1999
Коротко
Рецензия
Новые книги
|
1999 |
Новости науки
Коротко Рецензия Новые книги |
.Конец эпохи фотографии? Сурдин В.Г.
Глубоководный осьминог светит присосками. Несис К.Н.
Гигантские экзопланеты на месте Земли. Сурдин В.Г.
Возрождение “SOHO”
На свидание с кометой Вильда-2
Комета Хейла-Боппа рассказывает…
Зачем пауки дополнительно спариваются. Михайлов К.Г.
Изотопы рассказывают о странствиях монарха
Внутриутробное облучение
“Ты меня уважаешь?”
Старое лекарство, новая опасность
Симбиоз растений и грибов повышает продуктивность растительных сообществ
Синица - за чистый воздух
Черная кайра страдает от потепления
Глубинные источники “горячих точек”
Угроза от озер-убийц нарастает
У современной пшеницы разные генетические линии
“Коренные” изменения в древней атмосфере
Гаргантюавис заставил палеонтологов задуматься
Летать стало возможно благодаря кислороду
Астрономы каменного века
Конец эпохи фотографии?Астрономы были первыми, кто активно стал использовать фотографию в своей работе; вероятно, они же станут первыми, кто полностью от нее откажется и перейдет к новым методам получения и хранения оптических изображений.
Как известно (Вокулер Ж. Астрономическая фотография. М., 1975), именно астроном Ф. Араго сделал на собрании Французской академии наук 7 января 1839 г. первое публичное сообщение о способе получения оптических картин, который был изобретен Ж.Н. Ньепсом и Л.Ж.М. Дагерром и стал известен как дагерротипия. Тогда же, в самом начале 1839 г., английский астроном Дж. Гершель, увлеченный новым научным методом, впервые применил термины "фотография", "негатив" и "позитив".
Нужно заметить, что астрономы сразу осознали всю мощь нового метода еще и потому, что сами к тому времени уже много лет искали возможность "замораживания света". Задолго до Дагерра Араго вместе с Лапласом и Малюсом пытались получить изображение Луны, спроецировав его с помощью линзы на экран, покрытый хлористым серебром. Успеха эти опыты не имели. Кстати, растворяющее действие гипосульфита на галоидное серебро, т. е. принцип общепринятого теперь способа "фиксации" фотографических изображений, открыл в 1819 г. Дж. Гершель (разумеется, не случайно). С появлением фотографии в корне изменилась и сама работа астрономов. Хотя по традиции они продолжали говорить, что "наблюдают" небо, в большинстве случаев они стали заниматься его фотографированием. Огромное значение имело объединение телескопа, спектроскопа и фотокамеры: родился астрономический спектрограф, а с ним и — астрофизика.
Ни одна другая наука не обязана так фотопластинке, как астрономия. Странно, почему фотопластинке до сих пор не поставлен памятник? Впрочем, скоро для этого наступит подходящий момент: похоже, что астрономы станут первыми, кто полностью откажется от фотопроцесса и перейдет на электронные приемники света. Очевидно, за ними последуют и остальные. Эра фотографии подходит к концу.
А "виной" всему — новые электронные приемники света, не только имеющие более высокую чувствительность, чем фотопластинка, но и позволяющие сразу вводить информацию в компьютер. Прежде всего это полупроводниковые светочувствительные ПЗС-матрицы — приборы с зарядовой связью (ПЗС — русский аналог английской аббревиатуры CCD — Charge Coupled Device). Эти матрицы — основа современных видеокамер. С момента своего рождения они превосходили фотоэмульсию по чувствительности, спектральному диапазону и прочим качественным характеристикам. Например, квантовый выход астрономических фотопластинок — всего 2—5%, а у ПЗС-матриц он приближается к 90%.
Квантовый выход — параметр приемника излучения, характеризующий эффективность регистрации света. Для электронных фотоприемников — это отношение числа зарегистрированных в выходном сигнале отсчетов к числу упавших на вход приемника фотонов. Для фотопластинок выходным сигналом можно считать число почерневших зерен эмульсии на единицу площади, причем для них понятие "квантовый выход" не формулируется столь просто, как для электронных приемников.
До недавних пор единственным недостатком матриц было малое количество чувствительных элементов — пикселей, отчего полученные с их помощью изображения имели вид шахматной доски. В начале 80-х астрономы взяли на вооружение ПЗС-матрицы размером с ноготь; они содержали около 200x300 элементов, что позволяло фиксировать небольшой участок спектра или небесный объект малого углового размера и незатейливой конфигурации, да и стоили такие приборы гораздо дороже фотопластинок и были недоступны большинству обсерваторий.
Лишь десятилетие назад промышленность создала недорогие ПЗС-матрицы, содержащие 500x600 элементов, что привело к массовому производству бытовых видеокамер. Тогда же появились уникальные (и поэтому дорогие) матрицы, насчитывающие 1024x1024 и даже 2048x2048 элементов, что резко усилило зоркость телескопов и эффективность их работы. Теперь эти приборы становятся рядовым оборудованием большинства обсерваторий.
Но и в этой ситуации у фотопластинки оставалось два важных достоинства, позволявших ей легко выдерживать конкуренцию с электроникой. Прежде всего — большая приемная площадь (на одной стеклянной пластинке — гигантское количество светочувствительных элементов). Как известно, "элементом изображения" фотоэмульсии служит зерно размером около 25 мкм. Пластинки современных астрографов имеют размер 40x40 см, а иногда даже 50x50 см; значит, они содержат 300-400 млн элементов. А у существовавших до сих пор ПЗС-матриц формата 2048x2048 — "всего" 4 млн пикселей. Следовательно, даже 20-кратное преимущество в чувствительности не позволяло электронным приемникам конкурировать с фотопластинкой в работах по обзору больших участков неба. Кроме этого, фотопластинка служит не только приемником (правда, одноразовым), но и надежным хранилищем информации: в "стеклянных библиотеках" многих обсерваторий фотопластинки исправно живут уже более 100 лет. В отличие от них электронные приемники света требуют отдельного устройства для хранения данных; до недавних пор это обходилось не так уж дешево, если учесть, что каждый кадр содержит мегабайты информации.
Правда, стремительный прогресс электроники уже несколько лет назад обещал нам в перспективе большие ПЗС-матрицы и дешевые носители данных. Астрономы ожидали к 2000 г. появления телескопов с диаметром зеркала 10 м и ПЗС-матриц с числом пикселей около 4 млн — и то, и другое они получили на несколько лет раньше (Сурдин В.Г. Оптические телескопы: рывок в будущее // Природа. 1997. №3. C.54-63), а в преддверии 2000 г. вступили в строй еще два новых изумительных прибора.
Так, в начале 1997 г. стала работать камера широкого поля (Wide Field Camera — WFC) на 2.5-метровом английском Телескопе им. Исаака Ньютона (о. Пальма, Канарские о-ва) (Spectrum. Newsletter of the Royal Greenwich. March 1997. №13. P.20. 5 ESO Press Release 02/99. 15 January 1999). Она позволяет получать изображение 25' x 25', поскольку ее приемная часть состоит из четырех ПЗС-матриц, каждая форматом 2048x2048 элементов, а каждый пиксель такой матрицы имеет размер 15 мкм и "захватывает" на небе участок поперечником 0.37". Как видим, изображение, полученное с таким прибором, содержит 16.8 млн элементов. Это эквивалентно фотокадру, снятому профессиональной узкопленочной камерой.
А в начале 1999 г. на Европейской южной обсерватории Ла-Силья (Чили), на 2.2-метровом телескопе, заработал новый широкоугольный приемник изображения (Wide Field Imager — WFI). Формат светочувствительной поверхности 8184x8196 пикселей, т. е. чуть более 67 млн элементов, что эквивалентно фотокадру, снятому высокопрофессиональной фотокамерой на пластинку 6x9 см2. Астрономическая камера WFI — плод совместной работы инженеров и ученых ЕЮО, Института астрономии им. М. Планка (Гейдельберг, ФРГ) и обсерватории Каподимонте (Неаполь, Италия). В поле зрения этой камеры, достигающем 30'x30', помещается полная Луна. Такой кадр может содержать 140 Мбайт информации — только для его считывания с матрицы в память компьютера требуется 27 с.
Однако европейские астрономы не намерены останавливаться на достигнутом: сейчас в Сьерро-Параналь (Чили) создается новая камера для 2.6-метрового телескопа ЕЮО; матрица этой камеры будет иметь формат 16000x16000 пикселей, т. е. 256 млн элементов. При этом компьютерная память день ото дня дешевеет, а астрономические пластинки (ввиду понизившегося спроса на них) стали дорожать. Итак, похоже, что электроника выиграла конкуренцию с фотопластинкой по всем параметрам!
Учитывая описанные тенденции, многие фирмы уже прекратили выпуск астрономических фотопластинок. Скоро их примеру последует и ведущая в этой отрасли корпорация "Кодак". Правда, для любителей астрономии эти же фирмы создали за последние годы великолепные высокочувствительные цветные пленки, но и любители тоже начали переходить к электронным светоприемникам. Не за горами тот день, когда мы с благодарностью распрощаемся с фотографией. Неужели и тогда не поставим ей памятник?
© В.Г. Сурдин,
кандидат физико-математических наук
МоскваГлубоководные плавниковые осьминоги долгое время считались редкими и экзотическими обитателями океанского дна. В последние десятилетия, с применением больших глубоководных тралов, подводного фотографирования и, в особенности, обитаемых аппаратов, стало ясно, что эти животные весьма обычны, широко распространены и местами многочисленны. Многие черты строения резко отличают их от обыкновенных осьминогов: пара больших весловидных плавников по бокам тела, один ряд присосок на руках и ряд длинных усиков с каждой стороны от присосок, глубокая перепонка между руками, доходящая почти до их концов (у обыкновенных осьминогов плавники и усики отсутствуют, перепонка гораздо короче).
