VIVOS VOCO: Новости науки в журнале "Природа"

Астрофизика

Еще один гамма-всплеск совпал со сверхновой

Среди возможных объяснений природы гамма-всплесков длительностью порядка минуты и более сейчас лидирует гипотеза об их связи со вспышками сверхновых. К несчастью, до сих пор надежно наблюдать гамма-всплеск одновременно со вспышкой сверхновой ученым удалось лишь однажды - в апреле 1998 г., хотя менее уверенные совпадения наблюдались и после этого (Вибе Д.З. Гамма-всплески - взрывы сверхновых? // Природа. 2003. №7. С.76-77). И вот - новое совпадение.

Космический гамма-телескоп “Swift” (НАСА) зафиксировал всплеск жесткого излучения GRB 060218 в созвездии Овна 18 февраля 2006 г. Менее чем через 3 мин были определены координаты всплеска: вспомогательный УФ-телескоп “Swift” навелся на нужную точку и обнаружил затухающее послесвечение (http://arxiv.org/abs/astro-ph/0603686). Вскоре к его наблюдениям подключились телескопы по всему миру.

С самого начала стало ясно, что всплеск необычен. Прежде всего, он длился около 30 мин, т.е. в 100 раз дольше, чем обычные длинные гамма-всплески. Некоторые ученые высказывали предположение, что это и не гамма-всплеск вовсе, а послесвечение какого-то другого объекта, расположенного внутри Млечного Пути. Но последующие наблюдения на многочисленных наземных телескопах позволили связать это послесвечение с небольшой галактикой, удаленной от нас на 470 млн св. лет. Такое расстояние слишком велико, чтобы на нем в этом диапазоне можно было разглядеть что-то кроме гамма-всплеска. И все же GRB 060218 оказался намного ближе почти всех остальных всплесков, за исключением одного, о котором речь пойдет ниже.

Новый поворот в исследовании этого всплеска относится к 21 февраля 2006 г., когда А.Содерберг (A.Soderberg; Калифорнийский технологический институт, США) и ее коллеги с помощью 8.1-метрового телескопа “Gemini-South” (Чили) обнаружили сверхновую SN 2006aj, координаты которой в пределах точности совпали с координатами гамма-всплеска. К этому времени свет сверхновой уже затмил затухающее послесвечение гамма-всплеска.

Как уже отмечалось, наблюдать сверхновую одновременно с гамма-всплеском удалось лишь однажды - 25 апреля 1998 г., когда всплеск, обнаруженный итало-датским спутником “Beppo-SAX”, наложился на вспышку сверхновой SN 1998bw. Их совпадение стало одним из решающих доказательств в пользу того, что длинные гамма-всплески связаны со сверхновыми. Всплеск 18 февраля 2006 г. стал новым свидетельством в пользу той же гипотезы.

У обоих событий много общего. Во-первых, апрельский всплеск тоже был очень близок, точнее, еще более близок - расстояние до него составило всего 120 млн св. лет. Во-вторых, оба события оказались довольно “тусклыми” по сравнению с другими длинными гамма-всплесками - их энергия в 10-100 раз уступает энергии большинства наблюдавшихся явлений (несмотря на длительность февральского события 2006 г.). Если бы подобные взрывы произошли на расстоянии в миллиарды световых лет, наблюдать их было бы невозможно. Это открытие заставляет предположить, что мощные всплески, фиксируемые практически по всей Вселенной, представляют собой лишь “верхушку айсберга”. На самом же деле существует более многочисленное население всплесков низкой светимости, которые удается заметить, только если они происходят относительно рядом.

Согласно распространенной модели, длинные гамма-всплески наблюдаются, когда ядро массивной звезды коллапсирует, образуя черную дыру или нейтронную звезду. Падающее вещество звезды закручивается в аккреционный диск вокруг коллапсара. При этом магнитное поле фокусирует часть вещества диска в два противоположно направленных джета, бьющих вдоль оси вращения с околосветовой скоростью. Гамма-излучение генерируется ударными волнами внутри джетов, а сама звезда взрывается как сверхновая типа Ib или Ic. Эти типы вспышек характеризуются отсутствием линий водорода в спектре сверхновой, по-видимому, потому, что богатые водородом внешние слои были сорваны звездным ветром, предшествовавшим взрыву. Сверхновые SN 1998bw и SN 2006aj имеют тип Ic, что согласуется с моделью коллапсара.

Но остается без ответа важный вопрос: почему некоторые сверхновые типа Ib или Ic сопровождаются гамма-всплесками, а другие - нет? Ключом к решению вопроса может стать вращение: если до коллапса звезда вращалась с высокой скоростью, то в момент взрыва часть ее вращательной энергии могла каким-то образом передаться джетам, обусловив возникновение яркого гамма-всплеска. Предшественниками слабосветящихся гамма-всплесков, подобных событиям апреля 1998 г. и февраля 2006 г., могли быть медленно вращавшиеся звезды, у которых большая часть энергии коллапса ушла на вспышку сверхновой.

Планетология

Уран окружен синим кольцом

Сейчас уже хорошо известно, что не только Сатурн, но и другие планеты-гиганты окружены кольцами. Одно из таких колец вокруг Урана заставило ученых пересмотреть взгляды на эволюцию сатурнианских колец.

В декабре 2005 г. американцы М.Шоултер (M.Showalter) из Института SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence - Поиск внеземного разума) и Дж.Лизауэр (J.Lissauer) из Исследовательского центра им.Эймса НАСА сообщили об открытии с помощью космического телескопа “Hubble” двух новых колец и двух новых спутников Урана. Последующий анализ показал, что самое внешнее кольцо (уже тринадцатое по счету в системе Урана) видно на снимках в оптическом диапазоне, но отсутствует на инфракрасных фотографиях. Это означает, что максимум энергии в излучении, рассеиваемом кольцом, приходится на синюю область спектра. По всей видимости, синее кольцо Урана состоит из частиц субмикронных размеров, в отличие от красноватых больших колец, которые сформированы более крупными частицами.

Внутри синего кольца вокруг Урана вращается одна из новооткрытых лун этой планеты - Маб. Такая конфигурация немедленно напомнила ученым о системе Сатурна, где один из его спутников - Энцелад - также обращается вокруг планеты внутри кольца E, которое тоже имеет синий цвет и состоит из микроскопических частиц. В системе Сатурна источником частиц считался сам Энцелад: недавно обнаруженное на этом спутнике некое подобие вулканической активности может приводить к заселению его орбиты выброшенными с него пылинками и мелкими льдинками (Сурдин В.Г. Вода на Энцеладе, спутнике Сатурна // Природа. 2006. №7. С.79-81). Две эти пары спутник-кольцо настолько похожи друг на друга, что заставляют предположить общность их эволюции. Но вулканическая гипотеза проходит только для Энцелада. На крохотной Маб ничего подобного происходить не может.

И.де Патер (I.de Pater; Калифорнийский университет, США) и его коллеги считают, что происхождение пар спутник-кольцо в системах Урана и Сатурна действительно одинаковое, но источником вещества колец даже в случае Энцелада является не вулканическая активность. На самом деле вещество выбивается с поверхности обоих спутников при падениях метеоритов. Крупные частицы выстраиваются вдоль орбит спутников и в конце концов падают обратно на поверхность, поведение же мелких частиц оказывается более сложным. Под суммарным воздействием давления солнечного света, магнитного поля и особенностей гравитационного потенциала они рассеиваются по большему объему, и поэтому спутники неспособны собрать их. Результат - широкое кольцо частиц с диаметрами порядка 0.1 мкм. Пока детальная модель этого процесса построена только для Сатурна, но ученые уверены, что в системе Урана действует тот же механизм.

Science. 2006. V.312. №5770. P.92 (США).

