VIVOS VOCO: Новости науки в журнале "Природа"

Что происходит в миллиардах световых лет от нас?
Что случилось с Солнцем?
Антиматерия: обнаружить и изучить
Облако Оорта стало видимым
У Марса ядро жидкое?
Конкурс русских инноваций
В нанотрубках имоголита можно хранить природный газ
Электронная голография кристаллов
Красный пот гиппопотамов
Зачем казуару гребень?
Международные исследования в Антарктиде
Показатели холодного времени года в Москве
Морской планктон - над Великими равнинами
Геоботаническая карта Арктики
Ископаемые эмбрионы: в поисках родителей. Петров П.Н.
Неандертальцы нам не предки
«И вечный бой…»
Когда разошлись индоевропейские языки?

Космические исследования

Что происходит в миллиардах световых лет от нас?

Самые удаленные от Солнечной системы области Вселенной остаются малоизучеными не только из-за немыслимых расстояний, но еще и потому, что спрятаны за гигантскими облаками космической пыли, закрывающими перспективу для наблюдателей на Земле. Ныне этот “занавес” начинает понемногу раздвигаться с помощью американского аппарата “SIRTF” (“Space Infrared Telescope Facility” - “Космическое инфракрасное телескопное устройство”). Этот спутник, названный в честь американского астрофизика Лаймана Спитцера, был запущен с мыса Канаверал (Флорида) в августе 2003 г. Им завершается эпопея “Great Observatory Program”, в которой уже участвовали знаменитый телескоп “Хаббл”, обсерватория космических лучей “Комптон” и рентгеновская обсерватория “Чандра”. С 1990 г. “Хаббл” - один из крупнейших и сложнейших аппаратов своего времени - провел ценные наблюдения в ультрафиолетовой, видимой и близкой инфракрасной полосах излучения. “Комптон”, запущенный годом позже, собрал информацию о гамма-лучах и о наиболее мощных физических процессах во Вселенной - рождении сверхновых звезд, их эволюции и взрывной гибели, а также о роли черных дыр в возникновении грандиозных потоков рентгеновского излучения. Наконец, “Чандра” - целиком рентгеновский инструмент - работает в космосе с 1999 г.; он способен регистрировать поведение вещества вплоть до самого его падения на черную дыру, а также рентгеновское излучение, идущее из космического облака таких размеров, что свет преодолевает его толщу не менее чем за 5 млн лет.

К началу 2004 г. наблюдательные приборы зонда “Спитцер” были точно сфокусированы и охлаждены до температуры около 5К (–268°С); все бортовое оборудование работает нормально, и это придает участникам эксперимента уверенность, что в течение ближайших 2.5-4 лет они получат уникальные сведения о скрытых пылевыми облаками или слишком удаленных и весьма холодных объектах, в том числе о красных карликах и красных гигантах. Возможно и открытие сверхмассивных черных дыр, вероятно, скрытых в центре нашей и других галактик.

Существуют объекты, именуемые сверхъяркими галактиками, которые оптимально наблюдаются в инфракрасной полосе частот. Многие из них образуют пары сближающихся, сталкивающихся и сливающихся галактик - приборы “Спитцера” помогут понять природу этих событий. Впервые появляется возможность построить надежную карту распределения звезд в Галактике.

Важнейших открытий можно ожидать от изучения фонового инфракрасного излучения, возникшего в процессе образования Вселенной. Оно, как полагают, происходит от множества невидимых нам галактик, слишком слабых или слишком близко друг к другу расположенных, что препятствует их наблюдению с Земли. Как известно, органические молекулы тоже излучают в инфракрасном диапазоне, и приборы “Спитцера” способны это излучение обнаруживать.

Работе инфракрасного телескопа могло бы помешать его собственное тепло. Оно устраняется сначала системой, использующей низкую температуру космического пространства, а затем - криогенным бортовым устройством, содержащим жидкий гелий. Этот сравнительно недорогой способ применяется впервые.

Слежение за аппаратом и отдачу команд ведет принадлежащая НАСА Сеть связи с глубоким космосом. Она принимает научную информацию каждые 12 ч. Научный руководитель - М.Вернер (M.Werner), за физические и астрономические наблюдения отвечает Э.Кинни (A.Kinney), оба - научные сотрудники НАСА. Расходы на всю операцию составили 1.5 млрд долл.

Spaceflight. 2003. V.45. №12. P.498 (Великобритания).

Астрофизика

Что случилось с Солнцем?

К концу 2003 г. максимум солнечной активности, пришедшийся на 2001 г., был уже далеко позади, и поэтому астрономы считали совершенно естественным, что 17 октября 2003 г. солнечный лик выглядел почти совсем чистым: на нем были заметны лишь несколько мелких пятен. Но следующие сутки наверняка войдут в историю многолетних наблюдений за Солнцем: внезапно область солнечного пятна №10 484 стала на глазах бурно разрастаться, и вскоре пятна покрыли более полуторамиллионной доли видимой поверхности Солнца (что вдесятеро превышает всю поверхность Земли!). После очередного оборота Солнца вокруг своей оси область пятна №10 486, представшая глазам земного наблюдателя, была буквально испещрена гигантскими “родинками”. Причем этот факт некоторым ученым удалось обнаружить еще тогда, когда пятнистая область находилась на обратной стороне Солнца. Это стало возможным благодаря новому методу - гелиосейсмической голографии, позволяющей строить карты магнитной активности даже на обратной стороне звезды.

К 31 октября 2003 г. суммарная площадь пятен уже в 15 раз превышала поверхность нашей планеты. Событие было провозглашено “рекордсменом” за текущий цикл солнечной активности. Но и этого природе показалось мало: как бы из ничего вдруг начала рождаться еще одна область пятен. Процесс шел очень быстро, и всего за одни сутки там образовались три гигантских группы пятен, каждая крупнее Юпитера. Их можно было наблюдать с Земли, прикрыв глаза плотным светофильтром, а в Калифорнии, охваченной в то время мощным лесным пожаром, дымовая завеса позволяла видеть это грандиозное событие без каких-либо ухищрений.

Специалисты же, нацелив на Солнце множество астрономических инструментов, наблюдали редкостную вспышку рентгеновского излучения, исходящего из области скопления молодых пятен и перепутанных магнитных полей. В трех различных областях Солнца удалось зарегистрировать в сумме 10 вспышек самого мощного класса.

Вскоре возбужденные области стали одна за другой уходить на обратную сторону Солнца и, казалось, все начало успокаиваться. Но внезапно возникло новое сверхизвержение масс плазмы из солнечной короны, причем такое сильное, что от рентгеновских лучей зашкалило приборы на американском спутнике “GOES”. Вспышек такой мощности еще никто не наблюдал с середины 1970-х годов, когда рентгеновские лучи вообще начали фиксировать спутниковыми приборами. Все три колоссальных пятна, породивших эти грандиозные вспышки, появились одно за другим в течение трех недель, тогда как обычно такое событие может в сумме наблюдаться разве что за целый год. Выброшенные из короны Солнца частицы в двух случаях устремились к Земле со скоростью свыше 8 млн км/ч и преодолели это расстояние менее чем за 20 ч.

29 октября 2003 г. на Земле началась геомагнитная буря наивысшей категории. Она продолжалась всего около 3 ч и завершилась так скоро, вероятно, потому, что магнитная компонента выброса из солнечной короны была направлена не прямо в нашу сторону. Эта случайность и спасла землян от геомагнитной бури еще большей интенсивности и продолжительности. Так что же произошло с Солнцем? При анализе архивных данных, относящихся к минувшим циклам, можно заметить, что наиболее крупные вспышки обычно возникают уже по завершении солнечного максимума, когда кривая активности идет вниз. Такое случалось уже дважды за последние три-четыре десятилетия. Так же ведут себя и геомагнитные бури на Земле: самые ее жестокие штормы чаще всего приходятся на пару лет до или после солнечного максимума.