Резко различается и строение присосок. У обыкновенных осьминогов они работают, как всем известный вантуз. Вантуз надо приставить резиновой чашкой к стоку кухонной раковины, прижать, отпустить — и вся грязь из стока вытянется наружу. Осьминог прикладывает присоску к захватываемому предмету, сокращает ее мышцы, выжимает из чашки-присоски воду, затем расслабляет мышцы — в чашке создается разрежение, и гидростатическое давление прочно прижимает присоску к предмету. Но у плавниковых осьминогов присоски сильно модифицированы: большинство похожи на конусы, заканчивающиеся крохотным устьем, другие, напротив, резко увеличены и уплощены, подобно лепешкам, или имеют шаровидную форму. Часть конусовидных присосок, как и присоски обыкновенных осьминогов, имеют воронку с отверстием в центре, но воронка эта крошечная, а отверстие не ведет в чашку — чашки попросту нет. У других же присосок даже отверстия нет, так что они напоминают маленькие блюдца. Естественно, такие присоски не могут ни к чему прилепиться. Для чего же они служат?
В начале 80-х годов английские зоологи Р. Дж. Олдред, М. Никсон и Дж. З. Янг (Aldred R.G., Nixon M., Young J.Z. // J. Molluscan Stud. 1982. V.48. №1. P.100-101; Ibidem // Ibid. 1984. V.50. №1. P.67-69) предположили, что модифицированные присоски плавниковых осьминогов — это своеобразные органы свечения, фотофоры. Но через два года они вновь провели исследования и установили, что своеобразный орган в основании прозрачной присоски, признанный ими за фотофор, — необычный нервный ганглий, а крупные клетки, которые они первоначально сочли светящимися, на самом деле — видоизмененные нервные клетки. Позднее плавниковых осьминогов многократно наблюдали из подводных обитаемых аппаратов, но всегда — при свете прожекторов. И вот, наконец, исследователи догадались пойманного осьминога поместить в аквариум и выключить свет. Осьминог светился — причем именно присосками! Это был Stauroteuthis syrtensis, обитатель придонного слоя на материковом склоне Северо-Западной Атлантики. Его "портрет", сделанный из глубоководного аппарата сотрудниками Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, публиковался в "Природе" (Несис К.Н. Глубоководные осьминоги из иллюминатора подводного аппарата // Природа. 1983. №11. С.23-25). Из подводного аппарата "Джонсон Си-Линк" наблюдали трех осьминогов вблизи залива Мэн у северо-восточного побережья США (глубина 700-820 м) С. Йонсен, Э. Уиддер (Океанографический институт, Харбор-Бранч, Форт-Пирс, Флорида) и Э. Балзер (Иллинойский Веслианский университет в Блумингтоне). Двух осьминогов поймали (мастерская работа пилотов аппарата), и один из них прожил некоторое время в аквариуме на борту судна-матки "Эдвин Линк" (Johnsen S., Balser E.J., Widder E.A. // Nature. 1999. V.398. №6723. P.113-114; Internet).
Когда осьминога потрогали и выключили освещение, он засветился слабым зеленовато-голубым светом, типичным для морской биолюминесценции (максимум лучеиспускания на длине волны 470 нм). Свечение длилось около 5 мин. Отдельные присоски либо непрерывно испускали тусклый свет, либо светились короткими, но яркими вспышками каждые 1-2 с. Свет давали только присоски. Исследователи пытались добиться, чтобы осьминог к чему-нибудь прилепился, но безуспешно — присоски неспособны присасываться! Их строение оказалось типичным для плавниковых осьминогов: толстая прозрачная коническая ножка с крошечным "блюдцем" на верхушке, по краю "блюдца" ряд крючковидных зубчиков, а в центре узкий глубокий канал — вот все, что осталось от чашки присоски. В ее основании действительно находится нервный ганглий, но вся сложная мускулатура обычных осьминожьих присосок — продольная, кольцевая и радиальная — редуцирована и замещена светопроизводящими клетками, фотоцитами. Иными словами, это присоска, мускулатура которой превратилась в светящуюся ткань!
Если у кальмаров биолюминесценция — явление вполне обычное, то у обыкновенных осьминогов — очень редкое. Известно, в частности, семейство прозрачных глубоководных пелагических осьминогов Bolitaenidae, самки которых носят яйца на руках около рта. Перед размножением у зрелых самок — и только у них — вокруг рта развивается светящееся кольцо, а тело, и в особенности перепонка между руками, сильно темнеют. Предполагается, что с помощью этой "светящейся губной помады" самки приманивают самцов. Разведут руки в стороны или вообще закинут за голову — подадут световой сигнал, сведут руки — закроют свет темной перепонкой. Как судовой сигнальный прожектор! Так вот, этот орган свечения развивается у них из окружающей рот мускулатуры. У молоди и самцов никакого следа светящегося органа нет (Herring P.J., Dilly P.N., Cope C. // J. Zool. London, 1987. V.212. №2. P.245-254).
Вероятно, нечто подобное произошло в ходе эволюции и с присосками плавниковых осьминогов. Только у них светятся, по-видимому, все виды и оба пола. По мнению исследователей, свечение выполняет две функции: внутривидовое опознавание и привлечение потенциальных жертв, мелких веслоногих ракообразных. Веслоногие рачки хорошо приманиваются слабым светом, а зеленовато-голубой свет плавниковых осьминогов дальше всего проникает сквозь водную толщу. Прикоснувшись к присоске, рачок попадает в слизистую пленку, выделяемую железами присоски и растянутую на усиках (Vecchione M., Young R.E. // Vie et Milieu. 1997. V.47. №2. P.101-110). Облепленную слизью добычу осьминог отправляет в рот.
По словам Э. Уиддер, ставротейтис (его длина с руками достигает трети метра), питающийся рачками меньше миллиметра, походил бы на енота, который взялся ловить комаров. Но если бы комары летели на свет подобно бабочкам, такой способ питания вполне имел бы смысл!
© К.Н. Несис,
доктор биологических наук
Москва
АстрономияГигантские экзопланеты на месте Земли
Не пугайтесь: наша Земля остается на своем месте. Просто астрономы обнаружили, что вокруг соседней с нами звезды, подобной Солнцу, по орбите, очень похожей на земную, движутся гигантские планеты, точнее - экзопланеты, превосходящие Юпитер.
Экзопланетами сейчас принято называть маломассивные спутники звезд, близкие по своей природе к планетам Солнечной системы. Первая система из трех экзопланет была открыта в 1991 г. вокруг нейтронной звезды - радиопульсара PSR B1257+12. Автор открытия - работающий в США на 305-метровом радиотелескопе в Аресибо польский радиоастроном А. Вольцшан - заметил периодическое изменение частоты прихода импульсов от пульсара и понял, что в результате эффекта Доплера так проявляется слабое покачивание нейтронной звезды, вызванное обращением вокруг нее маленьких невидимых тел.
Измерив вариации лучевой скорости пульсара, астрономы определили, что рядом с ним - не менее трех планет, а их массы близки к земной. До сих пор это единственный случай обнаружения столь легковесных планет за пределами Солнечной системы. Их слабое гравитационное влияние на звезду удалось заметить лишь потому, что пульсары - источники чрезвычайно стабильных радиосигналов, моменты прихода которых регистрируются с высочайшей точностью. Это словно специально созданные природой “опорные генераторы”, значительно повышающие качество измерений при проведении разного рода астрофизических экспериментов. Та легкость, с которой землеподобные планеты были обнаружены у первого пульсара, вдохновила радиоастрономов на проведение тщательного доплеровского анализа сигналов и других “космических маяков” (сейчас их открыто более тысячи). Однако поиск планет у нескольких сотен радиопульсаров пока не принес положительных результатов. Как ни странно, такой результат вполне укладывается в рамки существующих представлений. Астрономы и не ожидали найти “нормальные” планеты рядом с пульсарами.
Первая “настоящая” экзопланета была обнаружена в 1995 г. астрономами Женевской обсерватории М. Майор и Д. Квелоц. Они построили оптический спектрометр, измеряющий доплеровское смещение линий с изумительной точностью (в пересчете на скорость - 13 м/с), и в 1994 г. приступили к регулярному измерению лучевых скоростей у 142 солнцеподобных звезд из ближнего окружения Солнца. Довольно быстро они обнаружили “покачивания” звезды 51 Peg (51-я Пегаса), происходящие с периодом 4.23 сут и вызванные влиянием на звезду обращающейся вокруг нее планеты, по массе близкой Юпитеру. К концу ХХ в. найдено уже около 20 таких планетных систем (Подробнее см.: Extrasolar Planets Encyclopedia, URL : http://cfawww.harvard.edu/planets/). Все открытия сделаны путем измерения лучевой скорости звезды, однако чувствительность оптических спектрометров не так высока, как радиоастрономических. Поэтому оптические методы пока позволяют обнаруживать лишь сравнительно массивные и близкие к звезде планеты, способные заставить “вальсировать” центральное светило с относительно большой амплитудой скорости. Например, Земля, двигаясь по орбите со скоростью 30 км/с и имея массу в 333 тыс. раз меньше солнечной, вызывает движение Солнца относительно общего центра их масс со скоростью всего 9 см/с. Оптическим приборам “не по зубам” такая точность.
Десятки планетных систем - это уже статистика, которая должна ответить на вопрос, насколько типична Солнечная система. Поначалу астрономам казалось, что в других системах планеты класса “юпитер” расположены ближе к центральной звезде, чем у нас. Иногда настолько близко, что им уже дали название “горячие юпитеры”. Например, в системе 51 Peg юпитер обращается вокруг звезды на расстоянии в 20 раз меньшем, чем Земля от Солнца. Поэтому температура поверхности этой планеты никак не меньше 1000 К. Судя по всему, в первых открытиях проявилась ограниченная чувствительность методики: близкую к звезде планету заметить легче. Но постепенно стали обнаруживаться юпитеры все дальше от звезды. К настоящему моменту в разных системах найдено несколько юпитеров, обращающихся по орбитам, размером с орбиту Земли. Последнее такое открытие сделано на Европейской южной обсерватории Ла-Силья (Чили), где установлен прецизионный спектрометр, пропускающий свет звезды сквозь кювету с парами йода и фиксирующий относительное положение спектральных линий звезды и йода. В результате многолетних наблюдений за движением яркой звезды в созвездии Часы (Horologium) получено доказательство обращения вокруг нее планеты-гиганта с массой в 2.26 раз больше, чем у Юпитера. Сама звезда iota Horologium (iota Hor) очень похожа на Солнце: ее масса - 1.03 солнечной, спектральный класс G0 (у Солнца G2), а расстояние до нее всего 56 св. лет. Имея яркость 5.4 звездной величины, она заметна на небе невооруженным глазом.
