ПРИРОДА
1998
[1 [2 [3 [4 [5] [6 [7 [8 [9 [10 [11 [12

Новости науки
.
Химия
.
Новая профессия фуллеренов
.
Для казавшихся еще недавно столь экзотическими фуллеренов, молекулы которых похожи на футбольные мячи, открываются все новые сферы применения. Одна из них - использование фуллеренов в качестве материала для электродов в химических источниках тока, в частности - щелочных аккумуляторах.

Необходимое условие работы электрохимической ячейки аккумулятора - обратимость электродных процессов окисления-восстановления. Недавно была доказана обратимость реакции гидрирования фуллерена C60 в щелочной среде (водные 30%-е растворы гидроксида калия):

C60 + xH2O + xe- ----> C60Hx + xOH- .

Катодный потенциал восстановления C60 относительно хлоросеребряного электрода равен -1.4 В.

Обратимость и приемлемая величина окислительно-восстановительного потенциала гидрирования этого фуллерена доказывают возможность его использования в конструкциях щелочных аккумуляторов, обладающих меньшими размерами и большей надежностью, чем широко известные кислотные свинцовые аккумуляторы.
.

Ж.Г.Василенко, кандидат химических наук
Москва
Химия атмосферы
.
Газовый состав атмосферы над Центральной Африкой
.
В конце 1996 г. международная группа специалистов из США, Франции, Италии, Центрально-Африканской Республики (ЦАР) и Конго провела исследования состава атмосферы над Центральной Африкой с целью выявить газы, поступающие в результате антропогенных воздействий и в ходе биологических процессов.

В распоряжении группы имелись наземные и смонтированные на мачтах приборы для отбора проб воздуха, а также самолет-лаборатория. Анализ проводился в местах выжигания лесов (в пограничной зоне между влажными тропическими лесами и саванной). Исследования начались 10 ноября 1996 г. и вошли составной частью в программу "Эксперимент по изучению региональных источников и стоков оксидантов" ("The Experiment for Regional Sources and Sinks of Oxidants" - EXPRESSO). Руководителем программы стал Национальный центр атмосферных исследований США при участии Университета Поля Сабатье в Тулузе (Франция), Браззавильского университета (Конго) и Французского института научных исследований по развитию сотрудничества.

Поскольку Африка занимает обширную территорию экваториального пояса Земли, она оказывает мощное воздействие на химический состав атмосферы не только тропической зоны, но и всей воздушной оболочки планеты. Ежегодно осенью и зимой в Африке выжигают большие массивы лесов и саванн для увеличения площади сельскохозяйственных угодий и освоения новых территорий. При пожарах в атмосферу поступают огромные количества оксидов азота и углерода. Под действием солнечного света образуются озон и смогообразующие соединения. Нередко их концентрация близка к выбросам в атмосферу крупного промышленного центра. На космических снимках иногда отмечают "плюмажи" озона, распространяющиеся через Атлантику к берегам Южной Америки.

Исследования в Африке велись во всей переходной зоне между саванной и влажными тропическими лесами. Эта зона простирается от северо-востока ЦАР (приблизительно 8o с.ш.) к южной части Конго (вдоль 2o с.ш.). Осенние работы были развернуты в двух "точках": во влажном тропическом лесу у границы Национального парка Конго "Ноабале-Ндоки" и в переходной зоне между саванной и влажным тропическим лесом вблизи г.Банги, столицы ЦАР. Материалы по химии атмосферы, собранные по программе EXPRESSO в этих "точках", наряду с банком метеорологических наблюдений по всему исследованному району составляют основу для изучения физико-химических процессов воздействия продуктов горения тропических лесов и саванны на атмосферу.
.

Bulletin of the American Meteorological Society. 1996. V.77. N 12. P.2980 - 2981 (США).
Планетология
.
Откуда все-таки вода?
.
По-прежнему предметом дискуссий среди ученых служит происхождение влаги на Земле. В начале 1997 г. астроном Л.А.Франк (L.A.Frank; Университет штата Айова, Айова-Сити, США) выступил с оригинальной гипотезой: в атмосферу нашей планеты ежесуточно вторгаются тысячи ледяных комет величиной с дом, которые в результате трения полностью тают, поставляя на Землю воду. Малые размеры и невысокая плотность не позволяют астрономам наблюдать такие небесные тела.

С опровержением этой гипотезы на конференции Отделения наук о планетах Американского астрономического общества (Кембридж, август 1997 г.) выступили Р.Майер, Т.Оуэн и Д.Джюит (R.Meier, T.Owen, D.Jeweitt; Гавайский университет, Гонолулу, США). Используя работающий в субмиллиметровом радиодиапазоне Телескоп им.Максвелла, установленный на вершине горы Мауна-Кеа (Гавайи), они измерили содержание дейтерия (тяжелый изотоп водорода) и обычного водорода в теле кометы Хейла-Боппа. Оказалось, что соотношение этих изотопов составляет 0.0003, т.е. имеет примерно ту же величину, какую другие исследователи установили для знаменитых комет Галлея и Хиакутаке. Но влага на всех этих телах резко отличается от вод Мирового океана: в ней отношение дейтерия к обычному водороду вдвое выше. Таким образом, по заключению названных специалистов, можно считать доказанным, что по крайней мере эти кометы (диаметры которых не превышают нескольких километров) источником воды на Земле не являются.

Франк, автор поставленной под сомнение гипотезы, возражает против такого вывода: кометы, которые в состоянии поставлять влагу, значительно меньше по размерам и могут иметь иной химический состав. Соотношение дейтерия и обычного водорода в них еще никем не было измерено, а содержание пылевых частиц и натрия, как недавно установлено, явно меньше, чем в теле типичных километровых комет.
.

Science News. 1997. V.152. N 7. P.107 (США).
Планетология
.
Загадки Каллисто
.
Уже почти 20 лет назад автоматическая межпланетная станция "Вояджер" прошла вблизи Каллисто - самого внешнего из четырех крупных, галилеевых спутников Юпитера. И все эти годы, опираясь на снимки "Вояджера", ученые были убеждены: поверхность Каллисто, подобно Луне, испещрена многочисленными, перекрывающими друг друга кратерами самых разных размеров. Неподдельное изумление специалистов вызвали новые изображения Каллисто, которые были получены в начале 1997 г. с космического аппарата "Галилео". На этих фотографиях, полученных с высоким разрешением, видно, что крупных кратеров, действительно, много, зато совсем редко встречаются те, диаметр которых меньше 100 м.

Этот неожиданный факт отметил на Конференции по изучению Луны и планет (март 1997 г., Хьюстон) К.Р.Чепмен (C.R.Chapman; Юго-Западный исследовательский институт, штат Колорадо, Боулдер). Учитывая, что бомбардировка Каллисто кометами и астероидами должна была бы порождать кратеры всевозможных размеров, это открытие кажется странным. Более того, Каллисто, как и Луна, считается геологически мертвым телом на протяжении уже более 3 млрд лет. Там не должны происходить вулканические процессы, способные затягивать небесные "раны". Непонятно, почему кратеры размером в средний дом исчезают там, по-видимому, за десятки миллионов лет.

У Каллисто замечена еще одна странность: крупные обломки породы иной раз смещаются на несколько километров, по пути перекрывая и выравнивая большие участки пересеченного рельефа. На других спутниках Юпитера, также покрытых в основном льдом, это не наблюдается. Любопытно, что обломки не просто скатываются вниз по склонам, а иной раз проходят значительный путь по равнине. Ни воды, ни атмосферы, которые могли бы способствовать таким перемещениям, на Каллисто нет.

Разумеется, следует иметь в виду, что пока "Галилео" охватил съемкой (хотя и подробной) очень небольшую часть поверхности Каллисто. Не исключено, что в других областях число мелких кратеров окажется "нормальным". Юпитерианская миссия "Галилео", начатая в декабре 1995 г., должна была завершиться к декабрю 1997 г., однако, учитывая ее успешный характер, руководство НАСА решило продлить срок экспедиции еще на два года.
..

Science News. 1997. V.151. N 13. P.194 (США).
Астрономия
.
А была ли планета?
.
В 1995 г., впервые после долгих поисков, была обнаружена планета, находящаяся вне Солнечной системы. Ее первооткрыватели - М.Майор и Д.Келоз (M.Mayor, D.Queloz; Женевская обсерватория, Швейцария) - увидеть эту планету, разумеется, не могли: уж слишком далеко от Земли находится звезда 51 в созвездии Пегаса, вокруг которой та вращается. Но о существовании планеты говорили периодические смещения линий в спектре звезды. Можно было заключить, что это вызвано периодическим перемещением самой звезды под действием притяжения обращающейся вокруг нее (примерно за четверо земных суток) гипотетической планеты, по массе близкой к Юпитеру.

Ободренные открытием, некоторые астрономы обнаружили еще семь-восемь кандидатов в такие отдаленные планеты. Но в феврале 1997 г. прозвучал отрезвляющий голос Д.Грея (D.Grey; Университет Западного Онтарио, Канада), который утверждал, что колебания в спектре излучения 51 Пегаса вызываются ее собственными, внутренними причинами, а отнюдь не притяжением гипотетического постороннего тела. Грею удалось собрать наблюдательные данные, содержащие значительно больше мелких деталей, чем располагали швейцарские ученые. В результате он сделал вывод, что спектральные линии меняют не только положение, но и свою форму. Причем как раз с той же периодичностью, которую наблюдали Келоз и Майор. А этого следует ожидать в том случае, если движется не сама звезда, а колышется, то вздымаясь, то опускаясь, ее поверхность.

Возражая скептику, первооткрыватели (если они действительно таковыми являются) настаивают на том, что данные Грея не обязательно "отменяют" существование планеты: если колеблется поверхность звезды, значит, должна изменяться и ее яркость. Но 51 Пегаса светит достаточно стационарно.

Неясно также, почему колебания этой звезды должны происходить с периодичностью около четырех сут.: 51 Пегаса считается "близнецом" Солнца, а его поверхность колеблется значительно чаще. Спор пока не разрешен. Но он заставляет энтузиастов, "наоткрывавших" за последние два года чуть ли не с десяток планет, проявить большую осторожность и заново проверить свои данные. В частности, ждет объяснения тот странный факт, что и гипотетическая планета при 51 Пегаса, и некоторые ее собратья, якобы обнаруженные у других звезд, расположены слишком близко к своим звездам. В Солнечной системе ничего подобного не наблюдается...
.

Nature. 27 February 1997. V.385. N 6619. P.795 (Великобритания).
Астрофизика
.
Углеродная "луковица" в космосе?
.
Более 30 лет назад астрофизики обнаружили, что межзвездные пылевые облака поглощают ультрафиолетовое излучение далеких звезд в необычайно широкой полосе - в области спектра вблизи 217 нм. Какие вещества могут быть за это ответственны? Подходящими кандидатами называли нафталин, графит и мелкие фуллерены, например C60. Однако ни одно из них полностью не отвечало характеру поглощения.

В конце 1997 г. ответ предложили бельгийские ученые, возглавляемые астрохимиком Л.Энрардом (L.Henrard; Университетский колледж Нотр-Дам де ла Пэ, Намюр). По их представлениям, адекватный характер поглощения света должны проявлять большие фуллерены (C60, C240, C540 и т.д.), покрытые льдом. В таких "углеродных луковицах" при не слишком больших размерах (менее 20 нм) слабосвязанные электроны имеют колебательные уровни, отвечающие переходам в УФ-области спектра. Поэтому пылевые облака из таких "луковиц" могли бы активно "глотать" ультрафиолет.

Ученые полагают, что подобные экзотические молекулы рождаются в атмосферах звезд и поначалу имеют структуру алмаза. Позже, уже в космическом пространстве, эти гипотетические "луковицы" обрастают водяной "шубой". Впрочем, в лабораторных условиях аналогичный процесс уже не нов: здесь для этого достаточно довести миниалмаз до температуры около 1000o С.