Большинство астрофизиков в произошедших событиях не видят оснований для беспокойства. Просто мы накопили еще слишком мало свидетельств о бурном нраве нашей ближайшей звезды.

Spaceflight. 2003. V.46. №2. P.50 (Великобритания).

Астрофизика. Техника

Антиматерия: обнаружить и изучить

По современным физическим и астрофизическим представлениям, не менее половины всего сущего во Вселенной состоит из антиматерии. Однако обнаружить ее до сих пор не удалось. Ни один из тщательно разработанных экспериментов, в том числе на высотных баллонах, не привел к ее открытию в потоке космических лучей, поступающих на Землю.

Проект AMS (Alfa Magnetic Spectrometer), разработанный физиком С.Тингом (S.Ting; Массачусетсский технологический институт в Кембридже), предусматривает запуск на одном из американских шаттлов измерительных приборов для размещения их на космической станции. Организаторы проекта надеются, что магнитный спектрометр оригинальной конструкции сумеет улавливать частицы высоких энергий, регистрировать их скорость и отклонение в магнитном поле, что позволит обнаружить ядра антиматерии. В основе прибора - сверхпроводящий магнит с высокочувствительным детектором и связанная с ним регистрирующая аппаратура. В эксперименте, стоимость которого около 840 млн долл., участвуют специалисты из ЦЕРНа (Женева, Швейцария), КНР, ряд американских аэрокосмических фирм, а всего - представители 16 государств.

Несмотря на известную “продвинутость” проекта, появилась неопределенность в его осуществлении в установленные сроки: президент США Дж.Буш распорядился, чтобы НАСА сосредоточило усилия на тех экспериментах, которые напрямую связаны с пребыванием в космосе человека. Это отодвигает фундаментальные исследования, к которым относится и поиск экзотических частиц и темной материи, на второй план. Научный коллектив НАСА ищет пути, связывающие проект AMS с проблемами жизнедеятельности астронавтов, в частности с магнитной защитой от опасной для астронавтов составляющей космических лучей.

Разрабатывается также запасной вариант, по которому комплект приборов будет запущен непосредственно ракетой-носителем, без использования шаттла, и перейдет затем в свободный полет. Однако это потребует серьезных изменений в энергопитании приборов и системах их контроля.

Science. 2004. V.303. №5664. P.1590 (США).

Астрономия

Облако Оорта стало видимым

Еще в начале XX в. голландский астроном Ян Хендрик Оорт (J.H.Oort) предсказал существование скопления мелких и средних по размерам небесных тел непосредственно за внешними пределами Солнечной системы, которое было названо облаком Оорта. Первым же Оорт определил это скопление в качестве источника большинства (если не всех) комет, которые, в отличие от самого облака, становятся наблюдаемыми, влетая в более близкие к нам области Солнечной системы. Согласно вычислениям Оорта, это облако простирается на расстояние около 150 тыс. а.е. от Солнца (напомним, 1 а.е. равна расстоянию между Землей и Солнцем, 150 млн км). Незначительные размеры входящих в состав облака тел делали их на таком расстоянии неразличимыми для земного наблюдателя.

Но вот в ноябре 2003 г. американские астрономы во главе с М.Брауном (M.Brown; Калифорнийский технологический институт в Пасадене) объявили о том, что им удалось наблюдать отдельное небесное тело в составе облака Оорта. Объекту предложили дать название Седна - по имени иннуитской (эскимосской) богини моря. Это покрытое льдом тело находится на таком удалении от Солнца, которое более чем вдвое превышает расстояние между светилом и планетой Плутон. Диаметр Седны, вероятно, составляет около трех четвертей поперечника Плутона.

Просмотр снимков неба, сделанных в 2001 г., показали, что Седну астрономы, не ведая того, “засекали” еще тогда: на фотографиях она запечатлена как чрезвычайно медленно перемещающаяся светлая точка. Видимо, ее орбита очень вытянута и эксцентрична: один полный оборот Седна совершает за 10 500 лет. За это время она уходит от Солнца на расстояние в 900 а.е.

Благодаря открытию Седны стало ясно, что в облаке Оорта содержится значительно большая масса вещества, чем полагали до сих пор, а само облако со стороны своей внутренней области располагается ближе к Солнцу, чем считали прежде.

Science. 2004. V.303. №5665. P.1743 (США).

Планетология

У Марса ядро жидкое?

Землю и Марс часто называют близнецами. Действительно, многое в их строении имеет существенное сходство. В начале эволюции оба небесных тела были раскалены в такой степени, что, вероятно, достигли расплавленного состояния. У Земли и по сей день ядро, несомненно, жидкое, а поскольку Марс уступает в размерах, то остывание ядра шло у него быстрее и отвердеть оно могло раньше.

Утверждение, будто у Марса сегодня не может быть жидкого ядра, поставили под сомнение около 10 лет назад американские космофизики Г.Шуберт и Т.Спон (G.Schubert, T.Spohn), указавшие, что разница в химическом составе планет не позволяет уверенно проводить простую экстраполяцию, опираясь лишь на то, что мы знаем о строении Земли. И вот теперь Ч.Ф.Йодер, А.Коноплив, Д.Н.Юань (Ch.F.Yoder, A.Konopliv, D.N.Yan) и другие сотрудники Лаборатории реактивного движения в Пасадене (США) нашли практические свидетельства того, что железное ядро Марса еще жидкое.

Сведения о глубинном строении Красной планеты обычно черпают из нескольких источников. Один из них - метеориты марсианского происхождения; другой - наблюдаемое отсутствие у Марса глобального магнитного поля; о многом свидетельствуют также общая масса планеты и ее момент инерции.

Момент инерции Марса указывает на существование достаточно плотного ядра и позволяет определять его размер. Однако неточность наших сведений о плотности и размерах ядра все еще велика - эти параметры зависят от температурного профиля и количества легких элементов в его составе, о чем мы можем пока судить лишь приблизительно. Поэтому для создания модели внутреннего строения Марса специалисты ищут иные подходы.

Притяжение Солнца и других тел Солнечной системы вызывает на Марсе, как и на Земле, явления глобального масштаба. В первую очередь - это приливы и прецессия с нутацией, т.е. перемещение оси вращения небесного тела в пространстве. С приливами и отливами связаны смещения поверхностной оболочки и перераспределения масс внутри планеты. Периоды изменений связаны с движением Марса по орбите и, в меньшей степени, - с влиянием марсианских “лун” Фобоса и Деймоса.

Для изучения всех таких явлений необходимы длительные наблюдения - по меньшей мере годичные, а лучше - многолетние. Но данные о гравитации на поверхности Марса, о приливах и нутации (покачивании оси вращения планеты) могут быть получены почти исключительно путем создания сети геофизических приборов на самой планете. Правда, некоторую информацию можно собрать с помощью искусственных спутников Марса, например орбитальной обсерватории “Mars Global Surveyor” (“MGS”), на которую влияют силы притяжения, возникающие при перераспределении масс в связи с приливами. Таким образом, сведения о реакции планеты на приливное воздействие могут быть выяснены путем точного определения тех изменений, которые наблюдаются в орбите аппарата “MGS”, а поскольку они зависят от внутреннего строения планеты, появляется возможность хотя бы приблизительно судить и о свойствах ядра.

Йодер с сотрудниками нашли новый метод косвенного определения гравитационного эффекта, вызванного приливами. Используя достаточно точные данные, собранные за три года спутниковых измерений, участники работы пришли к выводу: наличие полностью твердого ядра для Марса невозможно; по крайней мере часть его должна быть жидкой.

Science. 2003. V.300. №5617. P.260, 299 (США).