Когда по измеренным значениям скорости звезды астрономы провели наилучшую теоретическую кривую, отвечающую движению по эллиптической орбите, оказалось, что полного согласия нет: аппаратная точность измерения скоростей звезд ±17 км/с, а наблюдательные точки разбросаны относительно кривой на ±27 км/с. Это означает, что либо в системе есть еще одна массивная планета, дополнительно возмущающая движение звезды, либо сама звезда не очень стабильна, и ее атмосфера “дышит”. Второе объяснение предпочтительнее, так как iota Hor кажется моложе и активнее Солнца, поэтому ее атмосфера должна быть не столь спокойна, как у нашего светила; небольшие колебания звезды вполне могут вносить шум в измерения. Сейчас у астрономов две задачи: повысить чувствительность спектрометра, чтобы отделить хаотические колебания звездной поверхности от регулярных покачиваний, вызванных ее “планетным танцем”; а также продолжать наблюдения с надеждой заметить влияние на звезду второй подозреваемой планеты.
© В.Г. Сурдин,Космические исследования
кандидат физикоматематических наук
МоскваВозрождение “SOHO”
В июне 1998 г. два из трех гироскопов солнечно-гелиосферной обсерватории “SOHO” (“Solar Heliosphere Observatory”) вышли из строя, и спутник стал беспорядочно вращаться. 2 февраля Центру управления полетом НАСА (Пасадена, штат Калифорния) удалось восстановить два гироскопа и ввести в компьютерную систему этого искусственного спутника новую программу его ориентации. Пока не работали гироскопы, постоянно включенными оставались маршевые двигатели, чтобы поддерживать спутник в определенном положении относительно Солнца. Таким образом, возникла опасность перерасхода топлива. Однако в конце концов инженеры сумели разработать программу, которая позволила вести навигацию с помощью приборов, ориентирующихся на звезды.
Теперь есть основания полагать, что миссия “SOHO” по наблюдению за физическими полями на Солнце и в околосолнечном пространстве продлится до 2003 г., благодаря чему будет охвачен интереснейший для специалистов отрезок времени высокой солнечной активности, максимум которой наступит в середине 2000 г.
Astronomy and Geophysics. 1999. V.40. №2. P.217 (Великобритания).Космические исследованияНа свидание с кометой Вильда-2
27 февраля 1999 г. на орбиту выведен американский межпланетный аппарат “Stardust” (“Звездная пыль”), который специально предназначен для изучения кометы - от ее снежно-каменной “головы” до газопылевого “хвоста”. Операция включает также захват космической пыли на пути к этой дальней цели: после лунной миссии “Аполлона” эксперимент “Stardust” предоставит возможность получить новые образцы внеземного вещества.
Объектом изучения избрана известная комета Вильда-2, которая сейчас находится в 5.55 млн км от нас. Прежде чем сблизиться с нею, аппарат совершит три облета вокруг Солнца. В конце первого он под воздействием тяготения Земли наберет дополнительную скорость, которая позволит подойти к комете с небольшой относительной скоростью 6.1 км/с, что улучшит условия захвата ее вещества. Свидание с кометой Вильда-2 назначено на 2 января 2004 г. - тогда “Stardust” пройдет всего в 150 км от ее ядра. Находясь возле комы, он начнет ловить пылинки размерами от менее 1 мк до 100 мк. Ловушки имеют форму теннисной ракетки и с обеих сторон покрыты аэрогелем - специальной пеной с крайне низкой плотностью (она должна препятствовать повреждению пылинок при ударах со скоростью, которая в шесть раз превышает скорость винтовочной пули).
Диаметр кометы Вильда-2 (не считая, разумеется, хвоста) не превышает нескольких километров. До 1974 г. она считалась длиннопериодной, т. е. сближалась с Землей не чаще одного раза в 200 лет. Но затем, пройдя недалеко от Юпитера, она под воздействием его мощного тяготения изменила траекторию, стала короткопериодной и потому - более частой гостьей внутренней области Солнечной системы. Важно, что близко подходить к Солнцу комета чаще начала совсем недавно, и поэтому ее поверхностный слой испариться почти не успел.
На борту “Stardust” помещен масс-спектрометр, предназначенный для первичного определения состава пылинок (как космического, так и кометного происхождения). Бортовая оптическая навигационная камера приспособлена для получения изображений ядра кометы, которые впервые будут сделаны “лицом к лицу”.
По пути к цели аппарат дважды - в 2000 и 2002 гг., - находясь между Марсом и Юпитером, займется сбором информации о недавно открытом облачном скоплении мелких космических частиц (См. также: Источник космической пыли установлен // Природа. 1999. №4. С.97-98). Судя по наблюдениям, выполненным ранее другими аппаратами, потоки частиц несутся в направлении созвездия Стрельца, куда, не поспевая за ними, движется и Солнце. В самом начале 2006 г. “Stardust” снова окажется вблизи Земли. Тогда, на высоте около 100 тыс. км, от аппарата отделится посадочный отсек, который, затормозив в земной атмосфере с помощью парашютов, должен, по расчетам, опуститься 14-15 января на поверхность соляной пустыни в 150 км юго-западнее оз. Солт-Лейк (штат Юта, США). Образцы со всеми предосторожностями будут немедленно доставлены в лаборатории.
Однако стоит ли тратить на эксперимент 166 млн амер. долл., а затем ждать его результатов в течение семи лет? Изучение космической пыли может пролить новый свет на проблему строения и эволюции всей Вселенной, на происхождение Земли и возникновение на ней жизни. Не исключено (хотя это и спорная гипотеза), что кометы вообще занесли к нам в чистом виде первичных представителей примитивной жизни - в пользу такого предположения говорят недавно обнаруженные микроорганизмы, способные существовать в экстремальных условиях - от “кипятка” горячих источников до льдов Заполярья.
Научный руководитель проекта - профессор Университета штата Вашингтон в Сиэтле Д. Браунли (D. Brownlee), представителем НАСА в осуществлении этой миссии назначен планетолог Д. Йоманс (D. Yeomans; Лаборатория реактивного движения в Пасадене, Калифорния).
Astronomy and Geophysics. 1999. V.40. №2. P.217 (Великобритания).АстрономияКомета Хейла-Боппа рассказывает…
Как известно, кометы - наиболее примитивные тела, оставшиеся “неиспользованными” после возникновения Солнечной системы. Они сохраняют образцы межзвездного вещества, из которого сформировалась протосолнечная туманность. Поэтому изучение летучих веществ, содержащихся в комете, может дать необходимые науке сведения о ходе эволюции космических газов и льдов в процессе формирования планетных систем. Прежние наблюдения молекулярного состава комет были “усредненными” для крупных внутренних областей комы (газовой оболочки ядра), они охватывали как молекулы, которые сублимировались из ядра, так и молекулы, возникавшие при последующих химических реакциях в коме.
Новое слово в данном вопросе сказали Дж. А. Блейк, С. Ки (G.A. Blake, C. Qi; отдел геологических и планетарных наук при Калифорнийском технологическом институте, Пасадена, США), М.Р. Хогерхейд (M.R. Hogerheide; астрономический факультет Университета штата Калифорния в Беркли) и М.А. Геруэлл (M.A. Gurwell; Гарвардско-Смитсоновский астрофизический центр в Кембридже, штат Массачусетс). Они изучили результаты наблюдения эмиссий молекул HCN, DCN и HDO, содержащихся в теле кометы Хейла-Боппа. Сейчас эта комета уже находится на дальних окраинах Солнечной системы, но ее исследование, выполненное при сближении с Землей в 1997 г. с помощью приборов высокой разрешающей способности, еще долгое время будет давать пищу для всестороннего анализа.
Было обнаружено существование дугообразных структур - струйных выбросов льдистого вещества, временами поднимающихся на небольшие расстояния от ядра кометы. По составу они решительно отличаются от более крупных выбросов, связанных с химическими процессами в коме. Скорее эти структуры ближе к тому, что наблюдается в ядрах плотных межзвездных облаков и в молодых звездных объектах.
Авторы делают вывод, что сублимация миллиметровых ледяных зерен, выбрасываемых ядром кометы, предоставляет доступ к относительно неизмененным летучим веществам. Отношение концентрации дейтерия к водороду в комете Хейла-Боппа, а вероятно, и в других кометах, ранее было явно занижено. Вычисления показали, что комета Хейла-Боппа состоит на 15%, или даже более, из относительно неизмененного межзвездного вещества. Если этот вывод подтвердится, он сильно повлияет на давно идущие дебаты о том, могли ли во внешних областях Солнечной системы “выжить досолнечные летучие”.
Nature. 1999. V.398. №6724. P. IX, 213 (Великобритания).БиологияЗачем пауки дополнительно спариваются
Случаи полиандрии (спаривания самки с несколькими самцами) и полигинии (спаривания самца с несколькими самками) отмечены у пауков довольно широко. Поскольку спаривание самца со второй и последующими самками не всегда продуктивно, у пауков выработались механизмы, препятствующие этому: самка просто поедает самца после первого спаривания, или же он сам погибает от истощения (См.: Михайлов К.Г. Половой диморфизм и каннибализм у пауков // Природа. 1991. №11. С.111; Он же. Зачем паукам карликовые самцы // Там же. 1992. №9. С.108-109; Он же. Самоубийство самца у пауков // Там же. 1995. №12. С.73-74). Лишь изредка одни и те же партнеры спариваются двукратно. Эволюционные преимущества и недостатки полиандрии попытались оценить австралийские ученые из Мельбурнского университета Ю. Шнайдер и М. Элгар (Schneider J., Elgar M. // Trends in Ecology and Evolution. 1998. V.13. №6. P.218-219. 3 Watson P.J. // Animal Behavior. 1998. V.55. P.387-403). Свои рассуждения они основывали на цикле экспериментальных работ П. Уотсона.
Исследования были проведены на пауке-линифииде Neriene litiginosa. Самцы этого вида после достижения половой зрелости прекращают строительство собственных сетей и ищут самок, сети которых выделяют феромоны. Перед началом ухаживания самец обычно разрушает эту сеть, чтобы она не привлекала других самцов. Несмотря на то что одноразового спаривания достаточно для получения потомства, 80-90% самок спариваются более одного раза - но именно с другим, а не с тем же самым самцом!