Физика

Сверхпроводящий графит

Предпринимавшиеся ранее неоднократные попытки перевести графит в сверхпроводящее состояние путем его легирования различными химическими элементами к успеху не приводили: максимум, чего удалось добиться, - это сверхпроводимости при Tc < 1 К при использовании калия и натрия (См. также: Сверхпроводимость композита графит-сера // Природа. 2001. №8. С.65). И вот недавно английские физики (Weller T.E. et al. // Nature Phys. 2005. V.1. №1. P.39-41) обнаружили, что внедрение между графитовыми слоями атомов иттербия или кальция приводит к образованию сверхпроводящих соединений с T_c = 6.5 и 11.5 К соответственно. Резистивный сверхпроводящий переход очень узкий (около 0.5 К) и сопровождается эффектом Мейснера. Роль атомов Yb и Ca заключается в том, что они поставляют в графитовые слои свободные носители заряда.

Интересно, что авторы предыдущих работ, не преуспевшие в повышении T_c, пытались как можно больше увеличить расстояние между слоями графита, а в C₆Ca данный показатель оказался меньшим, чем в C₈K. В этом проявилось отличие легированного графита от семейства сверхпроводящих фуллеренов A₃C₆₀ (A - щелочной металл), где T_c падает при уменьшении межкластерного расстояния.

Выявившаяся в экспериментах низкая анизотропность длины когерентности (от слоистого сверхпроводника можно было бы ожидать гораздо большей) говорит о весьма сильном когерентном взаимодействии между графитовыми слоями.

Механизм сверхпроводимости еще предстоит установить. Пока на роль спаривающих бозонов претендуют фононы и акустические плазмоны (Csanyi G. et al. // Nature Phys. 2005. V.1. №1. P.42-45). Новые экспериментальные данные о сверхпроводимости графита требуют переосмысления многочисленных противоречивых сообщений о сверхпроводимости пучков многостенных углеродных нанотрубок. Надлежащее легирование нанотрубок позволит, возможно, добиться очень высоких критических температур.

http://perst.isssph.kiae.ru/Inform/perst/5_21/index.htm

Физика

Квантовая криптография

В Институте физики полупроводников СО РАН (Новосибирск) проведены первые эксперименты по квантовой криптографии с одиночными поляризованными фотонами, которые показали, что этот метод позволяет уверенно фиксировать подслушивание в канале связи.

Однофотонные (со средним числом фотонов 0.1-0.2) импульсы получали, ослабляя излучение полупроводникового инжекционного лазера и снижая таким образом вероятность двухфотонных и трехфотонных импульсов до пренебрежимо малой величины. Однофотонными детекторами служили специально отобранные лавинные фотодиоды.

Протокол секретной квантовой коммуникации был устроен следующим образом. Передающая сторона (“Алиса”) готовила фотоны в двух неортогональных друг другу базисах (направление поляризации первого 0 и 90°, второго - 45 и -45°) и посылала серию случайным образом поляризованных фотонов принимающей стороне - “Бобу”. Тот, измерив поляризацию фотона в случайно выбранном (но известном ему) базисе, сообщал “Алисе”, в каком именно, а “Алиса” по открытому каналу связи подтверждала или опровергала правильность базиса. Оставляя только события с одинаковым у “Алисы” и у “Боба” базисом, можно было передать информацию, из которой потом формировался секретный ключ.

Все, что может сделать подслушивающая сторона (“Ева”), - это измерить характеристики перехваченного фотона и, чтобы утечка была незаметна, послать в канал другой. Но он не может совпасть с исходным, поскольку в процессе измерения состояние исходного фотона изменяется. Поэтому-то подслушивание и становится заметным: его можно зафиксировать по значительному несовпадению секретного ключа, сформированного независимо у “Алисы” и у “Боба”.

Журнал технической физики. 2005. Т.75. Вып.6. С.54-58;
http://perst.isssph.kiae.ru/Inform/perst/5_04/index.htm

Организация науки. Физика

Рост инвестиций в нанотехнологии

В 2005-2008 гг. США инвестируют в области науки, связанные с изучением различных наноструктур и нанотехнологий, около 3.7 млрд долл., Япония - 3 млрд долл.; Европейская комиссия предполагает выделить на выполнение VII Рамочной программы по научно-исследовательским разработкам (2007-2013 гг.) до 7.5 млрд долл. (для сравнения: на VI Рамочную программу были утверждены затраты в 1.7 млрд долл.).

Все больше средств в эту область вкладывают и развивающиеся страны: Китай выделил около 240 млн долл. на 2003-2007 гг., Бразилия - более 25 млн долл. на 2004-2007 гг., Индия - 23 млн долл. на 2004-2009 гг., Аргентина - 10 млн долл. на ближайшие пять лет. Южная Африка за последний год инвестировала в наноразработки 6 млн долл.; Чили и Мексика финансируют скромные, но перспективные нанопрограммы. В Таиланде и Филиппинах также понимают важность вложения денег в эту область и выделяют на нее часть своих скудных научных бюджетов.

Скромные по сравнению с Западом инвестиции дают, тем не менее, хорошие результаты. Так, в международных научных журналах в 2004 г. китайские ученые опубликовали больше статей по наноисследованиям, чем ученые США. По нанопатентам КНР в настоящее время занимает третье место в мире после США и Японии, а по числу публикаций на эту тему Китай и Индия вошли в первую десятку стран.

Ряд развивающихся стран считает науку и технологию важными составляющими стратегии своего экономического развития. Так, от 1.1 до 1.2% ВВП выделяют на них Китай (бюджет Национального фонда поддержки естественных наук КНР вырос с 10 млн долл. в 1986 г. до 300 млн долл. в 2003 г.), Индия (в основном это вложения в разработку и применение информационных технологий), Бразилия (где число докторов философии в широкой области научных дисциплин ежегодно возрастает примерно на 7 тыс.).

Рост инвестиций в науку в этих государствах сокращает разрыв между ними и развитыми странами, но увеличивает пропасть между передовой группой развивающихся стран и большинством наиболее отсталых и бедных. Сегодня условия наноисследований в Китае, Индии, Бразилии и ЮАР больше похожи на европейские, японские и американские, чем, например, на условия в Руанде, Лаосе или Доминиканской Республике. Чтобы не усугублять это неравенство, необходимо создавать нанотехнологические центры в отсталых регионах, информационные сети между университетами и исследовательскими центрами стран с разным уровнем развития, а также поддерживать исследовательские проекты, нацеленные на решение исключительно важных для развивающихся стран проблем - обеспечение безопасной питьевой водой и разработку дешевых эффективных источников возобновляемой энергии.

Science. 2005. V.309. №5731. P.65-66;
http://perst.isssph.kiae.ru/Inform/perst/5_19/index.htm

Электроника

Кремниевые наноизлучатели - гонка продолжается

Большой интерес к наноразмерным электрическим источникам света вызван возможностью их использования в микроэлектронных устройствах, например для оптической разводки на микросхемах. Применение нанопроводов и нанотрубок в межсоединениях обычно сдерживается трудностью формирования электрического контакта с ними. Конечно, самым перспективным материалом для электросветоизлучающих устройств мог бы стать кремний - благодаря возможности интеграции устройств на его основе с другими электронными схемами. Электролюминесценция обнаружена на пористом Si; на аморфных кремниевых пленках; на кремниевых нанопроволоках, содержащих дефектные состояния, дислокации и поверхностные состояния; а также на Si, легированном ионами эрбия. И хотя использование кремния затруднено из-за сложной конфигурации запрещенной зоны этого элемента, электроизлучатели из него уже создаются.

Спектр электролюминесценции кремниевых нанопроволок

Американские исследователи использовали жгуты (диаметром ~20 нм) из тонких (диаметром 3-4 нм) нанопроволок, полученные каталитическим разложением дисилана (Si₂H₆) на позолоченной поверхности (Decker C.A., Solanki R., Freeouf J.L. et al. // Appl. Phys. Lett. 2004. V.84. №8. P.1389-1391). Промежутки между жгутами методом послойного атомного напыления заполняли оксидом гафния с диэлектрической проницаемостью, равной примерно 21. Общая толщина полученного активного слоя составляла 1.5 мкм. Спектр излучения сконстру

ированного устройства аналогичен спектру пористого кремния. Яркость, электрические и спектральные характеристики такого источника света можно существенно улучшить доработкой структуры, получением более тонких и однородных по диаметру нанопроволок и их ориентацией перпендикулярно поверхности.

http://perst.isssph.kiae.ru/inform/perst/4_24/index.htm

Зоология. Генетика

Географический партеногенез у островных насекомых

В последние годы возрастает интерес исследователей к особенностям экологической генетики островных популяций разных групп животных, так как именно на них проще всего проследить закономерности микроэволюционных процессов.