Ознакомившись с работой бельгийских ученых, Т.Вдовяк (T.Wdowiak; Университет штата Алабама, Бирмингем, США) заметил, что для подтверждения гипотезы необходимо сначала обнаружить существование фуллеренов в космосе. Он полагает, что в действительности необычное поглощение вызывается скоплениями крупных молекул нафталиноподобных веществ.
.

The Astrophysical Journal. 1997. V.487. P.719, 976 (США).
Космология. Техника
.
К истокам Вселенной
.
В лаборатории Колорадского университета в Боулдере (США) создается принципиально новый ультрафиолетовый детектор - спектрометр для изучения происхождения Вселенной (Cosmic Origins Spectrometer - COS). В 2002 г. его предстоит установить на борту Космического телескопа им.Хаббла. Чувствительность нового спектрометра в 20 раз выше, чем у аналогичного инструмента, который с начала 1997 г. уже работает на борту этого спутника Земли.

С помощью COS астрономы будут наблюдать те области Вселенной, которые удалены от нас во времени на 10 млрд лет. Иначе говоря, они смогут "заглянуть" в ту далекую эпоху, когда шел процесс образования галактик, помогут в изучении истории их возникновения из первичных шарообразных скоплений раскаленных газов. Ученые также надеются зафиксировать ультрафиолетовое излучение, которое порождали высокотемпературные ионы гелия, захватывая первые в их "жизни" электроны. Если все эти надежды сбудутся, мы сможем дальше проникнуть в разгадку того, "как началось все-все на свете".
.

New Scientist. 1997. V.155. N 2096. P.19 (Великобритания).
Палеонтология
.
Виноват ли астероид?
.
Сотрудники Музея естественной истории в Лондоне во главе с Н.Маклеодом (N.Macleod), изучая, какие изменения в составе популяций широкого круга растений и животных происходили в конце мелового периода (около 65 млн лет назад), установили, что нескольких видовых групп изменения вообще не коснулись, другие группы сокращались весьма постепенно, и лишь одноклеточные морские организмы вымерли внезапно и резко вслед за известным падением астероида у берегов п-ова Юкатан, в районе современного Мексиканского залива. Свидетельств всеобщей массовой катастрофы, якобы связанной с этим падением, исследователи не нашли. Они полагают, что вымирание видов было вызвано изменениями природной среды их обитания: снижением уровня Мирового океана на 100 м, глобальным усилением вулканической активности, когда только на территории современного Индостана в атмосферу были выброшены гигантские массы изверженных частиц. Падение же астероида, по их мнению, привело к смерти сравнительно немногих представителей фауны и флоры, но не целых видов и родов. Что касается дальних "родственников" нынешних головоногих моллюсков - аммонитов, которые насчитывали около 1500 видов, быстро сменявших друг друга во времени, то они, судя по всему, начали вымирать еще за 11 млн лет до того, как исчезли окончательно.

Утверждения группы Маклеода вызвали дискуссию. Ч.Маршалл (C.Marshall; Университет штата Калифорния, Лос-Анджелес, США) настаивает, что имеются убедительные свидетельства вымирания к концу мелового периода от четверти до половины всех видов аммонитов, населявших современное побережье Франции и Испании. Другие специалисты признают, что некоторые виды, действительно, вымирали еще до падения астероида.

Палеонтолог Д.Фастовски (D.Fastovsky; Университет штата Род-Айленд, Кингстон), изучающий эволюцию динозавров, полностью исключает массовое исчезновение этих животных до столкновения планеты с небесным телом. Он указывает, что Маклеод не принял во внимание ограниченность имеющихся ископаемых свидетельств. Среди остатков динозавров, существовавших в последние 10 млн лет мелового периода, единственный достаточно полный комплект найден в западной части Северной Америки и в основном охватывает лишь завершающие 2 млн лет. Другие же ископаемые свидетельства просто не сохранились, тем самым как бы сокращая видовое разнообразие. Дискуссия продолжается.
.

Journal of the Geological Society. 1997. V.153. P.265 (США).
Палеонтология
.
"Молекулярные часы" птиц
.
Если считать, что динозавры действительно погибли 65 млн лет назад из-за падения гигантского астероида, то вместе с ними должны были погибнуть и древние птицы, и млекопитающие, а развитие современных видов - начаться позднее. Однако, по мнению специалиста по молекулярной эволюции А.Купера (A.Cooper; Оксфордский университет, Англия) и биолога Д.Пенни (D.Penny; Массачесетсский университет, Новая Зеландия), по крайней мере 21 отряд птиц катастрофу пережили.

Исследователи использовали различия в ДНК у современных птиц из 16 отрядов как молекулярные часы, определяющие возраст каждой родословной. Взяв небольшие фрагменты митохондриальных генов (600 пар оснований), авторы оценили различия в одном и том же участке гена у родственных птиц (например, между нанду и страусом, гагарой и буревестником). Для датировки исследовались наиболее ранние ископаемые остатки каждой пары. Например, самые древние остатки нанду имеют возраст 60 млн лет, следовательно, считают авторы, должно пройти не менее 60 млн лет, чтобы накопилось 57 мутаций, отличающих гены страуса и нанду. Затем частоты мутаций были усреднены на парах нанду - страус, гагары - буревестники. Подсчитав дополнительные мутации между двумя парами и оценив значение средних частот мутаций в 1% за 1 млн лет, исследователи пришли к заключению, что общий предок всех четырех видов птиц должен был жить более 98 млн лет назад, т.е. за 30 млн лет до предполагаемой катастрофы.

Поскольку "молекулярные часы" были откалиброваны по ископаемым остаткам, остается большой простор для разногласий среди специалистов. Орнитолог А.Федучия (A.Feduccia; Университет Северной Каролины, США) указал, что идентификация остатков возрастом 70 млн лет сомнительна. Палеонтолог Л.Киаппе (L.Chiappe; Американский музей естественной истории), напротив, полагает, что датировка по ископаемым остаткам вполне приемлема. Того же мнения придерживается специалист по молекулярной эволюции С.Пеэбо (S.Paabo; Мюнхенский университет, Германия).

Если полученные выводы подтвердятся, они потребуют кардинального изменения всего написанного в учебниках по историческому развитию класса птиц.
.

Science Online
Палеоклиматология
.
Донные осадки океана о ледниковых периодах
.
Климатологи до сих пор считали, что температура поверхностных тропических вод Мирового океана оставалась постоянной в ледниковые периоды. Однако американские и французские исследователи, изучая изотопный состав и соотношение изотопов Sr/Ca в образцах ископаемых кораллов архипелага Новые Гебриды (Вануату; 16o ю.ш., 168o в.д.), обнаружили, что в конце последнего ледникового периода температура поверхности океана была почти на 6.5o С ниже современной. Затем, в связи с таянием ледников, в течение почти 1500 лет происходило потепление вод. Эти выводы хорошо согласуются с результатами расчетов по модели оледенения Земли, разработанной группой специалистов НАСА и отдела палеоклиматологии (Боулдер, США). Однако французские исследователи считают, что понижение температуры тропических вод составило лишь 3o С. Эта величина получена при анализе проб донных осадков, взятых в Индийском океане. В них были обнаружены алькеноны - соединения, образующиеся в процессе фотосинтеза некоторых видов фитопланктона, очень чувствительных к колебаниям температуры воды. Специалисты полагают, что оценить продолжительность ледниковых периодов на Земле скорее всего помогут исследования донных осадков в тропической области океана.
.
La Recherche. 1997. N 297. P.19 (Франция).
География
.
Тибетский ледник о палеоклимате тропиков
.
Колонка льда длиной 308 м, извлеченная из толщи ледника на Тибетском нагорье, содержит интересную информацию о колебаниях тропического и субтропического климата на протяжении последних 130 тыс. лет. Для низких широт Земли такой материал получен впервые.

Анализ газовых пузырьков в колонке льда показал, что тропический климат испытывал более резкие колебания, чем климат полярных широт, причем характерное время колебаний - около 23 тыс. лет - близко к периоду прецессии земной оси. Это подтверждает ранее высказываемые соображения о влиянии прецессии на климат планеты. Установлено также, что в теплые и влажные климатические периоды увеличивалось содержание метана - одного из парниковых газов.

Удалось определить, что последнему значительному периоду потепления в тропиках предшествовали 3300 лет потепления Гренландии.

Этот тибетский ледник, расположенный на высоте 6000 м, содержит, надо полагать, обширную информацию для аналитических исследований, поскольку возраст льда у его основания оценивается в 500 тыс. лет.
.

La Recherche. 1997. N 302. P.19 (Франция).
Метеорология. Охрана окружающей среды
.
Пыль Сахары "нарушает" американские законы

На конференции Американского геофизического союза (июнь 1997 г., Балтимор) метеоролог Дж.М.Просперо (J.M.Prospero; Майамский университет, штат Флорида, США) изложил результаты измерений загрязненности атмосферы над Атлантическим побережьем США, у штата Флорида, которые он проводит начиная с 1974 г.

Ежесуточные наблюдения на одном из островков у самого берега центральной Флориды показали: летом, когда в Сахаре дуют сильные восточные ветры, вздымающие тучи песка, содержание мелких пылевых частиц в воздушном пространстве над Флоридой резко возрастает; в месяцы, когда африканская пыль отсутствует, количество пылевых частиц составляет здесь всего несколько микрограммов в 1 м3 воздуха, но если в Африке возникают пыльные бури, оно может достигать 50 и даже 100 мкг. Отличить частицы африканского происхождения позволяют космические снимки, на которых видно движение пыльной бури через Атлантический океан. Кроме того, эта пыль имеет характерную красновато-коричневую окраску.

Существующие в США законы устанавливают пределы для содержания в атмосфере частиц диаметром менее 10 мкм. В случае его превышения власти штата должны принимать соответствующие меры (иначе рискуют лишиться некоторых федеральных субсидий).

Недавно Управление защиты окружающей среды США выступило с предложением ввести новое ограничение - для частиц диаметром менее 2.5 мкм. При утверждении этих правил примерно половина пылевых частиц африканского происхождения окажется "нарушителем" закона, так что Флорида, а возможно, и другие штаты встанут перед угрозой административных мер.

Сейчас обсуждаются поправки к правилам, которые предоставили бы штатам льготы в случаях вулканических извержений, крупных лесных пожаров и т.п. Воздействие далекой Сахары в этих поправках пока не рассматривалось.
.

Science News. 1997. V. 151. N 24. P.373 (США).
Климатология
.
Почему потепление отстает от прогноза?
.
В последние годы специалисты отмечают: большинство метеорологических и климатологических прогнозов глобального потепления дают завышенные показатели - средние температуры Земли растут намного медленнее.

Объяснение систематическому расхождению предложили Р.Сигер, М.Кейн и С.Зебиак (R.Seager, M.Cane, S.Zebiak; Лаборатория по изучению Земли им.Ламонта и Доэрти при Колумбийском университете, Палисейдс, штат Нью-Йорк, США). Кейн и Зебиак известны тем, что первыми построили статистическую модель, правильно предсказавшую явление Эль-Ниньо - Южная осцилляция (периодически повторяющееся катастрофическое потепление вод в центральной и восточной частях Тихого океана и атмосферы над ними). Теперь они обратили особое внимание на взаимодействие крупных воздушных масс с поверхностью Мирового океана.

Построив математическую модель экваториальной части Тихого океана при искусственно вызванном потеплении, они выяснили, что в этих условиях система ветров и течений начинает активно охлаждать восточную часть океана. В обычной обстановке восток экваториального тихоокеанского региона отличается более холодной погодой, чем запад. Это связано с пассатами, которые смещают теплые поверхностные воды в сторону Индонезии и вызывают подъем глубинных холодных вод у восточных берегов Тихого океана.

Полученные на компьютерной модели данные Кейна и его коллег говорят о том, что антропогенное потепление усиливает пассаты и апвеллинг (подъем глубинных вод к поверхности) на востоке акватории. Похолодание вод в восточной части Тихого океана в состоянии замедлить скорость глобального потепления на 22%, что отвечает реальным результатам метеорологических и океанологических наблюдений. Правильность заключений М.Кейна подтверждает динамика температур поверхности моря за последнее столетие. Все это время в восточной акватории Тихого океана вблизи экватора шло слабое похолодание, тогда как средняя температура в глобальных масштабах за этот период повысилась. В то же время масштабные модели, обычно используемые для изучения климата в целом, обладают недостаточной разрешающей способностью, чтобы правильно воспроизводить климатические процессы в отдельных океанах.