Экспериментально показано, что потомство полиандрических самок развивается быстрее и вырастает крупнее, чем у моногамных. Кроме того, размер потомства зависит от размера тела самцов. С другой стороны, выживаемость потомства полианидрических самок значительно ниже из-за каннибализма. По мнению австралийских ученых, преимущества полиандрии с эволюционно-экологической точки зрения остаются сомнительными. Неужели самки спариваются исключительно для своего удовольствия?! Скорее всего, в этом случае мы имеем дело с одним из сложных механизмов поддержания изменчивости в популяции: потомство должно быть разным - и крупным, и мелким, оно должно расти и быстро, и медленно (на случай отсутствия пищи). Похожие случаи поддержания изменчивости у пауков описаны неоднократно (См., напр.: Много ли пауку нужно еды? // Природа. 1991. №9. С.114; Еще одна причина полиморфизма у пауков // Там же. 1992. №6. С.112).
Таким образом, “групповая выгода” - стабильность популяции и вида в целом преобладает над “индивидуальной выгодой” - выживанием потомства данной особи.
К.Г. Михайлов,Зоология
кандидат биологических наук
МоскваИзотопы рассказывают о странствиях монарха
Ежегодно тысячи американцев зимой съезжаются в северо-восточные горные районы Мексики, чтобы полюбоваться на прилет огромных стай бабочек-монархов, или данаид (Danaus plexippus). Существует даже общество любителей этих чешуйчатокрылых, издающее свой журнал. Однако многое в жизни данаид остается неизвестным, например точные пути их тысячекилометровой миграции. Канадские энтомологи и биохимики Службы охраны природной среды провинции Саскачеван во главе c Л. Вассенаром и К. Хобсоном (L. Wassenaar, K. Hobson) и в сотрудничестве с геохимиком П. Чемберлином (P. Chamberlain; Дартмутский колледж, Гановер, штат Нью-Гэмпшир, США) получили новые данные благодаря недавно разработанному изотопному методу.
Известно, что содержание изотопов того или иного элемента различно даже для близлежащих районов и обусловлено такими факторами, как колебания температуры, количество осадков, состав геологических пород и почв. В свою очередь от изотопного состава почвы зависит содержание изотопов в растениях данной местности, а следовательно, и у животных, питающихся этой растительностью.
Для определения путей миграции монарха ученые использовали изотопы углерода и водорода. Сначала были построены подробные изотопные карты всех районов, где встречались эти бабочки и где они выводились из гусениц. Далее изучали ткани крыла монархов из 13 пунктов их зимовки на территории Мексики. При сопоставлении с изотопной картой обнаружилось, что они прилетели сюда из центральной части США и с крайнего юга Канады. Оказалось, что гипотеза, согласно которой уроженцы каждой отдельной местности умирают в определенной части мексиканских гор, неверна: место гибели бабочки никак не связано с районом, где она вывелась из гусеницы. Энтомологов обеспокоило то, что значительное количество данаид выводится на территориях штатов с очень интенсивным сельским хозяйством, где посевы кукурузы и бобовых обильно обрабатываются гербицидами. При этом гибнет и молочай - основная пища монархов.
Science Times. 1998. December 29. P. F5 (США).ФизиологияВнутриутробное облучение
С.И. Сычик, А.М. Стожаров, Б.К. Воронецкий (кафедра радиационной медицины и экологии Минского государственного медицинского института) исследовали состояние щитовидной железы (ЩЖ) у 195 детей, получивших в результате аварии на Чернобыльской АЭС внутриутробное (пренатальное) облучение, а также у контрольной группы из 220 детей. Определялось содержание в крови детей гормонов ЩЖ - трийодтиронина (Т3), тироксина (Т4), тироксинсвязывающего глобулина (ТСГ), а также тиреоглобулина. При анализе результатов учитывали побочное влияние различных факторов внешней среды - дефицит йода, дисбаланс микроэлементов, наличие вредных для ЩЖ веществ в воде и продуктах питания - и вводили соответствующие коррективы.
В ходе исследования было показано, что концентрация гормона Т3 у пренатально облученных детей выше, чем в контрольной группе независимо от пола. В то же время у облученных мальчиков наблюдали достоверное снижение концентраций Т4 и ТСГ, а у девочек - увеличение содержания тиреоглобулина и уменьшение содержания ТСГ. Отклонения в функциональном состоянии тиреоидной системы характерны и для тех детей контрольной группы, которые проживали в Столинском районе Брестской обл.: у них подобные изменения обусловлены недостаточным поступлением йода в организм. Но у детей, подвергшихся пренатальному облучению, изменения в функционировании ЩЖ более выражены. Ученые связывают их с повреждением ЩЖ, которое может сказываться на одном из этапов биосинтеза тиреоидных гормонов.
Проблемы эндокринологии. 1999. Т.45. №1. С.26-29 (Россия).Психология“Ты меня уважаешь?”
Обычное дело: старик ворчит, что молодежь относится к нему без должного пиетета. Как проверить, субъективно-возрастное ли это утверждение пожилых, или оно отражает реальное положение дела? Соответствующих данных по XVIII и XIX вв. нет. Отсюда неясно, с чем исследователь, пытающийся ответить на этот вопрос, может сравнивать нынешнюю ситуацию. Тем не менее если не прямая, то хотя бы косвенная методика предложена М. де Л. Бруком (M. de L. Brooke; Кембриджский университет, Великобритания). Он счел возможным допустить, что население главой государства чаще всего избирает того, кого уважает. Результаты возрастного анализа президентов США и премьерминистров Великобритании оказались неожиданными, а поведение электората в этих двух англосаксонских странах - противоположным.
В течение двух предыдущих веков английскими премьерами становились лица все более старшего возраста, и только в XX в. этот процесс сменился на обратный. В США столь отчетливой тенденции вообще не отмечалось: в начальные годы страной правили один за другим четыре весьма немолодых президента. Это были отцы-основатели, авторы Конституции, которым к моменту вступления в должность уже приближалось к 60 - по тогдашним понятиям, вполне солидный возраст. Да и в наше время ни, например, Р. Рейгана, ни Дж. Буша молодыми не назовешь. Зато их уравновешивают “мальчишки” в Белом доме - Дж. Ф. Кеннеди и Б. Дж. Клинтон - со всеми достоинствами и грехами своих поколений.
Похоже, с ростом общей продолжительности жизни избиратель становится терпимее к “арифметическому” возрасту, так как и сам электорат в среднем стареет. Обратный же эффект вызывается изменениями в законах, которые дают право голоса молодежи. Кажется, второй фактор действует сильнее, чем первый.
Автор исследования - по образованию биолог - видит здесь и другой аспект. Его коллеги, занимающиеся поведением животных, знают, что победа в борьбе за ресурсы и возможность передать свои гены по наследству нередко зависят от некоего сигнала, свидетельствующего о личных качествах данной особи. В энергетическом плане такой сигнал обходится животному недешево, так что соперникслабак издать ложный сигнал обычно не в состоянии.
Перенося этот фактор на человеческое общество (допустимо это или нет - иной вопрос), Брук указывает на то, что по крайней мере в Англии 200 лет назад, когда смертность была на высоком уровне, а многие болезни еще не укрощены, способность прожить более 50 лет говорила о генетической характеристике, позволяющей претенденту на важный пост справляться с вызовами среды. В сегодняшней Великобритании ожидаемая продолжительность жизни превышает 70 лет, но факт доживания до такого возраста уже почти не указывает на генетические характеристики человека.
Во времена королевы Виктории (конец XIX - самое начало XX в.) премьер-министрами, как правило, становились представители общественной элиты, так или иначе доказавшие способность к пребыванию в стабильной среде. Ныне общество постоянно находится в состоянии “перемешивания”, так что идеальным главой правительства можно считать того, кто сумел быстро вознестись в высокие социальные слои, - раз так, то он (или даже она) проявил должную гибкость и в состоянии вести за собой нацию в период серьезных пертурбаций.
Избиратель понял, что пожилой представитель элитарных кругов теперь совсем не обязательно обладает необходимыми для руководства страной физическими и социальными качествами. И если судить по высшему слою общества, то следует признать, что старики, как это ни грустно, ворчать на утрату к ним уважения имеют право. Но это очевидно лишь для Великобритании, а в США пока таких свидетельств автор исследования не видит.
Nature. 1999. V.398. №6723. P.102 (Великобритания).МедицинаСтарое лекарство, новая опасность
Ранее было известно, что применение циклоспорина - препарата, подавляющего активность иммунной системы при пересадках органов, увеличивает риск заболевания раком, что всегда считалось вредным побочным эффектом. Недавно М. Ходзо с коллегами (M. Hojo et al.; Медицинская школа при университете Тейкио, Кавасаки, Япония) выяснили, что циклоспорин сам по себе способен изменять свойства раковых клеток как in vitro, так и in vivo.
В опытах in vitro они обнаружили, что в присутствии циклоспорина раковые клетки начинают быстрее делиться и двигаться, а значит, легче разносятся (в отличие от нормальных клеток раковые способны расти, не прикрепляясь к твердой поверхности). Влияние in vivo изучали на раковых клетках разных типов у мышей. Оказалось, что циклоспорин определенно стимулировал появление вторичных опухолей. Предположив, что этот препарат вызывает синтез другого вещества, трансформирующего фактора роста (TGF-b), ученые установили, что TGF-b, подобно циклоспорину, действительно может влиять на развитие раковых клеток. Таким образом, старое лекарство ускоряет рост опухоли не косвенно, через иммунную систему, а напрямую - влияя на клетки опухоли. Пока, однако, не ясно, действует ли оно таким же образом на предраковые клетки и вызывает ли он превращение здоровых клеток в раковые. Эти исследования, считает Г. Нейбел (G. Nabel; Университет штата Мичиган, США), позволяют лучше понять, как “испытанное средство” может стимулировать развитие рака, и использовать эти знания для его лечения.