Организация науки

Конкурс русских инноваций

В июне 2004 г. в Москве состоялось награждение победителей 3-го Конкурса русских инноваций. Этот проект открыт для всех желающих, он организован в 2002 г. по инициативе журнала “Эксперт” при поддержке Министерства образования и науки РФ, Министерства атомной энергии РФ, акционерной финансовой компании “Система” и компании “Intel”. За три года рассмотрено более 1300 заявок; нынешний конкурс собрал 413 (несколько больше прошлогоднего). По замечанию руководителя проекта Д.Медовникова, такая тенденция опровергает прогноз скептиков, утверждающих, что “инновационные сливки Родины” уже сняты и число конкурсантов будет неизбежно убывать.

География конкурса 2004 г. осталась прежней: лидерство Москвы, Московской обл. и Санкт-Петербурга, далее - Новосибирск, Калуга (с участием Обнинска), Уфа, Челябинск (благодаря атомграду Снежинску) и Екатеринбург. Из представленных на конкурс работ определились 12 победителей - по восьми номинациям и четырем специальным премиям.

Гран-при удостоена группа специалистов из стран Евросоюза и СНГ, возглавляемая физиком М.Нунупаровым, основателем компании “Qmodule”, - за проект “Электроника без батарей”. Представленные приборы (беспроводные выключатели, дверные замки и другие устройства) содержат микросхемы и датчики, питающиеся от мускульной энергии человека. Нунупаров с коллегами сконструировали пьезоэлектрический конвертор, подобный используемому в газовых зажигалках, и вмонтировали его под клавишу переключателя. При нажатии клавиши генерируется очень слабый ток, достаточный, однако, для питания современного чипа.

Авторы проекта считают, что на базе такого пьезоконвертора можно создать компьютерную мышь, дистанционные датчики давления и вибраций для использования в строительстве и энергетике, а также любые другие автономные устройства. Важно, что такие экологически чистые пьезоконверторы могут существенно сократить применение химических источников тока (батареек) - одного из наиболее опасных загрязнителей окружающей среды.

В номинации “Лучший перспективный проект” отмечены сотрудники Гематологического научного центра РАМН за разработку биочипов на основе иммуноглобулинов.

Создание и использование в медицине белковых биочипов - огромное достижение биотехнологии последних лет. На крохотной пластиковой пластинке (5ґ10 мм²), вмещающей несколько тысяч разных микротестов, можно одновременно определять патогены, аллергены, онкогены, лекарства, наркотики и даже генетические дефекты. Такая технология заменяет целые иммунологические лаборатории и увеличивает производительность многих диагностических методов в десятки тысяч раз.

Специалисты Гематологического центра вместе с сотрудниками Института теоретической и экспериментальной биофизики создают комплекс, включающий оборудование для изготовления биочипов, устройство для контроля качества, прибор для считывания информации и программное обеспечение. Они предложили новый способ нанесения белкового раствора на матрицу: вместо обычного автоматического микроманипулятора используется электронапыление. Такой метод позволяет одновременно изготовлять тысячи микрочипов, экономить белковый раствор и время (1 мкл раствора напыляется на 100 тыс. точек за 30 с). Разработчики предлагают с помощью таких биочипов выявлять урогенитальные инфекции (сегодня только в Москве потребность в них составляет не менее 1 млн штук в год). В дальнейшем биочипы найдут самое широкое применение при диагностике и контроле лечения многих заболеваний: они позволят определять содержание вредных веществ в окружающей среде, а в криминалистике - обнаруживать следы наркотиков, ядов, взрывчатых веществ, проводить идентификацию личности, а также могут применяться в биологических и медико-биологических исследованиях.

В номинации “Лучшая инновация для Подмосковья” премию получил руководимый Э.Н.Соболем коллектив научно-производственной фирмы “Термикс-Наука” (г.Троицк) - за метод лазерной коррекции хрящей носа. Эта принципиально новая процедура, бескровная и безболезненная, уже апробирована в лор-клинике Московской академии им.И.М.Сеченова на 250 пациентах. Согласно статистике, четверть населения планеты имеет искривления хрящей носа, причем у 10-15% этот дефект вызывает затрудненность дыхания. В России почти 1 млн человек нуждается в подобной операции, а их сейчас делается около 80 тыс. в год.

Новая технология основана на действии локального кратковременного лазерного нагрева, вызывающего размягчение хрящевой ткани. Этот эффект был открыт Соболем, возглавляющим лабораторию в Институте проблем лазерных и информационных технологий РАН. Размягченную ткань можно лепить, как пластилин, и с помощью специальной аппаратуры придавать ей желаемую форму. Остывая, хрящевая ткань обретает исходную упругость. Комплекс включает не только инфракрасный волоконный лазер и инструмент для коррекции формы носовой перегородки, но и контрольно-диагностическую систему с обратной связью.

Специалисты считают, что новый метод можно использовать для лечения некоторых заболеваний позвоночника; например, в порядке клинических испытаний сделано уже 1115 операций по коррекции межпозвоночных дисков. Метод можно использовать также в косметологии и пластической хирургии, лечить артриты и артрозы.

Пресс-релиз “Конкурс русских инноваций-2004”

Физика

В нанотрубках имоголита можно хранить природный газ

Японские ученые предложили использовать для хранения природного газа искусственный имоголит - аналог водного алюмосиликатного нанотрубчатого минерала вулканического происхождения.

Исследователи получали нанотрубки имоголита методом гидротермального синтеза. Адсорбцию метана синтезированным и природным (контрольным) образцами измеряли взвешиванием на электронных весах в стальной ячейке при температуре 21°С и давлении до 8 МПа. Изотерму сорбции водяного пара определяли с помощью прибора “BELSORP-18” при 25°С.

Искусственный образец состоял из закрученных пучков, содержавших множество индивидуальных нанотрубок, его удельная поверхность равнялась 222 м²/г (у контрольного этот показатель 297 м²/г); он имел значительную фракцию пор радиусом 0.35 нм (средний радиус пор природного образца ~0.55 нм). Сорбционная емкость по отношению к метану у синтезированного имоголита оказалась равной 50.6 мг/мл при 4.05 Мпа (у природного - 42.5 мг/мл при 4.09 Мпа), что значительно выше значения этой величины при хранении природного газа под давлением (28 мг/мл при 4.0 МПа). Количество адсорбированной воды увеличивалось пропорционально давлению, достигая максимума ~80 масс.% у синтетического имоголита и ~60 масс.% у природного. Для повышения сорбционной емкости по воде и метану необходимо регулировать микро/мезопористую структуру поверхности и ее гидрофильные/гидрофобные свойства.

В настоящее время ученые изучают возможность модификации поверхности имоголита с целью создания многоцелевого адсорбента. Кроме того, ожидается, что использование алюмосиликатных нанотрубок, обладающих высокой сорбционной емкостью по метану, позволит существенно улучшить существующие методы хранения природного газа.

Journal of Materials Science. 2004. V.39. P.1799;
http://perst.isssph.kiae.ru/inform/perst/4_05/index.htm

Электроника

Электронная голография кристаллов

В последние десятилетия мощным инструментом изучения структуры твердых тел стала просвечивающая электронная микроскопия. Сочетая этот метод с цифровой регистрацией и компьютерной обработкой получаемого изображения, исследователи обрели возможность “фотографировать” смещения атомов на расстояния, значительно меньшие постоянной решетки (например, визуализировать поле упругих деформаций вокруг элементарной дислокации в кристалле кремния с разрешением 0.003 нм), а также получать “карты” распределения химических элементов в образце (Hutch M.J., Snoeck E., Kilaas R. // Ultramicroscopy. 1998. V.74. P.131-146; Bayle-Guillemaud P., Barbier A., Mocuta C. // Ibidem. 2001. V.88. P.99-110).

