Kriticheskie_urovni_1 (А.В. Жирмунский, В.И. Кузьмин - Критические уровни в развитии природных систем), страница 28

Расстояния между полученными критическими размерами, если не учитывать интервал, по которому отсутствовали данные, в логарнфмическом масштабе обычно оказываются одинаковыми. Каждое последующее значение в 2 — 3 раза больше предыдущего. При 131 у,24гУУа~~ Таблица 23 Среднне ззрактерние размори 1на: Свдовслнй. !ЭЗ41 Положенне назонов Расчетное значение Блоки 2.86 см 7.76 см 21 см 57,4 см между трещинами отдельностей 2.9 см 4.5 см 7.5 см и см 19 см 50 см 2 см 7.3 см 15.6 см 50 см Льдины 5 м 11.8 м 23 м 34 и 300 м 400 м 600 м 900 м 1.38 м б м 1.56 4.24 м 11.5 м 3!.3 м 85.1 м 231 м 629 м 28 и 187 м 500 м Платформеиные структуры 2 км 12.5 км 41 км 112 км 304 км 1.9 км 4 км 1Π— 11 км 28 км 40 км 90 — 100 км 200 км 1.7 км 4.65 км 12.6 нм 34.4 км 934 км 254 км Нет замеров 183 Критические размеры геологических структур н их сравнение с расчетными значениями по критическому соотношению экспоненциального типа (а е раз) этом наилучшее значение, аппроксимирующее эти данные как члены геометрической прогрессии, соответствует е.

С целью проверки наличия подобных рубежей в распределении масс природных объектов было проанализировано распределение запасов нефтяных и газовых скоплений от провинций до отдельных залежей в диапазоне запасов от 0.3 до 30000 млн т (Наливкин и др., !982). Анализ велся как и в предыдущем случае. Подавляющее большинство изломов располагается на определенных уровнях запасов. Эти уровни почти одинаковы как для залежей и месторождений, так и для районов и областей нефтегазонакопления. Уровни изломов разделены примерно равными промежутками. В целом получающаяся последовательность критических уровней запасов соответствует геометрической прогрессии с модулем е.

Рис. 57. Схематический рисунок Галактики. н — центр Галактики. ГЭ вЂ” Солнечная система. Зоштриновани «рукав໠— скаолення звездной материн гош Мврочннк, Сучков. !йазк Таким образом, можно говорить о ф ~~Яф' ф существовании закономерного чередо- ф г й ванпя критических рубежей в ряда«ф 'фЯФР: геологических объектов н процессов, $ представляющего собой геометриче-, ф уу„ скУю пРогРессию с модУлем е. Эти оо, 43В У(~УуУУг критические рубежи в большинстве случаев совпадают с устоявшимися "'®',ЯЖФ~ широко принятыми класснфнкациямн. В геологической истории они близки к моментам завершения основных складчатостей, разделяющим геологические эры.

В распределении запасов различных по масштабу скоплений нефти и газа рубежи близки к принятым классификациям месторождений по запасам. Рубежи в размерах платформенных структур также близки к широко принятым границам порядков (классов) структур. Однако полученные результаты показывают, что валы и локальные поднятия, по-видимому, следует подразделить на большее число порядков, так как в их пределах наблюдается 4 — 5 изломов на кривых. Разделение этих структур на 2 порядка напрашивается уже давно. Классификация складчатых структур в зависимости от их размеров в настоящее время отсутствует.

Для ее создания необходимо провести массовые замеры, ширины и амплитуды складок. Построение зависимостей, подобных рассмотренным выше, поможет выделить естественные границы классов. Примечательным является то, что пространственные и временные характеристики геологических объектов, а также их массы формируют критические рубежи в соответствии с одним и тем же отношением в е раз между последовательными критическими значениями.

Отсюда возникает необходимость проведения исследований, направленных на разработку единой согласованной системы пространственно-временно-энергетических областей существования и развития природных систем, разделенных критическими рубежами. Помимо этого теоретического направления исследований полученные закономерности могут практически использоваться при разработке естественных классификаций. При этом произойдет уточнение положения рубежей по сравнению с экспертными методами оценки. Критические рубежи могут также лечь в основу анализа и других характеристик и свойств природных объектов. Например, можно ожидать, что.на критических рубежах в распределении месторождений нефти и газа по запасам будут резко меняться экономические условия освоения этих групп месторождений. Трудной проблемой является нахождение объектов, в которых проявлены большие критические соотношения, например е", где м 10' 10 в 10- О М/М,,=4 10' = е' Таблица 24 Размеры объектов, м Раздел биологии Метод изучеииа Структуре Более 10 (О.! мм) 10 —;10 1Π—:2 10 Анатомия Органы Глаз и простые линзы Световые мвкроскопы, ректгевовскяй мвкроскоц Полярвзацяопяый я электронный мякроскопы Реятгепоструктурвый анализ Гвстологяя Цв Субмякроскопкческая(ультра- структурная) Молекулярная биология Ткани Клетки и бактерии 2 ° 1О -10 Клеточные компопевты, вирусы Менее 10 (1 вм) Расположение ато- мов и молекул 135 характеристики в двух последовательных точках различаются в 3.8 млн раз.

