VIVOS VOCO: Новости науки в журнале "Природа"

Палеонтология

Динозавры из Подмосковья

В последнее десятилетие Песковский карьер, расположенный в Коломенском р-не Московской обл., привлекает пристальное внимание специалистов Палеонтологического института РАН и кафедры палеонтологии геологического факультета Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова. В обнажениях карьера им удалось найти кости наземных животных середины мезозойской эры. Уже первые и достаточно случайные поверхностные сборы позволили понять главное: подобных местонахождений нет во всем Подмосковье и далеко за его пределами. Обстоятельные исследования сулили немало новых интересных открытий. И ожидания вполне оправдались.

Костеносными в Песках оказались темные глины москворецкой свиты. Они были отложены русловыми потоками внутри карстовых полостей древнего карбонового известняка. Заключенный в породу вместе с костями видовой состав спор папоротников и пыльцы голосеменных характерен для батской эпохи (второй половины средней юры — около 175 млн лет назад). Споро-пыльцевой анализ показывает, что в период образования этого захоронения климат был теплым и умеренно аридным. Для среднеюрского подмосковного пейзажа, кроме гор и широких долин, заметной деталью был обширный водоем, из которого в район данного местонахождения могли проникать крупные хрящевые и двоякодышащие рыбы. Отдельные их кости и были первыми обнаружены в обрывах карьера. Последующий специальный поиск привел к находкам частей и целых скелетов сравнительно небольших костистых рыб.

Коллекцию собранных окаменелостей наземных позвоночных составляют остатки нескольких классов. Скудные материалы по млекопитающим представлены группой архаичных прототериев. Редкие и фрагментарные кости амфибий принадлежат вымершим лабиринтодонтам и дожившим до современности хвостатым земноводным. Большим разнообразием выделяются рептилии; среди них — обычный для юрских отложений Европы и Северной Америки ктениогенис (группа эолацертилий), который внешним видом и размерами напоминает современных ящериц. Внушительно выглядят сборы частей черепа, панциря и конечностей еще не известной палеонтологам формы черепах.

В составе песковского комплекса наземных животных выявлены и остатки динозавров. Это две небольшие когтевые фаланги и три маленьких (до 1 см) зуба без корневых частей, принадлежавшие нескольким видам так называемых целурозавров (Coelurosauria). Традиционно целурозавров выделяли в составе ящеротазовых теропод как обширную ветвь небольших, легких и подвижных хищников. Новые находки и поиск более удачных вариантов классификации привели в последние годы к существенному пересмотру первоначальных представлений. Изменения коснулись и собственно целурозавров, которые, по современным данным, включают всего лишь несколько немногочисленных по составу семейств. Вероятно, именно с ними связаны близким родством недавно открытые в Ляонине (Китай) небольшие динозавры с отпечатками перьевого покрова и отдаленным — знаменитые тираннозавры. Наиболее типичным целурозавром считается сравнительно небольшой компсогнат (Compsognathus), известный из позднеюрских сланцев Баварии. Из тех же пород, кстати, происходит еще одна “звезда” палеонтологии — первоптица археоптерикс. Многократно приводимые в разных популярных изданиях реконструкции компсогната можно использовать и для характеристики внешнего вида его подмосковных родственников.

Зуб и возможный внешний вид подмосковного динозавра.

Находка динозавров в Песковском карьере — не первая на территории России. Например, во второй половине XX в. представители этой группы были обнаружены в мелу Забайкалья, Якутии, Поволжья, Белгородской и Кемеровской областей. К сожалению, большинство находок — лишь изолированные кости. Только в Южной Сибири удалось собрать несколько достаточно полных скелетов небольших растительноядных пситтакозавров, обычных для раннемеловых отложений ряда стран Азии. Кроме того, еще в 1930 г. А.Н.Рябинин по фрагментам, выкопанным на правом (ныне китайском) берегу Амура, описал позднемелового утконосого ящера — маньчжурозавра. На таком, не слишком обильном, фоне открытие целурозавров в Подмосковье приобретает сенсационный оттенок.

Данные о динозаврах и о среднеюрской континентальной биоте из Песковского местонахождения позволяют точнее, чем раньше, представить последовательность событий геологической истории центральной части России в течение второй половины юрского периода. К тому времени территория Европы уже была разделена морскими проливами на множество островов. Как теперь можно считать установленным, юго-восточный берег одного из наиболее крупных микроконтинентов — Фенноскандии — простирался в батскую эпоху до южных окраин Подмосковья. В последующее, келловейское, время море, усилив натиск, поглотило новый участок суши. Об этом “потопе” свидетельствуют остатки ископаемых брахиопод, головоногих моллюсков и морских ящеров — они найдены и в Песках, и в ряде других местонахождений, рассеянных на территории Русской платформы.

Космические исследования

Астероид — “дитя” астероида

В 1992 г. в Солнечной системе была открыта малая планета, названная в честь французского изобретателя алфавита для слепых Луи Брайля. Этот астероид протяженностью всего 2 км обращается вокруг Солнца по вытянутой орбите, расположенной за пределами земной. 1 ноября 1998 г. к Брайлю был запущен американский космический зонд “Deep Space-1” (“Глубокий космос-1”). Это — первый эксперимент по программе НАСА “Новое тысячелетие”, а заложенные в корабле технические решения принципиально иные, чем прежде. Двигатель зонда — электрореактивный, работает на ионах ксенона, используя для питания высокоэффективные солнечные батареи; аппарат имеет автоматическую систему навигации, позволяющую ориентироваться в пространстве по звездам и астероидам.

Когда бортовая камера “Deep Space-1” оказалась повернутой в сторону от объекта исследования, посчитали, что эксперимент закончился неудачей. Однако к августу 1999 г. аппарат сам выправился и начал давать полезную информацию. Вероятно, причина сбоя объясняется тем, что он вначале подошел к “ночной” стороне астероида и не уловил его слабое свечение. Затем, выйдя с его освещенной стороны, приступил к выполнению заданных программой наблюдений, в том числе в инфракрасной части спектра.

Сблизиться с Брайлем удалось на 10—15 км; это рекордно малое расстояние для любого из аппаратов, посланных с Земли к той или иной малой планете. Появилась возможность получить уникальные сведения об этом небесном теле, вероятнее всего, вырвавшемся некогда из пояса Койпера — массового скопления астероидов между орбитами Марса и Юпитера.

Полосы поглощения в излучении Брайля полностью совпадают с наблюдающимися у Весты — третьего по величине астероида Солнечной системы. Они идентичны полосам поглощения метеоритов класса эвкритов, минералогический состав которых аналогичен некоторым изверженным на Земле породам. По-видимому, Брайль — осколок Весты, выбитый из этого 500-километрового небесного тела при столкновении с каким-то иным. Вероятно, и другие эвкритовые метеориты происходят от Весты. Теперь можно считать обоснованной гипотезу, согласно которой между метеоритами и астероидами существует родственная связь.

Астроном Э.Райен (E.Ryan) полагает, что открытый благодаря Космическому телескопу им.Хаббла гигантский, 460-километровый кратер на поверхности Весты мог быть образован при том же самом столкновении Весты с другим объектом, в результате чего из астероида было “вырвано” тело, получившее теперь название Брайль.

По мнению планетолога Л.Содерблома (L.Soderblom), в последующие тысячелетия возможно максимальное сближение Брайля с Землей или даже падение на нее, чреватое серьезными последствиями.

Science. 1999. V.285. №5430. P.993 (США).

Космические исследования

Подготовка к экспедиции на Марс ведется в наземном кратере

В рамках подготовки к полету и высадке астронавтов США на Марс, что намечается осуществить в начале XXI в., была выдвинута идея о проведении научных исследований и испытаний космической аппаратуры в каком-либо кратере, возникшем от падения на Землю крупного метеорита и аналогичном по строению марсианскому кратеру.

Такой объект — кратер Хоугтон (Haughton) — был обнаружен у северного побережья о.Девон (Канадский Арктический архипелаг) (См. также: Марс на Земле // Природа. 1999. №9. С.80).

Кратер Хоугтон — наиболее подходящий аналог марсианского кратера

По заключению специалистов, направленных НАСА и Национальным исследовательским советом на остров для рекогносцировки кратера, его размеры и конфигурация очень близки к марсианскому кратеру Нортпорт. С лета 1998 г. на острове, вблизи кратера, развернут лагерь, в котором под руководством П.Ли (P.Lee), специалиста по геологии планет, работали геологи, биологи, инженеры — испытатели робототехники. Исследовались склоны и ложе кратера, отбирались пробы грунта специальными “марсианскими” бурами, использовался спектрометр для изучения состава пород. Ложе кратера “просвечивал” радар; роботом-“картографом” была составлена подробная его карта. Обработка и анализ полученных материалов позволят получить “подсказку” при решении вопросов о присутствии воды и жизни на Марсе.