Однако один из самых интересных и активно развивающихся методов электронной микроскопии - электронная голография (McCartney M.R., Dunin-Borkowski R.E., Smith D.J. Electron holography of magnetic nanostructures // Magnetic Microscopies of Nanostructures / Eds H.Hopster, H.P.Oepen. Springer-Verlag, 2004). Она основана на том, что магнитное и электрическое поля внутри образца влияют на фазу электронного пучка. Если на регистрирующую поверхность одновременно с пучком, прошедшим сквозь образец, направить когерентный ему опорный, полученная интерференционная картина (как и в оптической голографии) зафиксирует информацию о фазовом сдвиге, приобретенном пучком при прохождении образца. Дальнейшая компьютерная обработка полученного изображения (фурье-преобразование, выделение возникшей в результате фазового сдвига боковой полосы, ее центрирование и обратное фурье-преобразование) позволяет создать “фазовую фотографию” образца.

Распределение магнитного поля в цепочке наночастиц FeNi, полученное методом электронной голографии (вверху). На фоне частиц видны фазовые контуры, соответствующие линиям магнитного поля, а внутри конечной частицы - вихрь. Схематическая диаграмма (внизу) представляет трехмерную структуру цепочки.

С ее помощью можно получить картину распределения магнитного поля, и такие исследования уже проведены для анизотропных магнитных пленок и различных наноструктур (включая исследование цикла перемагничивания элементов магнитной записи), кристаллов магнетита, образованных в результате жизнедеятельности некоторых бактерий и т.д. Картина распределения электрических полей получена для полупроводниковых гетероструктур.

Разрешение электронной голографии достигает 1 нм, или примерно 10 постоянных решетки. К сожалению, из-за сложности обработки изображений применить этот метод для изучения процессов в динамике пока невозможно. Однако и электронно-микроскопическая аппаратура, и возможности вычислительной техники быстро развиваются, так что в ближайшем будущем мы несомненно станем свидетелями новых успехов в этой области.

http://perst.isssph.kiae.ru/inform/perst/4_02/index.htm

Биохимия

Красный пот гиппопотамов

Кожа гиппопотамов (Hippopotamus amphibious) покрыта красновато-коричневым налетом. Что это за вещество, откуда оно берется и для чего нужно гиппопотамам?

На эти вопросы ответили японские биохимики К.Хасимото и его коллеги по Фармацевтическому университету в Киото. Оказалось, что налет образуется в результате полимеризации и окисления двух различных небензольных ароматических пигментов, содержащихся в поте животных.

Строго говоря, похожая на кровь жидкость, выступающая на коже гиппопотамов, - это не пот, так как она выделяется не внутрикожными, а подкожными железами. Вначале она бесцветна, но на воздухе за несколько минут окрашивается в кроваво-красный цвет, а затем из нее образуется нерастворимый коричневый налет.

Ученые выделили из этой жидкости два разных пигмента, получивших название гиппопотовой и норгиппопотовой кислот. Они обладают сходной структурой, являясь, по-видимому, метаболитами аминокислот фенилаланина и тирозина; в очищенном виде эти пигменты очень нестойки, но, высыхая на поверхности кожи животных в присутствии слизи, сохраняют свой цвет несколько часов, а затем полимеризуются в твердое коричневое вещество.

Спектры поглощения этих пигментов в УФ- и оптическом диапазонах указывают, что они могут защищать гиппопотамов от солнечных ожогов. Кроме того, в эксперименте красный пигмент подавлял рост патогенных бактерий Pseudomonas aeruginosa A3 и Klebsiela pneumoniae, причем при более низких концентрациях, чем обнаружены на коже гиппопотамов.

Nature. 2004. V.429. №6990. P.363 (Великобритания).

Орнитология

Зачем казуару гребень?

Этот вопрос уже долгие годы занимает орнитологов. Казуар - крупная нелетающая птица из семейства Caseariidae - обитает в тропических лесах Новой Гвинеи и северной части Австралии. Его голова украшена мощным гребнем-“шлемом”. Время от времени казуар оглашает окрестности громким раскатистым ревом. Биолог Дж.Джонс (J.Jones; Университет штата Калифорния в Сан-Диего, США) и его коллеги, проанализировав магнитофонную запись рева казуара, обнаружили, что частично он попадает в область ультразвука, доходя до частот ~23 кГц (слышимая человеческим ухом область заканчивается на 20 кГц). Редкое среди сухопутных животных умение издавать ультразвук полезно для казуара - акустические волны этого диапазона хорошо распространяются в густых зарослях. Ученые пришли к выводу, что гребень служит приемником звука. На это, по их мнению, указывает строение “шлема”: внешний его слой роговой, а внутри находится полужидкая масса, которая связана с внутренним ухом птицы, куда передаются звуковые вибрации.

Исследованиями биологов заинтересовались представители других дисциплин, в том числе палеонтологи. Ранее они не могли понять назначение гребней на головах некоторых “хохлатых” динозавров (например, овирапторов), теперь же полагают, что эти “украшения” вполне могли служить приемниками акустических сигналов.

Science. 2003. V.302. №5647. P.981 (США).

Организация науки. Геотектоника

Международные работы в Антарктиде

Международная комплексная экспедиция, в состав которой входили геодезисты, геофизики и геологи из Австралии, Германии и России, успешно работала в Восточной Антарктиде (cм. также: Талалай П.Г. Очередной шаг к исследованию древнего льда Антарктиды // Природа. 2004. №8. С.84-85) южнополярным летом 2003-2004 гг. Основным объектом изучения был грабен Ламберта (назван в честь немецкого астронома Иоганна Генриха Ламберта, жившего в XVIII в.). Этот опустившийся участок земной коры, или ров, отделенный от смежных глыб тектоническими разрывами, интересен специалистам (как и соседний с ним ледник Ламберта) тем, что хранит свидетельства движения литосферных плит, на которых расположены Австралия и Антарктида.

На австралийскую южнополярную станцию Дейвис экспедиция прибыла на борту научно-исследовательского судна “Aurora Australis”, а затем санно-тракторным поездом была доставлена к подножию горы Кресуэлл, преодолев по ледникам 680 км. Основав полевой лагерь и семь выносных станций на окрестных возвышенностях, ученые приступили к гравиметрической и геодезической съемкам, используя два легких вертолета. Работы велись на высокогорьях (1100-2000 м над ур.м.) при минусовых температурах (ночью до –20°С) и сильном ветре. Полярникам удалось установить сеть геодезических станций с высокоточными географическими координатами, что позволяет надежно определять тектоническую активность и движение земной коры в районе грабена Ламберта.

Исследования координировались с данными американского спутника “ICESAT”. До сих пор большинство спутников, двигаясь над Южным полушарием, достигали лишь 70°ю.ш.; над главными ледниковыми шапками Антарктиды они обычно не пролетали. “ICESAT”, выведенный на орбиту в 2002 г., проходит непосредственно над Южным географическим полюсом, и его высотомерная система хорошо калибруется наземными пунктами в различных точках Ледового континента. В работах активную роль играли сотрудники Дрезденского университета (ФРГ).

Еще в 60-70-х годах австралийские полярники соорудили наземную геодезическую сеть и на ее основе построили карту района хребта Принс-Чарльз, в южной части которого и находится грабен Ламберта. Но ее точность местами не превышала и 30 м, что не позволяло определять истинное тектоническое движение земной коры. Нынешняя экспедиция, основав 21 контрольную геодезическую точку в южной части этих гор, создала условия для измерений с точностью около 2 мм!

Геологи экспедиции использовали возможность взять образцы пород со сравнительно редких здесь вершин, выступающих над мощным ледниковым покровом; они способны многое рассказать о нижележащих геологических структурах, их эволюции, геохимии, геохронологии и геоморфологии. Анализ образцов проводится в лабораториях Германии и Австралии.