Изучение цикадок из рода Empoasca, обитающих на фаунистически связанных с Европой островах Атлантического океана (Мадейре и Канарских о-вах), показало, что здесь обитает девять видов этого рода, три из которых представлены только самками (Aguin-Pombo D., Kuznetsova V., Freitas N. // Journal of Heredity. 2006. V.97. №2. P.171-176). В то же время в схожих биотопах Европейского континента обнаружено 11 амфимиктических видов рода Empoasca и ни одного партеногенетического. Иными словами, цикадки, размножающиеся однополым способом, обитают только на островах, и там на их долю приходится треть видового разнообразия данного таксона. Такое распределение разных способов размножения у представителей рода Empoasca полностью соответствует современной модели географического партеногенеза. Она заключается в том, что однополые таксоны занимают периферию видовых ареалов, где гибридизация и конкуренция с бисексуальными популяциями не препятствует установлению и распространению однополых (женских). Именно в таких условиях возрастает вероятность проявления эффекта основателя, когда локальная популяция обязана своим происхождением всего одной самке.

Хорошо описывается моделью географического партеногенеза и ситуация со стрекозами Ischnura hastata (этот вид широко распространен на восточном побережье США, встречается в Центральной и Южной Америке, островах Карибского моря, на о-вах Галапагос, Азорских о-вах) (Cordero Rivera A., Lorenzo Carballa M.O., Utzeri C., Vieira V. // Odonatologica. 2005. V.34. №1. P.1-9; Sherratt T.N., Christopher D. // Nature. 2005. V.435. P.1039-1040). Долгое время считалось, что стрекозы - единственный отряд насекомых, которому несвойственно девственное размножение. Однако недавно выяснилось, что на Азорских о-вах за всю более чем вековую историю изучения I.hastata ни разу не встретилась ни одна особь мужского пола. Чтобы понять, случайность это или закономерность, исследователи изучили девять поколений лабораторной популяции этого вида, основателями которой послужили особи с Азорских о-вов. Все 1900 выращенных особей оказались самками.

Азорские о-ва - архипелаг из девяти вулканических островов, расположенных приблизительно в 1500 км от европейского побережья и 3900 км от берегов Северной Америки. Как здесь появились партеногенетические популяции I.hastata, пока не очень понятно. Возможно, стрекозы колонизировали Азорские о-ва самостоятельно: способность особей этого вида к дальним миграциям подтверждается тем, что они попадались в специальные самолетные ловушки на высоте 300 м. Однако вполне вероятен и случайный занос I.hastata человеком.

Предстоит выяснить, положила ли начало популяции партеногенетическая особь-основатель или же девственному размножению способствовали местные условия. Некоторые обстоятельства косвенно свидетельствуют в пользу последней гипотезы. Во-первых, у других видов стрекоз тоже отмечена предрасположенность к однополому размножению (так, искусственное стимулирование к партеногенетическому развитию неоплодотворенных яиц Stylrus oculatus приводило к успеху в 20% случаев; правда, вылуплявшиеся личинки были нежизнеспособны). Во-вторых, большинство популяций I.hastata на Азорских о-вах обнаружено на относительно большой высоте над уровнем моря (в среднем 640 м), что отражает характер расположения водоемов на архипелаге, но не соответствует предпочтениям этого вида в расселении (природные условия, отличающиеся от обычных, могут активизировать партеногенетическое развитие неоплодотворенных яйцеклеток). В третьих, известны случаи полного вымирания популяций I.hastata в отдельных водоемах в результате случайных флуктуаций окружающей среды (в таких случаях девственное размножение может оказаться критически важным признаком, обеспечивающим выживание популяции). Сочетание перечисленных обстоятельств - классический набор факторов, способствующих закреплению однополого размножения в ряду поколений животных, обитающих на краю видового ареала.

Физиология

Мочевина как криопротектор у лягушки

Роль мочевины как вещества, защищающего ткани разных животных от нарушения осмотического баланса, хорошо известна. Американские зоологи Дж.Констанцо и Р.Ли-мл. (J.Constanzo, R.Lee-Jr.; Университет Майами, Оксфорд, штат Огайо), изучавшие зимующую на суше древесную лягушку Rana sylvatica, обнаружили новую важную функцию мочевины: для этого животного она служит криопротектором, обусловливающим его устойчивость к замерзанию. R.sylvatica обитает в лесах Аляски, где нередки и засухи, и морозы. Осенью и в начале зимы, когда влажность почвы невысока, лягушки этого вида в природных условиях накапливают в тканях мочевину до 65 ммоль/л; когда же влаги становится больше, этот показатель падает примерно до 2 ммоль/л.

Лабораторные исследования показали, что в достаточно сухих и теплых условиях R.sylvatica могут накопить 90 ммоль/л мочевины и более. Во время экспериментального замораживания животные синтезировали глюкозу, но в избытке мочевину не накапливали. Тем не менее уровни обоих веществ в некоторых тканях были сопоставимы.

Способность мочевины защищать лягушку при замерзании исследователи проверили экспериментально - измеряя лизис эритроцитов и утечку из них лактатдегидрогеназы после замораживания и оттаивания эритроцитов в среде с физиологическими концентрациями мочевины и других осморегуляторов. Оказалось, что мочевина по эффективности сравнима с хорошо известными криопротекторами - глицерином и глюкозой. К тому же обработка мочевиной замороженных in vitro интактных тканей лягушки повышает их жизнеспособность - это показали измерения их метаболической активности и утечки лактатдегидрогеназы после размораживания.

Journal of Experimental Biology. 2005. V.208. P. 4079-4089 (Великобритания).

Геохимия. Экология

Тяжелые металлы в донной фауне океанов

В 1977 г. в Галапагосской рифтовой зоне с помощью подводного аппарата “Алвин” был открыт принципиально новый тип существования донных организмов, функционирующих на основе бактериального хемосинтеза и метанотрофии (Сагалевич А.М., Москалев Л.И. Хемобиос на дне Тихого океана // Природа. 1991. №5. С.33-40). Для выживания в экстремальных условиях предельно высоких концентраций восстановленных соединений - сероводорода, метана, водорода, а также целого ряда тяжелых металлов - гидротермальные донные сообщества адаптировались, регулируя уровни внутриклеточного содержания металлов путем выделения и/или преобразования ионов металлов в их нетоксичные формы. Из-за своего несомненного влияния на природные процессы гидротермальные экосистемы, и в частности донные сообщества, представляют большой интерес для ученых разных специальностей - от микробиологов и биохимиков до геологов и астробиологов.

Сотрудники Института океанологии им.П.П.Ширшова РАН Л.Л.Демина и С.В.Галкин анализируют и систематизируют материалы по накоплению тяжелых металлов в различных органах и тканях облигатных обитателей гидротермальных донных сообществ с учетом трофической структуры.

Образцы исследуемой донной фауны были взяты с борта глубоководных обитаемых аппаратов “Мир-1” и “Мир-2” на гидротермальных полях высокоспрединговых хребтов Тихого океана и низкоспрединговых хребтов Атлантики. Анализу подверглось 60 проб отдельных органов, мягких тканей и раковин двустворчатых и брюхоногих моллюсков, хитин и панцири крабов, а также трубки и трофосомы вестиментифер. Концентрации металлов измерялись атомно-абсорбционным методом на спектрометрах КВАНТ-2А (Fe, Mn, Zn, Cu, Pb) и КВАНТ-Z.ЭТА (Ag, Cd, Co, Cr, Ni, Hg) после кислотного разложения образцов. Удалось выяснить, например, что трофосома вестиментиферы Riftia pachyptila содержит высокие концентрации Fe (523.5 мкг/г с.в.), Cu (55.6), Pb (32.4), превышающие в 5-100 раз содержание этих металлов в других организмах. В хитине ног крабов Bythograea sp. и Segonazcia mesatlantica отмечено наибольшее количество Ni (195 мкг/г), а также Fe (730), Cd (14.7) и As (128). В жабрах двустворчатого моллюска Bathymodiolus thermofilus найдено высокое содержание Zn (260 мкг/г), а в раковине двустворчатого моллюска Leda определено максимальное содержание Ag (15 мкг/г).