Кратер Хоугтон возник в миоцене (около 22 млн лет назад) в результате столкновения Земли с астероидом или метеоритом. Диаметр воронки — более 27 км. Коренные породы — гнейсы, граниты, доломиты — превратились в мелкоосколочный или пылеобразный материал, заполнивший чашу кратера после осаждения из атмосферы вещества, выброшенного в нее при ударе небесного тела о Землю. Падение космического пришельца привело к гибели богатого растительного и животного мира эпохи миоцена на сотни километров вокруг кратера.

Современный кратер Хоугтон имеет диаметр около 16 км, оконтурен кольцом невысоких холмов из брекчий; его дно местами покрыто тундровой растительностью; постоянно дуют ветры. Ландшафт кратера не имеет на Земле аналогов.

National Geographic. 1999. V.196. №1. P.34—51 (США).

Астрономия

Шкала астероидной опасности

Любое сообщение об открытии нового астероида сразу же вызывает вопрос: а не столкнется ли он с Землей? Зачастую страхи подогреваются жадными до сенсаций СМИ. Публика почему-то не склонна внимать успокаивающим заявлениям специалистов о “крайне малой вероятности” такого события.

Полезным шагом в борьбе с сенсациями и паникой станет разработанная американским астрономом Р.Бинзелом (R.Binzel) шкала, которая подобна шкале Рихтера, широко используемой сейсмологами и доступной пониманию “человека с улицы”. Автор представил шкалу участникам симпозиума в Турине, и она была названа по имени этого итальянского города.

Туринская шкала состоит из 10 пунктов, в соответствии с которыми астероиды и другие небесные тела классифицируются (с учетом их размера и скорости относительно нашей планеты) по степени опасности для землян.

Оценка опасности столкновения Земли с астероидами и кометами

События, не имеющие последствий

0 Вероятность столкновения в ближайшие десятилетия равна 0; к этой же категории событий относятся столкновения с объектами, которые не смогут достигнуть поверхности Земли, сгорев в ее атмосфере

Заслуживающие внимания

1 Вероятность столкновения крайне низка (скорее всего, слежения подобные тела в ближайшие десятилетия с Землей не встретятся)

Вызывающие беспокойство

2 Вероятность столкновения низка, хотя тело пролетит довольно близко (подобные события происходят нередко)
3 Вероятность столкновения c близко пролетающим телом, способным вызвать локальные разрушения, — не менее 1%
4 Вероятность столкновения с рядом пролетающим телом, способным привести к региональным разрушениям, — свыше 1%

Явно угрожающие

5 Вероятность столкновения с телом, оказавшимся на ближайшем расстоянии и способным вызвать
катастрофу регионального масштаба, очень велика
6 То же — с вероятными глобальными последствиями.
7 То же — с неизбежными глобальными последствиями.

Столкновение неизбежно

8 Вероятность катастрофических локальных событий — одно в 50—1000 лет
9 Вероятность катастрофических региональных событий — одно в 1000—100 000 лет
10 Вероятность глобальной катастрофы (с изменением климата на планете) — не менее одного события в 100 000 лет

Как видно из таблицы, к нулевой категории отнесены те, о которых с уверенностью можно сказать, что они поверхности Земли не достигнут; к первой — те, что все же заслуживают внимательного слежения; ко второй, третьей и четвертой отнесены малые планеты, вызывающие оправданное беспокойство. В пятую—седьмую категории включены тела, явно угрожающие Земле, а объекты из последних трех несомненно столкнутся с нами, причем последствия могут быть локальными, региональными или глобальными.

Во всех категориях, кроме нулевой, возможно перемещение объекта из одной в другую — в зависимости от его поведения на орбите. Так, открытые весной 1998 г. и весной 1999 г. малые планеты сперва предполагалось отнести к первой категории, но дальнейшие наблюдения позволили уверенно переместить их в нулевую.

Проработав над таблицей четыре года, Бинзел привлек к ее составлению также социологов (специалистов по общественной психологии) и журналистов — популяризаторов науки, пишущих для солидных журналов и газет. Видный астроном К.Пилчер (K.Pilcher) счел Туринскую шкалу полезной для классификации и объяснения публике последствий, возникающих при подобных явлениях. Применять ее призвал и Т.Джерелс (T.Gehrels), который возглавляет один из международных проектов, посвященных поиску неизвестных околоземных небесных тел. В конце июля 1999 г. шкалу утвердил Международный астрономический союз.

Science. 1999. V.285. №5427. P.655 (США).

Физика атмосферы. Климатология

Арктическая осцилляция — новый климатический фактор

Климатообразующая роль Эль-Ниньо — Южной осцилляции сейчас общепризнана. Аналогичное явление в Северном полушарии описывают метеорологи Д.Томпсон и Дж.Уоллес (D.Thompson, J.M.Walles). По их мнению, Арктическая осцилляция (АО) проявляется в том, что температура и атмосферное давление в высоких широтах Северного полушария (включая географический полюс, южные районы Аляски и всю Центральную Европу) совершают циклические колебания. Когда АО вступает в положительную фазу, над полярной шапкой давление падает, а в районах вдоль 55°с.ш. поднимается, приводя к усилению западных ветров. В связи с этим штормы в океане смещаются к северу, принося, например, влагу в Скандинавию и на Аляску и лишая осадков Испанию и Калифорнию. Тепло вторгается в Евразию, в центральных районах европейской территории России учащаются оттепели.

По прошествии времени (иногда — нескольких недель, а иной раз и лет) АО переходит в отрицательную фазу — наступает период противоположных экстремальных погодных явлений, например повышенной влажности на Пиренейском п-ове и жестоких морозов в Московском регионе.

Исследователи считают, что АО представляет собой естественную атмосферную реакцию, способную усиливать мелкие возмущения и превращать их в крупномасштабные климатические сдвиги. Какие факторы здесь служат первопричиной, пока еще неясно. Так или иначе, колебания атмосферного давления явно подчиняются цикличности, прослеживаемой в течение десятилетий.

По мнению авторов гипотезы, АО включает и более мелкие колебания, которые тоже признаны климатообразующими факторами в Северной Атлантике; это, в частности, Северо-Атлантическая осцилляция (САО), проявляющаяся в постоянных колебаниях разности давлений между Исландией и Португалией, что на погоду Северной Атлантики влияет, а на северную акваторию Тихого океана — нет. Таким образом, САО, по-видимому, всего лишь региональное проявление АО. Томпсон и Уоллес полагают, что АО лучше объясняет характер северного климата, чем только САО. В пору, когда высотные ветры АО в тропосфере достигают значительной силы, они несут тепло океанического происхождения в глубь континентов, умеряя морозы на севере Канады и Евразии, слабые же ветры, наоборот, позволяют материкам охлаждаться. На основе данных за 30 лет по зимним периодам можно сделать вывод, что переменные ветры АО отвечают в Евразии примерно за 42% температурных колебаний в этот сезон, тогда как САО несет ответственность лишь за 32%.

Реакция на эти утверждения среди специалистов была смешанной. Австралийский метеоролог Д.Кароли (D.Karoly) счел АО, действительно, хорошим объяснением изменчивости климатических условий. Аналогично мнение специалистов по математическому моделированию климата Нгар-Чен Лау и Б.Хоскинса (Ngar-Cheung Lau, B.Hoskins). Более сдержанное отношение проявили Дж.Херрелл и К.Дезер (J.Hurrell, C.Deser), полагающие, что АО и САО в основном — одно и то же явление, а Атлантика с Тихим океаном слишком мало связаны, чтобы изменчивость их погодных условий имела одни и те же корни.

Участвуя в дискуссии, Уоллес, в частности, заявил, что если нынешняя фазовая тенденция продлится, то через несколько десятилетий Северный Ледовитый океан может оказаться в летний период свободным от плавучих льдов. Оживленная дискуссия продолжается на страницах научных изданий.

Science. 1999. V.284. №5412. P.241 (США).

Биология

Трудный путь новорожденных ящериц из гнезда

Размножение яйцекладущих пресмыкающихся связано с преодолением многих трудностей. Один из наиболее сложных этапов этого процесса — выход молоди из гнезда на поверхность земли. Дело в том, что большинство пресмыкающихся откладывают яйца в специально вырытые ямки или норки в земле или песке. Глубина обычно небольшая, поскольку для развития эмбрионов необходимо тепло, проникающее от нагреваемой солнцем поверхности. Но, во-первых, за долгий период инкубации (обычно 1—3 мес) земля или песок над гнездовой камерой успевает сильно уплотниться, а, во-вторых, слой даже в несколько сантиметров может оказаться сложнейшим барьером для только что вылупившегося крошечного создания.

Оказалось, что сам процесс выхода свежевылупившихся змеек, черепашек, ящерок почти не изучен; есть наблюдения только по таким крупным видам, как обыкновенная игуана (Iguana iguana) и морская черепаха-логгерхед (Caretta caretta). Чтобы как-то восполнить этот пробел, немецкий исследователь К.Эльбинг из Бременского университета (Elbing K. // Zeitschrift fur Feldherpetologie. 1998. Bd.5. S.43—53) со всей скрупулезностью проследил за вылуплением и выходом на поверхность молоди зеленой ящерицы (Lacerta viridis), распространенной в Европе.