Nature. 1998. V.397. №6719. P.530-534 (Великобритания).ЭкологияСимбиоз растений и грибов повышает продуктивность растительных сообществ
Известно, что большинство наземных растений (80%) живут в симбиозе с микоризными грибами, которые своими гифами оплетают их корни. В чем польза такой ассоциации для высших растений и грибов? Этот вопрос исследовали М. ван дер Хейден, Дж. Клирономос и М. Урсик с коллегами (M. van der Heijden, J.N. Klironomos, M. Ursic et al.; Институт ботаники Базельского университета, Швейцария).
В первом эксперименте изучалось влияние микоризных грибов на структуру 48 растительных сообществ европейских известняковых лугов. Из 11 исследованных видов растений для восьми присутствие грибов было необходимым условием их существования в сообществе. В присутствии разных грибов изменяется биомасса субдоминантных, но не доминантных видов. Уменьшение разнообразия грибов с четырех до одного таксона ведет к снижению биомассы большинства видов и таким образом - к изменению структуры сообщества. Во втором эксперименте изучали 70 североамериканских растительных сообществ; каждое из них состояло из 15 видов растений, произраставших в присутствии тех или иных из 23 видов микоризных грибов. Биомасса наземной и подземной частей растений, а также индекс биоразнообразия Симпсона (показатели продуктивности экосистемы) пропорционально повышались с ростом видового разнообразия грибов. Механизм, объясняющий наблюдаемые эффекты, был выявлен в том же эксперименте: с ростом видового разнообразия грибов увеличивалась протяженность грибных гифов и снижалась концентрация фосфора в почве, что говорит о более эффективном его всасывании.
Таким образом, благодаря симбиозу высших растений с микоризными грибами улучшается использование ими питательных веществ почвы, что повышает продуктивность растительных сообществ; их структура зависит от видового разнообразия симбионтных грибов. Это особенно важно для сельскохозяйственных сообществ с ограниченным видовым составом как низших, так и высших растений, что делает их крайне уязвимыми.
Nature. 1998. V.396. №6706. P.69- 72 (Великобритания).ЭкологияСиница - за чистый воздух
Финские орнитологи, возглавляемые Т. Ээва (T. Eeva; Университет в Турку), наблюдали за большими синицами (Parus major), гнездившимися в радиусе 6 км от г. Харьявалта на юго-западе Финляндии. Здесь находится крупный медеплавильный завод, выбрасывающий в атмосферу значительное количество оксида серы и тяжелых металлов - меди, цинка, никеля и свинца. Они обнаружили, что интенсивность желтого цвета в оперении на грудке птицы тем выше, чем дальше расположено ее гнездо от завода. Возрастает по мере удаления от плавильных цехов также масса птенцов и численность гусениц, которыми питаются синицы.
Зеленые гусеницы содержат каротиноидные пигменты, которые, попадая в организм синицы, придают желтоватый оттенок ее перьям. Известно, что самцы синиц с блеклым оперением менее привлекательны для самок. Кроме того, малый вес птицы, выросшей вблизи завода, означает, что ее шансы пережить холодную зиму уменьшаются. Такие особенности в размножении и выживаемости птиц в зависимости от химического состава атмосферы установлены впервые.
Functional Ecology. 1998. V.12. P.607 (Великобритания).ЭкологияЧерная кайра страдает от потепления
Последние 25 лет в высоких широтах Северного полушария встречается черная кайра (Uria). Прежде эта птица не заселяла крайний север Аляски, что объясняется глубоким снеговым покровом на протяжении большей части года. Начавшееся в 60-х годах медленное потепление Арктики привело к более раннему наступлению весны и стаиванию снегов, что и позволило птицам здесь гнездиться. Если в 1966 г. на всем северном берегу Аляски была зарегистрирована лишь одна гнездящаяся пара кайр, то в 1972 г. только на о. Купер (вблизи пос. Барроу) их было уже десять. Между 1975 и 1990 гг. число птиц в этой колонии возросло до 225 пар. Однако с 1990 г. и по настоящее время количество кайр резко сокращается. Сейчас на о. Купер осталось лишь 110 пар.
Орнитолог Дж. Дивоки (J. Divoky; Институт арктической биологии при Университете штата Аляска, Фербэнкс, США) полагает, что причина - в сокращении площади морских льдов из-за активного потепления Арктики, а черная кайра питается полярной треской, живущей под плавучими льдинами. Открытые водные пространства бедны рыбой, поэтому птицам приходится для кормежки улетать далеко в море, что отрицательно сказывается на численности популяции.
Это один из документально доказанных случаев тесной связи между климатическими изменениями в Заполярье и происходящими там биологическими процессами. Климатологи установили, что среднегодовая температура Арктики за последние 40 лет повысилась на 1°С. Потепление же на Аляске и в северовосточных областях Канады идет втрое быстрее.
New Scientist. 1998. V.159. №2153. P.12 (Великобритания).ГеофизикаГлубинные источники “горячих точек”
“Горячими точками” называют выходы на поверхность литосферы разогретых пород, поднимающихся из глубин мантии в виде плюмов, образование которых связано с высокотемпературной нестабильностью конкретной области. Однако вопрос о том, насколько глубоко залегают источники плюма, служит предметом давних споров среди специалистов.
Американские сейсмологи из Калифорнийского технологического института в Пасадене и Университета штата Калифорния в Санта-Крусе установили, что корни Исландской и Гавайской “горячих точек” расположены на границе мантии с земным ядром, т. е. примерно в 2900 км под поверхностью планеты. Такой вывод важен в глобальном масштабе, так как Гавайи и Исландию можно считать классическими примерами “горячих точек” с непрерывным подъемом глубинных пород. Источники этих плюмов существуют подолгу, выделяют огромные объемы магмы и обладают характерными геохимическими особенностями, в том числе высоким соотношением изотопов 3He/4He, что объясняется происхождением 3He из не успевшего дегазироваться района мантии.
До сих пор изучением этой проблемы занимались в основном геохимики. Лишь в последние годы сейсмологи получили изображения тех каналов в верхней мантии и в переходной зоне (410-660 км под поверхностью), по которым поднимается мантийная струя.
Под Исландией обнаружен аномальный район ультранизких скоростей распространения сейсмической волны, начинающийся на границе ядра и мантии, что указывает на существование здесь источника расплавов, образующих плюм. В этом слое толщиной от 5 до 40 км, расположенном в нижней части мантии, сейсмические волны распространяются как минимум на 10% медленнее. Можно полагать, что резкое падение сейсмических скоростей говорит о присутствии здесь частично расплавленного материала. Согласно модели, построенной Д.В. Хелмбергером с коллегами (D.V. Helmberger et al.; Калифорнийский технологический институт), снижение скорости распространения продольных волн на 10% и поперечных - на 30% свидетельствует в пользу гипотезы частичного расплава.
Группа, руководимая С. Рассел (S.A. Russel; Университет штата Калифорния) использовала иную методику при анализе поперечных волн, отражающихся от границы между ядром Земли и мантией. Это позволило обнаружить зоны изменения сейсмических скоростей и анизотропию в самых нижних слоях мантии. В результате была найдена область, в которой находится источник гавайской “горячей точки”. Геофизик С. Дж. Уолф (S.J. Wolfe; Вудсхолский океанографический институт, штат Массачусетс) считает эти выводы достаточно убедительными. Однако указывает, что пока еще доподлинно не известна протяженность в мантию исландского и гавайского каналов и не ясно, не отклоняются ли их струи в сторону разогретого вещества под влиянием конвекции.
Угроза от озер-убийц нарастает
На всем земном шаре известны лишь три озера, в водах которых скапливаются огромные количества растворенного газа. Это озера Ниос и Монун в Камеруне и Киву в Заире. Когда давление газа в этих озерах, имеющих вулканическое происхождение, сильно возрастает, любое крупное нарушение водной стратификации вызывает его взрывообразное выделение в воздушное пространство. Такой процесс подобен тому, что происходит при снятии пробки с бутылки шампанского: резкое падение давления приводит к образованию пузырей, содержащих газ, ранее растворенный в жидкости. Стоит таким пузырям возникнуть в озере, как, быстро поднимаясь к поверхности, они захватывают с собой глубинные воды, вызывая нечто вроде цепной реакции со все увеличивающимся выбросом газа. Такие события чреваты смертельной опасностью для окрестного населения (Подробную информацию о предшествовавших катастрофических событиях см.: Озера Монун и Ниос снова угрожают // Природа. 1995. №5. С.104-105.).
Исследования показали, что на дне водоемов Ниос и Монун находятся многочисленные маары - плоскодонные кратеры, образовавшиеся когда-то при мощных вулканических взрывах, а также конусы базальтового шлака. Монун - часть крупного вулканического поля Бамбуто. Состояние обоих озер на протяжении нескольких лет всесторонне исследует объединенная экспедиция, включающая специалистов из Камеруна, США и Японии. Их последний отчет говорит о новых тревожных фактах (Kling G. et al. Scientific Investigation of Lakes Nyos and Mounun. Preliminary Report. 1998): содержание углекислого газа в обеих акваториях очень высоко и продолжает расти из-за нескончаемого его поступления через расщелины на дне.
Среди мер, которые могли бы устранить опасность, называют выкачивание насосами газонасыщенных придонных вод на поверхность и отвод CO2 в какое-либо ненаселенное открытое место. Эксперименты, выполненные на оз. Монун в 1992 г. и на оз-. Ниос в 1995 г., показали реальность подобного подхода. В дополнение к этому полезно постоянно сбрасывать придонную воду по трубопроводу. Ученые передали эти соображения правительству Камеруна, а оно обратилось к властям Японии за помощью в осуществлении проекта. Наблюдения за озерамиубийцами и разработка методов по их обезвреживанию ведутся под руководством Дж. Клинга (G. Kling; Университет штата Мичиган, Анн-Арбор, США).
Smithsonian Institution Bulletin of the Global Volcanism Network. 1998. V.23. №12. P.8 (США).Палеоботаника. Молекулярная биологияУ современной пшеницы разные генетические линии
Согласно археологическим данным, человек начал возделывать дикие виды пшеницы около 10 тыс. лет назад. Такая неолитическая революция стала возможной благодаря окончанию ледникового периода, увлажнению и потеплению климата. Оказалось, что выращивать пищу эффективнее, чем собирать ее. Однако для специалистов оставался неясным вопрос: начал ли человек возделывать почву в сравнительно небольшом регионе, или же люди овладевали этим методом добывания пищи в разных областях и в различное время?