Тезисы XVI Международной конференции по морской геологии “Геология морей и океанов”. М., 2005. Т.I. С.274-275.

Океанология

Приливы и другие длинные волны

Приливо-отливные колебания уровня и течений в океанах и морях - одно из самых изученных явлений в океанологии. Однако в связи с новыми теоретическими разработками, развитием вычислительной техники и повышением требований к безопасности мореплавания исследования приливов остаются актуальными. Некоторые прикладные вопросы, например определения нуля глубин, наинизшего теоретического уровня и наибольшей амплитуды приливов в различных районах, изучаются уже более 100 лет, но нуждаются в уточнении. Прежде использовались короткие серии измерений, гармонические постоянные вычислялись для немногих элементарных волн, практически не учитывались гидрометеорологические условия и их изменчивость. Ныне наинизший теоретический уровень, т.е. один из основных параметров, определяющих требуемую точность глубин и положения береговой черты на морских навигационных картах, вычисляется не только по продолжительным измерениям в пунктах наблюдений, но и по информации со спутников. Для вычислений теоретического уровня и наибольшей амплитуды приливов используются уточненные формулы и гидродинамические уравнения, реализуемые на современных персональных компьютерах.

Практические результаты получены в различных портах США за 1855-2000 гг. Предвычисления производились почти по 150 составляющим волн, тогда как в начале XX в. использовались только 11 составляющих. Достигнута точность в пределах нескольких сантиметров. Предложен простой метод оценки точности по сумме амплитуд всего спектра гармонических составляющих прилива. Учитывается пространственно-временная изменчивость приливных колебаний уровня, что позволяет распространить полученные результаты на акватории, где отсутствуют наблюдения, и на интервалы времени, когда наблюдения не производились. Несмотря на существенные усовершенствования методов расчета нуля глубин, теоретического уровня и наибольшей амплитуды приливов, остается открытым вопрос об уравнивании глубин промеров, выполненных в разное время, поскольку оценки точности устаревают. Все разработки, методы и полученные результаты предназначаются для подразделений гидрографической службы ВМФ России и родственных организаций, обеспечивающих безопасность мореплавания (Кононов В.Ф. // Записки по гидрографии. 2005. №265. С.55-59; Жуков Ю.Н. // Там же. №266. С.38-41).

Интересные особенности приливов обнаруживаются при гармоническом анализе длительных серий наблюдений за уровнем воды в арктических морях. Обработка ежечасных измерений в 19 пунктах за период 1962-1990 гг. показала изменчивость гармонических постоянных не только по сезонам, но и по месяцам. Существует, следовательно, зависимость этих “постоянных” от гидрометеорологических, в частности ледовых, условий. Непостоянство гармоник лучше описывается с учетом мелководных волн, поскольку сезонный ход ледовитости более четко выражен у побережий. Пространственно-временная изменчивость гармоник связана с метеоусловиями различных пунктов наблюдений и местными особенностями ледовой обстановки. На примере одного пункта (пос.Амдерма) выявлены очевидные преимущества строгого анализа и предвычисления прилива перед традиционным методом расчета гармонических постоянных (Войнов Г.Н. // Метеорология и гидрология. 2003. №9. С.59-70; Он же // Там же. 2006. №1. С.60-75).

Кроме приливных, в океанах и морях наблюдаются и другие длинные волны - например, нелинейные топографические волны Россби, связанные с синоптическими вихрями, открытыми в конце 1960-х. Им передается энергия от нестабильных крупномасштабных океанских потоков, вследствие чего в океане образуются циклоны, подобные атмосферным. Соответственно, в океанах наблюдаются колебания температуры воды, солености, плотности и других элементов, аналогичные колебаниям в атмосфере при изменениях погоды. Разрабатывается нелинейно-дисперсионная теория топографических волн Россби малой амплитуды (Полухина О.Е., Куркин А.А. // Океанология. 2005. Т.45. №5. С.645-655). В ограниченном, почти замкнутом Балтийском море, по данным спутниковых измерений уровня обнаружены поступательно-стоячие волновые колебания. Сопоставление фактических результатов с теоретическими представлениями показывает, что так проявляются длинные градиентно-вихревые волны типа топографических волн Россби. Именно они определяют долгопериодную динамику вод Балтийского моря. Характерные периоды колебаний (Фукс В.Р. // Метеорология и гидрология. 2005. №9. С.63-68) составляют 20-60 сут с амплитудами 1-25 см.

Океанология

Взвешенное вещество в поверхностных водах Атлантики

В лабораторных условиях Института океанологии РАН определялся вещественный состав водной взвеси и ее количественное распределение в поверхностных водах Атлантического океана с тем, чтобы установить вклад различных источников в формирование взвеси. Материал для изучения был получен в семи рейсах научно-исследовательских судов в осенний и весенний периоды 2001-2005 гг. Пробы отбирались на ходу судна как с поверхности, так и в толще вод, при этом особое внимание уделялось глубинам 0-200 м. Кроме того, проводился отбор атмосферных аэрозолей как одного из источников поступления материала в открытых районах океана.

Анализ, проведенный А.А.Клювиткиным (ИО РАН), показал значительную неоднородность в распределении как суммарного взвешенного вещества, так и отдельных его компонент. Наибольшие концентрации взвеси (20-40 мг/л) отмечены в прибрежных районах и зонах, где проходит граница река-море (выносы рек Преголя, Везер, Ла-Плата), причем в основном это терригенный материал. Высокие концентрации зафиксированы также в зонах влияния апвеллингов. Например, в Канарском апвеллинге в разное время эти значения составляли 0.9, 1.49 и 2.29 мг/л - здесь возрастает доля биогенного материала, в том числе органического вещества (до 60%) и аморфного кремнезема (до 10%). В прибрежных районах, где нет впадающих рек, взвеси содержится меньше, но по сравнению с открытым океаном их концентрация здесь все же достаточно велика - 5-10 мг/л.

Пробы, взятые в открытых частях океана, показали, что наибольшие концентрации взвеси наблюдаются в гумидных умеренных зонах обоих полушарий: в северной гумидной зоне - 0.4-0.5 мг/л, а в южной, особенно в области Фолклендского течения, - 0.5-0.8 мг/л. Основная часть (90%) приходится здесь на биогенное вещество: 50-70% - органика, 20-30% - взвешенный карбонат кальция. Еще южнее, в диатомовом поясе, возрастает доля аморфного кремнезема - до 20-30, а в отдельных пробах - до 50%.

Наименьшие концентрации взвеси (0.05-0.2 мг/л) зафиксированы в аридных зонах океана, где основной ее источник (первичная продукция органического углерода) минимален.

В полосе 5-25°с.ш., даже на значительном расстоянии от материка, концентрации взвеси остаются большими - здесь повышается роль атмосферной поставки вещества, его выноса из Западной Африки. Но и несколько южнее вещества много, так как, несмотря на относительно высокие концентрации аэрозолей, “вымывание” материала атмосферными осадками во внутритропической зоне конвергенции и последующее его осаждение на океанскую поверхность происходит гораздо интенсивней, чем в районах с высоким содержанием эолового материала, но с минимальным количеством осадков.

Таким образом, формирование взвесей в поверхностном слое Атлантики контролируется климатической системой океана и влиянием материков, т.е. подчиняется законам циркумконтинентальной и климатической зональностей.

Тезисы докладов XVI Международной школы морской геологии. Т.11: Геология морей и океанов. М., 2005. С.29-30 (Россия).

Археология

Заселение острова Пасхи

Каменные истуканы посреди пустынного пейзажа - это все, что осталось от некогда процветавшей, но впоследствии разрушенной экологической катастрофой цивилизации о.Пасхи (ныне территория Чили). Возможно, существенную роль в истории трагического оскудения этой местности сыграли вырубка леса первыми поселенцами и другие последствия их присутствия. Окончательный демографический и культурный крах островной цивилизации произошел в 1722 г., когда европейские первооткрыватели принесли болезни Старого Света в незащищенную полинезийскую популяцию.

