснованные прогнозы. Фенологические наблюдения могут осуществляться людьми, не имеющими специального научного образования, в том числе школьниками. Их можно выполнять, используя возможности детских экологических центров, станций юных натуралистов, охотничьих хозяйств и т.д.

Совокупность данных, имеющихся в распоряжении сотрудников экологических учреждений системы Российской Академии наук, высшего образования и Росгидромета, их профессиональная квалификация, позволяет извлечь максимум информации из совокупности данных фенологических наблюдений с целями:

4. Предсказать основные климатические показатели (температура, осадки) на ближайшие месяцы.

4. Предсказать непериодические явления в природе, такие как наводнения, землетрясения т.д.

4. Составить прогноз в отношении динамики численности популяций диких животных и растений.

4. Оценить уровень антропогенной нагрузки на природные экологические системы.

При этом точность прогнозов и оценок может быть не ниже, чем в случае использования традиционных методов мониторинга.

В условиях современного экономического кризиса и недостатка финансирования регулярные фенологические наблюдения, не требующие больших затрат, могут стать важным подспорьем в экологическом мониторинге.

Хронобиология, добившись больших успехов в деле изучения организации биологических процессов во времени, сохранила ряд белых пятен. Одно из них - анализ изменчивости временных параметров развития и эволюции систем. Предлагаю называть это явление "хроноизменчивость". Биолого-экологический аспект хроноизменчивости, о котором в дальнейшем будет идти речь - изменчивость длительности протекания биологических процессов. Речь идет о процессах физиологических, онтогенетических и филогенетических. Изменчивости подвержены все временные характеристики организмов. Известно, что физиологические параметры (например, время необходимое для переваривания определенного количества пищи, для формирования яйца и т.д.); онтогенетические (скорость взросления, полового созревания, старения); филогенетические (скорость адаптации популяции к новым пестицидам) проходят в течение определенного времени, но это время подвержено вариации, или изменчивости.

Введение и использование понятия "хроноизменчивость" требует указания подходов к созданию системы классификации форм хроноизменчивости. Всякую биологическую изменчивость, как категорию, принято делить на наследственную и ненаследственную, количественную и качественную. Взяв за основу такую классификационную систему, выделим четыре основные формы хроноизменчивости:

Для иллюстрации приводим показатели изменчивости по срокам продолжительности эмбриональных стадий жизненного цикла в норме и в стрессовых условиях у насекомых - таблица. В отношении такого изученного организма, как дрозофила (Drosophila melanogaster) в литературе имеется лишь указания, что эмбриогенез длится 20 часов, без указания на изменчивость этого параметра (Медведев, 1969 и др.). В действительности, как показали наши опыты [Sapunov, Legkov, 1995], Это значение варьирует от 12 до 32 часов, причем в стрессовых условиях коэффициент вариации возрастает. Существенно, что в количественном отношении изменчивости, как по морфологическим, так и хронобиологическим показателям, описывается близкими значениями.