Он соорудил специальный инкубатор, шутливо названный им “лацертотрон”. Стеклянные стенки позволяли следить за вылуплением детенышей и их перемещением в слое субстрата, покрывающем кладку. Яйца (31 яйцо из трех кладок) находились в различных экспериментальных условиях: по одному и кучками, на разной глубине, под неодинаковым субстратом, под субстратом с ровной и с наклонной поверхностью.

Схема хода с боковым ответвлением для отдыха,
вырытого новорожденной зеленой ящерицей.

Наблюдения показали, что путь новорожденных ящериц к свету нелегок. Он занимал от 30 до 299 ч (более 12 сут!), в течение которых крошечная ящерица упорно пробивала себе ход на поверхность. Детеныши рыли ход вертикально вверх, явно с отрицательным геотаксисом (движение от раздражителя). Выбившись из сил, они отдыхали. Причем для отдыха сооружали боковое ответвление от основного хода. Если поверхность “над головой” была наклонной, они каким-то образом определяли кратчайшее расстояние до нее. Границы различных слоев субстрата (например, земля—песок) или резкое изменение качества субстрата (плотный—рыхлый) не обескураживали ящерок и никак не влияли на их прямолинейное движение вверх. Если в гнездовой камере находилось несколько яиц, одновременно вылуплявшиеся детеныши могли копать ход совместно, что, конечно, позволяло сэкономить силы, но иногда это приводило к гибели собрата, оказывавшегося позади.

Вполне возможно, что столь тяжелая фаза жизненного пути пресмыкающихся послужила одной из причин того, что во многих эволюционных ветвях ящериц и змей появлялись живородящие формы.

Зоология

Какая ловчая сеть более экономична?

Пауки строят ловчую паутину из паутинных нитей разного сорта и разными способами. Известный арахнолог Б.Опелл проанализировал типы паутины с точки зрения экономии энергетических затрат (Opell B.D. // Functional Ecology. 1998. V.12. №4. P.613—624.).

Главное эволюционное преимущество пауков-сетестроителей возникло при переходе от нелипкой ловчей сети (крибеллятной) к липкой. Крибеллятная нить выделяется ситообразной пластинкой (крибеллюмом), которая представляет собой видоизмененные паутинные бородавки. Несмотря на специализацию, крибеллятные нити примитивны по сравнению с липкой паутиной. У большинства других пауков нить выделяют отдельные трубочки, расположенные на паутинных бородавках. Возникновение липкой паутины — это уже не морфологическое изменение, а функциональное: появляется новый тип желез и новый тип паутины.

Как принято говорить у арахнологов, “уловистость” крибеллятной сети достигается за счет множества очень тонких паутинных нитей, в которых запутывается жертва. Но из всех пауков с круговыми сетями около 95% видов строят липкие тенета и лишь 5% — крибеллятные. Опелл показал, что постройки из липких нитей достигают той же уловистости, что и крибеллятные, при гораздо меньших затратах. Более того, липкие капельки на нити состоят на 80% из воды, а крибеллятная сеть сконструирована полностью из белка. Очевидно, на производство белка паук тратит явно больше энергии, чем на выделение воды.

Многие высшие пауки вечером свою паутину поедают, чтобы с утра строить новую. Опелл выяснил, что 32% старой сети используется при постройке новой. Таким образом достигается высокая энергетическая выгода.

Итак, липкая и перерабатываемая паутина “экономически” более выгодна, чем чисто белковая крибеллятная. Наверное, в большинстве случаев для эволюции действительно выгодно то, что экономично: ведь чем меньше сил тратишь на привычную работу, тем больше их остается на приобретение новых функций. Поначалу более энергозатратные, ибо еще не стабилизировались отбором, они затем становятся экономичными, и опять высвобождается энергия для реализации чего-то нового...

Зоология

Амфипода — стервятник из пещерных озер

Рачки амфиподы (не совсем правильно называемые по-русски бокоплавами) — весьма обширная группа животных. Из 6 тыс. известных видов около 5 тыс. обитают в морях, остальные (преимущественно представители семейства Gammaridae) заселили пресные воды суши, многие проникли в подземные воды пещер. Однако и некоторые представители типично морских семейств иногда оказываются обитателями пресных вод. Например, в пресных ручьях о.Монерон (Татарский пролив) был обнаружен новый вид амфипод — Stenomoera moneronensis из семейства Eusiridae (включающего более 65 чисто морских родов) (Лабай В.С. // Зоол. журн. 1997. Т.76. №6. С.754—758).
И вот совсем недавно в пресных водах пещер на о.Гаити (территория Доминиканской Республики) была обнаружена амфипода еще из одной морской группы — лизианассид (Jaume D., Wagner H.P. // Contributions to Zoology. 1998. V.68. №1. P.37—66). Это одна из наиболее обширных групп морских амфипод, включающая несколько семейств. До сих пор в ней не были известны чисто пресноводные представители, хотя отдельные рачки из некоторых северных морских видов проникают иногда в устья сибирских рек (Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. СПб, 1995. Т.2: Ракообразные). На Гаити встречается не менее 15 видов пещерных амфипод, в том числе эндемичных. Однако вновь обнаруженная безглазая лизианассида (названная Ottenwalderia kymbalion) интересна тем, что, перейдя к жизни в столь нетипичном для этой группы биотопе, сохранила, кажется, характерный для лизианассид образ жизни.

Дело в том, что большинство морских лизианассид принадлежит к экологической группе придонных стервятников (Виноградов Г.М. Стервятники суши и моря // Природа. 1996. №6. С.48—53): сотнями и тысячами собираются эти рачки к упавшим на дно трупам крупных животных, которые служат для них одним из основных или даже основным источником питания. Именно благодаря таким массовым скоплениям рачков их и можно добывать в больших количествах донными ловушками с приманкой. Эти же рачки легко проникают в планктон, что делает названную экологическую группу “базовой” в эволюционном пути заселения амфиподами пелагиали (Он же. Пути экспансии морских рачков // Природа. 1995. №2. С.25—34).

Так вот, O.kymbalion сотнями набивались в ловушки, поставленные на дне пещерных озер Гаити; какое-то количество экземпляров было поймано маленькой планктонной сеткой, которую исследователи тянули вручную. Прямые наблюдения тоже подтвердили, что рачки активно плавают над дном, избегая контакта с субстратом. Подобное поведение весьма характерно для амфипод-стервятников, и можно предположить, что жизненная стратегия, которая привела лизианассид к процветанию в водах океана, оказалась вполне пригодной и для подземных озер.

Физиология

Материнство развивает умственные способности

Для самок почти всех видов животных рождение и воспитание детенышей — ключевой момент жизни. У них появляется множество новых забот и обязанностей: надо обеспечить детенышей кормом, построить надежное гнездо для их безопасности. Все это требует активизации умственных способностей.

Американские ученые К.Кинсли и Л.Мадония с коллегами (C.H.Kinsley, L.Madonia et al.) изучали поведение самок крыс Спрэг-Доули в восьмилучевом радиальном лабиринте, где они должны были отыскать приманку в конце каждого из восьми коридоров. При этом считалось ошибкой, если животное заходило в коридор, где оно уже побывало ранее. Среди крыс были как многократно рожавшие и выкармливавшие потомство, так и нерожавшие. Оказалось, что с первых дней рожавшие крысы делали значительно меньше ошибок, чем нерожавшие.

В другом эксперименте участвовали три группы крыс Лонг-Эванс: нерожавшие, рожавшие и крысы-воспитатели (выкармливающие чужих детенышей). Использовали сухой вариант водного лабиринта Морриса, в котором крыса должна отыскать пищевое подкрепление. В этом случае и рожавшим крысам, и воспитателям требовалось меньше времени для нахождения пищи, чем нерожавшим.

Повышение способности к обучению авторы связывают с влиянием стероидных гормонов. Показано, что в период подготовки к размножению гормоны эстрадиол и прогестерон вызывают увеличение количества апикальных дендритов у нейронов в гиппокампе. Это ведет к увеличению суммарной поверхности синапсов, что благоприятно для обучения и памяти (гиппокамп особенно важен для пространственной памяти). Во время беременности содержание стероидных гормонов еще более возрастает и увеличивается поверхность синапсов в медиальной преоптической области (часть коры головного мозга, связанная с материнским поведением). Таким образом, у беременных самок активированы обе структуры: медиальная преоптическая область непосредственно обеспечивает заботу о детенышах, а гиппокамп контролирует поведение, требующее пространственной ориентации, например поиск пищи, защита от врагов.