В 1950-х годах Т.Хейердал, возглавлявший Норвежскую археологическую экспедицию, пришел к выводу, что первые полинезийцы появились здесь около 750 г., связав это событие с резким изменением растительности в озерных отложениях о.Пасхи. Однако исследования американских ученых Т.Л.Ханта (T.L.Hunt; Гавайский университет Маноа, Гонолулу) и К.П.Липо (C.P.Lipo; Университет штата Калифорния, Лонг-Бич) заставили усомниться в этой уже устоявшейся гипотезе, выявив источники ошибок, возможных при использовании метода радиоуглеродного датирования. Знаменитый путешественник не учел, что в составе илов могут находиться как древний, так и более новый органический углерод, а это, по мнению Ханта и Липо, способно исказить результаты.

Исследователи произвели раскопки на Анакене, единственной песчаной дюне острова с многослойными отложениями, включающими великолепно сохранившиеся археологические артефакты. Самые древние следы присутствия человека обнаружены в пласте глины с первичной палеопочвой, содержащей древесный уголь, растительные и животные остатки и свидетельствующей о начале заселения данной местности и природном состоянии острова на тот момент. Количество и состав образцов оказались сопоставимы с хорошо известными результатами более ранних раскопок на о.Пасхи.

Для анализа полученных материалов методом радиоуглеродного датирования использовались как критерии, исключающие возможные ошибки, так и последние работы в области систематической обработки данных. В итоге наиболее вероятным временем появления первых полинезийцев на острове стал 1200 г., что хорошо согласуется с имеющимися сведениями о колонизации остальных островов юго-восточной части Тихого океана. Правда, полностью исключить заселение о.Пасхи в период с 657 по 1180 г. пока нельзя (исследование новых образцов теоретически может изменить распределение вероятности в пользу такой точки зрения), но эта гипотеза имеет мало шансов на успех.

Хант и Липо утверждают, что необходимо пересмотреть датировки колонизации полинезийцами и некоторых других тихоокеанских островов. Так, по мнению ученых, о-ва Самоа были заселены лишь после 800 г. (ранее считалось, что около 2800 лет назад), а Новая Зеландия - примерно в 1200 г. (на 400 лет позже, чем предполагалось).

Science. 2006. V.311. №5767. Р.1603-1606 (США).

КАЛЕЙДОСКОП

История науки

Северо-Западному проходу 100 лет

В истории географических открытий поиски путей из Атлантики в Тихий океан вдоль северных берегов Америки (Северо-Западный проход) насчитывают несколько веков. Первые попытки относятся еще к концу XV в., когда Д.Кабот в 1497 г. достиг побережья Лабрадора. В XVI в. М.Фробишер открыл земли к западу от Гренландии. В XVII в. Г.Гудзон нашел и описал на побережье Америки реку и залив, названные потом его именем. Однако неудачные попытки У.Баффина (Центкевич А., Центкевич Ч. Завоевание Арктики. М., 1956. С.366-388) в 1615-1616 гг. и последующие его утверждения о том, что этот проход вообще не существует, надолго отодвинули его поиски. Уже в XIX в., в 1845 г., Д.Франклин предпринял очередную попытку, но из его экспедиции никто не вернулся. И только в начале XX в. проход был открыт Р.Амундсеном в ходе трехлетнего плавания на судне “Йоа”.

Организация этой экспедиции, ее результаты, хроника всего происходившего подробно описаны и самим Амундсеном, и другими исследователями, зато о судне “Йоа”, с честью выдержавшим тяжелейшее трехлетнее испытание стихией, относительно мало сведений (Polar Record. 2005. V.41. №.219. P.355-361).

Судно было спущено на воду в 1872 г. (кстати, в год рождения Амундсена). Имея водоизмещение 61.5 т, длину 19.2 м, ширину 4.6 м и осадку 2.1 м, оно было достаточно быстроходным. Первый его владелец, опытный капитан О.Сикси, дал судну имя своей жены Йоа. 10 лет судно использовалось для перевозок бочек с сельдью из Северной Норвегии в южные порты страны. В 1882 г. с “Йоа” произошла авария, и ее приобрел опытнейший полярный капитан Х.Х.Иоханнесен. С молодости он получил немалый опыт полярных плаваний и при подготовке Ф.Нансеном экспедиции на “Фраме” дал ему много ценных советов о течениях, льдах, погоде в Арктике, управлении судном во льдах. В 1884 г. Иоханнесен на верфи в Тромсё перестроил “Йоа”, доведя тоннаж до 57.07 т; 18 лет судно вело зверобойный промысел в северных морях; дважды использовалось как экспедиционное: в 1892 г. для работ на Шпицбергене и в 1902 г. как плавучая база для шведской экспедиции на тот же архипелаг. Столь многолетние плавания небольшого судна в тяжелых условиях полярных морей доказали его высокие мореходные качества, прочность и удачную конструкцию корпуса из дуба. Иногда говорят о “Йоа” как о грузовом шлюпе, но один лишь стаж ее полярных плаваний опровергает эти суждения.

Когда Амундсен в конце 1900 г. приступил к практическому осуществлению своей заветной мечты найти Северо-Западный проход, ему необходимо было приобрести надежное судно за небольшие, с трудом собранные средства. Узнав о блестящей “карьере” “Йоа” в Арктике, Амундсен купил ее, и весной 1902 г. на верфи в Тромсё ледовый пояс корпуса был усилен, а кают-компания и рубка перестроены. На судно поставили двигатель внутреннего сгорания мощностью в 13 л.с., в плавание было взято 20 тыс. л керосина. Строитель “Фрама” К.Арчер, побывав на “Йоа” до начала экспедиции, без колебаний заявил, что яйцеобразные обводы ее корпуса, подобные обводам “Фрама”, смогут выдержать самые мощные сжатия.

Итак, 17 июня 1903 г. Амундсен с шестью опытными спутниками вышел из Христиании (так тогда назывался Осло) на “Йоа”. Поиски Северо-Западного прохода с двумя зимовками заняли три года. 31 августа 1906 г. судно пришло в Ном (Берингов пролив). Проход к Тихому океану был найден! 10 сентября судно встало на якорь в военно-морской базе в Сан-Франциско. Комитет американцев норвежского происхождения выкупил судно, ставшее теперь легендарным, и подарил его городу Сан-Франциско. В 1909 г. оно было перенесено на берег парка Золотые ворота и стало местной достопримечательностью.

В столетие со дня рождения Амундсена, в 1972 г., “Йоа” доставили в Осло, где судно стало экспонатом Норвежского морского музея в Бигдё. Там “Йоа” находится в соседстве с такими знаменитостями, как “Фрам” Нансена, плоты Т.Хейердала “Кон-Тики” и “Ра-2”, старинные ладьи викингов. В настоящее время строится точная копия “Йоа”, на которой предполагается совершить плавание по Северо-Западному проходу курсами его первопроходца Р.Амундсена.

Зоология

Биологический вид открыт на рынке

Американский биолог Р.Тимминс (R.Timmins) обнаружил неизвестного специалистам грызуна - его тушку продавали на рынке в одном из городов центральной части Лаоса (мясо этого животного считается здесь лакомством). Исследователю удалось поймать несколько особей нового вида (его назвали Laonastes aenigmamus). Внешне грызун напоминает черно-серую крысу длиной около 40 см с бакенбардами, короткими лапами и пушистым хвостом. Местные жители называют животное каменной крысой.

По результатам морфологических и молекулярно-генетических исследований специалисты поместили L.aenigmamus в корень филогенетического древа подотряда дикобразовых, в который входят семейства дикобразовых, шиншилловых, нутриевых и т.д., отделившиеся от ствола подотряда несколько миллионов лет назад. Таким образом, каменную крысу можно считать живым ископаемым. Важно отметить, что это животное относится не только к новому виду, но и роду, а возможно, даже семейству. Если последнее предположение подтвердится, открытие в XXI в. нового семейства млекопитающих станет настоящей научной сенсацией!