Процессы, происходящие в системе циркуляции Тихого океана, отражаются на огромных расстояниях. В среднем глобальные температуры были существенно ниже в те годы (например, в 1966 г.), когда явление апвеллинга в восточной части Тихого океана достигало наибольшей интенсивности. Авторы полагают ошибочной традиционную точку зрения многих климатологов считать Мировой океан лишь пассивным "поглотителем" процессов, происходящих над ним.
.

Science. 1997. V.275. N 5301. P.957;
Science News. V.151. N 10. P.148 (США).
Океанология. Климатология
.
Исчезают ли плавучие льды Антарктики?
.
Многие океанологи и климатологи считают, что площадь плавучих льдов вблизи Антарктиды в настоящее время остается постоянной. Однако ихтиолог Б.де ла Маре (B. de la Mare; Управление по изучению Антарктиды, Хобарт, штат Тасмания, Австралия), используя обширные архивы китобойного промысла, пришел к иному выводу.

Начиная с 20-х годов и по 1987 г. (когда был установлен международный мораторий на добычу китов) моряки направляли в Бюро китобойного промысла (Сандерфьорд, Норвегия) отчеты о добыче и своем ежесуточном местонахождении. По мнению исследователя, эти же данные могут содержать информацию о расположении паковых льдов в акваториях Южного океана.

Анализ всего массива данных привел к неожиданному результату: оказалось, что примерно за 15 лет, с конца 50-х годов, площадь, занимаемая в этом регионе плавучими льдами, резко сократилась.

В 1931 - 1957 гг. британские и норвежские китобойные флотилии промышляли горбачей, малых полосатиков и голубых китов у самой кромки плавучих льдов. Когда их численность значительно упала, флотилии сместились к северу, где водился сейвал. Когда же и сейвалов осталось немного (в 1972 г.), флотилии вернулись к кромке льдов добывать малых полосатиков. Из записей в судовых жураналах видно, что каждый год, по мере таяния льдов, суда медленно перемещались к югу, а с наступлением южной полярной осени и зимы возвращались в прежние широты. Таким образом были зафиксированы наиболее южные точки, совпадающие с кромкой льда, в каждый из отрезков времени между 1931 и 1957, 1972 и 1987 гг.

Для проверки своей гипотезы ученый сопоставил обстоятельства китобойного промысла с целенаправленными наблюдениями за плавучими льдами, выполнявшимися с борта судов, а после 1973 г. - и с помощью искусственных спутников Земли. Результаты (независимо от времени, места охоты и вида китов) почти совпадали. Затем исследователь проанализировал сведения о промысле китов в самых южных акваториях, что позволило ему судить о границе плавучих льдов южным полярным летом.

Он установил, что в период с 1931 по 1954 г. летнее отступание льдов наблюдалось примерно до одних и тех же широт (в среднем до 61.5o ю.ш.). После 1957 г. граница льдов заметно перемещалась на север, но когда китобойный флот в 1972 г. вернулся, летняя кромка льдов оказалась южнее - примерно на 64.3o ю.ш. Это соответствует сокращению площади ледового покрова океана, омывающего Антарктиду, на 6.65 млн км2, т.е. примерно на четверть.

Так как ледовый покров сильно снижает поток тепловой энергии из океана в атмосферу, сокращение его площади должно приводить к существенным климатическим изменениям в глобальных масштабах. Кроме того, в процессе таяния льда морская вода распресняется. Более пресные воды погружаются на глубину и увлекают за собой массу CO2. Происходят изменения и в характере морских течений, что также не проходит бесследно для климатических процессов.

Причины, по которым произошло уменьшение площади плавучих льдов в Южном океане, остаются неясными. Р.Ньюсон (R.Newson), специалист по моделированию климата, один из руководителей Программы ООН по изучению мирового климата, выразил удивление тем, что таяние льда происходит в условиях, когда потепление атмосферы столь незначительно. Здесь возможна связь с неизвестными нам изменениями в океанической циркуляции вод.
.

Nature. 4 September 1997. V.389. N 6646. P.57 (Великобритания).
Вулканология
.
Извержение не будет неожиданным
.
На территории штата Аляска находится более 80 действующих вулканов, многие из них - на Алеутских о-вах. Если раньше их извержения не представляли особой угрозы из-за слабой заселенности региона, то теперь численность его жителей существенно возросла, и, кроме того, над Аляской стали проходить важнейшие и очень напряженные линии гражданской авиации. Ежесуточно над вулканами штата пролетают более 10 тыс. пассажиров, а при извержениях в атмосферу выбрасываются миллионы тонн пепла, который резко снижает видимость и может повредить реактивные двигатели самолетов. Поэтому специалисты ищут надежные способы прогноза вулканической активности и ее мониторинга в ходе уже начавшегося извержения. В отличие от землетрясений, которые чаще всего происходят без явных предвестников, извержения обычно дают о себе знать заблаговременно - от нескольких часов до нескольких месяцев.

Под руководством главного сейсмолога штата Аляска Р.Хансена (R.Hansen) К.Линдквист и Дж.Бенуа (K.Lindquist, J.Benua; Геофизический институт при Аляскинском университете, Фэрбенкс, США) создали прибор "Iceworm" ("Ледяной червь"), который регистрирует вибрацию почвы и подземные шумы на фоне ветра и морского волнения, а также сейсмические сигналы, связанные с движениями магмы в вулканическом очаге, которые нередко предшествуют началу извержения.

Зарегистрированная почти в реальном времени информация на месте обрабатывается с помощью компьютера и автоматически передается в Аляскинскую вулканологическую обсерваторию, где принимается решение о целесообразности объявления тревоги той или иной степени.

В 1996 г. "Iceworm" был опробован при извержении вулкана Павлова (п-ов Аляска). Благодаря прибору своевременно были объявлены "красные тревоги" и через Федеральное авиационное управление США изменены маршруты самолетов, проходившие в опасной близости от столбов вулканического пепла. Вулканы Аляски принадлежат в основном к взрывному типу, а такая активность особенно опасна.
.

Geophysical Institute Quarterly. 1997. V.14. N 3. P.1 (США).
Геофизика
.
Связь штормов с извержениями вулканов
.
Статистический анализ времени формирования штормовой погоды в Эдинбурге (Шотландия), известном сильными ветрами, провели Э.Доусон (A.Dawson; Университет в Ковентри, Англия) и К.Хики (K.Hickey; Колледж св.Патрика в Мейнуте, Ирландия). Сопоставление метеорологических архивов 1770 - 1988 гг. с данными глобальной вулканической активности позволило сделать неожиданный вывод: наиболее сильные зимние бури в шотландской столице случаются вслед за катастрофическими извержениями вулканов, расположенных в тропической зоне. Это касается по крайней мере трех наиболее значительных извержений за последние два века.

После катастрофических извержений вулканов Тамбора в апреле 1815 г. и Кракатау в августе 1855 г. (оба - на территории нынешней Индонезии) в Эдинбурге зимой регистрировалось по 70 суток с ветрами 7-балльной и более силы. Аналогичное явление отмечалось и в наше время: в марте - апреле 1982 г. резко активизировался вулкан Эль-Чигон в Мексике, а в следующем году в Эдинбурге было отмечено более 50 суток с зимними бурями.

Начиная с 1995 г. активизировался вулкан Суфриер на о.Монтсеррат (британские владения в Карибском море). Возникла угроза, что его извержение примет взрывной характер, и жителей острова пришлось эвакуировать. На основании своего анализа Доусон составил достоверный метеопрогноз сильных штормов в Эдинбурге на зиму 1997 г.

Обнаруженная закономерность оказалась не локальной. Если такой прогноз подтвердится и в других районах, это заставит специалистов пересмотреть ряд положений, связанных с климатическими процессами. Созданная ООН межправительственная комиссия по проблеме изменения климата утверждает, что нынешнее глобальное потепление может повысить частоту штормов в Северной Атлантике. Теперь Доусон и Хики имеют основания полагать, что при подобных заключениях должны приниматься во внимание и мощные вулканические события.

Конкретный механизм влияния извержений на климат и погоду еще предстоит выявить. Вероятно, здесь играют роль взрывные процессы, при которых в стратосферу на высоты более 20 км выбрасываются гигантские облака пепла. Эта преграда на пути солнечной радиации приводит к охлаждению нижних слоев атмосферы и к усилению циркуляции воздушных масс между экваториальными и полярными регионами.

Одновременно Доусон порадовал жителей Эдинбурга, сообщив, что общая частота штормов в их районе, согласно статистике, пока снижается: число штормовых суток в 1980-х годах сократилось сравнительно с 1790-ми годами в среднем на 22. Причина этого остается неясной.
.

The Holocene. 1997. V.7. P.335;
New Scientist. 1997. V.155. N 2097. P.10 (Великобритания).
Геофизика
.
Гавайям грозят оползень и цунами
.
На южном склоне горы вулканического происхождения, образующей о.Гавайи, находится гигантский блок земной коры объемом около 3 тыс. км3.Угрожающие события начались на о.Гавайи еще в 1975 г., когда после землетрясения магнитудой 7.2 по шкале Рихтера этот блок сразу сместился к морю на 5 м, а падение его обломков в воду вызвало волну цунами, которая через 20 мин достигла городов Хило и Кона на восточном берегу острова, но разрушения причинила незначительные. Однако выступивший в феврале 1997 г. на конференции Американской ассоциации содействия развитию науки М.Лисковски (M.Liskovsky; Гавайская вулканологическая обсерватория, США) привел доказательства того, что в следующий раз подобный оползень может привести к масштабной катастрофе.

Коллектив Гавайской вулканологической обсерватории совместно со специалистами из Университета штата Гавайи в Гонолулу занялся под руководством П.Сегалла (P.Segall) сооружением системы раннего предупреждения. Наземные приборы уже работают параллельно со спутниками GPS (Global Positioning System), что позволяет фиксировать по всему острову горизонтальные смещения земной поверхности даже всего на 3 мм, а вертикальные - на 1 м.

Когда в феврале 1997 г. на Гавайях произошло крупное извержение вулкана Килауэа, новая система немедленно сигнализировала, что на верхнем склоне горы образовался разлом и началось извержение лавы. Приведут ли эти события к ускорению смещающегося к морю блока земной коры, пока еще неясно.
.

New Scientist. 1997. V. 153. N 2071. P.9 (Великобритания).

Геофизика. Сейсмология
.
Разрушения при землетрясении определяются не только его магнитудой

"Капризность" подземных толчков общеизвестна. Порой они сильнее разрушают удаленный от эпицентра участок, а на расположенном рядом с ним "обходят" дома, построенные без соблюдения правил сейсмической безопасности.

Причины такого странного поведения попытался выяснить Дж.Н.Бруно (J.N.Bruno; Университет штата Невада, Рино, США). С помощью компьютерного и аналогового моделирования (физические модели были построены из пенистой резины) он установил, что в большинстве случаев все зависит от геометрии разлома земной коры, с которым связано конкретное сейсмическое событие. Свои выводы он изложил на конференции Американского геофизического общества (декабрь 1996 г., Сан-Франциско, штат Калифорния).

Были изучены два типа землетрясений, которые вызваны смещениями по разломам, уходящим в недра под некоторым углом. При надвиговом смещении по одну сторону разлома земная поверхность поднимается относительно другой, подобно кирпичу, толкаемому вверх по наклонной плоскости. При "нормальной", сбросовой подвижке породы по одну сторону разлома "оттягиваются" вбок и вниз, подобно кирпичу, скользящему по наклонной плоскости.