Рождение и воспитание потомства авторы рассматривают как ситуацию, приводящую к обогащению среды, в которой обитают самки. Детеныши дополнительно стимулируют самок при кормлении, облизывании, обнюхивании, чистке. Известно, что обогащение среды, в которой содержатся лабораторные животные, влияет на развитие мозга и поведение. Механизм тот же — увеличение количества дендритов и площади межнейронных контактов. По-видимому, сходным образом влияет и материнство. Самка и детеныши взаимно обогащают друг друга, что благоприятно сказывается на развитии их мозга и поведении.

Вероятно, не все женщины безоговорочно согласятся с таким выводом, поскольку в человеческой жизни все гораздо сложнее. Современная женщина имеет множество социальных ролей, материнство — далеко не единственная.

Nature. 1999. V.402. №6758. P.137 (Великобритания).

Этология

Успех — за голодными и молодыми самками гуппи

Ученые-этологи К.Лаланд и С.Ридер (K.Laland, S.Reader) попытались выяснить, что помогает рыбкам гуппи в поиске новых источников питания. Исследования проводились с лабораторной популяцией гуппи (Poecilia reticulata), состоящей из самцов и самок разного возраста. Часть рыбок содержалась на голодном пайке, другие были сытыми. В эксперименте рыбкам предлагалось найти корм в конце лабиринта.

Среди тех, кто быстро добрался до корма, две трети составляли голодные особи, что неудивительно. С другой стороны, три четверти успешно решивших задачу оказались самками. И наконец, быстрее обследовали лабиринт наиболее мелкие особи.

Экспериментаторы так объяснили полученные результаты. Голодные гуппи превосходят сытых активностью, поскольку у них сильнее пищевая мотивация: как известно, голод — стимулятор изобретательности. Высокая активность именно самок объясняется материнским инстинктом: гуппи — живородящие рыбы, самки постоянно беременны, и для вынашивания жизнеспособной молоди им требуется больше пищи. У самцов же преобладает другая мотивация — они в большей степени заняты поиском самок. Мелкие молодые особи подвижнее крупных и предпочитают не конкурировать с ними за обладание легко доступной пищей, а поискать новые источники пропитания.

Те рыбки, которые быстро справлялись с поиском пищи в лабиринте, лучше решали и другие предложенные им задачи. Ученые заметили также, что некоторые менее успешные гуппи, по-видимому, способны подражать в поиске пищи своим более удачливым соплеменникам.

Авторы не переносят свои заключения на другие виды животных, а тем более на человека. Впрочем, поговорка “Голь на выдумки хитра” достаточно красноречива.

Animal Behavior. 1999. V.57. P.331 (США);
Nature. 1999. №398. P.111 (Великобритания).

Охрана природы

Европейская система предупреждения лесных пожаров

Ежегодно в Европе от пожаров страдает 5000 км² лесов. В планетарном масштабе это небольшие потери, но для стран Старого Света, где древесина всегда была дорогостоящим материалом, они вполне ощутимы.

Леса бассейна Средиземного моря занимают небольшие площади и обычно соседствуют с жилыми массивами, поэтому здесь причиной пожаров чаще всего оказывается неосторожное обращение с огнем. Внедряемая сейчас в практику европейская автоматизированная система предупреждения и обнаружения лесных пожаров представляет собой сеть наземных терминалов, которые фиксируют
первые признаки задымления в 10-километровом радиусе и передают сигнал в центральный пост местной пожарной службы. Ежедневно администрация района получает прогноз вероятности лесных пожаров, который основан на сведениях о топографии лесного массива, местных породах, метеоусловиях, доступности подхода пожарной техники к очагу возгорания. Эта система признана более эффективной, чем служба дозорных лесников.

Следует отметить, что для таких богатых лесами стран, как Канада или Россия, спутниковое слежение за возникновением очагов возгорания не дает точной их локализации и недостаточно оперативно.

La Recherche. 1999. №324. P.23 (Франция).

Экология

Как после извержения Кракатау возрождалась природа

27 августа 1883 г. произошло одно из самых трагических стихийных бедствий за всю историю человечества: взорвался вулкан Кракатау на одноименном островке в Зондском проливе, между Явой и Суматрой (ныне это территория Индонезии). Помимо тысяч человеческих жизней, унесенных и самим извержением, и волной цунами, были погублены фауна и флора острова, площадь которого в мгновение уменьшилась втрое. Все остатки растительной и животной жизни оказались погребенными под 60—80-метровым слоем пепла.

Биологи сразу поняли, какие исследовательские возможности предоставила им эта грандиозная катастрофа на изолированном клочке суши, к тому времени уже неплохо изученном зоологами и ботаниками. Они сумели проследить, как в течение ближайших нескольких лет на о.Кракатау восстановилось прибрежное растительное сообщество. Несколько медленней эти процессы протекали в центральных районах острова. Первыми возродились травы и высшие споровые растения, папоротники. На то, чтобы здесь появились леса, понадобилось около 40 лет. Максимальное число видов флоры (более 300) было отмечено на острове в конце 80-х годов нашего столетия, но сегодня их стало несколько меньше — часть, очевидно, вымерла. Примерно такую же картину представляет восстановление животного царства. Число видов пернатых, достигнув 50, ныне снизилось до 30.

Наблюдениям на Кракатау большую часть своей жизни посвятил английский эколог Р.Дж.Уиттекер (R.J.Whittaker). Любопытно, что видные орнитологи Р.Х.Макартур и Э.О.Уилсон (R.MacArtur, E.O.Wilson) еще в 1967 г. утверждали, что птичье население острова достигло видового равновесного состояния к 30-м годам и в дальнейшем может только сократиться, несмотря на вероятное появление новых видов.

Хотя морские острова составляют лишь 3% земной поверхности, разнообразие видов там непропорционально велико, так что эти клочки суши действительно представляют собой важнейшую экологическую лабораторию для изучения эволюционных процессов, что отмечал еще Ч.Дарвин.

Nature. 1999. V.398. №6726. P.387 (Великобритания).

Геология. Организация науки

Федеральная целевая программа “Мировой океан”

21—27 ноября 1999 г. в Институте океанологии им.П.П.Ширшова РАН проходила под руководством академика А.П.Лисицына XIII школа по морской геологии, участники которой были ознакомлены с новой Федеральной целевой программой (ФЦП). Этот обширнейший проект включает 10 подпрограмм; геологические исследования ведутся в рамках двух из них. Одна — “Исследования природы Мирового океана” — находится в ведомстве Министерства науки и технологий РФ и охватывает фундаментальные аспекты: проблемы климата и взаимодействия океана и атмосферы, анализ экосистем и биопродуктивности морей и океанов, исследование строения земной коры в связи с минеральными ресурсами, проблемы берегов, а также арктических, дальневосточных и внутренних морей. Другая программа, включающая практические (разведочные, горнодобывающие и т.п.) работы, поручена Министерству природных ресурсов РФ.

Фактически “Исследования природы Мирового океана” начались в соответствии с этой подпрограммой в 1999 г., и первый ее этап должен завершиться в 2002 г. О масштабах развертывающихся работ говорит общее число проектов — 80; из них геологическую направленность имеют 33 (треть касается океанов, две трети относится к морям и шельфам). Некоторые из уже достигнутых результатов и были представлены на XIII школе.

В общегеологическом плане дан первый в отечественной литературе синтез по тектонике, магматизму, металлогении и геодинамике Южной Атлантики, выявивший разрушение огромного Срединно-Атлантического хребта двумя другими, внедряющимися в него хребтами — со стороны Африки и со стороны Южной Америки. Их дальнейшее развитие может привести к кардинальной перестройке геодинамики и структурного плана обширной области Земли. Выполнено также монографическое обобщение по Центральной Атлантике, раскрывшее очень важные особенности разломов земной коры, вулканической деятельности и деформаций океанского дна, не фиксировавшиеся ранее. Обе упомянутые работы выполнены в Геологическом институте РАН. Петролого-геохимические аспекты разрабатываются здесь совместно с Институтом геологии СО РАН, создавшим недавно специальную океанскую лабораторию.

Сотрудники ГЕОХИ ведут фундаментальные исследования в Западной Антарктике, где выявлено большое разнообразие структурных элементов дна, таких как рифты, спрединговые центры, погрузившиеся континентальные плато, глубоководные равнины, микроконтиненты, что позволило высказать гипотезу о зарождении здесь будущего океана. Изучение пород мантии в Срединно-Атлантическом хребте между экватором и 80°с.ш. позволило установить, что одни из них связаны со спрединговой геодинамической обстановкой, а другие — с плюмовой, т.е. с глубинными вертикальными потоками материала.

Ряд институтов (ИГЕМ, ИОРАН, ВНИИОкеангеология, новосибирский Институт геологии) исследуют проблему океанского рудогенеза, при этом основное внимание обращено на металлогению гидротермальных построек, содержащих полиметаллические и иные богатые рудные скопления. Особые усилия направлены на изучение форм накопления в рудах благородных металлов. В особенности это относится к гидротермальному полю Логачева, открытому отечественными морскими геологами несколько лет назад. Речь идет о содержании и распределении золота, серебра и платины, а также ртути. Постоянная ассоциация золота и ртути позволяет предполагать их мантийный источник.
Сотрудниками Института океанологии РАН создан монографический труд, посвященный морской ледовой и айсберговой седиментации в Мировом океане.