В свое время французские ученые создали сеть DORIS (Doppler Orbitography and Ranging System), позволяющую точно определять географические координаты местности. Два пункта этой сети, расположенные на Австралийском континенте (на Маунт-Стромло и у пос.Ярагади) также использовались для измерения скорости и направления движения ледника Ламберта. С четырех французских спутников информация, собранная над Антарктидой, “сбрасывалась” во время прохождения над Европой в распоряжение центра данных в г.Тулузе. Она содержала сведения о том, насколько продвинулся ледник всего за 1 ч, прошедший между пролетами над ним двух спутников. Установлено, что в труднодоступном районе ледника Ламберта, находящемся в 600 км от побережья, скорость составляет около 1 м/сут, а по мере приближения к морю значительно увеличивается. В 2004 г. космогляциологические и геодезические работы ведутся на леднике Сёрсдаля, вблизи австралийской полярной станции Дейвис.

Приданный экспедиции самолет “Twin Otter”, ежесуточно совершавший один-два шестичасовых вылета, был оснащен приборами для измерения аномалий силы тяжести, геомагнитных и гляциологических наблюдений. В результате построены геофизические карты с разрешением около 10 км - для Антарктиды это высокая точность. Собраны сведения о мощности ледового покрова и структуре подводного рельефа под 2-3-километровым слоем льда.

AusGeoNews. 2003. №71. P.12 (Австралия).

Климатология

Показатели холодного времени года в Москве

М.А.Локощенко (кафедра метеорологии и климатологии географического факультета Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова) изучал сложную природу климатических изменений в Москве, происходивших во второй половине XX в.

В Центральной России современные изменения климата неоднозначны. За последние полвека тенденция к потеплению отмечалась в середине и в конце холодного времени года, но отсутствовала в период предзимья. Так, в январе линейный тренд температуры составил в среднем за 50 лет +0.1°С/год, а в ноябре 0.0°С/год. Слабое похолодание сменилось с середины 1960-х годов устойчивым ростом температуры, однако в ноябре отмечалась даже тенденция к похолоданию, причем усиливавшаяся со временем вопреки потеплению климата.

Автор исследовал календарные показатели двух важнейших климатических явлений: снежного покрова и промерзания грунта в Москве. Во 2-й половине XX в. даты всех связанных со снегом событий последовательно смещались во времени назад, т.е. наступали в среднем раньше. На исходе холодного сезона этот эффект легко объясним существенным потеплением последних десятилетий. Более же раннее выпадение твердых осадков осенью, образование пороши, а затем устойчивого снежного покрова и т.д. может быть следствием двух причин: тенденции к похолоданию в период предзимья, наблюдавшейся вплоть до последних лет века, и существенным увеличением количества осадков в холодное время года.

Календарные даты промерзания грунта показывают сходные тенденции. Вследствие общего потепления дата окончания промерзания устойчиво смещается в конце холодного сезона назад, а наибольшая его глубина уменьшается. В обоих случаях степень достоверности трендов высокая.

Текущие изменения рассмотренных показателей не однонаправлены. Весенние календарные даты обнаруживают склонность к существенно более раннему наступлению, а характерные события осенью, связанные с промерзанием грунта, встречного движения вперед в годовом ходе не показывают. Даты же, связанные со снежным покровом, даже тяготеют к смещению назад, несмотря на общее потепление климата.

Всемирная конференция по изменению климата. Тезисы докладов. М., 2003. С.418-419 (Россия).

Метеорология

Морской планктон - над Великими равнинами

В 1977 г. над акваторией Тихого океана, у побережья Мексики, пронесся ураган Нора. Его последствия были в свое время детально описаны. Однако оказалось, что их список не полон: на счет Норы можно отнести и весьма редкое природное явление.

К.Сассен (K.Sassen; Геофизический институт при Университете штата Аляска в Фэрбенксе, США) с коллегами исследовали образцы воздуха, которые были взяты самолетом-лабораторией на высотах 10-13 тыс. м в небе над Великими равнинами (штат Оклахома), в тысячах километров от океана. Анализ показал, что в пробах присутствует планктон, населяющий восточную акваторию Тихого океана. Его частицы вместе с крупинками соли из морской воды стали ядрами конденсации для ледяных кристаллов. Насыщенные этими кристаллами перистые облака поднимались в высокие слои тропосферы, перенося туда частицы соли и микроорганизмов. Видимо, с этим и были связаны необычайно яркие гало вокруг Солнца, наблюдавшиеся в небе Оклахомы после урагана.

Journal of Atmospheric Sciences. 2003. April;
Geophysical Institute Quarterly. 2003. V.18. №3. P.4 (США).

География

Геоботаническая карта Арктики

Впервые составлена достаточно подробная геоботаническая карта Арктики, отражающая характер и расположение стойкого растительного покрова по всему заполярью Северного полушария. Она содержит описание 400 растительных сообществ, заселяющих площадь в 7.1 млн км². При этом были учтены данные прежних, менее детальных карт, результаты новых полевых наблюдений, а также информация, полученная с помощью искусственных спутников Земли.

Составление карты заняло 11 лет (вышла в свет в конце 2003 г.). В работе приняли участие специалисты шести стран; головное учреждение - Университет штата Аляска в Фэрбенксе (США). Параллельно создан Арктический геоботанический атлас; он содержит карты, характеризующие кислотность почв в этом регионе, его растительную биомассу и другие параметры полярной природы.

Science. 2003. V.303. №5654. P.21 (США);
www.geobotany.uaf.edu/arcticgeobot

Палеоантропология

Ископаемые эмбрионы: в поисках родителей

Один из прискорбных пробелов в палеонтологической летописи - недостаток ископаемых эмбрионов; до недавнего времени они вообще не были известны. В 1994 г. появилось сообщение об открытии эмбрионов трилобитов (Zhang X.-G., Pratt B.R. // Science. 1994. V.266. P.637-639), которое многие палеонтологи встретили с недоверием. Вскоре были получены данные об ископаемых эмбрионах некоторых других организмов, однако подобная их интерпретация вызвала ряд вопросов (Budd G.E. // Nature. 2004. V.427. P.205-206): как происходило захоронение находящихся внутри яйца зародышей; почему все эти ископаемые эмбрионы относятся к периоду от 600 до 500 млн лет назад (поздний докембрий и кембрий); какие эволюционные выводы можно сделать, базируясь на этих данных? Ответить на третий вопрос особенно сложно - из-за того, что непросто однозначно установить соответствие между ископаемой эмбриональной стадией и ископаемыми взрослыми организмами.

Кембрийские остатки зародышей беспозвоночных, имевших непрямое развитие (их свободноплавающая планктонная личинка сильно отличается от взрослого организма), пока неизвестны, несмотря на то что большинству современных морских обитателей свойственно именно непрямое развитие. Причина, возможно, не в том, что в кембрии беспозвоночных с непрямым развитием было намного меньше, а в том, что яйца многих кембрийских животных с прямым развитием обладали массивной оболочкой, на матрице которой могла происходить первичная минерализация содержимого яйца. Это позволило эмбрионам сохраниться в ископаемом виде, в отличие от зародышей животных с непрямым развитием, которые заключены в тонкую оболочку.

Ископаемого морского червя Markuelia (Вальков А.К. // Поздний докембрий и ранний палеозой Сибири, вендские отложения. Новосибирск, 1983. С.37-48) описали по остаткам, которые позже, на основании новых находок, интерпретировали как относящихся к эмбриональной стадии (Bengston S., Yue Z. // Science. 1997. V.227. P.1645-1648). Впоследствии в провинции Хунань на юге Китая были обнаружены остатки эмбрионов Markuelia и, что особенно ценно, - на самых ранних и на поздних этапах развития (Dong X. -P., Donoghue P.C.J., Cheng H., Liu J. -B. // Nature. 2004. V.427. P.237-240). Это открытие дало уникальную возможность проследить по ископаемым остаткам ход эмбриогенеза. Зародыш (диаметр от 0.2 до 0.4 мм, длина - до 7 мм) размещается внутри яйца, свернувшись в клубок. Степень сохранности позволяет различить мелкие структуры размером от 0.3 мкм. Находки датированы средним и поздним кембрием (примерно 500 млн лет назад). Взрослые представители Markuelia неизвестны, но строение эмбриона заставляет предположить, что это были организмы, близкие к современным головохоботным червям - киноринхам, приапулидам и лорициферам. Эмбриональное развитие у Markuelia, по-видимому, проходило по более примитивной схеме, чем у ее современных родственников. Если будут обнаружены ископаемые остатки взрослых представителей Markuelia, это позволит описать полный жизненный цикл кембрийского животного.