Terre Sauvage. 2005. №207. P.54 (Франция).

Зоология

Новый рекордсмен - забытый старый вид

Первое место по миниатюрности среди позвоночных животных, занятое в 2004 г. бычком Schindleria brevipinquis (Подробнее см.: Рыбка-малютка // Природа. 2005. №5. С.45) (длина 7 мм), теперь принадлежит абиссальной рыбе Photocorynus spiniceps. Она обитает в водах, омывающих Филиппинские о-ва и относится к подотряду глубоководных удильщиков (Ceratioidei), для которых характерен резко выраженный половой диморфизм: самки гораздо крупнее самцов. Длина взрослой самки Ph.spiniceps достигает 46 мм, а самцы вырастают лишь до 6.2-7.4 мм и паразитируют на самке, прикрепляясь к ней и даже с ней срастаясь.

Ph.spiniceps описал еще 80 лет назад британский ихтиолог Ч.Тэйт Риган (Ch.Tate Regan), но ученые, определявшие самого маленького позвоночного, о нем забыли (!). Напомнил коллегам о крошечном удильщике американский биолог Т.Питш (T.Pietsch; Университет штата Вашингтон), опубликовавший обзор, где анализировались половые различия глубоководных рыб. Интересно, что этот исследователь и раньше “возвращал в науку” забытые виды: так, разбирая коллекции Лондонского музея естественной истории, он нашел экземпляр не описанного специалистами удильщика. Этот вид тоже стал рекордсменом, только среди великанов (длина особи 20 см) (Новый глубоководный удильщик // Природа. 2005. №8. С.48).

Science et Vie. 2006. №1062. P.19 (Франция).

КОРОТКО

По данным американских гидрологов, источники пресных вод на Северо-Востоке США все более засоляются. На протяжении последних 30 лет концентрация хлористых соединений в отдельных реках уже превысила установленную норму - 250 мг/л. Этот процесс осолонения тесно связан с развитием дорожной инфраструктуры и возрастающим применением соли на дорогах в зимнее время. При сохранении такой тенденции поверхностные воды станут непригодными для использования уже на протяжении этого века.

Terre Sauvage. 2005. №211. P.51 (Франция).

Генетики Института Пастера (Париж, Франция) исследовали геномы 175 возбудителей лепры (проказы) - бактерий Mycobacterium leprae, выделенных в 21 стране. Анализ показал, что все случаи заболевания в мире сходятся к единому источнику, возникшему в Восточной Африке около 100 тыс. лет назад (ранее полагали, что проказа происходит из Индии). Лепра и сейчас остается актуальной проблемой: по информации Всемирной организации здравоохранения, только в 2003 г. в мире зарегистрировано 500 тыс. случаев заболевания.

Sciences et Avenir. 2005. №700. P.38 (Франция).

Королевское общество защиты птиц (Великобритания) объявило всемирную кампанию по спасению альбатросов: почти все виды этого семейства находятся сейчас под угрозой исчезновения. Ежегодно около 100 тыс. альбатросов, садясь на воду или ныряя, погибают в сетях рыбопромысловых судов. Орнитологи обучат рыбаков простым мерам, с помощью которых можно эффективно снизить смертность птиц, в первую очередь - способу быстрого освобождения альбатросов от рыболовных крючков, которые они заглатывают с приманкой.

Terre Sauvage. 2005/2006. №212. P.50 (Франция).

Лондонский аквариум стал первым в мире, где выставлены рыбы-роботы, созданные в Университете Эссекса. Благодаря батарее питания и навигационному компьютеру роботы автономны; внешне они выглядят весьма реалистично: тела рыб гибкие, совершают волнообразные движения, реагируют на изменения в окружающей обстановке. Предполагается в дальнейшем использовать их для исследования морских глубин.

Science et Vie. 2005. №1059. P.17 (Франция).

РЕЦЕНЗИЯ

РОССИЯ И ЕЕ РЕГИОНЫ В XX ВЕКЕ:
ТЕРРИТОРИЯ-РАССЕЛЕНИЕ-МИГРАЦИИ.
Под ред. О.Б.Глезер и П.М.Поляна.
М.: ОГИ, 2005. 816 с.

Что происходит с населением России

А.В. Бирюков
Москва

В нашей стране с ее огромными просторами и географическим разнообразием, с населением, неоднородным в этническом, религиозном и других отношениях, демографические процессы отличаются необычайной сложностью. Многообразные социальные процессы: войны и революции, экономические колебания, изменения внешних и внутренних (административных) границ государства - вот только самые очевидные факторы, влияющие на массы населения.

В капитальном труде, посвященном 80-летию известного демографа, главного научного сотрудника Института географии РАН доктора географических наук Г.М.Лаппо, на основе обширных статистических и архивных данных анализируются демографические процессы, происходившие в нашей стране примерно за последнее столетие и сформировавшие ее такой, какая она есть.

Однако перед нами не историческое исследование, а книга, посвященная актуальной теме. Дело в том, что изменения в демографической ситуации идут весьма неторопливо, и изучать, что происходит сегодня, нужно с оглядкой на последние три-четыре поколения, т.е. на целый век.

Это издание особенное. Написанная большим авторским коллективом по ясному, отчетливо проступающему уже в содержании плану, книга тем не менее состоит из отдельных статей, самостоятельных настолько, что любую из них можно представить напечатанной в составе другого тематического сборника или в научном журнале. Объединенные в семь больших разделов и снабженные редакторским предисловием, статьи этой коллективной монографии охватывают обозначенную в его названии тему с предельно возможной на сегодняшний день полнотой.

Другая особенность заключается в том, что статьи, посвященные теме целиком и в общероссийском масштабе, в каждом разделе соседствуют с очерками, касающимися какой-либо одной стороны вопроса на узко-региональном уровне. Такой подход, названный в предисловии полимасштабностью, представляется весьма удачным - рассматривая проблему вместе с авторами, читатель только выигрывает.

Первый раздел книги посвящен территориальному устройству России, т.е. той сцене, на которой разворачивалась драматическая история ее населения. В статьях докторов географических наук П.М.Поляна и С.А.Тархова (Институт географии РАН) рассказано о динамике государственных и административных границ России с начала XX в. За длинным перечнем присоединенных и отпавших от страны территорий, слияний, выделений, укрупнений и разукрупнений административно-территориальных единиц проступают события, неблагоприятно сказавшиеся на населении целых регионов, а на уровне отдельных человеческих судеб выливавшиеся порой в трагедии.

В статье Лаппо рассматриваются вопросы взаимодействия административно-территориальных единиц и их центров. С одной стороны, образование новых губерний, областей, краев часто было вызвано наличием быстро растущего города, опережающего в своем развитии соседние административные центры. С другой - общий рост хозяйства какого-либо крупного региона затрудняет управление и требует раздела. Повышение статуса города до регионального центра стимулирует его рост и дальнейшее развитие.

Особый случай - столицы национальных республик, появившихся после 1917 г. Поскольку до революции в России не было административно-территориальных единиц такого типа, их центрами часто становились совсем незначительные населенные пункты. Порой их приходилось создавать на пустом месте в прямом смысле этого слова (например, Элиста - столица Калмыкии, Биробиджан - Еврейской АО). Резкое повышение статуса сел или крохотных городов, ставших столицами национальных республик, способствовало не только их собственному экономическому развитию, но и росту всей административно-территориальной единицы.