Приоритет в области морской тематики получили тектоногеофизические и нефтегеологические проекты. В Институте литосферы окраинных и внутренних морей РАН завершено издание тектонической карты морей Карского и Лаптевых (масштаб 1:2.5 млн) с объяснительной запиской. Составлена тектоническая карта Охотского моря и прилегающих районов суши. Институт океанологии дал оценку перспектив нефтегазоносности Охотского моря.

По геолого-геофизическому изучению Дальневосточных морей активно работает Тихоокеанский океанологический институт, осуществивший две экспедиции в Охотское море. На склоне северо-восточной части Сахалина и на бортах впадины Дерюгина обнаружены новые места газовых выделений, подняты газогидраты. Во впадине Дерюгина на значительной площади выявлены холмы, сложенные чистыми пористыми баритами. В Курильской котловине обнаружена спрединговая система. Институт выполняет значительные картографические работы. Так, в рамках российско-китайского проекта составлена геологическая карта, охватывающая Берингово, Охотское и Японское моря (масштаб 1:5 млн). Создаются геологические карты Тихого океана. В ГИНе обобщающие работы предприняты в связи с созданием атласа по геологии и полезным ископаемым шельфов России.

Все перечисленные проекты финансируются через Министерство науки и технологий. Беспокойство вызывает, однако, крайне недостаточное количество морских экспедиций. Как правило, они осуществляются только в случае кооперации с зарубежными институтами, однако такие возможности ограничены. Фундаментальные же исследования требуют специализированных экспедиций. Но пока что света в конце тоннеля не видно.

Геотектоника

Африканский материк раскалывается

На протяжении сотен миллионов лет древние континенты — Пангея, Лавразия, Гондвана — разламывались на менее крупные участки суши, ставшие в конце концов теми материками, которые сегодня мы видим на карте мира. Эти процессы продолжаются и поныне, яркий пример тому — раскол Африканского континента вдоль Восточно-Африканского рифта, этой гигантской системы трещин земной коры, которая протянулась на юг на 4 тыс. км: от Джибути у южного входа в Красное море до Мозамбика у восточных берегов Индийского океана. Великие африканские озера — участки этого “шрама”, заполненные водой. О процессах растяжения земной коры свидетельствуют современный активный вулканизм и сейсмичность.

“Раскрытие” нового морского бассейна, совершающееся на наших глазах, изучают американские геотектонисты Дэчжи Чу и Р.Гордон (Dezhi Chu, R.Gordon). Собрав и проанализировав количественные данные, они установили, что в северной части Восточно-Африканского рифта скорость раскалывания Черного континента достигает 6 мм/год. Это примерно половина скорости спрединга — растяжения дна океана — в некоторых, не слишком активных, его центрах.

В основе современной теории плитовой тектоники лежит представление, согласно которому литосфера мощностью от 50 до 200 км состоит из определенного числа крупных блоков, или плит. Движение любых двух из них друг относительно друга, в принципе, описывается правилами жесткого вращения вокруг неподвижной точки, именуемой полюсом Эйлера. Если рассматривать одну плиту как неподвижную, то перемещающаяся плита описывает в пространстве широтную кривую, представляющую собой малую окружность с полюсом Эйлера в центре, причем ее скорость должна составлять от 10 до 120 мм/год.

Ранее теория плитовой тектоники проверялась методами геологии — путем реконструкции континентальных окраин разных материков на основе изучения их конфигурации и характера распределения осадочных пород на дне океана. Положительные результаты подкреплялись определением скоростей спрединга по магнитным аномалиям пород на морском дне. Теория выдержала проверку также и в ходе рассмотрения ориентации зон разлома земной коры в океане, которые залегают параллельно названным выше малым окружностям, и при исследовании относительных направлений смещения коры вдоль границ плит, которое определяется по местам многочисленных землетрясений.

Новая работа упомянутых геотектонистов дает убедительное доказательство того, что Африканская плита подразделяется на два отдельных блока — Нубийский (Западная Африка) и Сомалийский (Восточная). Блоки отличаются большой жесткостью, но при этом претерпевают разламывание вдоль Восточно-Африканского рифта; скорость процесса поддается прогнозированию.

На такой вывод уже указывали геологические свидетельства — наличие соответствующего пояса сейсмической активности и поразительная топографическая схожесть с тем, что наблюдается в пределах срединно-океанических хребтов, этой подводной горной системы со средней высотой 2 км и общей протяженностью около 60 тыс. км.

Однако столь же убедительных доказательств аналогичных процессов на территории Африки до сих пор не было. Именно этот пробел восполняют авторы, показав, что существуют систематические различия в скорости и направлении движений Африканской плиты относительно Антарктической вдоль Юго-Западного Индоокеанского подводного хребта. Ориентация зоны разлома в пределах этого хребта указывает на смещение Нубийского блока в направлении по часовой стрелке. Скорость спрединга с Сомалийской стороны невелика по сравнению с тем, что следовало ожидать, если бы Африка представляла собой единую жесткую плиту.

Все это дает специалистам прямые доказательства развода восточной и западной частей Африки. Движущим механизмом этого процесса может служить существующий на протяжении последних 40 млн лет под северо-востоком Африки мощный плюм — вздымающийся кверху столб расплавленной породы, который и дает необходимую для раздвижения плит энергию. В последний период воздействие плюма на кору, по-видимому, усилилось и скорость раздвижения плит возросла. Если ничто данный процесс не изменит, то примерно через 10 млн лет северная часть этого региона превратится в подобие нынешнего Красного моря.

Nature. 1999. V.398. №6722. P.21, 64 (Великобритания).

Сейсмология Сейсмические события марта—апреля 1999 г.

Значительной сейсмической активностью отличались в 1999 г. март и апрель: сильные и разрушительные землетрясения произошли в самых различных точках планеты.

4 марта толчок магнитудой более 6.5 по шкале Рихтера разрушил свыше 500 домов в южном Иране (район Кермана); погиб один человек, множество ранено. Очаг залегал неглубоко, и землетрясение сильно ощущалось во многих городах провинции Керман.

В тот же день в море Сулавеси, между о-вами Калимантан и Минданао, был зарегистрирован толчок магнитудой 7.5. К счастью, моретрясение не вызвало волны цунами, но повреждения все же отмечались в западной части Минданао. Сейсмологи указывают, что причиной этого события может быть вулкан, расположенный в 100 км от эпицентра.

8 марта жители Петропавловска-Камчатского ощутили сотрясение магнитудой 6.9, распространившееся на 160 км вдоль тихоокеанского побережья. Эпицентр зарегистрирован в 170 км к юго-востоку от вулкана Жупановский. Жертв и разрушений не было.

20 марта землетрясение (М = 6.8) произошло на Андреяновских о-вах (Алеутский архипелаг). Эпицентр расположен в 40 км от вулкана Боброва, между о-вами Канага и Горелый. Серьезных последствий не отмечено.

На индийско-китайской границе (30.6°с.ш., 79.4°в.д.) в результате землетрясения магнитудой 6.4 погибли 90 и были ранены 300 человек. Эпицентр находился на смежной с Китаем территории Индии, но толчки ощущались даже на севере Центральной Индии и в Непале.

3 апреля от землетрясения магнитудой 6.8 пострадал г.Арекипа на тихоокеанском побережье Перу. Эпицентр находился на расстоянии 102 км в открытом море. Погиб один человек, ранено около 70, повреждено более 300 жилищ. Толчки зафиксированы также на территории Чили и в столице Перу г.Лима; вызванные ими оползни перекрыли знаменитое Пан-Американское шоссе.

Двое суток спустя мощное землетрясение (М = 7.4) случилось рядом с о.Новая Британия (территория Папуа—Новой Гвинеи). Сильные толчки отмечались даже в столице государства г.Порт-Морсби, хотя расстояние от эпицентра превышало 500 км. Жертв и серьезных разрушений не было. Событие может быть связано с активностью вулкана Паго на севере Новой Британии.

Землетрясение с глубоко залегающим (563 км) очагом случилось 8 апреля вблизи российско-китайской границы (43.6°с.ш., 130.4°в.д.), между Владивостоком и Канджи. При магнитуде в очаге 7.1 оно ощущалось в Хабаровске, Комсомольске-на-Амуре, в провинциях на северо-востоке Китая, а в Японии — на юге о.Хоккайдо, на севере о.Хонсю и в Токио. Источником события, по-видимому, был вулкан Байтушан на границе КНР и Северной Кореи. О несчастных случаях и разрушениях сообщений не поступало.

Два сильных землетрясения произошли в юго-западной части Тихого океана. Первое (13 апреля, М = 6.8) отмечалось в районе архипелага Фиджи, а другое (неделю спустя, М = 6.5) — у о-вов Кермадек. Эпицентр последнего располагался в 150 км от подводного вулкана Кертис. В обоих случаях серьезных последствий не было.