В инженерной практике не различают случаи, когда здания расположены рядом с разломами сбросового или надвигового типов. По гипотезе Бруно, значительно более мощный толчок следует ожидать около надвигового смещения (особенно при так называемой "нависающей стене"). Дело в том, что при развитии и росте разлома возникают разные сейсмические волны. Во время землетрясения надвигового типа при вспарывании земной коры происходят пульсирующие сжатия породы; при достижении поверхности они отражаются от нее вниз, что приводит к растяжению и, следовательно, к снижению напряжения в земной коре.

По мере того как отраженные волны пересекают разлом, они снижают фрикционные сдвиговые напряжения по обе стороны разлома, а тем самым - вероятность катастрофической разрядки толчком: стороны разлома получают возможность более свободно скользить относительно друг друга. Землетрясения, связанные со сбросом, "геометрия" которого отличается от "геометрии" при надвиговой подвижке, должны сопровождаться меньшими разрушениями. Прямые измерения, которые позволили бы проверить справедливость гипотезы Бруно, не проводились, но известные наблюдения при тех или иных толчках как будто бы ей не противоречат. Например, после сейсмического события 1971 г. в долине Сан-Фернандо (штат Калифорния), связанного с надвигом, следы сильного сотрясения почвы, перевернутой интенсивным толчком, были обнаружены лишь на той стороне разлома, где находилась "висячая стена". А мощное землетрясение 1954 г. в штате Невада, вызванное сбросом, не свалило даже бутылки на пол с полок в стоявшем рядом сарае, тогда как в нескольких метрах от сарая почва была вспорота на большую глубину.

Выступивший в прениях Т.Х.Хитон (T.H.Heaton; Калифорнийский технологический институт, Пасадена, США) считает, что новая гипотеза может объяснить странное сейсмическое событие, происшедшее в 1954 г. в Японии: один из пострадавших городов расположен над разломом надвигового типа; все здания, стоявшие на "висячей стене", были полностью уничтожены толчком, а остальные повреждены незначительно.

Отраженные сейсмические волны, по мнению Бруно, мало влияют на силу подземных толчков, не достигающих поверхности (подобное землетрясение произошло в 1994 г. в Нортридже, Калифорния). Следует иметь в виду, что усиленные толчки могут угрожать лишь той местности, которая расположена близко к надвиговому смещению. Однако дать более или менее точное определение понятию "близко" сейсмологи пока не в состоянии.
.

Science News. 1997. V.151. N 1. P.6 (США).
Охрана окружающей среды
.
Ла-Манш загрязняется радионуклидами
.
Летом 1997 г. сотрудники международной природоохранной организации "Гринпис" установили, что породы на морском дне около выходного отверстия трубы, через которую в воды Ла-Манша выбрасываются низкорадиоактивные материалы предприятия по обезвреживанию атомных отходов, расположенного на мысе Аг (департамент Манш, п-ов Нормандия), в действительности отличаются высокой степенью радиоактивности.

В сентябре 1997 г. французские специалисты прочистили трубу, при этом, как обнаружили представители министерства здравоохранения Франции, на дно моря попало около 50 кг радиоактивных веществ. В 250 м от берега команда "Гринпис" нашла несколько бочек, содержащих радиоактивные отходы.
.

New Scientist. 1997. V.155. N 2100. P.7 (Великобритания).
Охрана природы
.
Озеро Энрихильо - новый биосферный резерват
.
Миллионы лет назад оз.Энрихильо, расположенное в Доминиканской Республике (18o30' с.ш., 71o45' з.д.), представляло собой морской пролив, разделявший о.Гаити на две неравные части. К образованию озера привело понижение уровня океанских вод, происходившее на протяжении длительного времени (современный уровень озера на 40 м ниже ур.м.). Соленость озерных вод вдвое превышает океанскую. В озере обитают острорылые крокодилы (Crocodylus acutus), обыкновенные фламинго (Phoenicopterus ruberi) и два вида наземных игуан. Прилегающие к озеру земли бедны растительностью (растут кактусы и мескитовые деревья), а в почвах встречаются обломки коралловых рифов.

Вместе с Департаментом лесного хозяйства Доминиканской Республики американский биолог А.Шуберт (A.Schubert) на протяжении четырех лет изучал биологию крокодилов. Результаты его работ играют важную роль в создании парка "Лаго Энрихильо", в который войдут озеро и его прибрежная полоса. Организаторы парка считают, что родники пресных вод, столь необходимые обитателям озера, истощены - вода из них использовалась на сельскохозяйственные и другие нужды.

В дальнейшем оз.Энрихильо станет ядром нового биосферного резервата.
.

Wildlife Conservation. 1997. V.100. N 2071. P.9 (США).
Охрана природы
.
Коралловым рифам угрожают гурманы
.
Богатства и видовое разнообразие коралловых рифов Индийского и Тихого океанов давно привлекают не только биологов и любителей подводного спорта, но и рыбаков, которые вылавливают их экзотических обитателей для продажи на рынках и в рестораны (например, Гонконга и других городов Китая). Гурманы готовы выложить до 225 долл. за одно порционное блюдо, приготовленное из губ рыбы-губана (Cheilinus undulatus). Ежегодные доходы от такого промысла оцениваются в 1 млрд долл.

Часть рыбаков впрыскивают в расселины, где укрываются интересующие их объекты ловли, цианид натрия, который на время парализует добычу. Затем пойманных рыб собирают и помещают в плавучие садки, соединенные тросами с лодками. В садках некоторые рыбы вскоре оживают, но множество других гибнет. Кораллы уже через 30 с после попадания цианида натрия в воду испытывают стресс, и естественное их функционирование нарушается. Ныне более 2/3 коралловых рифов Филиппин (а их общая площадь 33 670 км2) находится на различных стадиях деградации.

Специалисты считают, что 75% рыб некоторых видов, импортируемых из стран Юго-Восточной Азии, было добыто с использованием цианида натрия как наиболее выгодного по затратам способа лова. Подобная судьба, похоже, уготована коралловым рифам Мальдивских и Соломоновых о-вов, рифам Папуа Новой Гвинеи.
.

Environment. 1997. V.39. N 2. P.23 (Великобритания).
Охрана природы
.
Ради сохранения носорогов
.
Недавно в вашингтонском Национальном зоопарке у десятилетней самки индийского черного однорога появилось потомство - самочка Читван. В возрасте двух суток ее рост в плечах был 60 см, а весила она 63 кг. Рождение носорога в неволе - случай не частый. Беременность у этого вида длится 16 мес. Даже в естественных условиях детеныши рождаются не чаще чем раз в три-четыре года.

У азиатских носорогов лишь один рог, на ногах у них по три пальца; они обладают отменным слухом и обонянием, а зрением их природа обделила: все они страдают близорукостью. Рост взрослой самки в плечах достигает в среднем 1.5 м, масса - 1.8 т. Среди самцов встречаются двухметровые особи весом до 2.7 т.

Численность черных однорогих носорогов, которые обитают на травянистых заливных лугах у подножия Гималайских гор, резко сократилась: во-первых, их безжалостно уничтожают браконьеры ради рога, высоко ценящегося на рынке азиатских народных снадобий, а во-вторых, они погибают из-за того, что все большие участки их "владений" запахивают индийские и непальские крестьяне в связи с земельным голодом. Недавно лондонские таможенники задержали партию из 105 носорожьих рогов, которая на черном рынке стоит не менее 4.5 млн долл. США. Рога принадлежали животным, составлявшим более 1% их мирового поголовья. Сейчас в природной среде насчитывается 1650 азиатских носорогов, из них 450 - в непальском Королевском национальном парке "Читван" и 1200 - в парке "Казиранга" (штат Ассам, Индия). Еще 350 находятся в зоопарках и зоосадах разных стран мира.

Появление Читван - событие, знаменующее очередную победу участников Международного проекта выживаемости видов, который предусматривает сохранение в зоопарках тех животных, которым на воле грозит исчезновение. Проект, составленный 15 лет назад, касается 44 носорогов, живущих в 16 зоопарках США, и десятков их сородичей в иных странах, а кроме носорогов - еще 80 различных исчезающих видов.

Спустя полтора месяца после рождения Читван у азиатской носорожицы Кали, обитающей в том же зоопарке, появился сын Химал. У новорожденных один и тот же отец - крупный самец Панду. Перед появлением детенышей их отца перевели в Филадельфийский зоопарк, чтобы освободить место для малышей. Детеныши сосали мать каждые полчаса, но, когда им исполнилось по шесть недель, перешли к кормлению раз в 2 ч. Им полюбились мелкорубленые овсяно-яблочные лепешки, разработанные в лаборатории питания животных при зоопарке. В трехмесячном возрасте Читван уже "тянула" на 240 кг, а ее брат - на 170 кг, и оба быстро прибавляли в весе.
.

Smithsonian Institution Research Reports. 1997. N 87. P.5 (США).
Медицина
.
Виновники "птичьего" гриппа найдены
.
После того как в Гонконге было выявлено 16 случаев заболевания "птичьим" гриппом, вызванным вирусом H5N1, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) совместно с центрами исследования гриппа различных государств занята установлением возможных естественных источников инфекции.

Известно, что впервые грипп описан Гиппократом в 412 г. до н.э., а первая эпидемия заболевания, похожего на грипп, относится к 1580 г. С этого времени зарегистрирован 31 случай пандемий гриппа. Эпидемия 1918 - 1920 гг., вызванная вирусом H5N1 ("испанка"), унесла жизни 20 млн чел. Были найдены доказательства передачи этого вируса от свиней - человеку, а разработанная против "свиного" гриппа вакцина применена в нескольких странах, что помогло предотвратить пандемию в 1976 г. при появлении нового штамма этого вируса.

Вирус гриппа Н5N1 был впервые выделен в 1961 г. в Южной Африке, а в 1997 г. в Гонконге наблюдалась массовая гибель цыплят, вызванная этим же, смертельным для них, вирусом. Последний факт говорит о том, что куры не могут быть естественным резервуаром этого штамма.

Поиски естественных источников нового вируса гриппа возглавил отдел ВОЗ Западно-Тихоокеанского региона в сотрудничестве с правительством Китайской Народной Республики и международными экспертами. Было изучено большое число образцов тканей, взятых у 12 видов домашних животных, а также у диких и домашних птиц. Вирус был обнаружен у домашних уток и диких гусей. Причем положительный результат на присутствие вируса дали только 10 образцов из 1800 исследованных. Именно поэтому полное описание источника заражения не закончено.

Факты передачи вируса от человека к человеку и от птиц домашним животным пока не зафиксированы. Заболевание не приняло характера эпидемии, и в настоящее время нет необходимости в массовой вакцинации населения. Тем не менее центры ВОЗ заняты поисками вируса, который можно использовать для приготовления соответствующих вакцин.

В лабораторных исследованиях показана эффективность существующих противогриппозных препаратов - амантадина и ремантадина, которые и рекомендованы в качестве профилактических средств. Необходимой профилактической мерой считаются также общегигиенические мероприятия, особое внимание следует уделять предотвращению контакта сырых продуктов из птицы с готовой пищей.
.

Press Release World Health Organization.
N 99. 23 December 1997;
N 1. 6 January 1998;
N 8. 16 January 1998
(Швейцария).
Медицина
.
Полезны только свежие овощи, а не их заменители
.
Благодаря эпидемиологическим исследованиям, проведенным в последние десятилетия в различных странах, получены доказательства, что диета, богатая свежими фруктами и овощами, понижает риск заболевания раком. Распространилось мнение, будто так же могут действовать и каротиноиды, в частности бета-каротин.

В декабре 1997 г. на совещании в Лионе (Франция) специалисты из 10 стран обсудили статистические данные о влиянии каротиноидов на здоровье человека. Рассмотрена связь приема высоких доз бета-каротина с частотой появления рака и уменьшения смертности от него.

Установлено, что превентивное влияние каротиноидов отсутствует. Более того, их повышенные дозы, принимаемые добровольцами-курильщиками, увеличивают риск заболеваний раком и повышают смертность от сердечно-сосудистых заболеваний у этой группы пациентов.

Всемирная организация здравоохранения предостерегает широкие слои населения от злоупотреблений различными растительными вытяжками (в частности, бета-каротином) и подчеркивает, что важнейшие средства оздоровительной диеты - свежие фрукты и овощи.
.