Второй раздел посвящен наиболее общим проблемам демографии нашей страны - изменению численности, возрастной структуры населения и тем факторам, которые влияют на всю массу жителей страны, без разбиения на социальные, этнические и культурные группы. В статье С.В.Захарова (Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН) анализируется один из основных демографических факторов - рождаемость - с начала устойчивой тенденции ее снижения (рубеж XIX-XX вв.) до наших дней. Автор показывает, что за статистическими цифрами скрываются принципиально различные исторические типы организации демографического воспроизводства, меняющиеся социальные схемы. В истории рождаемости как механизма воспроизводства в течение XX - начала XXI в. автор выделяет два “демографических перехода”. Первый, длившийся с начала XX в. до конца 50-х годов, заключался в сокращении числа детей в семье (в конце XIX в. около 60% семей имело более пяти детей, а уже 50 лет спустя нормой стала семья с одним-двумя детьми). Второй, еще не завершившийся переход проявляется в росте среднего возраста вступления в брак, увеличении доли детей, рожденных вне брака на фоне медленного снижения рождаемости. Хотя мы еще не можем построить количественную модель семьи, которая станет преобладающей у будущих поколений, считает автор, важнейшие демографические тенденции очевидны - это рождение детей во все более зрелом возрасте и углубляющийся контроль рождаемости со стороны семьи (а не государства).

В статье Н.В.Зубаревич (географический факультет МГУ) демографические процессы рассматриваются прежде всего как факторы социального развития. Доходы и занятость, восприятие перемен в обществе и адаптация к ним сильно зависят не только от возраста (что, в общем, очевидно), но и от типов поселений, от социально-экономического развития регионов. С другой стороны, социальные факторы оказывают заметное и порой парадоксальное влияние на демографические процессы: доля ранних рождений (у матерей 15-19 лет) и внебрачных детей в экономически отсталых регионах наиболее высока. Такие дети, живущие в крайней бедности, становятся источником социальных проблем в будущем.

В условиях переходного периода в экономике крупные города превратились в огромные рынки занятости, чем и притягивают людей из глубинки, и именно здесь выше всего доля работающих пенсионеров. А вот приспособляемость к переменам мало зависит от типа поселения и от уровня доходов: по данным социологических опросов, лишь наиболее обеспеченные жители крупных городов считают, что адаптировались к современной жизни и у них открылись новые возможности.

Третий раздел сборника посвящен проблемам, связанным с урбанизацией. И по объему (почти пятая часть книги), и по числу статей он самый крупный. Объясняется это сложностью и многоплановостью проблем, связанных с формированием нашей страны. И дело не только в том, что городов в России не хватает, особенно в восточных районах. Незавершенность урбанизации порождает целый ряд взаимосвязанных трудностей. Так, в статье Лаппо указано, что в России около 400 городов возникли менее 40 лет назад. И экономическая база, и качество городской среды, и образ жизни населения в таких молодых поселениях мало чем отличаются от того, что может предоставить сельская местность; по существу, городами они еще не стали. Проблемы “юношеского возраста” часто осложняются монофункциональностью. Центр всей жизни такого населенного пункта оказывается привязан к проходным единственного завода, фабрики или электростанции. Понятно, что даже от легких проблем на главном предприятии лихорадит весь город.

Специфической монофункциональностью обладают так называемые наукограды - принципиально новый тип города, появившийся в XX в. Они располагают уникальным научно-техническим потенциалом, что накладывает своеобразную печать даже на самые маленькие из них. Большинство наукоградов - центры прикладной науки, но это не мешает им быть местом притяжения интеллектуальной элиты. Проблемы монофункциональности приобретают в них своеобразный оттенок: даже если градообразующие центры представлены несколькими научно-исследовательскими институтами, узкая специализация работающих в них ученых превращает смену работы в смену профессии, тормозит научный рост.

Один из авторов и составителей сборника, Р.А.Попов (Фонд “Институт экономики города”) анализирует динамику урбанизированности в разных регионах России. Описывая только те ее стороны, которые имеют количественное выражение и связаны с процессами расселения (т.е. долю городского населения, среднюю заселенность маленьких городов и поселков, число больших городов), он выделяет восемь типов урбанизации и на их основе строит географическое деление страны. Однако число параметров, по которым выделяются указанные типы, приближается к двум десяткам, так что их характеристика получается чрезвычайно гибкой и насыщенной. Общие выводы статьи очевидны: урбанизация тем выше, чем богаче и населеннее регион; разница между европейской и азиатской частями России в настоящее время остается той же, что и в середине XX в., хотя внутри этих регионов степень урбанизированности по всем показателям постепенно сглаживается.

В статье О.И.Вендиной (Институт географии РАН) исследуется такой аспект влияния городов на экономическое развитие страны, как формирование полицентрической структуры хозяйства. Констатируя, что монополярная модель организации экономики, когда Москва является единственной вершиной хозяйственной и политической пирамиды, уже не удовлетворяет требованиям развития России, автор предлагает, по существу, собственную концепцию отечественной экономики. Рост хозяйственного обмена между важнейшими экономическими центрами, связанное с этим увеличение их роли в экономике страны свидетельствуют о том, что территориальная структура эволюционирует в сторону полицентризма. Однако центров макрорегионального влияния в стране явно недостаточно; их возникновению мешает, в частности, налоговая политика, когда существенную часть ресурсов федеральные власти перераспределяют в пользу регионов-аутсайдеров. Это мешает развитию не только экономических центров как полюсов роста, но и страны в целом. Равномерное заполнение городами всего российского пространства - задача и вовсе не реализуемая: для этого нет ни экономических, ни демографических условий. Крупные центры влияния все равно будут возникать там, где удачно сочетаются хозяйственные, финансовые и прочие возможности: на Урале, Северном Кавказе, в Поволжье или, в перспективе, на юге Приморья.

Четвертый раздел посвящен населению деревень. Внешне проблемы деревень могут показаться зеркальным отражением проблем городов, идет ли речь об урбанизации как причине депопуляции деревни или о трудностях ее жителей в связи с застоем в промышленности. На самом деле городское и сельское население никак нельзя уподобить половинкам песочных часов - процессы взаимовлияния здесь намного сложнее, а их последствия не только неочевидны, но часто труднопредсказуемы.

Демографические проблемы на селе анализируются в статье Т.Г.Нефедовой (Институт географии РАН). В 1990-е годы стала очевидной нерациональная организация сельского хозяйства. Если ранее, в конце советской эпохи, считалось, что в колхозах и совхозах существует острый дефицит рабочих рук, то теперь оказалось, что лишних работников буквально “некуда увольнять”: безработные на селе при ограниченных возможностях трудоустройства (особенно в глубинке) создают серьезные социальные проблемы, и это обстоятельство перевешивает убыточность их трудовой деятельности.

Миграция сельского населения - процесс сложный. Наряду с переездом в города идет стягивание жителей мелких деревень в большие села, а также в пригороды, причем не только крупных мегаполисов, но средних и мелких городов. Намечается тенденция переезда части состоятельных горожан в коттеджи, иногда довольно далеко от места постоянного проживания.

Однако важнее региональные различия. Вблизи Москвы, где плотность сельского населения одна из самых высоких в России, легко найти работу на одном из многочисленных агропредприятий или в самом городе. А вот на юге Черноземья, где сельское хозяйство тоже развивается успешно и поглощает много рабочих рук, рынок труда заполнен, поэтому найти работу нелегко. Разумеется, демографические и социальные различия между Нечерноземьем и Поволжьем, между полуопустевшими деревнями на периферии региона и пригородными селами намного глубже и многообразнее. В результате возникает мозаичная картина, где города, которых, как уже было сказано, не хватает даже в европейской части России, могут поднять сельское хозяйство. Впрочем, при нынешних способах ведения хозяйства число занятых в агросфере оказывается недостаточным, чтобы прокормить города.

Следующие три раздела книги посвящены миграциям населения - в пределах страны, внешним (эмиграции и иммиграции) и, наконец, принудительным миграциям и переселению - начиная со времен Первой мировой войны и до начала 1950-х годов. Мы здесь коснемся только тех статей, в которых анализируются современные процессы - в твердой уверенности, что депортации, насильственные перемещения людей внутри страны и за ее пределы к современной России уже не имеют отношения.

Миграционные потоки 1980-1990-х годов исследуются в статье Ж.А.Зайончковской (Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН). Напомним, что это был период зарождения и развития частного предпринимательства, начала политики открытых дверей. В стране появились факторы, до этого совершенно отсутствовавшие, и миграции быстро и четко отреагировали на них. Еще в 80-е годы число перемещавшихся внутри РСФСР и пересекавших ее границы отличалось необычайной стабильностью - годовые отклонения от средних показателей не превышали 8%. В течение следующего десятилетия движение населения стало неуклонно сокращаться - число прибывших упало с 6.6 млн чел. в 1989 г. до 2.65 млн в 2000 г., число убывших - с 6.2 до 2.4 млн чел. Сокращались и внешние (за пределы страны), и внутренние потоки.