Новый свет на эти события проливают только что завершенные исследования, предпринятые британским специалистом по молекулярной биологии Т. Брауном (T. Brown; Институт науки и техники при Манчестерском университете). Он сопоставил дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) из ископаемых зерен пшеницы (возраст около 3 тыс. лет), найденных на территории Италии и Греции, с ДНК современных сортов. Такая процедура дает возможность судить о происхождении пшеницы и ходе ее распространения по всей Западной Европе.
Обнаружилось, что существуют две разные генетические линии современной пшеницы. Значит, она была окультурена по меньшей мере дважды, причем на основе различных разновидностей. Исследователь полагает, что пшеницу начали возделывать примерно в одно и то же время, но в достаточно удаленных друг от друга регионах Среднего Востока, откуда она и начала распространяться. Теперь Браун в сотрудничестве с палеоботаником Г. Джонс (G. Jones; Шеффилдский университет, Англия) исследует процесс распространения обеих линий пшеницы, изучая зерна, обнаруженные при раскопках в различных пунктах и регионах. Не исключено, что им удастся определить местности на Ближнем Востоке, ставшие родиной столь важного для человечества злака.
New Scientist. 1998. V.159. №2151. P.22 (Великобритания).Палеоклиматология“Коренные” изменения в древней атмосфере
По геологическим и палеоклиматическим данным, около 390 млн лет назад (девонский период) содержание CO2 в земной атмосфере “внезапно” снизилось на 45%. О причине столь резкой перемены до сих пор приходилось только гадать. Недавно группа американских ученых во главе с Дж. Элик (J. Elick; Университет штата Теннесси, Ноксвилл) предложила свое объяснение этому факту. Исследователи обратили внимание на то, что у наземных растений, существовавших примерно 410 млн лет назад, были очень короткие корни, проникавшие в почву всего на несколько миллиметров. Однако, судя по ископаемым остаткам растительности, найденным, например, на территории нынешней канадской провинции Квебек, у части растений корневая система развилась всего за “какие-нибудь” 20 млн лет. Корни достигали уже полуметровой длины, в основании имели толщину до 1 см.
Резкий рост корневой системы способствовал более интенсивному извлечению углерода из атмосферного CO2 и, соответственно, - переносу углерода в почву при разложении. В результате концентрация атмосферного диоксида углерода заметно понизилась.
Geology. 1998. V.26. №2. P.143 (США).ПалеонтологияГаргантюавис заставил палеонтологов задуматься
В южной Франции найдены ископаемые остатки нелетающей птицы, жившей около 72 млн лет назад. Ученых поразили размеры этой современницы динозавров: до сих пор крупнейшими среди меловых видов считались те, что не превосходили по величине нынешнего индюка. Гаргантюавис же (так назвали находку) весил не менее 140 кг. Об этом говорят размеры неплохо сохранившихся бедренных и тазовых костей, изученных палеонтологом Э. Буффето (E. Bouffeteau; Парижский университет). “То, каким образом позвонки животного были прикреплены к тазу, не оставляет сомнений, что перед нами - птица”, - заявил ученый.
Трудно представить, чтобы гаргантюавис мог появиться и спокойно существовать в то время, когда на Земле процветали такие его вероятные соперники, как орнитомимозавры (динозавры величиной не меньше или даже крупнее страусов), которые известны по многочисленным находкам в Азии и Северной Америке. Возможно, предполагает исследователь, гаргантюависы населяли некий большой остров, недоступный для их врагов.
Судя по всему, гаргантюавис вымер вместе с динозаврами около 65 млн лет назад, а жившие позже гигантские птицы возникли независимо от него. Но окончательный ответ может быть получен лишь после новых палеонтологических находок. Сейчас же специалистам придется заново осмысливать происхождение сотен ископаемых яиц, найденных недавно на территории Франции. До сих пор палеонтологи считали, что такие крупные яйца могли откладывать только динозавры, хотя конкретные их виды оставались неясными. Теперь же, после находки гаргантюависа, в список “подозреваемых” следует включить и птиц.
Journal of the Geological Society. 1998. №1. V.155. P.1 (Великобритания).ПалеонтологияЛетать стало возможно благодаря кислороду
В конце палеозойской эры (370-250 млн лет назад) содержание кислорода в воздухе, по всей видимости, достигало 35% (в настоящее время - 21%), что было связано с широким распространением наземных растений, выделяющих этот газ. Обилие кислорода в отдаленном прошлом могло влиять на эволюцию многих видов. Ряд ученых, и среди них зоолог Р. Дадли (R. Dadley; Университет штата Техас, Остин, США), уже высказывал предположения, что подобный состав атмосферы способствовал появлению гигантских (ныне ископаемых) стрекоз с размахом крыльев более 70 см. Их существование стало возможным лишь в условиях, когда через пассивные дыхательные пути проходил значительный объем кислорода. Когда же его концентрация снизилась, гигантские стрекозы исчезли.
Ныне Дадли заинтересовал второй “кислородный пик” в истории Земли, на существование которого указывают результаты анализа морских донных пород и математического моделирования палеоклимата. Согласно новым данным, 150 млн лет назад, в середине юрского периода, концентрация кислорода снова поднялась, достигнув 26%. На таком уровне она сохранялась в течение всего мелового и значительной части третичного периода. Это время на Земле снова ознаменовалось появлением гигантских насекомых.
Дадли предположил, что высокая концентрация кислорода послужила толчком для развития различных животных, способных к полету. Точнее определить время, когда позвоночные впервые поднялись в воздух, затруднительно, так как в ископаемых материалах много существенных пробелов. Но известно, что первоптица археоптерикс существовала уже в поздней юре, птерозавры - в триасе, а летучие мыши, вероятно, появились в начале мелового периода.
Когда специалисты обсуждают проблемы, связанные с археоптериксом или птерозаврами, они обычно “помещают” их в природную среду, которая в физическом отношении была подобна нашей. По мнению же Дадли, необходимо учитывать иной состав воздуха древней атмосферы: именно кислород делает его более плотным, облегчая работу крыльев и позволяя тяжелым позвоночным пуститься в полет.
The Journal of Experimental Biology. 1998. V.201. P.1043 (США).АрхеологияАстрономы каменного века
Слово “Сахара” давно стало синонимом пустыни. И то, что ее восточная часть, лежащая на юге Египта вблизи Нила, была несколько десятков тысяч лет назад, в эпоху позднего плейстоцена, не менее засушливой, чем ныне, и полностью необитаемой, ни у кого удивления не вызывает. Менее известно, что около 11 тыс. лет назад климат там резко изменился и область летних муссонов охватила большую часть современных территорий Египта и Судана. В египетской Сахаре появились временные озера - то пересыхающие, то вновь заполняющиеся влагой. Теперь установлено, что одним из таких крупнейших водоемов (10 x 7 км2) было оз. Набта, расположенное неподалеку от границы Египта с Суданом, к западу от верховьев водохранилища им. Г.А. Насера на Ниле.
В 1997-1998 гг. в этом районе работала международная группа антропологов, археологов и геологов, в том числе Дж. М. Малвилл (J.M. Malville; Университет штата Колорадо в Боулдере, США), А.А. Мазар (A.A. Mazar; Геологическое управление Египта в Каире) и Р. Шильд (R. Schild; Институт археологии и этнологии Польской академии наук в Варшаве). Они обнаружили скопления мегалитов, закономерно расположенных в линию или кругами. Рядом с этими явно искусственными сооружениями находились древние поселения, относящиеся к среднему и позднему неолиту. По-видимому, благоприятные климатические условия, сложившиеся здесь 11 тыс. лет назад, позволили кочевникамскотоводам поселиться в этом районе и перейти к более или менее оседлому образу жизни. В этой связи большой интерес представляют мегалиты Набты, которые, по мнению исследователей, соединяют черты некоего астрономического сооружения и ритуальной площадки.
Мегалиты Набты напоминают известную и ненамного более позднюю “обсерваторию” в английском Стоунхендже: они довольно точно указывают на четыре стороны света, а также на точки солнцестояния. В глазах древнего человека это символизировало рождение, смерть, воду и Солнце; само сооружение использовалось в похоронных обрядах.
По результатам радиоактивного датирования, около 4800 лет назад район Набты, от которого “отвернулись” муссонные дожди, снова стал засушливым, а население вымерло или покинуло его, возможно, переселившись в Верхний Египет и принеся с собой уже сравнительно усложненную общественную организацию и определенный уровень культуры.
Nature. 1998. V.392. №6675. P.488 (Великобритания).КОРОТКО В Исландии 18 декабря 1998 г. произошло извержение в пределах кальдеры подледникового вулкана Гримсветн. В 1996 г. извержение этого же вулкана вызвало катастрофический лавовый поток, который буквально взломал ледниковый покров. За несколько недель до декабрьских событий была отмечена вяло возраставшая сейсмическая активность. Вскоре после начала извержения веероподобные выбросы из вулкана достигли 10-километровой высоты над ледником Ватнайёкудль и продолжались в течение суток. Продукты извержения были разбросаны в 50-километрвом радиусе от вулкана и проникли в подледниковое озеро кальдеры и ледниковый покров. На протяжении последующих полутора недель активность вулкана стала снижаться, приняв пульсирующий характер, и к 28 декабря прекратилась. После этой даты взлом ледникового покрова не отмечался.Geotimes. 1999. V.44. №3. P.30 (США).
•••• За фундаментальные работы в области геохимии океана лауреатом престижной Больцановской премии стал профессор Скриппсовского института океанографии Хармон Крейг (Harmon Craig). Впервые Международный фонд Больцано (International Bolzanо Foundation) награждает ученого за вклад в данную область науки. Эта премия расценивается как эквивалент Нобелевской и присуждается за достижения в естественных, общественных, гуманитарных науках и в области международных отношений.