Press Release World Health Organization.
N 4. 12 January 1998 (Швейцария).
Биохимия
.
Паутина и роса
.
По прочности, растяжимости и другим показателям качество паутины гораздо выше, чем у многих искусственных соединений и даже натурального шелка. Известно, что паутинные сети чрезвычайно устойчивы к воздействию внешней среды - температуры, влажности, состава атмосферного воздуха. Высокая индифферентность паутинного белка к разным соединениям вызывает у биохимиков значительные трудности при проведении анализа.

Дж.Г.Брэкенбери из Кембриджского университета (Англия) изучал, как роса влияет на горизонтальные сети пауков-линифиид и вертикальные сети кругопрядов1. Оказалось, что в целом горизонтальные сети более подвержены воздействию росы и дождя, чем вертикальные. Зато добыча, как показали исследования арахнолога Б.Оупелла, ударяется в вертикальные сети с большей силой, чем в горизонтальные.

Брэкенбери установил, что сеть паука-линифииды Frontinellina frutetorum под воздействием росы растягивается на 66%, тогда как в сухом состоянии ее максимальное растяжение составляет 19 - 25%. У паука-кругопряда Zygiella x-notata основные, не липкие, нити паутины растягиваются при увлажнении на 55% (сухие - на 20%). А по данным других исследователей, сырые липкие ловчие нити кругопрядов растягиваются на 300%. Такая гигантская растяжимость, по всей видимости, необходима и для реакции на сильные удары летящих насекомых о сеть.

Получается, что и горизонтальные сети линифиид, и основные нити вертикальных частей паутины кругопрядов одинаково реагируют на влажность. Может быть, дело в том, что в обоих случаях в паутине нет или почти нет (у линифиид) липких элементов? Не мешает ли паукам такая паутина? Ведь паук ориентируется в своей сети по натяжению отдельных нитей. А "внеплановые" растяжки ведут к нарушению ориентации паука. Не проще ли построить новую паутину, чем дожидаться высыхания старой? Тем более что многие пауки перестраивают свою паутину ежедневно. Но для ответа на эти вопросы нужны дальнейшие исследования.
.

К.Г.Михайлов,
кандидат биологических наук
Москва
Ботаника
.
И трава с травою "говорит"...
.
Примерно 10 лет назад в околонаучной прессе появилось сенсационное сообщение: растения могут обмениваться информацией с человеком! На поверку это утверждение, разумеется, оказалось выдумкой. Но недавно вполне солидный научный журнал "Nature" поместил убедительную статью о том, что некоторые растения действительно могут передавать примитивную, но важную для них информацию.

Ботаники давно знали, что зимолюбка, или гаултерия (Gaulteria), содержит салициловую кислоту. Известно также, что листья табака (Nicotiana tabacum) начинают выделять салициловую кислоту, когда им угрожает болезнь. Нередко такой способ самозащиты выбирают некоторые растения, чтобы отпугнуть насекомых-вредителей.

В.Шулаев, П.Силверман и И.Раскин (V.Shulaev, P.Silverman, I.Ruskin; Ратгерсовский университет, Нью-Браунсуик, штат Нью-Джерси, США) в порядке эксперимента заразили группу растений вирусом табачной мозаики, которой так опасаются владельцы плантаций. Как только болезнь укоренилась, растения начали вырабатывать не только метилсалицилат, но еще и ряд белковых веществ, обладающих антимикробными свойствами. Экспериментаторы откачали воздух из камеры с подопытными растениями и впрыснули его в камеру с вполне здоровыми. Оказалось, здоровые растения сразу же начали вырабатывать в своих тканях салициловую кислоту и те же самые белковые вещества. Из этого ученые сделали вывод: некоторые растения действительно умеют подавать "сигнал", предупреждающий об инфекционной опасности.
.

Nature. 1997. V.385. N 6618. P.718 (Великобритания).
Этология
Обезьяна-скульптор
.
В последние годы становится все яснее, что многие достижения, свойственные, как считалось, только представителям Homo sapiens, доступны и некоторым животным. Так, среди приматов отмечаются случаи изготовления орудий труда, употребления растений в лечебных целях и даже, возможно, использования некоего подобия языка. Кажется, теперь к этому следует добавить и занятие... искусством.

Приматологи Г.Уэстергард и С.Суоми (G.Westergard, S.Suomi; Лаборатория сравнительной этологии при Зоологическом центре Национального института здравоохранения США, штат Мэриленд) проводили эксперименты с бурым, или черноголовым, капуцином (Cebus apella). Получив в свое распоряжение глиняные шарики, камешки, листья и темперные краски, 10 обезьянок, содержащихся в лабораторных условиях, начинали сосредоточенно придавать им сложные формы.

В течение 30 мин животные, активно действуя лапами, изменяли форму глины и украшали получавшиеся предметы красками и листьями. Работали они весьма увлеченно.

По принятой у приматологов шкале, взрослые капуцины считаются по своему развитию близкими к полутора-двухгодовалым детям. Как и дети, они теряют интерес к любому занятию сравнительно быстро. Сходство проявилось и в том, что одни особи менее склонны к искусству, другие более способны (некоторые даже предпочитали продолжать свои занятия с глиной, когда представлялась возможность получить пищу, пообщаться с соплеменниками или поиграть с другими игрушками).

Уэстергард признает, что развитию "творческих" наклонностей могло способствовать содержание обезьян в лабораторных условиях, так как в естественной среде они постоянно заняты поиском пищи, обеспокоены возможным появлением хищников и т.п., что не оставляет им свободного времени.
.

International Journal of Primatology. 1997. V.18. P.455 (США).
Зоология
.
Четвероногий "термометр"
.
В Аризонской пустыне на Юго-Западе США живет полосатая ящерица Urosaurus ornatus. У взрослых самцов урозауруса по обоим бокам брюшка и горла расположены яркие пятна. Давно известно, что, изменяя их цвет и яркость урозаурус отпугивает соперников и привлекает самок.

Американский герпетолог Р.Моррисон (R.Morrison; Худский колледж, штат Мэриленд) решил с коллегами выяснить, влияет ли на окраску урозауруса резко меняющаяся в пустыне температура.

Ранним утром, когда термометр показывал всего 28o С, ящерицы были тускло-зелеными. Стоило потеплеть на несколько градусов, как их окраска приобрела бирюзовый цвет. Когда же к 10 ч жара достигла 36o С, их бока стали сине-зелеными.

Как это происходит? Выяснилось, что смена окраски вызывается тепловым расширением пигментных клеток в коже животного. При этом изменяется расстояние между иридофорами - тесно расположенными среди клеток особыми структурами. В результате интерференции волн, отраженных иридофорами, спектральный состав света меняется, что и создает новую окраску. Связь спектра отражения и температуры еще предстоит выяснить.

Ученые установили, что в пигментных клетках урозауруса вчетверо больше митохондрий, чем у тех ящериц, которые неспособны менять цвет в зависимости от температуры окружающей среды.

По-видимому, урозаурус на смену цвета затрачивает немало энергии, но эти расходы оправдывают себя: приобретая тусклый оттенок, ящерица остается незаметной для хищников ранним утром, когда холод делает ее малоподвижной, в полдень же быстрые движения позволяют ей спастись бегством. Изменение цвета помогает также отпугивать соперника и привлекать самку.
.

Copeia. 1997. V.4. P.804 (США).
Биология
.
Ящерицы опыляют цветы
.
Известно, что яркость красок и аромат цветков существуют в природе не для того, чтобы радовать наш глаз, а чтобы привлекать животных, переносящих пыльцу с тычинок на пестики. Среди опылителей, безусловно, доминируют насекомые. Но в опылении некоторых растений важную роль играют и позвоночные животные, питающиеся нектаром или пыльцой. Например, в тропических лесах переносить пыльцу с цветка на цветок могут колибри или перепончатокрылые. Предполагали, что участвовать в опылении могут и ящерицы (отдельные виды гекконов и сцинков тоже не прочь полакомиться нектаром), но до последнего времени никаких доказательств тому не было.

Не было, пока испанские исследователи В.Перес-Мелладо и Х.Касас (V.Perez-Mellado, J.Casas; Университет Саламанки и Университет Аликанте) не поставили остроумный эксперимент на одном из островков Балеарского архипелага (западная часть Средиземного моря), где в огромном количестве обитает мелкая ящерица из семейства настоящих ящериц - Podarcis lilfordi. Оцененная ими плотность популяции этих пресмыкающихся - 3043+/-1480 особей на га - одна из наиболее высоких для ящериц. И все эти полчища в период своей активности занимаются тем, что поедают обильно выделяемый нектар и пыльцу широко распространенного на островке зонтичного растения - критмума (Crithmum maritimum). У каждой пойманной ящерицы мордочка и живот были обильно облеплены пыльцой. Естественно предположить, что, переползая с растения на растение, P.lilfordi способствует их переопылению. Но так ли это на самом деле и есть ли польза критмуму от кормящихся на нем ящериц?

Исследователи укрепляли на стеблях некоторых растений пластиковые воротнички, которые препятствовали доступу ящериц к цветкам, но не мешали их опылению любыми другими способами. Когда цветение закончилось, собрали семена с "защищенных" от ящериц и с контрольных растений и оценили их жизнеспособность. У растений, к цветкам которых доступ ящерицам был закрыт, нежизнеспособные семена составляли от 14 до 75% общего количества. В контроле аналогичный показатель колебался от 5 до 11%. Эти данные впервые доказывают реальное участие ящериц в переопылении цветков.

Следует заметить, что ящерицы исследованного вида питаются не только нектаром: они поедают семена, плоды, листья и некоторых растений, а также мелких ракообразных, муравьев и даже экскременты птиц.
.

Copeia. N 3. P.593 - 595 (США).
Биология
.
Помпейские черви нежатся в кипятке
.
Помпейские черви (Alvinella pompejana - многощетинковые черви из семейства Alvinellidae) живут на гидротермальных излияниях Восточно-Тихоокеанского поднятия и строят тонкие кожистые белые трубки на "каминных трубах" черных курильщиков, где температура флюидного потока превышает 100oС. Однажды из подводного обитаемого аппарата (ПОА) наблюдали, как помпейский червь выскочил из трубки, немножко поплавал вокруг и опять залез в нее, а датчик температуры, вокруг которого он крутился, показывал 105o С! Однако ученым не верилось, что живое и достаточно высоко организованное существо (не какая-то там экстремально термофильная архебактерия!) способно жить при столь чудовищной температуре. Нет ли у помпейского червя, думали скептики, какого-нибудь механизма теплоизоляции, вроде костюма пожарного или космонавта? Оказалось, нет!

В экспедиции ПОА "Алвин", состоявшейся на Восточно-Тихоокеанском поднятии в ноябре 1995 г. и апреле 1996-го, были изучены три "каминные трубы" высотой 5 - 7 м, поднявшиеся на вершине Осевой кальдеры (9o50' с.ш.). Из труб извергался горячий флюид, а их стенки были густо заселены колониями помпейских червей. Американские исследователи С. Кэри, Т. Шенк и Дж. Стейн вводили специально сконструированный титановый датчик температуры длиной 20 см и диаметром 7.5 мм в глубь трубок помпейских червей до самого хвоста; при этом два других датчика одновременно регистрировали температуру у входа в трубку.

Черви были выбраны на вид живые и здоровые, температуру отмечали каждые 2 с, запись длилась 3 ч. Оказалось, что температура воды у наружного отверстия трубки составляла 20 - 24o С, а у хвоста червя - 62 - 74o при максимальных отметках 81o С! Таким образом, разница в температуре между головой и хвостом червя - а его длина 6 - 8 см - достигала 60oС. Но это не все: время от времени червь вылезает из трубки и плавает вокруг, удаляясь на 1 м, а там температура воды понижается до 2o С! Такие же измерения провели в пустых трубках, но разницы между живыми червями и пустыми трубками не было. Значит, нет у червей ни теплоизоляции, ни системы охлаждения тела циркулирующей "забортной" водой.