Палеоантропология

Неандертальцы нам не предки

С начала 30-х годов XX в., когда в Палестине (ныне - территория Израиля) были обнаружены ископаемые останки Homo sapiens (в пещерах Кафзех и Схул) и неандертальцев (в близлежащих пещерах Амуд и Кебара), палеоантропологи полагали, что неандертальцы - предки современного человека. Но исследования 1980-х годов показали, что люди современного типа жили здесь 110-92 тыс. лет назад, а неандертальцы - примерно на 40 тыс. лет позже. Следовательно, они не могут считаться нашими предками.

Недавно эта гипотеза получила подтверждение. В 2002-2003 гг. группа ученых под руководством палеоантрополога М.Шенингер (M.Schoeninger; Университет штата Калифорния в Сан-Диего, США) и геохимика Г.Шварца (H.Schwarcz; Макмастерский университет в Гамильтоне, Канада) провела изотопный анализ зубной ткани найденных в пещерах животных, которые служили пищей древним людям (H.sapiens поедали в основном коз, неандертальцы - газелей).

Известно, что в первые годы жизни животного в его жевательном аппарате накапливаются изотопы углерода и кислорода. По соотношениям ¹³C/¹²C и ¹⁸O/¹⁶O можно судить о степени влажности травы, которой питалась особь. Оказалось, что козы щипали траву на засушливых пастбищах, и, значит, люди современного типа, потреблявшие их мясо, жили в сухом климате (примерно таком, как и сегодня на этой территории). Газели же, а следовательно, и неандертальцы, жили в более прохладных и влажных условиях. По-видимому, изменение климата на Ближнем Востоке (кстати, специалисты знают, что оно происходило именно в описываемый период) и разделило существование H.sapiens и неандертальцев значительным временным промежутком.

Science. 2003. V.300. №5621. P.893 (США).

Социология. Археология

«И вечный бой…»

Всегда ли люди воевали между собой, или существовал некогда «золотой век», когда человечество жило в мире? Судя по исследованиям археологов К.Фланнери и Дж.Маркуса (K.Flannery, J.Marcus; Университет штата Мичиган в Анн-Арборе, США), военные столкновения ведутся с древнейших времен. Ученые провели раскопки в долине Оахака (юг Центральной Мексики). О боевых действиях в этой местности известно еще из хроник, составленных испанскими конкистадорами XVI в. В частности, в описаниях сражений между жителями деревни, ныне называющейся Сан-Хосе Моготе, и их соседями, указывается, что война между ними, по утверждениям противоборствующих сторон, шла «всегда». Сейчас возраст этой деревни определяется примерно в 3600 лет.

Археологи вскрыли в Сан-Хосе Моготе остатки жилища, которое, судя по результатам радиоуглеродного датирования, было сожжено около 3500 лет назад. Найдены также многочисленные следы деревянных оборонительных сооружений, явно преданных огню примерно 3200 лет назад. Свидетельства боевых действий обнаружены и в соседних деревнях. Так, в одной из них найден своеобразный «стеллаж» с 61 человеческим черепом - видимо, победители выставили свои боевые трофеи на всеобщее обозрение. Возраст этой находки 2000 лет.

Science. 2003. V.301. №5641. P.1842 (США).

Лингвистика

Когда разошлись индоевропейские языки?

Ответ на этот вопрос дали биолог-эволюционист Р.Грей (R.Gray; Оклендский университет, Новая Зеландия) и его аспирант К.Аткинсон (Q.Atkinson). Исследователи подвергли сравнительному анализу основные характеристики словарей 144 индоевропейских языков, причем использовали как традиционный глоттохронологический метод датирования языковых систем, так и способ, обычно принятый в эволюционной биологии, - построение родословного «древа».

Глоттохронология - область сравнительно-исторического языкознания, занимающаяся выявлением скорости языковых изменений. Она основана на установлении процентных соотношений когнатов - слов, имеющих общий корень и, следовательно, родственную связь. (Характерный пример когнатов: на санскрите - «agnis», по-латыни - «ignis», по-русски - «огонь».) Этот метод позволяет определить, когда именно сравниваемые языки отошли друг от друга и стали самостоятельными.

Первое в филологии эволюционное «древо» построила А.Дайен (I.Dyen; Йельский университет в Нью-Хейвене, США): она составила весьма полную базу данных из 2449 наборов различных когнат, встречающихся в 87 индоевропейских языках. Грей и Аткинсон добавили в список языков хеттский, который был распространен в Анатолии (центральной области нынешней Турции) в XVIII-XII вв. до н.э., и тохарские, использовавшиеся 1000-2200 лет назад населением западных районов Китая.

Анализ показал: индоевропейские языки начали расходиться 9800-7800 лет назад (вероятнее всего около 8700 лет назад). Наиболее близко к корням языкового «древа» оказался хеттский. Иначе говоря, носителями протоиндоевропейского языка были земледельцы Анатолии. Такой вывод не согласуется с известной гипотезой, по которой эта почетная роль принадлежит древним скотоводам-кочевникам юга нынешней Украины.

Однако обе теории не столь уж сильно противоречат друг другу. Так, по Грею и Аткинсону, языковые группы Восточной Европы (балтийская и славянская) и Западной Европы (кельтская, романская и германская) разошлись около 6500 лет назад, и эта датировка очень близка к традиционной.

Science. 2003. V.302. №5650. P.1490 (США).

КОРОТКО

Генеты (Genetta), небольшие плотоядные млекопитающие из рода виверровых, ведут ночной образ жизни, а своими повадками и движениями напоминают кошачьих. Недавно по хранящимся в музеях Европы и Африки материалам изучения и анализа ДНК 4400 особей выделен и описан новый вид этого рода — Genetta bourloni. Он представляет собой эндемик тропических лесов Гвинеи, Либерии, Сьерра-Леоне и Кот-д’Ивуара.

Terre Sauvage. 2003. №190. P.16 (Франция).

К настоящему времени в Бразильской Амазонии из-за регулярных вырубок под строительство дорог и расширение сельскохозяйственных площадей уничтожено 16% лесов, что сопоставимо с территорией Франции. Ситуация не соответствует оптимистическим прогнозам 2001 г. и обещаниям правительства принять срочные меры контроля: с 2000 по 2001 г. исчезло 18 200 км² лесов, а с 2001 по 2002 г. — уже 25 500 км² (оценки получены с учетом анализа космических снимков, выполненных спутником «Landsat»).

Science et Vie. 2003. №1032. P.29 (Франция).

В Индонезии непоправимый ущерб девственным лесам и их фауне нанесло расширение плантаций кофейных деревьев, которые широко используются для производства быстрорастворимого дешевого кофе. По данным сотрудников Общества сохранения дикой природы (Wildlife Conservation Society), под плантации с 1985 г. ушло 28% национального парка на о.Суматра, где обитают последние популяции тигров, слонов, носорогов. Индонезия занимает второе место в мире по экспорту робусты — наиболее устойчивого и урожайного вида, между тем 30% этой продукции производится как раз на юге Суматры, где дикая фауна сохранилась в наибольшей мере. Хотя площадь плантаций возросла на 28%, уровень жизни местного населения отнюдь не повысился — доходы упали на 25%.

Science et Vie. 2003. №1029. P.32 (Франция).