Наконец, 22 апреля в ЮАР зафиксировано землетрясение (М = 5.6) с мелкозалегающим очагом. Погибли два шахтера, находившиеся под землей; поврежден ряд зданий, в г.Уэлком нарушено электроснабжение.

Сейсмичность дна
Индийского океана и прилегающей суши.
Красные точки показывают локализацию
землетрясений (за период 1975—1995 гг.),
которые, как видно, тяготеют к границам тектонических плит.

Smithsonian Institution Bulletin of the Global Volcanism Network. 1999. V.24. №3, 4. P.12, 15.

Вулканология

Ураган спровоцировал вулканические выбросы

Самым молодым из вулканов на территории Сальвадора считается Исалько (1950 м над ур.м.), проявивший себя лишь в 1770 г. Эта огнедышащая гора возникла на южном склоне другого, более старого вулкана Санта-Ана, и с тех пор здесь часто происходят извержения стромболианского типа (по названию итальянского вулкана Стромболи): ритмично повторяющиеся выбросы довольно жидкой лавы сопровождаются очень ярким ее свечением и сильными звуковыми эффектами. Благодаря такому свечению, хорошо видимому с моря и помогающему ориентироваться, Исалько получил прозвище Тихоокеанский маяк.

За два столетия, прежде чем “задремать” в 1966 г., изверженные породы Исалько образовали над окружающей местностью гору высотой 650 м. Спокойствие вулкана длилось 33 года. И вот в феврале 1999 г. 250-метровый вершинный кратер тяжело задышал густым белым паром. Особенно активизировалась расселина с северной стороны кратерного дна, вскрылось множество новых фумарол и на других склонах.

Первые признаки оживления Исалько последовали вскоре после того, как над Центральной Америкой пронесся ураган Митч, оставивший страшные разрушения и унесший множество жизней. Специалисты считают, что из-за проливных дождей, сопровождавших ураган, еще не остывшая к тому времени почва на склонах и вершине дремавшего вулкана впитала большое количество влаги. Просочившись под землю, она вступила во взаимодействие с раскаленными породами, начала бурно испаряться, струями вырываясь сквозь расщелины. Вот почему большую часть газообразных выбросов составлял пар.
Наблюдения за активностью Исалько ведут научные сотрудники Центра геотехнических исследований в Сан-Сальвадоре и Смитсоновского института (Вашингтон, США).

Smithsonian Institution Bulletin of the Global Volcanism Network. 1999. V.24. №2. P.5 (США).

Палеонтология

Найден полный скелет горгонопса

Палеонтологам Южно-Африканского музея и Вашингтонского университета впервые удалось найти полностью сохранившийся скелет хищного ящера из группы горгонопсов, вымерших 250 млн лет назад.
Скелет этой звероподобной рептилии был обнаружен в поверхностных породах южноафриканского высокогорного (~2 км над ур.м.) плато Карру. Исследование костей ископаемого животного позволит получить новые материалы по анатомии горгонопсов, в частности выяснить, каким образом были расположены у них ноги: как у млекопитающих, под туловищем, или же, как у рептилий, вывернуты наружу.
Горгонопсы были крупнейшими хищниками позднего палеозоя, длина их тела превышала 3.2 м. По заключению П.Уорда (P.Ward), зубы достигали в высоту 12 см. Несмотря на то, что горгонопсы отдаленно напоминали млекопитающих, их глаза, как у ящериц, были расположены по периферии черепа.

Поскольку скелет горгонопса найден в позднепермских отложениях, видимо, открывается новая возможность установить причины вымирания животных на границе перми и триаса.

Geotimes. 1999. V.44. №3. P.13 (США).

Антропология

Мумии инкских детей

Группа альпинистов во главе с И.Рейнхардом (J.Reinhard), восходя в марте 1999 г. на один из вулканов Аргентины, подобрала вырезанную из морской раковины фигурку ламы. Тщательно обследовав верхние склоны горы, они обнаружили на самой вершине вулкана мумии трех индейских детей. Их вмороженные в ледник тела имели поразительную сохранность.

Находкой занялись сотрудники Американского католического университета под руководством видного антрополога, специалиста по доколумбовым культурам Южной Америки Аниты Кук (A.Cook). Они установили, что дети принадлежали к инкам и были принесены жрецами в жертву богам около 500 лет назад (испанские конкистадоры появились в этих местах в 1532 г.).

Мумии выглядели так, будто со дня смерти прошло несколько недель (на руках заметны даже мелкие волоски). Точные обстоятельства их гибели неясны. Во всяком случае, они не были задушены или забиты палками, как иногда предусматривалось инкскими ритуалами жертвоприношения. Предполагают, что их затащили на гору и закопали живьем, что также встречалось в захоронениях инков. По данным рентгеноскопии, внутренние органы жертв — в полном порядке, что, возможно, позволит судить о диете и болезнях их предков.

Биолог Д.Хант (D.Hunt) указывает, однако, что обезвоживание организма в сухой атмосфере ледника приводит к разрушению клеток, вследствие чего после введения в тело влаги такие клетки вряд ли смогут служить для исследовательских целей. Если в организме сохранились эритроциты, можно все же попытаться найти генетические связи древних инков с современным населением этой (или иной) области, а также обнаружить болезнетворные вирусы и бактерии, от которых страдали древние.

Вместе с мумиями найдены обрывки крашеного текстиля, мокасины, глиняные сосуды с остатками пищи, фигурки, изготовленные из серебра, раковин и золота. Очень важно, что место захоронения детей было полностью изолировано от людей и животных и никакого загрязнения находки произойти не могло.
Все обнаруженные материалы хранятся в холодильных камерах Университета провинции Сальта (Аргентина): их изучение еще только начинается.

Science. 1999. V.284. №5413. P.427 (США).

Археология

Великая Африканская стена

Совместная англо-нигерийская археологическая экспедиция, работавшая под руководством П.Дарлинга (P.Darling) в Нигерии, открыла на юге страны высокую мощную стену, протянувшуюся на 160 км. Это — крупнейшее рукотворное сооружение в Древней Африке (отдельные ее фрагменты достигают 20-метровой высоты).

Стена была воздвигнута более 1000 лет назад для защиты существовавшего на территории современной Нигерии королевства Йоруба. Европейцам об этой стене было известно еще в XVI в. от одного португальского мореплавателя, но позднее и о его сообщении, и о самой стене забыли.
Заросшие деревьями ее развалины тянутся почти по соседству с дорогой, ведущей от г.Ере в г.Иджебу-Оде, который расположен к северо-востоку от Лагоса — столицы Нигерии. Изучая остатки стены уже более пяти лет, Дарлинг надеется, что этот археологический памятник будет включен в список “Мирового наследия”, утверждаемый ЮНЕСКО.

Sciences et Avenir. 1999. №630. P.18 (Франция).

КОРОТКО

Отделом изучения атмосферы Управления научно-технических исследований Австралии составлен по заказу правительства штата Новый Южный Уэльс долгосрочный прогноз погоды для юго-восточной части континента. К 2050 г. в этом регионе потеплеет на 0.5—2.7°С. Летних дней с температурами выше 35°С станет больше на 10—50%, а зимние морозные — сократятся на 20—100%. Ожидается, что летние и осенние осадки усилятся, а зимние и весенние ослабеют. Частота весенних засух может удвоиться по всему Новому Южному Уэльсу, за исключением юго-запада. Экстремальное выпадение дождей станет, вероятно, более частым, а сами осадки — более интенсивными.

Atmosphere. NEWSletter of CSIRO. 1999. №5. P.5 (Австралия).

Вот уже столетие полностью исчезнувшей считается Mellissia begonifolia — растение из семейства пасленовых, встречавшееся только на о.Св.Елены, где им любовался еще Наполеон Бонапарт. Однако в начале 1999 г. некий турист обнаружил один-единственный экземпляр этого эндемичного вида, уцепившийся корнями на склоне горы у самого моря.

Срочно прибывшие на остров специалисты из Королевского ботанического сада в Эдинбурге (Шотландия) подтвердили открытие. К сожалению, оптимизма они не высказали: растение может не пережить нападения множества облепивших его насекомых — мучнистого червеца (Pseudococcus adonium) и личинок различных жуков. Единственная надежда — если удастся прорастить семена и получить жизнеспособное растение.

New Scientist. 1999. V.161. №2169. P.5 (Великобритания).

Гигантская акула (Cetorhinus maximus), несмотря на устрашающий облик — огромную пасть с мелкими зубами в 4—7 рядов, образующими подобие терки, и большую (до 15 м) длину сигарообразного тела, — миролюбивый планктонофаг. Полагают, что для получения достаточного количества пищи она должна совершать протяженные миграции, а в зимние сезоны, когда численность зоопланктона резко падает, — ложиться в спячку. Английский биолог Д.Симс (D.Sims) на основании своих наблюдений и теоретических расчетов пришел к выводу: энергетические затраты акулы на поиск пищи, вопреки существующим представлениям, не столь велики, а зоопланктона требуется гораздо меньшее количество. Таким образом, заключает Симс, гигантской акуле вовсе нет нужды впадать в спячку для выживания; в зимние сезоны она уходит в глубинные воды, где конкурентная борьба за пищу менее остра.