Таким образом, помпейский червь - действительно самый эвритермный и наиболее толерантный к высокой температуре многоклеточный организм на нашей планете. Он наглядно демонстрирует, насколько прав был П.П. Ершов, который доказывал в "Коньке-Горбунке", что хорошим существам окунаться в кипяток очень полезно для здоровья! Ранее чемпионом по теплоустойчивости считался муравей Cataglyphis из пустыни Сахара: температура его тела на полуденном солнце может подниматься до 55o С, а ночью, в подземелье муравейника, опускаться до 20o С и ниже. Но, как видно, далеко муравью до помпейского червя! И дело не в одной лишь температуре - ведь изливающийся из земных недр флюид содержит крайне высокие концентрации ядовитого сероводорода и тяжелых металлов, это настоящая жидкая руда!

Экстремальная теплоустойчивость свойственна не одному только помпейскому червю, но и живущим с ним в симбиозе сероводородокисляющим нитчатым протобактериям, густо покрывающим всю спинную сторону червя. Червь предоставляет бактериям субстрат, омывает их свежей водой и поглощает выделяемые ими органические продукты. Это - главный, если не единственный источник пищи червей. Какие тонкие биохимические приспособления позволяют симбиотической ассоциации червя и бактерий существовать в столь необычной и неблагоприятной для жизни среде - покажут дальнейшие исследования.
.

К.Н. Несис, доктор биологических наук
Москва
Физика
.
200 ГэВ со сверхпроводящими резонаторами
.
На электрон-позитронном коллайдере LEP (Large Electron-Positron collider) в ЦЕРНе достигнута энергия пучка 92 ГэВ (184 ГэВ в системе центра масс) с помощью 240 сверхпроводящих высокочастотных резонаторов, установленных в прямолинейных промежутках.

В 1979 г., когда LEP существовал только на бумаге (проект формально был принят дирекцией ЦЕРНа в декабре 1981 г.), Дж.Адамс (J.Adams, генеральный директор ЦЕРНа) с его легендарной предусмотрительностью предложил программу, опирающуюся на использование сверхпроводящих резонаторов. Работы по их созданию начались в содружестве с рядом европейских университетов - Женевы, Генуи, Парижа и Вупперталя. В 1983 г. для ЦЕРНа была испытана резонаторная структура из пяти ячеек на основе ниобия на электронном пучке кольца PETRA (Positron-Electron Tandem Ring Accelerator) немецкого научного центра DESY (Deutsches Electronen Synchrotron). К 1987 г. первый ниобиевый резонатор для LEP проработал свыше 10 тыс. ч на суперсинхротроне SPS (Supersynchrotron) ЦЕРНа. В 1990 г. уже четыре таких резонатора (два изготовлены в ЦЕРНе, два - промышленного производства) были размещены во втором промежутке 27-километрового кольца (LEP начал работать в 1989 г.).

Позже заказ на изготовление таких резонаторов был передан на заводы Европы. После установки сверхпроводящих резонаторов зимой 1995 - 1996 гг. коллайдер, переименованный в LEP-2, позволил достигнуть энергии частиц в системе центра масс 161 ГэВ, что необходимо для получения пары заряженных бозонов W+W - .

В 1999 г. число установленных на LEP-2 сверхпроводящих резонаторов достигнет 288, что доведет энергию электрон-позитронных столкновений до 200 ГэВ.
.

CERN Courier. December 1997. V.37. N 10. P.8 (Швейцария).
Физика
.
Мюонные коллайдеры на подходе
.
Мюоны, как и электроны, относятся к классу лептонов, но они более чем в 200 раз массивнее электрона. Малое время жизни мюонов - около 2.2 мкс - осложняет задачу создания мюонного коллайдера, но тем не менее на основе современных идей и технологий можно примерно за 1 мкс создать "сгустки" из 1012 мюонов и повысить скорость их для столкновений в диапазоне энергий в несколько тераэлектронвольт (ТэВ).

Для решения такой задачи было создано объединение ("Muon Collider Collaboration"), которое включает три Национальные лаборатории США: Брукхейвенскую, Беркли и Лабораторию им.Э.Ферми, а также ряд университетских групп. Принципиальная схема мюонного коллайдера выглядит следующим образом.

Сгусток протонов, содержащий 5·1013 частиц, ускоряется до энергии 16 ГэВ и направляется на мишень. За каждый импульс на мишени должно рождаться около 3·1013 заряженных пионов, при последующем распаде которых появляются мюоны и нейтрино. Для фокусировки частиц распадный канал длиной 20 м предполагается снабдить входным (апертура 15 см, индукция 20 Т) и выходным (50 см, 7 Т) сверхпроводящими соленоидами. Ожидаемая эффективность генерации мюонов оценивается в один мюон на пять протонов, попадающих на мишень. Далее необходимо быстро "охладить" мюоны, причем обычные технологии стохастического и электронного охлаждения не подходят из-за малого времени жизни частиц. Для уменьшения поперечного импульса мюонов в пучке предлагается использовать ионизационное охлаждение (за счет потерь на ионизацию среды). На выходе канала ионизации планируется получить 5·1012 мюонов с импульсом 100 МэВ/с. Быстрое ускорение мюонов до момента разделения сгустка и перевода пучков в кольцо, где они должны будут сталкиваться, можно осуществить на линейном ускорителе с рециркуляцией пучка и/или с помощью быстроциклирующего синхротрона.

Предложенная схема допускает многократные обороты сгустка высокой плотности в течение времени до распада мюонов. Для примера: в коллайдере с энергией в пучках 2 ТэВ (4 ТэВ в системе центра масс) и периметром кольца 8 км сгусток мюонов успевает до распада совершить тысячу оборотов. Новый сгусток может инжектироваться в основное кольцо коллайдера около 15 раз за 1 с.

Для создания мюонного коллайдера необходимо решить ряд сложных задач: например, очень интенсивные сгустки протонов могут разрушить мишень, поэтому она должна быть сделана из жидкого металла; необходимы длинные литиевые линзы для сильной радиальной фокусировки на конечной стадии охлаждения и др.
.

CERN Courier. December 1997. V.37. N 10. P.1 (Швейцария).
Астрономия
.
Пояс Койпера все "расширяется"
.
Скопление мелких небесных тел на границе Солнечной системы, названное по имени астронома Дж.Койпера, впервые предсказавшего его существование, продолжает преподносить новые открытия.

Специалисты считают, что пояс Койпера населен множеством кометных тел, большая часть которых неразличима с Земли, но временами, срываясь с орбиты, они становятся видимыми. Однако, как теперь выясняется, среди них есть и такие тела, которые доступны для астрономических наблюдений даже на своем обычном "койперовском" пути.

До недавнего времени таких небесных тел диаметром 100 - 200 км насчитывалось 39. Большинство из них обращалось вокруг Солнца почти по правильной круговой орбите, лежащей вблизи эклиптики, средней плоскости Солнечной системы. В конце 1996 г. Д.Джюитт (D.Jewitt; Гавайский университет, Гонолулу, США) и Дж.Луу (J.Luu; Гарвардско-Смитсоновский астрофизический центр, Кембридж, штат Массачусетс, США) открыли еще один объект "семьи" Койпера, получивший официальное наименование 1996 TL66. Его диаметр 500 км, а орбита проходит в 4 - 6 раз дальше от Солнца, чем орбита Нептуна.

Вскоре после этого открытия Э.Хелин (E.Helin; Лаборатория реактивного движения НАСА США, Пасадена, штат Калифорния) обнаружила другое небесное тело несколько меньшего размера - 1996 RQ20, находящееся от Солнца примерно в 2 - 3 раза дальше, чем Нептун.

Оба новооткрытых объекта отличаются от остальных тел пояса Койпера, тем, что плоскости их орбит наклонены к плоскости эклиптики не менее чем на 20o.

Ныне численность "населения" пояса Койпера перевалила за сорок, и можно с уверенностью ожидать новых открытий в этой области Вселенной.
..

New Scientist. 1997. V. 153. N 2069. P.20 (Великобритания).
Астрофизика
.
Почему комета излучает в рентгеновской области?
.
Наблюдая в марте 1996 г. подошедшую сравнительно близко к Земле комету Хиакутаке, астроном М.Мамма (M.Mumma; Центр космических полетов им.Р.Годдарда НАСА, Гринбелт, штат Мэриленд) установил, что ее рентгеновское излучение намного интенсивнее, чем предполагалось. Измерения с борта американо-германского спутника "ROSAT" подтверждали этот вывод: из девяти изученных комет это свойство характерно для восьми.

Предлагавшиеся тому объяснения до сих пор оставались умозрительными и слабо аргументированными. Т.Гомбоши (T.Gomboshi; Мичиганский Университет, Анн-Арбор, США) и его коллеги развивают идею, предложенную Т.Кравенсом (T.Cravens; Канзасский Университет, Лоренс, США). Они считают рентгеновское излучение кометы результатом воздействия солнечных потоков заряженных частиц на нейтральные молекулы (например, воды и диоксида углерода) в газовом облаке, которое образуется вокруг ледово-пылевого тела кометы при ее сближении с Солнцем. При столкновениях ионов с молекулами происходит возбуждение электронов с последующим высвечиванием в виде фотонов. Некоторые из них оказываются настолько энергичными, что их длины волн попадают в рентгеновский участок спектра.

Для проверки этой гипотезы группа Гомбоши вычислила скорость, с которой ионы удаляются от Солнца, и дала оценку плотности солнечных ионов вблизи кометы. Затем был выяснен характер их взаимодействия с частицами кометы Хиакутаке и определена энергия фотонов, испускаемых при электронных переходах. Выяснилось, что расчетный спектр рентгеновского излучения почти точно совпадает с фактически наблюдаемым у кометы Хиакутаке.
.

New Scientist. 1997. V.154. N 2082. P.17 (Великобритания).

Астрофизика
.
Химический состав и температура Солнца 3.5 млрд лет назад
.
Специалисты считают, что ядро и поверхность Солнца по своему химическому составу близки, однако модели, построенные на основе этого допущения, приводят к парадоксальному выводу: 3.5 млрд лет назад температура на Солнце была слишком низка, чтобы на Земле могла существовать жизнь.

Решение этой проблемы предложила группа британских астрофизиков, возглавляемая С.Джеффри (S.Jeffrey; Арманская обсерватория, Белфаст, Северная Ирландия). Их гипотеза строится на результатах наблюдения далеких молодых звезд. За последнее время в окрестностях некоторых из них обнаружены планеты размерами с Юпитер, а также кольца (диски), образованные плотным скоплением космической пыли и газов.

По мнению Джеффри и его коллег, столкновения некоторых входящих в состав такого диска небесных тел (с массами 2 - 100 земных) могут выводить их на спиральные орбиты, вплотную сближая со звездой. В отличие от звезд эти небесные тела отличаются богатым содержанием тяжелых химических элементов. Если допустить возможность таких процессов на ранней стадии эволюции Солнца, то это укажет на значительное обогащение его поверхности, куда падают выброшенные из кольца тела, тяжелыми элементами.

Новая модель (в которой Солнце разнородно по своему составу и имеет относительно "легкое" ядро) допускает существование на Солнце 3 - 5 млрд лет назад высокой температуры, достаточной для зарождения жизни на Земле.
.

Observatory. 1997. V.117. P.224;
New Scientist. 1997. V.155. N 2096. P.13 (Великобритания).
Космические исследования
.
"Марсианский" карантин
.
В 2005 г. ожидается возвращение на Землю первых американских космических зондов с образцами почвы и атмосферы Марса. Общественность уже сейчас обеспокоена возможностью занесения на Землю организмов с Красной планеты, которые могут повлиять на земную биосферу. Национальный исследовательский совет США сформировал экспертную комиссию из представителей Калифорнийского и Колорадского университетов, Института поисков внеземного разума (Маунтин-Вью, штат Калифорния) и других научных учреждений.

Несмотря на малую вероятность обнаружения жизни на Марсе, комиссия считает необходимым подвергать карантину любой материал с этой планеты до тех пор, пока не будет полной уверенности в отсутствии в нем каких-либо организмов. При подозрениях, что герметичность контейнеров с образцами в аппарате, направляющемся к Земле, недостаточна, необходимо или стерилизовать образцы еще в полете, или вернуть их обратно в космос.