Однако недавно, исследуя движение газа в центре Галактики, ученые из Калифорнийского университета (Сгаш1огд е1 а).. 1985) пришли к выводу, что здесь находится компактный объект л!ассой 4 1О'Мо (чрезвычайно концентрированное звездное скопление необычного состава либо гигантская черная дыра). Эти данные получены тремя независимыми способами, которые дали весьма близкие результаты. Схема нашей Галактики и положения в ней Солнечной системы представлена на рис. 57. Таким образом, масса Солнца (Мв) оказывается согласованной с М-массой центрального структурного образования Галактики критипеским соотношением е(' ): 5.3.

Количественная оценка уровней биологических структур организма по размерам Как отмечалось в разделе 1.1, в последнее время большое внимание уделялось классификации иерархически оподчиненных биологических структур. В связи с этим рассмотрим соотношение размеров биологических систем различных уровней. В широко распространенном в настоящее время университетском учебнике «Биология клетки» (Робертис и др., 1973) приводится классификация разделов биологии, основанная на размерных диапазонах изучаемых объектов и способах их изучения (табл.

24). Диапазоны, выделенные Робертнсом, нанесены на рис. 58, где онн сопоставляются с расчетными аллометрическими диапазонами, полученными в результате последовательных делений Размеры объемов, изучаемых разлячпымя разделами биологии (по: Робертвс я др., 1973) Орааниэм 1 Рраень Э«во ри ме 1 «селеэь покрова Х Гаметьэ 1Т алешки, евро 1 Органоивм 1 Мемброньэ Оргонииеские 1 ' молекулы Лшомьг Ряс. 58.

Сопоставление расчетных аллометрвческвх диапазонов и размеров структур человека. а — размеркаа шкала, м; 6 †граиа и поркдковые момера расчетных диапазоков; е — пре. деаьиыс размеры разаичиых структур в оргаиизме человека. исходного размера, за который взята длина тела «условного мужчины» 1.7 м (Человек, 1977), на е': хз = х,/е'. При этом нижняя критическая граница первого диапазона составит 1.7 м/е'=0.11 м.

Следующие границы находятся аналогичным образом. Как видно из рис. 58, диапазоны Робертиса в большинстве случаев перекрывают по 2 и более расчетных диапазонов. Это относится к «органам» (3.5 диапазона), клеткам и бактериям (1.5 диапазона), клеточным компонентам и вирусам (2 диапазона). Следует заметить, что Робертис отмечает условность данных им границ между различными структурами, так как эти границы установлены на основе разрешающей способности используемых для исследований приборов, а не размерных пределов собственно биологических структур. Кроме того, привлечение весьма многообразного материала по структурам животных, растений и микроорганизмов дает довольно пеструю картину, которая не позволяет выделить четкие границы между ними.

Поэтому, учитывая, что у разных организмов могут быть свои, различающиеся по абсолютным величинам системы иерархии, мы привлекли для сопоставления с расчетными диапазонами данные о размерах структур только одного, достаточно хорошо изученного вида, а именно человека. Данные взяты, главным образом, из справочника «Человек...» 1977), учебников гистологии (Елисеев и др., 1972) и цитологии (Трошин и др., 1970) и справочных изданий, содержащих количественные характеристики различных структур человека и животных (Блинков, Глезер, 1964; Автандилов, 1973; 1)ач!б, 1977, и др.). Эти данные Таблица 25 Размеры Размеры Структура среднее заачеппа (а м) Источник данных Источник данны» среднее зпачаппз (а м) прадеды Структура пределы 14 1О 9 ° 10 6.3 10 5.45 1О 4 10 0.130 — 0.150 мм 0.089 — 0.091 мм 0.058 — 0.067 мм Органы 29.5 — 49,5 см Желудок 27 — 30 см 20-30 16 — 20 см 16.5 см 14 — 18 см Легкие Печень 5 — 40 мкм 24 ° 10 24 1О 12 — 36 мкм 8 — 40 мкм 10 — 14 см 97 — 14 см 10 — 12 см 8 — 12 см Селезенка Сердце Почки Желчный пузырь 22 ° 10 22 10 20 1О 20 — 25 мкм 0.084 » с.