Новозеландские палеонтологи на основе генетического анализа ископаемых костей моа (Dinornithiformes), пришли к выводу: эти гигантские нелетающие птицы, вымершие несколько веков назад, принадлежали к одному виду, а не к нескольким, как считалось ранее. То, что особи моа сильно различались по размерам тела, объясняют половым диморфизмом: рост самок был в два, а масса — в три раза больше, чем у самцов. Это первый установленный случай полового диморфизма у крупных наземных животных.

Sciences et Avenir. 2003. №680. P.30 (Франция).

РЕЦЕНЗИЯ

В.А. Волков, М.В. Куликова

РОССИЙСКАЯ ПРОФЕССУРА.
XVIII - НАЧАЛО XX вв.

Биологические и медико-биологические науки.
Биографический словарь.

СПб.: РХГИ, 2003. 544 с.

Профессора
дореволюционной России

Н.М. Чернова
доктор биологических наук
Москва

Всемирно признанное российское естественнонаучное образование создано трудом разных поколений ученых и педагогов, деятельность которых не всегда попадала в поле зрения историков. Эти пробелы восполняет биографический словарь, вышедший первым в многотомной серии “Российская профессура. XVIII - начало XX вв.”, задуманной Институтом естествознания и техники Российской академии наук. Том посвящен деятелям биологических и медико-биологических наук. Авторы книги проделали гигантскую кропотливую работу, собирая разрозненные сведения из многочисленных архивов, библиотек, справочных изданий и рукописей. Проанализированы как центральные архивы, так и документы, хранящиеся в высших учебных заведениях страны и ряда стран ближнего и дальнего зарубежья. Исследованы студенческие дела будущих профессоров, их послужные списки, автобиографии, записи полицейских учреждений и множество других источников, позволивших восстановить жизненный путь 766 ученых, работавших в области просвещения. В этот список вошли все лица, получившие в России ученое звание профессора до 25 октября 1917 г.

В предисловии рассказывается об истории развития научной аттестации университетских кадров России, начиная с указов Екатерины II 1764 и 1791 гг. Сегодня актуально звучат формулировки первого университетского устава 1804 г. о должностных обязанностях профессоров: “Преподавать курсы лучшим и понятнейшим образом и соединять теорию с практикой во всех науках, в которых сие нужно. Преподавая наставления, пополнять курсы свои новыми открытиями, учиненными в других странах”.

Российская наука обязана своим профессорам не в меньшей степени, чем образование. Это прослеживается в тексте статей, посвященных отдельным личностям. Каждая статья построена по единому плану: хронологические сведения о рождении и смерти, о темах научных защит и датах получения ученых званий, местах работы и стажировок, краткая характеристика научной, педагогической и общественной деятельности, а также перечень основных трудов и открытий. В эту, казалось бы, сухую схему авторы вкрапливают фактические материалы, позволяющие оценить характер эпохи и общественной жизни. Так, читая о том, что профессор С.С.Куторга в Петербургском университете в 1860 г. (!) первым знакомил студентов России со взглядами Чарльза Дарвина (книга которого вышла в Англии в 1859 г.), понимаешь, насколько тесны были связи российской науки с общеевропейской и как стремительно распространялись научные идеи. Сведения о том, что похороны профессора В.М.Шимкевича в 1923 г. превратились в огромную траурную процессию и его гроб несли на плечах от Университета до Смоленского кладбища, позволяют представить атмосферу единения научного сообщества Петербурга и уважения к своим лидерам и учителям.

Авторы по крупицам собрали материалы, касающиеся учебной и научно-организаторской деятельности профессоров биологии и медицины, как знаменитых, так и мало известных. Многотрудная жизнь большинства из них впервые может быть оценена полномасштабно, не только по следам научных публикаций. Бережно собраны сведения о первых профессорах-натуралистах XVIII в., заложивших основы российского естественнонаучного образования. В то время в России трудился и целый ряд ученых, специально приглашенных из Западной Европы. Одни из них, отработав положенный срок, возвращались обратно, а для других Россия становилась второй родиной. Иоганн Георг Гмелин за 17 лет служения Петербургской академии наук оставил яркий след в ее истории. Он был составителем инструкций и одним из руководителей Второй Камчатской экспедиции (1733-1743), отказался от кафедры химии в пользу М.В.Ломоносова, руководил кафедрой ботаники и натуральной истории. Вернувшись в Тюбинген, Гмелин до конца жизни обрабатывал материалы, собранные в экспедиции, опубликовал четыре тома “Флоры Сибири” и дневник “Путешествие по Сибири”. Все свои ботанические, зоологические и минералогические коллекции он завещал Петербургской академии наук. Каспар Фридрих Вольф прибыл в Россию в 33-летнем возрасте, не получив признания на родине и восстановив против себя официальную науку в Германии за смелые по тому времени идеи эпигенеза - эмбрионального развития организмов. В Петербурге он прожил с семьей до самой смерти, приняв российское подданство, и активно трудился, заведуя анатомическим театром, затем Ботаническим садом и развивая свои дальнейшие эмбриологические исследования.

Трудно переоценить то, что было сделано для развития российского образования и науки Григорием Ивановичем Фишером (Фишер фон Вальдгейм Иоганн Готтгельф Фридрих), учителями и друзьями которого в Европе были А.Гумбольдт, Ж.Кювье и Ж.Б.Ламарк. С 1804 г. в течение почти полувека он читал лекции в Московском университете и Отделении Медико-хирургической академии, был создателем зоологического и сравнительно-анатомического музеев в этих учреждениях, активным участником многочисленных научных обществ России и Европы. Именно Фишер в 1805 г. стал основателем старейшего в стране Московского общества испытателей природы (МОИП). Им же развернут большой круг исследований по палеонтологии, геологии и зоологии. Одним из его учеников был К.Ф.Рулье.

Первые российские профессора Московского университета проходили обширнейшую научную подготовку в университетах Западной Европы, чаще всего - в нескольких. Они обучались у лучших естествоиспытателей того времени, а по приезде домой подвергались строгому экзамену, читали пробные лекции и только после этого получали право обучать студентов. Например, первый профессор натуральной истории и земледелия Московского университета М.Н.Афонин (1739-1810) защитил диссертацию под руководством К.Линнея, был придирчиво экзаменован комиссией из выдающихся естествоиспытателей (С.Г.Забелина, П.Д.Вениаминова и И.Х.Керштенса) и только после этого получил должность по кафедре зоологии и ботаники. О его широком образовании свидетельствует хотя бы перечень читаемых лекций: по ботанике, зоологии, минералогии, земледелию, домоводству (всем отраслям животноводства), а также владение по меньшей мере четырьмя языками: немецким, шведским, датским и, конечно, латынью. Ему принадлежит проект организации в России Музея почвоведения. Яркую, насыщенную событиями жизнь прожил В.Ф.Зуев (1754-1794), ученик П.С.Палласа, путешествовавший вместе с ним по Уралу и Сибири, оставивший труды по ихтиологии и метаморфозу животных. Главная же память о нем - первый русский учебник для школ “Начертание естественной истории”, превосходящий все тогдашние руководства по этому предмету.

Судьбы и биографии профессоров XIX в. свидетельствуют о дальнейшем развитии интеллектуальной элиты России в области естественных наук. Множится количество образовательных центров и растет число ученых, посвятивших себя подготовке молодого поколения. Помимо двух столиц, Дерпт, Варшава, Краков, Киев, Харьков, Казань, Одесса, Томск, Воронеж и ряд других городов в своих университетах концентрируют лучшие умы, развивают научные школы. Вместе с тем из собранных авторами книги сведений ясно, насколько единой была научная Россия и как тесно были связаны ее представители. Целый ряд профессоров принимает участие в организации и работе кафедр и научных учреждений разных городов, широко разъезжая по стране, что прослеживается по их биографиям и послужным спискам.