При выполнении программы "Аполлон" в 60-х годах американские астронавты и взятые ими на Луне образцы карантин проходили. "Марсианский" карантин будет проще, так как речь идет о непилотируемом полете и неодушевленных предметах. На строительство специальных помещений и создание особого оборудования все-таки потребуется 10 млн долл. США.

Во время карантина будет проведен анализ марсианской породы на содержание биологических молекул (нуклеиновых кислот, белков и т.п.) и микроорганизмов с помощью более сложной и совершенной методики, чем при аналогичном изучении лунных пород.

Экспертная комиссия рекомендует НАСА тщательно проверить космический зонд на содержание земных органических соединений, чтобы не принять их за марсианские.
.

New Scientist. 1997. V.153. N 2074. P.6 (Великобритания).
Коротко
..
Известно, что переносимые ветром споры грибка Coccidioides immitis способны вызывать у человека при вдыхании острые респираторные заболевания. В первые же недели после несильного землетрясения, случившегося несколько лет назад в округе Вентура (штат Калифорния, США), такие симптомы внезапно обнаружились у 29 человек, находившихся сравнительно близко к эпицентру землетрясения.

Сотрудники Центра контроля за болезнями и профилактики (Атланта, штат Джорджия, США), изучавшие последствия землетрясения, установили, что при сотрясении почвы в приземный слой атмосферы попали целые облака спор, перемешанных с пылью. Подсчитано, что вероятность заболевания жителей в районах, куда дошли облака, в три раза выше, чем в остальных местностях.
.

Journal of the American Medical Association. March 1997;
New Scientist. 1997. V.153. N 2074. P.13 (Великобритания).

.
Новые книги
.
История науки
.
КАПИЦА. ТАММ. СЕМЕНОВ В ОЧЕРКАХ И ПИСЬМАХ . Под общей редакцией академика А.Ф.Андреева. Составители А.В.Бялко, Н.В.Успенская. Москва: "ВАГРИУС" - "Природа". 575 с.
.
Книгу можно купить по льготной цене (25 руб.) в библиотеке Института Ландау (Горбачева Людмила Павловна, т. 7737) или заказать по почте в магазине "У Сытина" по адресу: 113054, Москва, ул. Пятницкая, д. 73. т: 230-89-00, 230-88-63, факс: 959-27-00, электронная почта: sytin@aha.ru.
.
УЧЕНЫЙ, УЧИТЕЛЬ, ГРАЖДАНИН. Памяти К.М.Завадского / Под ред. Э.И.Колчинского. СПб.: Феникс, 1997. 131 с.

Памяти выдающегося биолога-эволюциониста, ботаника, историка науки и философии, профессора Кирилла Михайловича Завадского (1910 - 1977) посвящена эта книга. Его научная карьера началась в Ленинградском университете, в течение 45 лет им написано более 150 работ по проблемам теории эволюции и истории биологии. В 50-е годы он стал одним из лидеров антилысенковского движения.

Книга открывается научной биографией К.М.Завадского, написанной Э.И.Колчинским. Сборник состоит из трех частей. Первая часть включает материалы по проблемам эволюционной биологии и рассказывает о вкладе Завадского в их разработку. Вторая - воспоминания друзей и учеников. В третьей, заключительной части помещены архивные материалы, личные письма К.М.Завадского.

А.Н.Боголюбов, Г.П.Матвиевская. ВСЕВОЛОД ИВАНОВИЧ РОМАНОВСКИЙ. 1879 - 1954. М.: Наука, 1997. 157 с. (Научно-биографическая литература).

Жизнь и творчество замечательного математика Всеволода Ивановича Романовского связаны с Ташкентом и Петербургом. Представитель петербургской математической школы, крупный специалист по теории вероятностей и математической статистике, В.И.Романовский оставил о себе память, как о талантливом педагоге, воспитавшем многих ученых, которые внесли значительный вклад в развитие математики. Он был одним из основателей Ташкентского университета, участвовал в организации высшего образования в Средней Азии.

Хотя имя Романовского прочно вошло в историю отечественной математики, его жизнь и творчество еще ждут обстоятельного описания. В предлагаемой книге сделана первая попытка подробно проследить творческий путь В.И.Романовского. Использованы литературные и архивные источники.

НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ ВАВИЛОВ: НАУЧНОЕ НАСЛЕДИЕ В ПИСЬМАХ. Международная переписка. Т.2. М.: Наука, 1997. 638 с.

В конце 1994 г. в издательстве "Наука" вышел первый том шеститомного издания международной переписки Н.И.Вавилова, охватывающей период 1921 - 1927 гг. Предлагаемый читателям второй том включает 930 писем с 1928 по 1930 г. Письма свидетельствуют о большой работе ученого по укреплению международного научного сотрудничества для создания фонда генетических ресурсов культурных растений, для исследования мирового земледелия и для изучения роли стран Юго-Восточной Азии в происхождении культурных растений.

Мысли Н.И.Вавилова, касающиеся всех направлений биологической и сельскохозяйственной науки, представляют огромный интерес для всех, кто занимается проблемами биологии, генетики, селекции.

АСТРОНОМИЯ НА КРУТЫХ ПОВОРОТАХ XX ВЕКА. По материалам научно-мемориальной конференции к 50-летию Победы в Великой Отечественной войне. Апрель 1995. Пулково; Дубна: Феникс, 1997. 480 с.

В сборнике, подготовленном по материалам Международной научно-мемориальной конференции (Пулково, апрель 1995 г.), посвященной 50-летию окончания второй мировой войны и победы над фашизмом, освещена сложная, противоречивая эпоха в развитии астрономии - от 30-х до конца 50-х годов XX в. Значительная часть этой книги, составленной кандидатом физико-математических наук А.И.Еремеевой (ГАИШ, МГУ) представляет собой воспоминания ветеранов: астрономов, бывших фронтовиков (частью ранеее записанные на магнитофон), а также сотрудников обсерватории, оказавшихся в районе боев или в оккупации. Однако содержание сборника далеко выходит за рамки военных лет, и даже за рамки конференции.

Книга снабжена приложениями. Это список расшифрованных аббревиатур и именной указатель (свыше 100 имен), а также аннотированный указатель авторского коллектива. Этот ценный историко-научный труд предназначен для читателя, интересующегося историей науки, и прежде всего астрономией.
.



.
Зоология
.
Л.В.Давлетова, Б.И.Петрищев, Б.Д.Абатуров и др. ЕВРОПЕЙСКИЙ САЙГАК: РАЗВИТИЕ, МОРФОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ. М.: Наука, 1997. 191 с.
.
Европейский сайгак - млекопитающее семейства полорогих - сохранился в России только на территории Калмыкии.

В книге представлены результаты изучения сайгака Прикаспия. Численность этой популяции снижается из-за ухудшения экологических условий. Авторы приводят данные по росту массы тела, формированию скелетной мускулатуры сайгака, развитию его внутренних органов. На основании сравнения с другими жвачными (диким бараном, домашней овцой, сайгаком из Казахстана) выявлены механизмы, способствующие выживанию популяции сайгака Прикаспия. Для решения этой задачи предложен метод приручения сайгаков к полувольному содержанию по типу "ранчо".

Это издание уникально, поскольку результаты исследований европейского сайгака можно найти только в литературе 30-летней давности.



.
Рецензия
.
О науке и о нас
..
Ю. Н. Ефремов,
доктор физико-математических наук
Государственный астрономический институт им.П.К.Штернберга (МГУ)
..
НОВЫЙ сборник статей академика В.Л.Гинзбурга в известном смысле продолжает его книгу "О физике и астрофизике", (3-е изд. М., 1995). Тогда Виталий Лазаревич, в частности, призывал шире обсуждать в печати проблемы, волнующие наше научное сообщество, и в его новом сборнике их представлено много. Искренность и эмоциональность изложения рождают желание откликнуться. Трибун для обсуждения проблем научного сообщества у нас мало. Даже в академической газете "Поиск" - и даже в разгар обсуждений реформы науки - им уделяется немногим более места, чем проблемам богословия. (Заметим в скобках, что настойчивое желание именно "Поиска" обратить своих читателей в истинную веру ничего, кроме недоумения, не вызывает.) Конечно, "Новости РФФИ" содержат актуальный материал, но кто их читает? Размах тем, освещаемых в книге, беспрецедентно широк: здесь не только физика и астрофизика, но и мемуары, и политическая публицистика. Глубокую симпатию вызывает интонация автора, это как бы размышления вслух, рефлексия мыслителя, не навязывающего свою точку зрения, а призывающего подумать вместе с ним.

Всего статей и очерков 15. Три из них посвящены физическим проблемам, которыми Виталий Лазаревич много и с общеизвестным успехом занимался (две - эффекту Черенкова - Вавилова и одна - сверхпроводимости и сверхтекучести). По сути это фрагменты сугубо научной автобиографии, обращенной, конечно, к коллегам по профессии. Одновременно это рассказ о научной проблеме и о людях, ею занимающихся. Когда речь идет об ученом, в течение десятилетий входящем в первую десятку физиков мирового класса, его рассказ о себе и самооценка в различных перипетиях исследований и трудной жизни представляют большой интерес. Повторю, это не беспристрастный взгляд со стороны, а эмоциональный рассказ одного из главных героев драмы современной науки - и не только науки.

Обращает на себя особое внимание статья, посвященная участию В.Л.Гинзбурга в создании ядерного оружия. До недавних пор даже ведущие работники "проекта" не знали, что Виталий Лазаревич - автор той идеи водородной бомбы (использование 6Li), которая позволила нашей стране испытать в августе 1953 г. "изделие", готовое для боевого применения (а не термоядерное устройство, взорванное ранее американцами). Однако Виталий Лазаревич не был послан на "объект" (как он полагает, из-за "политической неблагонадежности" его жены) и продолжал работать в Москве, в ФИАНе. Вполне возможно, что участие в "атомном проекте" спасло Гинзбургу жизнь. Именно в 1947-м его начали травить в печати как "космополита", предназначая ему роль жертвы на планировавшемся в 1949 г. совещании по физике, аналогичном сессии ВАСХНИЛ 1948 г. Но власти, поставленные перед выбором, все же предпочли бомбу идеологической чистоте физики микромира... "Грехи" В.Л. не были позабыты. Много лет спустя один мой товарищ рассказывал, как на кандидатском экзамене по диамату его попросили объяснить, в чем состоят "идеалистические заблуждения академика Гинзбурга". Пришлось ему обращаться к Виталию Лазаревичу за консультацией...

Три статьи посвящены проблемам астрофизики космических лучей, истории развития радиоастрономии и вообще астрономической линии в научной биографии автора книги. Именно Гинзбургу принадлежит огромная заслуга в доказательстве того, что объяснение нетеплового космического радиоизлучения синхротронным механизмом - правильно. Это электромагнитное радиоизлучение исходит от релятивистских частиц, двигающихся в магнитном поле разреженных облаков межзвездного газа. Такие частицы высоких энергий на Земле регистрируются как космические лучи. Работы Гинзбурга сыграли важную роль для признания Сверхновых, а не Солнца, главным источником космических лучей. "Установление связи между радиоастрономией и космическими лучами привело, по сути дела, к рождению нового направления в астрономии - астрофизики космических лучей, а затем и астрофизики высоких энергий" (с.78).

Гинзбург пишет, что "по причинам физического характера <<...>> ни минуты не сомневался ни в существовании гало [Галактики], ни в справедливости именно галактической модели" (с.60). Радиогало галактик (гало, образованное космическими лучами) действительно было обнаружено, однако подтверждается и допускаемая Гинзбургом возможность, что частицы сверхвысоких энергий образуются в Местном сверхскоплении галактик.

Автор книги считает себя на 75 - 85% физиком, но признается, что по количеству получаемой им литературы и "силе" взаимодействий с коллегами - скорее астрономом. Он подчеркивает огромную роль Международного астрономического союза в создании счастливого для астрономов духа научного сообщества, который гораздо меньше ощущается у физиков. Однако и между астрономами отношения не всегда складываются благополучно.