Explorativus. 1999. V.5. №4. P.31 (США).•••• Как показали палеомагнитные исследования, проведенные Р. Барендрегтом (R.W. Barendregt; Университет Летбриджа, провинция Альберта, Канада), материковое оледенение Северной Америки существенно отличалось от оледенения Кордильер. Установлено, что в течение эпохи полярности Матуяма (2.58-0.78 млн лет назад) оледенение Северной Америки было более дифференцированным, чем в следующую эпоху Брюнес (моложе 0.78 млн лет). Долгое время льды не проникали в зону прерий Канады и США. Материалы, полученные на о. Банкс (Западная Канада, территория Киватин), дают основания предполагать, что Киватинский центр оледенения вряд ли мог быть главным центром материкового оледенения до субхрона Олдувай (1.77 млн лет назад). Оледенение в районе канадских Кордильер развивалось начиная с эпохи Гаусса (3 млн лет назад) до эпохи Брюнес. В последние 3 млн лет материковое и горное оледенения по-разному реагировали на изменения климата.
Abstracts of XV INQUA Congress. Durban, 3-11 August. 1999. P.15- 16 (ЮАР).••••
В России сотрудниками Центра химии лекарственных средств (Москва) при участии ученых Института медицинской радиологии (г. Обнинск) и Института эпидемиологии и микробиологии им. Л. Пастера (Санкт-Петербург) создан оригинальный препарат для профилактики гриппа A и B - арбидол. Клинические испытания показали, что арбидол более эффективен, чем широко применяемый сегодня в профилактических целях ремантадин. Так, из числа принимавших арбидол процент заболевших составил 1.45% вместо 7.7% в случае ремантадина. Действие препарата основано на стимуляции всех звеньев иммунной системы и торможении перекисного окисления липидов. Существенно, что арбидол при испытаниях не проявлял мутагенного или тератогенного действия, не вызывал аллергических реакций.
Химико-фармацевтический журнал. 1999. Т.33. №3. С.3-11 (Россия).••••
Психолог Агнес С. Чен с коллегами (A.S. Chan et al., Китайский университет, Гонконг) показали, что те женщины, которые с шести до двенадцати лет брали уроки музыки, но так и не стали профессиональными музыкантами, на слух лучше запоминают слова. При этом в зрительной памяти разницы между ними и контрольной группой не оказалось. Это открытие может стать полезным в лечении амнезии, нередко случающейся при травмах головы.
Nature. 1998. V.396. №6707. P.128 (Великобритания).••••
Недавно в районе Новая Олинда (северо-восточная Бразилия) были найдены отпечатки перьев, принадлежащих птице раннемелового возраста (около 120 млн лет назад).
Когда английские палеонтологи Д. Мартил и П. Дейвис (D. Martill, P. Davies; Портсмутский университет) рассмотрели находку под электронным микроскопом, то обнаружили в хвостовом пере более 200 пустотелых шариков диаметром около 70—75 мкм. Тщательно изучив шарики, ученые пришли к мысли, что это — яйца клещей, которые паразитировали сперва на родственных птицам динозаврах, а потом сменили хозяина и поселились в оперении первоптиц. По крайней мере размеры и форма этих красновато-коричневых шариков довольно точно совпадают с теми, что встречаются у современных пернатых. Видимо, укусы паразитов были настолько болезненны, что птица не нашла лучшего способа избавиться от них, как вырвать с корнем все девятимиллиметровое перо из хвоста.
Nature. 1999. V.396. №6711. P.528 (Великобритания).••••
Группа аргентинских полярников во главе с геологом С. Маренси (S. Marenssi; Антарктический институт, БуэносАйрес), работая на о. Вега, который лежит около берегов Антарктического п-ова, у Южного полярного круга, обнаружила там зуб динозавра. Специалисты установили, что такой зуб мог принадлежать представителю утконосых динозавров, существовавших более 67 млн лет назад. Участвовавшая в исследовании палеонтолог А. Милнер (A. Milner; Музей естественной истории в Лондоне) подчеркивает, что в конце мелового периода климат Антарктиды был намного мягче, чем ныне, средние температуры достигали 10°С и леса составляли основной элемент ландшафта. Однако неясно, каким образом динозавры, населявшие Северную Америку и Азию, могли достичь берегов Антарктиды. По мнению геофизиков, это стало возможным благодаря существованию в те времена ранее не известного науке сухопутного “моста”, соединявшего крайнюю оконечность Южной Америки с Антарктидой. Остатками этого “моста” можно считать современные Южные Шетландские о-ва, лежащие в проливе Дрейка, и Огненную Землю.
New Scientist. 1998. V.157. №2121. P.21 (Великобритания).••••
На выставке “Динофест”, которая сопровождала конференцию, посвященную изучению ископаемых ящеров (Филадельфия, 1998), были продемонстрированы остатки недавно найденного апатозавра. Вообще-то скелетные находки этого 25-метрового ящера, в популярной литературе часто именуемого бронтозавром (“громовой ящер”), - не редкость. Но, как правило, их черепа бывают сильно повреждены или же вовсе отсутствуют, а этот экземпляр отличается превосходной сохранностью и головы, и всех шейных позвонков. Видны отчетливые следы даже самых мелких каналов, сквозь которые к черепной коробке шли кровеносные сосуды и нервные волокна. Их обилие и разветвленность говорят о высокой чувствительности ящера. Не исключено, что “лицевые” ткани апатозавра были способны вибрировать при дыхании, издавая звуки низкой частоты. Полностью сохранившаяся челюсть, возможно, позволит решить, наконец, старую загадку: каким образом голова длиною “всего” полметра могла перерабатывать достаточное количество растительной пищи для 30-тонного гиганта-вегетарианца.
New Scientist. 1998. V.158. №2132. P.23 (Великобритания).
РЕЦЕНЗИЯ
АТЛАС ВРЕМЕННЫХ ВАРИАЦИЙ ПРИРОДНЫХ,
АНТРОПОГЕННЫХ И СОЦИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ:
В 2 т.
М.: Научный мир, 1998.Временные вариации различных процессов как в неживой, так и в живой природе человек наблюдает с древнейших времен, а глубина и охват этих наблюдений постоянно растут, особенно в XX в. В неживой природе в первую очередь они связаны с вращением Земли вокруг Солнца, а в живой - со сменой поколений во всех биологических видах, населяющих Землю, и их биоритмами. На первом Всесоюзном симпозиуме по колебательным процессам в биологических и химических системах (Пущино, 1966 г.) было заявлено, что “в основе всех видов биологического движения находятся колебательные (циклические) процессы”. Однако до недавнего времени не было возможности проводить анализ всех этих разнообразных вариаций. Одна из причин - разбросанность данных по различным геофизическим, биологическим, медицинским и другим, порою редким, изданиям. Другая заключается в том, что эти результаты существуют в весьма разнородных формах - от летописных до компьютерных. Вот почему коллектив энтузиастов Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН и других организаций попытался собрать эти данные, подвергнуть единой обработке и издать в виде атласа. К настоящему времени вышло два тома: Атлас временных вариаций природных процессов. Т.1: Порядок и хаос в литосфере и других сферах (М., 1994) и Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов. Т.2: Циклическая динамика в природе и обществе (М., 1998).
Первый том состоит из двух частей: в одной приводится информация общего содержания - идеология, постановка проблемы, подход, методы наблюдений и обработки результатов, а в другой - фактические данные, результаты их обработки и трактовка. Основное внимание здесь уделено процессам, происходящим в литосфере в разные промежутки времени - от часов (суток) до столетий. Наиболее детально оценены результаты сейсмического мониторинга литосферы в Южном Таджикистане.
Кроме того, в первом томе рассмотрены и другие вопросы, связанные с современной геодинамикой отдельных частей Земли. При этом взяты примеры из разных наук о Земле, различные объекты и масштабы пространства и времени. Сопоставлены процессы, происходящие в Земле и Луне. Авторы попытались исследовать некоторые из них, протекающие в Каспийском, Аральском морях и других водоемах, а также отдельные явления, происходящие в атмосфере и животном мире.
Первый том атласа состоит из 10 глав. Второй - существенно превосходит его по объему. Он посвящен памяти выдающихся ученых России - А.Л. Чижевского, В.И. Вернадского и Н.Д. Кондратьева, внесших огромный вклад в развитие наук об эволюции Земли и биосферы, в развитии земных, биологических и социальных связей с космосом. В этом томе собраны данные о природных, антропогенных и социальных процессах в разных масштабах пространства и времени, а также современные методы их анализа. Рассмотрены космос, литосфера, атмосфера, гидросфера, а также социальная сфера. Выявлены их фундаментальные закономерности в природе и обществе. Сформулированы и обоснованы предложения о создании единой системы комплексного геодинамического, экологического, социального и медицинского мониторинга для улучшения экологической и демографической ситуации, устойчивого развития России.
Материал атласа скомпонован в основном в виде временных рядов, обработанных при помощи спектрально-временного анализа. Это позволило получить качественные и количественные данные о протекании нестационарных процессов в различных средах и объектах и сделать выводы об их общих и частных закономерностях.
Уже проведено первое публичное обсуждение содержащихся в атласе материалов на заседании секции геофизической биологии Научного совета по проблемам физики Земли Отделения геологии, геофизики, геохимии и горных наук РАН. Было отмечено, что, несмотря на существование огромного материала по исследованию временных процессов и выявление целого ряда важнейших корреляций, еще оспаривается достоверность подобных результатов. Например, при составлении программы II съезда биофизиков России (1999) состоялась очень острая дискуссия о целесообразности проведения специального симпозиума, посвященного космофизическим явлениям в биологии. Видимо, существование такого недоверия вряд ли оправдано. В статье О.Г. Газенко, опубликованной во втором томе и посвященной одному из основоположников космической биологии, приведен такой факт. А.Л. Чижевский еще в 1914 г. задал К.Э. Циолковскому следующий вопрос: “Могут ли циклы солнечной активности иметь влияние на мир растений, животных и даже человека?” Подумав, Циолковский ответил: “Было бы совершенно непонятно, если бы такого действия не существовало. Такое влияние, конечно, существует и спрятано в любых статистических данных, охватывающих десятилетия и столетия. Вам придется зарыться в статистику, касающуюся живого, и сравнить одновременность циклов на Солнце и в живом”.
Очевидно, что атлас как раз и предназначен для сбора соответствующих данных и помогает не только “зарыться в статистику”, но и получить целый ряд принципиально новых результатов в данной области. Впрочем, однозначного ответа на вопрос Чижевского пока, увы, нет.
Несомненное достоинство атласа - в стремлении авторов представить самые разнородные данные в едином формате, что позволяет сравнивать процессы, изучаемые в рамках научных направлений, которые далеко отстоят друг от друга. Однако можно высказать и ряд замечаний.