Статьи тома документально свидетельствуют о российских профессорах как активнейшей силе в развитии общества и государства. А.Н.Краснов, например, в 1889-1912 гг. читал лекции по географии и ботанике не только в своем учебном заведении - Харьковском университете, но и на Высших женских курсах, организовал общедоступные вечерние курсы для рабочих на тысячу слушателей, добиваясь превращения их в Народный университет. Он же был организатором и первым директором Батумского ботанического сада у Зеленого Мыса, руководил опытами по акклиматизации растений, был основателем и редактором журнала “Российские субтропики” и редактором газеты “Южный край”. Это описание деятельности фактически рядового профессора, тогда как результаты труда наиболее выдающихся ученых просто поражают воображение и могут быть приравнены к подвигу. Например, В.А.Догель, создатель отечественной школы протозоологов и паразитологов, автор фундаментальнейших научных сводок, учебников и пособий для высшей школы, требовавших гигантского напряженного труда, сочетал эту деятельность с активной организаторской и административной работой. В течение 40 лет (с 1915 по 1955 г.) он возглавлял кафедру зоологии Петербургского университета, выполнял в разные годы функции декана и проректора, заведовал кафедрой и читал лекции в Педагогическом институте, руководил лабораториями в четырех крупных научных институтах города: Институте опытной агрономии, Ленинградском ихтиологическом институте, Зоологическом институте АН СССР, Петергофском биологическом институте, где одновременно был директором. Создал в СССР сеть лабораторий по изучению паразитарных и бактериальных болезней рыб. В годы войны основал научную школу в Казахстане, где работал в университете и возглавлял Зоологический институт.

СССР получил мощнейшее наследие от дореволюционной России - широкий круг высококвалифицированных ученых-естествоиспытателей, видящих весь смысл своего существования в дальнейшем развитии отечественной науки и образования. Даже в годы после Великой Отечественной войны в СССР продолжали свое служение науке дореволюционные профессора уже преклонного возраста, такие как Л.С.Берг, В.А.Догель, Н.А.Максимов, К.И.Мейер, Д.Н.Прянишников, С.Е.Пучковский, А.А.Сапегин, Д.К.Третьяков, Д.М.Федотов, А.Ф.Флеров, И.И.Шмальгаузен, П.Ю.Шмидт, В.И.Эдельштейн и другие. Последним из могикан профессуры начала XX в. был К.И.Скрябин, скончавшийся в 1972 г. Эта эстафета научных школ пронесена через всю сложную первую половину столетия, определив фундаментальность и многие достижения биологии и медицины в СССР.

С элитой российской науки и просвещения читатели могут познакомиться и зрительно: в биографическом словаре приведено более 400 портретов и фотографий, ряд из которых публикуется впервые.

Вышедший том, без сомнения, уникальное издание. Поднят пласт сведений, дающих возможности новых исторических изысканий в развитии естественных наук и просвещения в России. Так, легко можно представить круг лиц, одновременно работавших в разных городах - Москве, Санкт-Петербурге, Дерпте, Казани, Варшаве, Одессе, Томске и др., проследить зарождение и активные связи научных школ, смену поколений. Можно обратить также внимание на преемственность в кругах научно-преподавательской интеллигенции. На этот счет в словаре содержится много ценных замечаний - чьим учеником или продолжателем является тот или иной профессор, а также ссылки на родственные связи ученых. Конечно, не обо всех персоналиях удалось собрать одинаково подробные и документально подтвержденные сведения. Многое уже утеряно, но то, что удалось сделать составителям биографического словаря - их большая заслуга перед обществом. С выходом в свет следующих томов, посвященных другим направлениям науки, историческая значимость сведений, собранных в первом томе, возрастет еще больше в связи с возможностями более широких сопоставлений в общей панораме развития науки и просвещения в России.

НОВЫЕ КНИГИ

История науки

Р.К.Баландин. МИКЛУХО-МАКЛАЙ: Маклай-тамо рус. М.: Астрель, 2004. 509 с. (Из сер. “Русские путешественники”.)

Знаменитый путешественник и ученый Николай Николаевич Миклухо-Маклай (1846-1888) - один из немногих деятелей отечественной истории, имя которого известно каждому со школьной скамьи. Родился в семье инженера, в 1863 г. поступил на естественное отделение физико-математического факультета Петербургского университета, откуда был исключен за участие в студенческом движении. В 1866-1867 гг. совершил ряд путешествий: на Канарские острова, в Марокко, Данию, Норвегию, Швецию и Францию. Занимался исследованием морской фауны на берегу Красного моря. По возвращении в Россию работал в Зоологическом музее Петербургской академии наук, куда и передал в дар свои этнографические коллекции, собранные во время путешествий.

В 1870 г. на корвете “Витязь” Миклухо-Маклай отправился из Кронштадта к берегам Новой Гвинеи. В дальнейшем он посвятил свою жизнь изучению коренного населения Юго-Восточной Азии и островов Тихого океана. Участвовал в работе Линнеевского общества в Австралии, основал близ Сиднея биологическую станцию. Впервые подробно описал меланезийский антропологический тип, распространенный в Западной Океании и на островах Юго-Восточной Азии.

Новый роман писателя-историка Р.К.Баландина рассказывает о нелегкой островной жизни великого путешественника. В приложении к книге опубликованы выдержки из дневника “Фрагменты чтений в Географическом обществе (1882 г.)” и рисунки Миклухо-Маклая, представляющие особый интерес.

История науки

Л.И.Лотова, А.К.Тимонин, Г.Г.Куликова и др. КАФЕДРЕ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ 200 ЛЕТ: Учебно-методическое пособие. Отв. ред. А.К.Тимонин. М.: Т-во науч. изд. КМК, 2004. 152 с.

Книга написана в связи с 250-летним юбилеем Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова и посвящена кафедре ботаники, которая моложе самого университета на 50 лет. В ней рассказано об истории становления кафедры, о ее заведующих, о научных достижениях и трудностях, возникавших в ходе реорганизации университета, в частности биологического факультета, и их преодолении. Большое внимание уделено современным научным направлениям, существующим в ботанике.

Издание иллюстрировано оригинальными фотографиями и предназначено для всех желающих познакомиться с кафедрой морфологии и систематики высших растений - прямой наследницей кафедры ботаники, организованной в 1804 г. Это учебное пособие, рассчитанное на ботаников, историков и широкий круг читателей, интересующихся развитием науки в России. Создатели книги надеются, что она привлечет выпускников кафедры, которые, вероятно, с теплым чувством вспомнят студенческие годы, проведенные в Alma Mater.

Авторы сожалеют о возможных погрешностях, допущенных при написании книги, и будут благодарны читателям, если они сообщат на кафедру об обнаруженных неточностях, которых не удалось избежать.

История науки

БОРИС ЛЬВОВИЧ АСТАУРОВ. Очерки, воспоминания, письма, материалы. Сост. Е.Б.Астаурова; Отв. ред. О.Г.Строева. М.: Наука, 2004. 427 с.

Биолог, академик АН СССР, Борис Львович Астауров (1904-1974) был создателем и директором Института биологии развития, продолжал традиции Н.К.Кольцова. Его научные труды посвящены проблемам эмбриогенеза и цитогенетики, биологическим основам шелководства. Борис Львович разработал методы искусственного (термического) партеногенеза и описал способ получения полного межвидового андрогенеза у тутового шелкопряда.

В сборнике, выпущенном к 100-летию Астаурова, обсуждается широкий круг тем - о познании, о путях развития науки и ее месте в обществе, о нравственности, об организации науки, - которые так широко были представлены в статьях и записках Астаурова. Опубликованы его письма к С.С.Четверикову, Г.К.Хрущеву, Д.К.Беляеву и многим другим. Эта переписка также представляет собой исторический документ, который правдиво рисует обстановку тех лет и служит доказательством того, что можно оставаться порядочными людьми вопреки жестким условиям и тяжелым временам.

Все авторы с любовью и теплотой вспоминают общение с Борисом Львовичем, его научное творчество, борьбу за чистоту столь любимой им науки - генетики.