Многие еще помнят те далекие дни, когда на еженедельных заседаниях Объединенного астрофизического семинара (ОАС) в конференц-зале ГАИШа в первых рядах сидели И.С.Шкловский, Гинзбург и Я.Б.Зельдович. И вдруг Гинзбург перестал показываться, да и Шкловский стал бывать редко. Черная кошка пробежала между крупнейшими астрофизиками, что стало настоящим несчастьем не только для их молодых сотрудников, но и для всей советской астрономии. Последствия сказываются и поныне...

Первопричиной этого расхождения Гинзбург считает некорректность, допущенную Шкловским по отношению к цитированию приоритетных работ как его самого, так и Зельдовича и некоторых других. Он приводит многочисленные примеры и заключает: "Факты установлены, публичный же анализ некоторых биографических и психологических моментов не представляется в настоящее время уместным" (с.69). Правда, в другом месте (с.113) он пишет, что будет только рад, если бывшие сотрудники Шкловского опубликуют по этому поводу все, что пожелают, включая собственные комментарии. Не будучи одним из них, я все же хотел бы сказать, что ситуация действительно потребует психологического анализа. Кто-нибудь когда-нибудь, возможно, сделает это, я же хочу привести лишь несколько цитат.

Много эмоциональных и хорошо аргументированных страниц книги посвящено предсказанию поляризации оптического излучения Крабовидной туманности, которое впервые сделано И.М.Гордоном, но часто приписывается И.С.Шкловскому. Более того, и сам Шкловский неоднократно писал о своем авторстве. Особенно удивило Гинзбурга, что даже в 1981 г. Шкловский, хорошо и давно зная возражения Виталия Лазаревича, все же снова заявляет о том, что "предсказал поляризацию оптического излучения Крабовидной туманности". Это цитата из его ответов на вопросы Б.Оливера, опубликованных в 1996 г. (интервью помещено в сборнике, посвященном памяти Шкловского1).

"Чем можно объяснить позицию, занятую И.С.Шкловским?" - спрашивает Гинзбург.

Может быть, ключ к разгадке содержится в словах самого Шкловского, которые нетрудно найти в упомянутой книге. Шкловский рассказывал, как под влиянием эмоционального возбуждения в апреле 1953 г. в переполненном трамвае его как молнией обожгла мысль, что оптическое излучение Крабовидной туманности с его непрерывным спектром - продолжение в область больших энергий синхротронного радиоизлучения туманности. Он говорил, что таким образом впервые в оптическую астрономию был введен принципиально новый "неклассический", нетепловой механизм излучения.

"То, что синхротронное излучение должно быть поляризовано, - вспоминал Шкловский, - я, конечно, знал. Однако в работе о новой интерпретации оптического континуума Краба ни слова об этом не сказал и притом совершенно сознательно. Дело в том, что, как и все астрофизики того времени, я молчаливо считал, что магнитное поле в таком объекте как Крабовидная туманность, должно иметь мелкоячеистую структуру". И, следовательно, поляризация света Краба ненаблюдаема при доступном угловом разрешении. Указывая на это, Шкловский, как видно из высказываний, приводимых в книге Гинзбурга (с.57 - 58), возражал против его и Гордона предложений искать эту поляризацию.

И далее Шкловский пишет: "Мне, как и С.Б.Пикельнеру (крупнейшему нашему специалисту по космической магнитной гидродинамике) и в голову не могло придти, что магнитное поле Краба может быть квазирегулярным. Идея о том, что оптический континуум Краба если имеет синхротронную природу, то должен быть линейно поляризован, была высказана после опубликования моей работы независимо и почти одновременно И.М.Гордоном и В.Л. Гинзбургом. Отсутствие ненужной эрудиции в области астрономии и космической магнитогидродинамики сыграло в этом случае, несомненно, положительную роль".

Сравнив слова Шкловского на с.68 и 317 посвященной ему книги, остаешься в недоумении. Может быть, линейная поляризация может рассматриваться как тривиальный признак синхротронного излучения, а вот продолжить это излучение в оптическую область - это смелый скачок мысли. Однако именно открытие поляризации света Краба подтвердило правильность синхротронной теории его оптического излучения. Может быть, где-то в глубинах подсознания у Шкловского слились два аспекта проблемы и возникло ощущение, что предположение о синхротронной природе оптического излучения Краба равнозначно предсказанию его линейной поляризации. А вот доступно ли это проверке наблюдателя, не так уж существенно. Оказалось, что да, но если бы поляризацию и не обнаружили, тому были бы научные объяснения. Обнаружение однозначно доказало правильность теории Шкловского.

Оставим, однако, психологические разборки потомкам, в соответствии с пожеланиями Гинзбурга. Но да будет мне позволено сказать, что я остаюсь в недоумении также и по поводу отсутствия в его книге упоминаний о вышеприведенных высказываниях Шкловского. Кстати говоря, в рецензируемой книге мимоходом достается и самой Крабовидной туманности (с.58), совершенно исключительное внимание к которой Гинзбург считает обусловленным "не столько существом дела, сколько яркой историей открытия и изучения". Но это ведь и ярчайший по блеску и, следовательно, наиболее доступный детальному изучению остаток Сверхновой, почему Шкловский и писал об исключительной важности этой туманности. Воистину, "без человеческих эмоций невозможно человеческое искание истины" (В.И.Ульянов-Ленин)...

Перейдем к другой теме. Можно понять Виталия Лазаревича, когда он пишет о себе, как об астрофизике-любителе, и говорит, что остался безграмотным в области астрономии и химии. По крайней мере по отношению к астрономии это, конечно, преувеличение. Вспоминается, правда, что на одном из первых Объединенных астрофизических семинаров невежливая астрономическая молодежь заулыбалась, услышав призыв Гинзбурга немедленно пронаблюдать Скорпион Х-1. Дело было в декабре. "Он невидим", - послышались реплики. "Ну, тогда надо поехать в Южное полушарие", - парировал Гинзбург. Однако же и это не спасало положения - в декабре Солнце находится рядом со Скорпионом, даже если глядеть с Южного полушария... (В первые же дни этого семинара Зельдович провозгласил: астрономическая фактура нас не интересует. Позднее и он признал де-факто, что фактура может быть такой, когда и физического предмета для обсуждения не существует).

Незнание карты звездного неба, в чем признается автор книги, - не такая уж беда, и мы уже видели, что избыток специальной эрудиции иногда вреден. Если бы он согласился с мнением Шкловского о невозможности наблюдать поляризацию света Краба, телескоп в Абастумани, возможно, и не был бы направлен на эту туманность. Дилетантизм в науке может быть и очень полезен, если понимать под этим заглядывание специалиста в соседнюю область, свежий взгляд, незнакомство с признанными запретами. Об этом много написано и это подтверждается громадным вкладом ряда великих физиков в астрономию, в том числе и самого В.Л. Гинзбурга.

Однако, хотя и необязательно знать системы небесных координат и даже созвездия и видимый путь Солнца по небу, общее представление об астрономических объектах физик, конечно, должен иметь. Ведь с каждым годом все справедливее становится мысль, ярко сформулированная Зельдовичем: Вселенная - это ускоритель элементарных частиц для бедных стран. Ныне даже и для богатых, вроде США, где остановлено строительство величайшего синхрофазотрона, но ведется строительство нескольких гигантских телескопов.

Очень важна короткая статья, направленная против пропаганды мистики и антинаучного бреда. Она была сначала опубликована в "Известиях" в феврале 1991 г., но актуальность темы с тех пор еще больше возросла. Боюсь, что сегодня Гинзбург с трудом нашел бы газету, которая согласилась ее опубликовать... А ведь трудность этой "ассенизационной" работы (как справедливо характеризуется в книге борьба с псевдонаукой) еще и в том, что статьи, объясняющие суть дела, публикуются, как правило, в малотиражных специальных изданиях, читатели которых и так понимают, что к чему.

По сравнению с 1991 г. восприимчивость населения к антинауке резко возросла. Обыватель, видя обнищавших профессоров и научных сотрудников, приходит к выводу, что не так уж они умны и не так уж нужно то, чем они занимаются. И это может стать самым страшным последствием кризиса, в который ввергнута наша страна. С падением престижа науки снижается уровень образованности и общей культуры общества, а в итоге спрос на результаты научных исследований падает еще сильнее. Растет стремление населения отвернуться от научных знаний и обратиться к колдунам, знахарям и астрологам. Позиция, занятая СМИ, особенно телевидением, этому способствует: деньги не пахнут, да и почему бы не продемонстрировать свободу от прежних запретов.

Смещается вся система относительных ценностей в обществе. Подрастает поколение, воспитанное телевидением, не державшее в руках научно-популярную книгу или журнал. Начинается исчезновение сообщества не только творцов науки и культуры, но и потребителей культурных ценностей. Все меньше становится людей, способных востребовать и оценить достижения науки и искусства. Астрология и шаманство идут нарасхват, мощная поддержка вдруг оказывается частным (и даже сомнительным) направлениям науки, представители которых вовремя сумели подсуетиться в нужном кабинете. Еще лет десять такой политики - и некому будет даже и оценить глубину нашего падения, разве что заезжему иностранцу.

Эта опасность реальна. Так, в недрах некоей Международной академии информатизации создаются два совета по защите докторских и кандидатских диссертаций с присуждением обычных ученых степеней. Академия занимается, в числе прочего, астрологией и "уфологией", что еще страшнее. Псевдонаука не безобидна, она маскируется под науку, просит и получает деньги, дает конкретные рекомендации.

Заключает книгу статья, призывающая голосовать против Зюганова, сокращенный вариант которой был опубликован в "Известиях" летом 1996 г. Надо сказать, что в наше кризисное время она вызывает эмоции посильнее даже тех, что связаны с вопросами приоритета. Публикуя ее в конце книги о науке и о себе, автор напоминает нам всем, что те, кто не желает в такие времена заниматься политикой, способствуют тому, что политики займутся ими.

Пять очерков посвящено людям, которых В.Л. хорошо знал. Это физики И.Е.Тамм, Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшиц, скульптор В.А.Сидур, астрофизик В.Ф.Шварцман. Две странички "Памяти Вити Шварцмана", талантливого теоретика, не сумевшего выжить в горной теснине Специальной астрофизической обсерватории на Северном Кавказе, заканчиваются призывом к пониманию того, что людей с ранимой психикой нужно особенно оберегать, надо стремиться им помочь.

Больше всего мне понравилась статья, в которой Гинзбург рассказывает о себе. Она уникальна по своей искренности и представляет большой интерес для любого исследователя, особенно занимающегося психологией научного творчества. Это почти лирические воспоминания (и местами рефлектирующий самоанализ), написанные в больнице в октябре 1979 г. Виталий Лазаревич рассказывает о своем пути в науке и откровенно оценивает свои сильные и слабые стороны. Прочитать об этом будет особенно полезно вступающим на трудную дорогу научного исследования. Важна не только одаренность и увлеченность делом, нужен и элемент удачи; в частности, для автора книги такой удачей была встреча с И.Е.Таммом, до которой он не верил, что сможет быть физиком-теоретиком. Важен не только научный "калибр" наставника, но и доброжелательность. "Если б я пошел к Ландау... результат скорее всего был бы совсем иным" (с.195).

Самооценка Гинзбурга просто сурова, и рука не поворачивается привести перечень якобы отсутствующих у него способностей. Его научные результаты говорят не только об искренней скромности, но о том, что одни только способности не гарантируют успеха. Нужен еще во всяком случае горячий интерес к делу, стремление получить результат. И еще - благоприятная окружающая среда. Прочитать книгу Гинзбурга будет интересно и поучительно и маститому ученому, и начинающему исследователю. По большому счету она дает заряд оптимизма, столь нужный в наши дни. Даже в самые тяжелые моменты лучшим утешением служит сознание того, что стремление постичь окружающий мир, тайны Природы - высшая миссия человечества. Исследование продолжается наперекор всему!

..