Во-первых, в общей структуре атласа проглядывает в какой-то мере случайный, а не систематический набор рассматриваемых процессов и проблем. Повидимому, это связано с разной степенью доступности составителей и авторов к соответствующей информации. Но в наше время, когда успешно функционирует международная компьютерная сеть Internet, многие большие массивы информации без большого труда могут быть извлечены из далеко расположенных источников и затем представлены в соответствующей форме. К ним, например, относятся многолетние (с 1880 г.) и систематические данные измерения температур воздуха по всей координатной сетке Земли.
Следующее замечание относится к оформлению. При чтении первого тома читатель испытывает трудности в определении авторов конкретных разделов (статей), поскольку эти авторы упомянуты лишь в предисловии и противоречат колонтитулу, в котором через все издание проходят лишь три фамилии. Во втором томе уже не представляет труда определить авторов разделов. И все же они упомянуты лишь в оглавлении, а было бы более удобно, если бы их имена вместе с названием предваряли каждую главу. Эти недостатки легко могут быть устранены при издании следующих томов и переизданиях атласа.
В заключение еще раз отметим, что атлас представляет собой, во-первых, фундаментальный труд, содержащий новые результаты и формулирующий новые проблемы, во-вторых - справочное пособие, в-третьих - книгу, в которой далеко не все данные уже поняты и объяснены. Читателю предоставлена возможность творческого прочтения этих книг и дается повод для размышлений. Конечно, представленные данные и результаты нуждаются в должном анализе. Но уже сейчас следует признать, что атлас является уникальным собранием междисциплинарных исследований, подобную работу необходимо продолжать с целью накопления и публикации этих сведений для дальнейших обобщений. Составители уже планируют работу над третьим томом.
А.А. Замятнин,
доктор биологических наук
Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН
МоскваНОВЫЕ КНИГИ Охрана природыН.Г. Коломиец, Д.А. Богданова. БОЛЬШОЙ ЕЛОВЫЙ ЛУБОЕД В СОСНОВЫХ ЛЕСАХ СИБИРИ. Новосибирск: Наука СО РАН, 1999. 112 с.
Большой еловый лубоед (Dendroctonys micans) из семейства короедов (Scolytidae, или Ipidae) относится к отряду жесткокрылых, или жуков, (Coleoptera). В отличие от настоящих короедов он поселяется не на валежнике, буреломе, свежезаготовленной древесине и пнях, а на здоровых деревьях, причем на одних и тех же в течение нескольких лет.
Массовое размножение большого елового лубоеда в Западной Сибири представляет собой редкий, едва ли не уникальный случай. Вредитель неожиданно для всех дал катастрофическую вспышку массового размножения и за 15- 20 лет прочно вошел в комплекс важнейших ксилофагов. В книге впервые собраны материалы по таксономии, распространению, поведению, циклам развития, естественным врагам и ландшафтно-экологическим особенностям размещения большого елового лубоеда - серьезного вредителя культур сосны лесостепной зоны Западной Сибири. Авторы дают оценку существующим мерам защиты леса.
ГеографияА.Н. Рудой. ФЕНОМЕН АНТАРКТИДЫ. Томск: STT, 1999. 128 с.
Главная особенность Антарктиды - ледниковый покров мощностью более 4 км в центральных частях, существующий не менее 30 млн лет. В нетрадиционной литературной форме, которую можно представить как научно-популярную художественную публицистику, в книге рассказывается не только о природных особенностях материка (снежно-фирновой и ледниковой толще), но и о жизни и работе полярников во внутриконтинентальных санно-гусеничных походах по Антарктиде и на станциях “Мирный”, “Молодежная” и “Восток”. Книга документальна, реальны и все действующие в ней герои. В конце книги приведен список научной и научно-популярной литературы гляциологического направления об Антарктиде с комментариями автора.
ГляциологияВ.П. Галахов, Р.М. Мухаметов. ЛЕДНИКИ АЛТАЯ. Новосибирск: Наука СО РАН, 1999. 135 с.
Вышла новая книга, рассказывающая о ледниках Алтая. Что это - переосмысление старого материала или неопубликованная ранее информация? За последние 20 лет гляциологическое изучение современных ледников достигло определенных успехов вследствие выполнения программы Международного гидрологического десятилетия (МГД) и ее продолжения - Программы наблюдений за колебаниями ледников. В книге обобщены новые результаты, касающиеся современного режима и колебаний ледников Алтая в опорных горно-ледниковых долинах. Создана имитационная модель расчета режима ледников, с помощью которой исследовано влияние климатических характеристик на их баланс. Сделана попытка построить кривую изменения термического режима на Алтае за последние 20 тыс. лет и оценить динамику ледников в позднем плейстоцене и голоцене для выяснения неотектонических колебаний в районах древнего оледенения. Книга написана гляциологами. В области описательной географии, метеорологии и климатологии они пользуются материалами других ученых, в частности, коллег по Алтайской гляциологической экспедиции.
ГеологияА.Д. Харькив, Н.Н. Зинчук, А.И. Крючков. КОРЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ АЛМАЗОВ МИРА. М.: Недра. 1998. 555 с.
В настоящее время в мире известно около 2000 кимберлитовых тел, среди которых более чем в 300 трубках и дайках обнаружены алмазы. Промышленные концентрации выявлены только в нескольких десятках, а добыча производится всего в 23 кимберлитовых трубках и одной лампроитовой. В книге обобщен и систематизирован фактический материал более чем по 50 алмазоносным трубкам. Наиболее детально - кимберлитовые трубки Якутии: Ботуобинская и Нюрбинская. Впервые опубликованы сведения о кимберлитовых трубках Архангельской области. Приведены характеристики промышленных алмазоносных месторождений ЮАР, Ботсваны, Танзании (ныне республика Конго), Анголы, Китая, Индии и Австралии. Описание каждой трубки включает ее положение в структуре поля, геологическое строение (горизонтальные и вертикальные разрезы), типы кимберлитов, содержание и химический состав минералов-спутников, морфологию и физические свойства алмазов.
Б.С. Лунев, О.Б. Наумова. АТЛАС ФОРМ РЕЛЬЕФА. Пермь: ПГУ, 1999. Т.2: Формы рельефа Земли. 316 с.
Кругозор геолога в значительной мере зависит от количества увиденного натурного материала (горных пород, минералов, флоры и фауны). В геоморфологии эта проблема пока не решена: музеев с образцами форм рельефа нет, на лекцию объект исследования для демонстрации принести нельзя. Имеющиеся учебники недостаточно насыщены графическим материалом. В этом томе на рисунках, фотографиях и схемах представлены формы рельефа, возникшие под влиянием факторов, проявляющихся на больших территориях (континентах, океанах) и локально (склонах, долинах, равнинах). Без учета форм рельефа невозможно строить простые инженерные сооружения (дороги, дома), а тем более сложные (гидроэлектростанции, атомные станции). Авторы рассматривают как мегаформы рельефа континентов (равнинный и горный), так и мезо-, микроформы (водоразделы, речные долины), а также мегаформы рельефа океанов. Помещен специальный раздел по формам рельефа Прикамья.
История наукиОТ ЗЕМЛЕМЕРНОЙ ШКОЛЫ ДО УНИВЕРСИТЕТА: ОЧЕРКИ ИСТОРИИ ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ ЗА 1779-1999 ГГ. / Под ред. С.Н. Волкова. М.: Колос, 1999. 512 с.
Весной 1999 г. Государственный университет по землеустройству отмечает важную дату - 220 лет со дня основания. 25 мая 1779 г. указом Правительственного сената по Межевой канцелярии было объявлено об открытии землемерной школы, которую назвали Константиновской в честь родившегося в тот год внука Екатерины II, Великого князя Константина Павловича. Государство покровительствовало этому учебному заведению, придавало особое значение землемерному делу и специальному межевому (землеустроительному) образованию.
В те времена в России широко развернулись работы по генеральному межеванию, основной целью которой была проверка земельных прав и выявление незаконно захваченных казенных земель, а также установление границ землевладения и разграничение их с землепользованием. Государственная важность межевания и нехватка землемеров послужили главной причиной образования Константиновской землемерной школы. В 1819 г. школа превратилась в училище, а в 1835-м - в Константиновский межевой институт и с этого времени считается высшим учебным заведением. Первым директором института стал писатель Сергей Тимофеевич Аксаков, русский язык преподавал В.Г. Белинский, историю - И.Е. Забелин. Первоначально это было закрытое учебное заведение, в котором обучалось 200 человек, срок обучения - четыре года. В книге описаны основные этапы развития университета как высшего землеустроительного учебного заведения России.
АТОМНЫЙ ПРОЕКТ СССР. ДОКУМЕНТЫ И МАТЕРИАЛЫ. В 3 т. / Под общ. ред. Л.Д. Рябева. Т.1. (1938-1945): В 2 ч. Ч.1. / Отв. сост. Л.И. Кудинова. М.: Наука. Физматлит, 1998. 432 с.
Сборник, посвященный созданию ядерного оружия в СССР, охватывает период с 1938 по 1945 г. В нем около 300 документов выдающихся ученых, постановления СНК СССР, Государственного комитета обороны, материалы разведки, касающиеся “урановой проблемы”, и др. Составители использовали подлинные документы, ограничившись лишь поясняющими комментариями. Именно это обстоятельство, в отличие от других видов публикаций, вносит необходимый элемент достоверности, лишенный субъективизма. Материал, систематизированный в хронологическом порядке, позволяет проследить логику событий, которые привели в конечном счете к созданию и атомной бомбы, и атомных электростанций.
Книга охватывает историю предвоенного развития ядерной физики, становления отечественной атомной промышленности и создания первых образцов атомного оружия СССР. В ней отражены важнейшие вехи в истории атомного проекта СССР: запуск физического ядерного реактора, создание промышленного производства плутония, ввод в эксплуатацию завода по разделению изотопов урана и получению высокообогащенного урана-235, пуск экспериментальных и промышленных установок по получению других ядерных и конструкционных материалов.
В первых двух томах речь пойдет об атомной бомбе. В третьем - о водородной. Подготовка первого тома проведена Государственным научным центром РФ “Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского”. Материалы второго и третьего томов готовятся к изданию Российским федеральным ядерным центром “Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики”.