Sciences et avenir. 1999. №632. P.17 (Франция).

Университет Париж-VI окончательно отменил свое решение, предлагавшее выпускникам, якобы в целях интеллектуальной защиты проводимых исследований, подписывать так называемое обязательство конфиденциальности (Engagement de confidentialite). Этот плохо подготовленный и имеющий слабую юридическую базу документ был резко осужден студентами и их научными руководителями: они опасались создания в лабораториях климата, неблагоприятного для творческой работы и широких дискуссий, в обстановке которых только и развивается научная мысль. Возникшая полемика привела к обсуждению вопросов интеллектуальной собственности, ценности и защиты открытий, совершаемых в академической науке.

Sciences et avenir. 1999. №634. P.14 (Франция).

Американская компания "Technology Solutions Corp." открыла в Интернете сайт (www.itsc.com/movies/index. htm), посвященный проблемам вычислительной динамики жидкостей и газов.

Здесь можно ознакомиться с изображениями процессов взаимодействия атмосферы с океаном, формирования капель влаги, обтекания потоками воздуха плоскостей реактивного самолета, коллапса (обрушения) гигантских масс водорода при образовании новых галактик и тому подобными астрофизическими и геофизическими явлениями. Кроме того, можно проследить развитие неустойчивости Рэлея—Тейлора, возникающей при смешении потоков жидкостей, плотность которых заметно различается.

Особое внимание уделяется вопросам безопасности атомных полигонов и мест захоронения отходов ядерного производства и энергетики. Представлены результаты математического моделирования процесса распространения огня в случае пожара в хранилище радионуклидов.

Science. 1999. V.286. №5445. P.1643 (США).

НОВЫЕ КНИГИ

Астрономия

Астрономия с Патриком Муром / Пер. с англ. К. Савельева. М.: ФАИР-ПРЕСС, 1999. 368 с. (Грандиозный мир)

Со времен глубочайшей древности небо привлекало внимание людей. Изучение закономерностей движения Солнца, Луны, планет дало человечеству математику, механику, физику...

Патрик Мур, известный популяризатор астрономии, посвятил этой науке всю жизнь. Он — владелец обсерватории в Сассексе (Великобритания). Его передача "Ночное небо" не сходит с экранов телеканала Би-би-си уже 42 года. У него есть и еще один удивительный талант — доступно рассказывать и о простейших навыках, необходимых для изучения звездного неба, и о самых последних открытиях, сделанных астрофизиками в наши дни. А главное, читая книгу, сразу понимаешь, что написана она человеком, по-настоящему влюбленным в небо. Эффект удивителен — появляется желание увидеть все самому.

Книга дает полное представление о современной астрономической картине мира.

Москвоведение

Природа Москвы / Отв. ред. Л.П. Рысин. М: Биоинформсервис, 1998. 256 с.

Москва — один из крупнейших городов мира, имеющий 850-летнюю историю. Растет территория города, быстрыми темпами увеличивается население. И тем не менее даже в условиях этого огромного мегаполиса сохраняются массивы зеленых насаждений, еще незастроенные территории с лугами, болотами, где обитают сотни видов растений и животных.

Книга, на которую мы обращаем внимание читателя, есть своего рода дополнение к тем кратким сведениям о природе нашего города, которые содержатся в учебниках по москвоведению. В столице существует множество учреждений, сотрудники которых в течение многих лет изучают природу Москвы и к настоящему времени собрали богатейший фактический материал.

В конце 1997 г. в Московском обществе испытателей природы под руководством члена-корреспондента РАН В.Н.Тихомирова прошло совещание, где было сделано около 20 научных сообщений о природе Москвы, и решено издать их в виде сборника.

Аналогичный труд был издан 50 лет назад, когда Москва отмечала свое 800-летие. Но опубликованная тогда книга "Природа города Москвы и Подмосковья" давно стала библиографической редкостью.

Средства на публикацию настоящего сборника выделил Московский комитет по науке и технологиям. Авторами стали сотрудники институтов Российской академии наук, Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова, Всероссийского института охраны природы и ряда других учреждений. В дни, когда работа над книгой подходила к концу, умер Вадим Николаевич Тихомиров. Книга завершается кратким словом о нем.

Надеемся, что она принесет пользу не только специалистам, но и всем любителям природы.

Природопользование

Р.Д. Колесникова, Ю.Г. Тагильцев. Эфирные масла дальневосточных хвойных растений. Хабаровск: ТРИНА, 1999. 228 с.

Один из путей комплексного рационального природопользования — переработка отходов хвойных пород для получения эфирных масел (ЭМ) и целого ряда других продуктов. ЭМ — это уникальная группа природных биологически активных веществ, продуцируемых растениями и частично выделяемых ими в окружающую среду. Большой интерес представляет изучение ЭМ зелени растущих деревьев. ЭМ обладают высокими бактерицидными свойствами и играют важную роль в очищении воздуха от болезнетворных микроорганизмов. Некоторые масла, такие как розовое, лавандовое, мятное, издавна используются человеком. Другие остаются пока в резерве из-за слабой их изученности, к ним можно отнести и масла хвойных растений.

В книге обобщены результаты исследований химического состава масел основных хвойных растений Дальнего Востока: сосны, лиственницы, ели, пихты, кедрового стланика, можжевельника. Для сравнения приводятся данные по ЭМ некоторых хвойных, произрастающих в европейской части, а также растений, интродуцированных на территории России. Рассмотрены биологические и таксономические особенности ЭМ, возможности их использования для практических целей.

Охрана природы

Заповедники и национальные парки России / Сост. Н.М. Забелина, Л.С. Исаева-Петрова, Л.В. Кулешова. М.: ЛОГАТА, 1998. 160 с.

Государственные природные заповедники и национальные парки образуют основу особо охраняемых природных территорий (ООПТ) России.

В настоящее время туда входят 99 заповедников и 33 национальных парка, доля которых в общей площади страны составляет около 2%. Заповедники — традиционная для нашей страны форма территориальной охраны природы; практика организации национальных парков заимствована из-за рубежа. Термин "заповедник" унаследован от издавна охранявшихся местным населением рощ и лесов, рек и озер, что определялось уставами монастырей, царскими указами, укладом сельских общин. Часть заповедников возникала там, где в прошлом проходили оборонительные рубежи отдельных княжеств, на бывших монастырских землях и в местах царских охот.

Главное отличие российских заповедников от ООПТ других стран в том, что они имеют в своем составе научные отделы и образуют сеть научно-исследовательских учреждений, системно размещенных на всей территории страны.

В справочнике представлены восемь регионов России: Северный, Центральный, Южный, Западная и Восточная Сибирь, Поволжье, Урал, Дальний Восток. В каждом из них есть заповедники (Дарвинский, Кандалакшский, Тебердинский, Алтайский) и национальные парки (Валдайский, Кенозерский, Сочинский, Таганай).

Издание осуществлено коллективом авторов. Очерки по заповедникам написали составители книги, по регионам — Ф.Р.Штильмарк. Каждый регион снабжен картой, а также общей характеристикой с описанием флоры и фауны. Внутри — подробная информация по каждому объекту.

Книга подготовлена и издана на средства Федерального экологического фонда России. Права на ее распространение ограничены. По вопросам приобретения обращайтесь в фонд.

Зоология

В.А. Нестеренко. Насекомоядные юга Дальнего Востока и их сообщества. Владивосток: Дальнаука, 1999. 173 с.

Материалы, положенные в основу книги, представляют результат многолетнего изучения насекомоядных млекопитающих (ежей, кротов, землероек и пр.) юга Дальнего Востока России, являющегося районом максимального для Палеарктики видового богатства этой группы животных.

В бассейне р.Амур проводили исследования такие российские натуралисты, как П.С.Паллас, А.Ф.Миддендорф, Н.М.Пржевальский, Н.Ф.Кащенко и др. Привезенные ими коллекции позволили составить общее представление о дальневосточной фауне в целом и насекомоядных, в частности.

Автор с 1987 г. изучает насекомоядных, работал в заповедниках "Уссурийском" и "Кедровой пади". Материал книги изложен в форме эколого-фаунистической сводки, главная цель которой — обобщение и пополнение данных по насекомоядным млекопитающим региона за последние 15 лет.

Энтомология

А.Г. Татаринов, М.М. Долгин. Булавоусые чешуекрылые. СПб.: Наука, 1999. 183 с.

Булавоусые, или дневные чешуекрылые, — одна из наиболее изученных в фаунистическом отношении группа насекомых.

Первые отрывочные сведения о дневных чешуекрылых бабочках европейского северо-востока России относятся к началу XX в. В 1925 г. Н.Я.Кузнецов на основании материалов экспедиции Русского географического общества опубликовал работу о восточных и американских элементах в лепидоптерофауне европейского Севера России.