При анализе миграционных связей России с бывшими республиками СССР первое, что бросается в глаза, - это почти трехкратное увеличение миграционного прироста (разницы между числом прибывших и выбывших) - с 1.4 млн чел. в 1980-1988 гг. до 4.2 млн чел. в 1989-1998 гг. Среди анализируемых миграционных потоков большой интерес представляют данные о беженцах и вынужденных переселенцах. Их учет, начавшийся в 1992 г., отражает не только привлекательность нашей страны для мигрантов, но и степень неблагополучия в других странах. Доля мигрантов из стран СНГ, указавших причиной выезда обострение межнациональных отношений, упала с 13.6% в 1998 г. до 9.3% в 2000 г.

Автор статьи отмечает большие сложности с учетом самого массового потока мигрантов - едущих на заработки. Большая часть таких поездок либо не регистрируется (это характерно для миграций в пределах СНГ), либо совершается под маской зарубежного туризма. Единовременное количество трудовых мигрантов в России Зайончковская оценивает в 3 млн чел. Россиян, выехавших на заработки в страны СНГ, по ее данным, - 3-3.5 млн, в дальнее зарубежье - 1.5-2 млн. А по официальным документам, в 2000 г. в России трудилось всего 213 тыс. иностранных работников.

Сложную картину внутрироссийских миграций анализирует Н.В.Мкртчян (Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН). На фоне сокращения этих потоков в Центральном, Приволжском и Южном федеральных округах количество внутренних мигрантов в 1991-2000 гг. увеличилось более чем на 1 млн чел.; все остальные округа только теряли население. Анализ двусторонних миграционных связей на уровне регионов позволяет выделить основные направления перераспределения населения.

Заканчивая обзор этого разностороннего коллективного труда, хочется отметить его богатую фактическую базу. Помимо многочисленных таблиц внутри самих статей, книга включает 12 приложений в виде многостраничных таблиц. Те в свою очередь содержат статистические материалы, послужившие основой большинства работ и имеющие огромное самостоятельное значение. Еще одно приложение, или “Post scriptum”, посвящено количественным итогам Всероссийской переписи населения 2002 г., приведены также сведения о ее подготовке, проведении и методиках обработки данных.

НОВЫЕ КНИГИ

Охрана природы

Н.В.Паклина, М.К.Позднякова, Н.Н.Спасская. РЕИНТРОДУКЦИЯ И РАССЕЛЕНИЕ В ПРИРОДЕ ЛОШАДИ ПРЖЕВАЛЬСКОГО: Научно-практические рекомендации. М.: Т-во науч. изд. КМК, 2005. 72 с.

О трагической судьбе лошади Пржевальского (Equus przewalskii), полностью исчезнувшей в дикой природе и чудом сохранившейся в зоопарках, хорошо известно. Много писалось и о необходимости ее реинтродукции - возвращении в природу, в пределы исторического ареала этого вида. Но подобная задача только на первый взгляд может показаться простой. Где проходят границы исторического ареала вида? Всегда ли лошадь Пржевальского обитала только в Джунгарской Гоби? Степное это животное или пустынное? Что позволяло степному виду в течение длительного времени существовать в Джунгарской Гоби? Возможно ли восстановление вида в природе, или его вымирание обусловлено необратимыми процессами эволюции? Этим вопросам посвящен первый раздел книги.

Во второй части книги, посвященной практическим рекомендациям по реинтродукции, цитируются немногочисленные публикации о четырех проводимых экспериментах: на Хустайн-Нуру и в Тахийн-Тал (Монголия), в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС (Украина) и в экоцентре “Джейран” (Узбекистан).

Пока ученые разрабатывают научные программы и ведут поиск мест, отвечающих целям реинтродукции, ограниченные территории зоопарков и даже парков полувольного разведения уже не могут вместить растущее поголовье лошадей Пржевальского, что и вынуждает владельцев соглашаться на любые условия.

С 1992 г. лошадей Пржевальского стали завозить как на территории, расположенные в пределах исторического ареала вида, так и в места, совершенно непригодные для целей реинтродукции. Из-за поспешности и научной неподготовленности ошибки совершались практически на всех этапах (особенно при транспортировке), что повлекло за собой недопустимо высокую смертность животных редчайшего вида.

Авторы книги искренне надеются, что указание на допущенные ошибки позволит избежать их повторения в будущем. Они считают, что главной задачей проектов должно оставаться сохранение каждого уникального представителя этого редкого вида. Подмена ее другими целями и задачами, а тем более проведение опасных экспериментов над животными, находящимися под угрозой исчезновения, по крайней мере несвоевременны.

Геофизика. Гидрология

Б.В.Левин, М.А.Носов. ФИЗИКА ЦУНАМИ И РОДСТВЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ В ОКЕАНЕ. М.: Янус-К, 2005. 360 с.

После Суматринского землетрясения 26 декабря 2004 г. и последовавшего за ним катастрофического по последствиям цунами и у общественности, и в научных кругах, естественно, возрос интерес к этому нечастому, но весьма своеобразному и губительному для многих прибрежных районов Земли явлению.

В книге подробно изложены существующие представления о цунами, моретрясениях и сопровождающих их явлениях. Даются основные понятия, шкалы, феноменология; рассматриваются все известные к настоящему времени причины, такие как подвижки по разломам на морском дне, вулканические извержения, падение метеоритных тел в океан, а также особые атмосферные явления.

Особое внимание авторы уделили физической сущности и механизмам генерации цунами, как они распознаются в настоящее время. Даются также базовые представления о распространении этих необычных волн в открытом океане и при подходе к берегам. Отдельно характеризуются нелинейные эффекты в эпицентральных зонах подводных землетрясений. Авторы в изложении проблем основываются не только на натурных наблюдениях, но используют также результаты математического и лабораторного моделирования, что дает основу для современных представлений. Обширный список использованной отечественной и зарубежной литературы способствует принятию книги как издания фундаментального.

Можно не сомневаться в том, что книга будет востребована специалистами, исследователями смежных дисциплин и интересующимися сложным для познания явлением цунами и цунамиподобных возмущений водной среды.

Культурология

В.Ф.Райан. БАНЯ В ПОЛНОЧЬ: Исторический обзор магии и гаданий в России. Пер. с англ.; Отв. ред. А.В.Чернецов. М.: Новое литературное обозрение, 2006. 720 с.

История магии и гаданий в России с научной точки зрения долгое время практически не разрабатывалась, однако эта книга опирается не только на исторические материалы, но также отчасти и на российскую исследовательскую традицию. Магические и прогностические тексты профессионально изучались отечественными учеными во второй половине XIX - начале XX в. Капитальные труды и работы таких крупных исследователей, как М.Н.Сперанский и В.Н.Перетц, публикации Н.Я.Новомбергского, посвященные ведовским процессам, свидетельствуют о том, что данное научное направление в России находилось на пути к масштабным обобщениям.

К сожалению, не до конца поддающиеся рациональному объяснению пути идеологического давления на развитие научной мысли в советскую эпоху были поистине неисповедимы. Крестьянский, фольклорный аспект народных верований еще оставался более или менее терпимым в академических исследованиях; говорили об антифеодальной сущности религиозных движений, о народной утопии. А вот магические и прогностические рукописные тексты, следственные материалы по религиозным преступлениям по иронии судьбы попали в своеобразный круг тем, запрещенных советской цензурой.

Вильям Фрэнсис Райан - известный филолог-славист, член Британской Академии, президент Общества фольклористов, знаток русского языка и средневековых рукописей. Книга представляет собой фундаментальное исследование глубинных корней русской культуры. Это не имеющий аналога обширный свод русских народных верований и суеверий, магии, колдовства и гаданий. Здесь же представлен и широкий круг европейских аналогий - балканских, греческих, скандинавских, англосаксонских.