Долгое время в фондах Республиканского краеведческого музея Коми хранилась энтомологическая коллекция, собранная в 1909—1919 гг. М.М.Ляпуновым и содержавшая около 150 видов бабочек. К сожалению, она безвозвратно утеряна.

Целенаправленное изучение этой группы насекомых началось в конце 40-х годов. Основная заслуга принадлежит директору Музея природы Земли г.Ухты К.Ф.Седых. Большая часть книги составлена по типу видовых очерков, включает русское и латинское названия вида (всего 121) с указанием синонимов, местообитания голотипа, численности, сведений о распространении в регионе.

Геофизика. Радиоэкология

Л.Дж. Апплби, Л. Девелл, Ю.К. Мигира и др. Пути миграции искусственных радионуклидов в окружающей среде: Радиоэкология после Чернобыля / Под ред. Ф. Уорнера и Р. Харрисона. М.: Мир, 1999. 512 с.

Глобальная по своим масштабам и последствиям авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г. стала суровым предостережением человечеству и показала необходимость ответственного обращения с любыми потенциально опасными технологиями, особенно использующими ядерную энергию.

Книга написана международным коллективом специалистов в области ядерной физики и энергетики. В ней рассмотрены геофизические и радиобиологические последствия крупнейших ядерных аварий мира, произошедших в Великобритании, США, бывшем СССР, Франции. При этом значительное внимание уделено оценке ситуации вокруг Чернобыля. Обобщена информация о последствиях аварийных падений американского и советского космических спутников с ядерными энергетическими установками. Рассмотрены источники и главные свойства основных радионуклидов в окружающей среде.

История науки

Явление чрезвычайное: Книга о Колмогорове / Сост. Н.Х. Розов; Под общ. ред. В.М. Тихомирова. М.: Фазис. Миронос, 1999. 256 с.

Я жил, всегда руководствуясь тем тезисом,
что истина — благо, что наш долг — ее находить и отстаивать...

А.Н.Колмогоров

Андрей Николаевич Колмогоров (1903—1987) известен прежде всего как ученый, математик. Чаще всего его имя связывают с теорией вероятностей. Он внес вклад в теорию функций, математическую логику, топологию, теорию приближений и теорию информации, математическую статистику. Он занимался механикой, физикой, геофизикой, теорией стрельбы, информатикой и кибернетикой, а также проблемами биологии, философии и истории. Он был деканом механико-математического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова и там же — директором Института математики, президентом Московского математического общества. Андрей Николаевич был неутомимым подвижником просвещения. Почти треть жизни он посвятил проблемам воспитания молодого поколения, реформе школьного математического образования. Он — один из создателей физико-математического журнала для юношества "Квант", активный член редакционной коллегии в журнале для учителей "Математика в школе".

Сборник состоит из четырех разделов. В первый вошли статьи и воспоминания о Колмогорове, написанные его учениками. Здесь же помещен очерк о двух путешествиях ученого на судне "Дмитрий Менделеев" (1969 и 1971). Второй раздел посвящен педагогической деятельности Колмогорова. В третьем собраны фактически все (по крайней мере известные) интервью, которые Андрей Николаевич дал за свою долгую жизнь. Увы, их только три. В последний раздел включены интересные документы, составленные самим Колмогоровым (например, научный отчет по итогам рейса 1971 г.): они характеризуют ученого с неожиданной стороны.

А.И. Галкин. Иван Николаевич Стрижов. М.: Академия горных наук, 1999. 247 с.

Иван Николаевич Стрижов (1872—1953) — один из основоположников геологии нефти и газа, основатель газовой промышленности России, автор почти двухсот научных трудов и ряда изобретений, первооткрыватель Новогрозненского (Октябрьского) и других месторождений на Кавказе, Ярегского в Притиманье. Одним из первых он высоко оценил перспективы нефтегазоносности Урало-Поволжья и Западной Сибири, настойчиво призывал вести поиски месторождений в этих регионах.

В связи с фальсификацией по делу Промпартии в 1929 г. был арестован, в 1931 г. осужден на 10 лет лагерей. Имя Стрижова как "классового врага и вредителя" надолго было вычеркнуто из литературы и до сих пор мало известно специалистам.

Сведения об ученом автор разыскал в геологических архивах Ухты.

Страницы алмазной эпопеи/ Под ред. М.М. Софианиди. Новосибирск: Сибтехнорезерв, 1999. 152 с.

Эта книга уникальна. В ней собраны воспоминания романтиков-первопроходцев, которые 50 лет назад ступили на якутскую землю, чтобы искать "минерал номер один". Вся тяжесть изнурительного труда легла на плечи тех, кто представлен в этой книге, — А.Дорофеева, М.Одинцова, В.Черняева, Н.Горохова, Ю.Хабардина, В.Кривоноса и др.

Многим ли известно имя Алексея Дорофеева, нашедшего самый первый алмаз на участке Синий хребтик Сибирской платформы? Печально, что зависть и интриги отодвинули его в сторону: сразу после находки он был уволен из экспедиции. Та же участь постигла "отца сибирских геологов", как называют члена-корреспондента РАН М.Одинцова.

Многие персонажи книги не были на стержне открытий, но своей самоотверженной работой способствовали поиску алмазов. Как бы изнутри глядя на происходившие события, они помнят и живут ими и где бы впоследствии не работали, — лучшими годами считают те, когда искали алмазы.

Суд палача: Николай Вавилов в застенках НКВД / Сост. Я.Г. Рокитянский, Ю.Н. Вавилов, В.А. Гончаров. М.: Academia, 1999. 552 c.

Книга необычная. В ней прослеживается одна из трагедий науки XX в. В центре событий — расправа над великим российским ученым, гениальным биологом, генетиком и растениеводом, автором большого числа открытий и научных трудов, организатором науки, академиком Николаем Ивановичем Вавиловым (1887—1943). В 30-е годы он пришелся не по вкусу Сталину.

О предыстории и особенностях расправы над Вавиловым рассказано в биографическом очерке, открывающем книгу. Читатели узнают об аресте, о том, как велось дело, какие методы давления на Вавилова были использованы, как вел он себя в ходе следствия, почему, не смотря на смертный приговор, не был расстрелян, и почему так трагически закончилась его жизнь в Саратовской тюрьме.

Особого внимания заслуживает документальная часть книги. Здесь впервые воспроизведено 136 документов из следственного дела Вавилова, хранящихся в Центральном архиве Федеральной службы безопасности России, и другие материалы. Публикуемые документы — своеобразный обвинительный приговор бесчеловечной сталинской системе.

Книга дает представление о том, как фабриковались дела на выдающихся ученых в период репрессий 40-х годов.

Л.Г. Лойцянский. Из моих воспоминаний: Записки профессора-политехника / Сост. И.Л. Лойцянская. СПб.: БСК, 1999. 139 с.

Воспоминания — самая сильная способность души нашей.

А.С.Пушкин

В 1999 г. исполнилось 100 лет со дня основания Санкт-Петербургского государственного технического университета (в прошлом Политехнического института), созданного по инициативе видных российских ученых и государственных деятелей С.Ю.Витте, Д.И.Менделеева и В.И.Ковалевского.

Лев Герасимович Лойцянский (1900—1991) — ученый с мировым именем, профессор, действительный член Международной академии астронавтики, автор многих фундаментальных учебников в области теоретической механики, механики жидкости и газа. Он один из тех, кто принес славу научной и педагогической школе Технического университета. Им решены важные проблемы в области отечественной авиации, судостроения, турбиностроения, гидротехники. На факультете повышения квалификации слушали лекции Льва Герасимовича преподаватели со всей страны. Его доклады и выступления на многочисленных научных конгрессах и симпозиумах в различных странах мира способствовали международному признанию успехов ленинградской политехнической школы.

В книгу вошли воспоминания, где автор живо и интересно рассказывает о многих известных деятелях культуры и науки, с которыми столкнула его судьба.

Юлий Борисович Харитон: Путь длиною в век. М.: Эдиториал УРСС, 1999. 152 с.

Вышла еще одна книга о патриархе отечественной ядерной физики — академике Юлии Борисовиче Харитоне (1904—1996) — ученом, имя которого известно сегодня почти всем. В 1939—1941 гг. совместно с Я.Б. Зельдовичем он впервые осуществил расчет цепной реакции деления урана. И в то же время эта книга — о человеке, прожившем большую часть своей долгой и на редкость насыщенной жизни практически в полной безвестности. Харитон занимался делом чрезвычайной государственной важности и особой опасности, был наделен большой властью, но оставался в течение нескольких послевоенных десятилетий "секретным человеком", чье имя не разрешалось порой даже упоминать.

Книга содержит биографические сведения о Харитоне, его научные и научно-популярные публикации и доклады, а также воспоминания коллег, учеников, родных и друзей. Опубликованы фотографии из семейного альбома Харитонов.