---

НОВОСТИ НАУКИ

Ватасения - кальмар-светлячок

В МОРЯХ России водится немало видов кальмаров. Не всякий знает, что среди наших дальневосточных кальмаров много светящихся (а вот среди северных таких нет). Один из самых ярких и привлекательных - маленький кальмар-светлячок, или ватасения Watasenia scintillans (Berry). Назван он так в честь японского зоолога С.Ватасе, впервые наблюдавшего свечение кальмара ночью 28 мая 1905 г. (памятная для японцев и для нас дата: день Цусимского сражения!). Он и придумал японское название для него - отару-ика, кальмар-светлячок. А scintillans по-латыни - сверкающий, так его назвал американский зоолог С.С.Берри. Ватасе изучал не кальмаров, а жуков-светлячков, но один школьный учитель сообщил ему, что рыбаки из залива Тояма на южном берегу Японского моря издавна ловили кальмаров, которые светятся не хуже жуков. Ватасе поехал туда и убедился. Его доклад на зоологическом конгрессе в Бостоне в 1907 г. произвел сенсацию: зоологи хоть и давно знали о существовании у кальмаров органов свечения, но своими глазами их живого света никогда не видели. С тех пор и до сего времени ватасения привлекает на берега залива Тояма тысячи туристов, мечтающих полюбоваться свечением и закусить свежим кальмаром. Ватасения изображена даже на японской почтовой марке (голубого цвета, 35 иен).

Ватасения - маленький кальмар, длина туловища самцов до 6 см, самок - до 7, общая длина со щупальцами около 15 см. Мантия коническая, плавники ромбические, расположены в задней половине тела и немного не доходят до хвоста. Все руки вооружены несколькими парами острых крючьев, а первые три пары рук - еще и двумя рядами мелких присосок на концах. Щупальца длинные и тонкие, на них два крупных крючка и много мелких присосок. Ротовая перепонка, присоединяющая руки ко рту, темно-фиолетового цвета, - вероятно, для того, чтобы схваченная и подтянутая ко рту светящаяся добыча предсмертной вспышкой не демаскировала кальмара. Окраска кальмаров сверху красновато-коричневая, снизу более светлая, но они могут мгновенно менять цвет и становиться то темно-красно-фиолетовыми, то почти прозрачными. Смена окраски обусловлена работой микроскопических мешочков с пигментом - хроматофоров, которые снабжены мышцами и нервами и могут по сигналу от мозга сокращаться в точку ("веснушку") или расширяться в цветное пятно.

Кальмар-светлячок распространен в северо-западной части Тихого океана, от южных Курильских о-вов до о.Сикоку и Цусимского пролива, а также на крайнем юге Охотского, в центре, на востоке и юге Японского моря (у берегов Японии и Кореи). Обитает как в толще воды неподалеку от берегов, вблизи склона и подводных возвышенностей, так и в открытом океане, особенно в теплом течении Куросио восточнее Японии и Южных Курил. В отдельные годы ватасения достигает особо высокой численности - 20 кг, или около 6000 экз. на час траления (средний вес ватасении приблизительно 2.5 г) и тогда распространяется вдоль всех Курильских о-вов с охотоморской и океанской стороны, хотя севернее Средних Курил немногочисленна. Ватасении совершают суточные вертикальные миграции с ночным подъемом к поверхности и опусканием днем на глубины от 80 - 100 до 500 - 1000 м. Вследствие этого в верхних слоях воды их концентрация и биомасса намного выше ночью, чем днем, а в глубинах - наоборот. Нижний предел обитания - 1000 - 1200 м, у дна в норме не живут.

Ватасении - активно плавающие мелкие стайные хищники. Молодые кальмары поедают зоопланктон, главным образом веслоногих рачков; взрослые добавляют к ним криля (эвфаузиид), бокоплавов, мелкую рыбу и кальмаров. С возрастом увеличивается максимальный размер добычи, минимальный не меняется. Половозрелость наступает у самцов и самок при длине мантии около 2/3 максимальной длины туловища (у самок около 45 мм, у самцов 35 мм), так что в период размножения питание и рост приостанавливаются, но не прекращаются.

Светлячкам положено светиться. Органы свечения ватасении - фотофоры - очень многочисленны, особенно у самок (от 850 до 1100 с лишним). В абсолютном большинстве это - мелкие кожные фотофоры, разбросанные по всей нижней стороне мантии, головы, воронки и брюшных рук. От них свободна только узкая продольная полоска посредине брюшной стороны мантии. Немного фотофоров рассеяно и на спинной стороне тела. Эти крохотные шарики очень сложно устроены: трех размеров и трех типов; красные, голубые и зеленые; простые, с линзой и с цветным фильтром. Во всех мелких фотофорах есть светоизлучающее ядро с клетками-фотоцитами, нижний и боковой отражатели (рефлекторы), волокна-световоды, кристаллоподобные тельца, кровеносные сосуды, нервы и много чего еще. Снизу и с боков они окружены слоем хроматофоров, содержащих цветной пигмент. У фотофоров с линзой, как показывает их название, имеется мощная линза, а у фотофоров с фильтром - толстый двойной цветной фильтр красного цвета. Но и это еще не все. На прикрытой прозрачной кожей брюшной стороне глазного яблока располагается ряд из пяти круглых ярко-желтых фотофоров, крайние крупнее средних, у них нет линзы и фильтра, но есть высокоразвитая система волоконной оптики. Наконец, на концах обеих брюшных рук (они заметно длиннее прочих) - по три крупных шаровидных фотофора, которые обычно сплошь закрыты пигментом и выглядят как черные жемчужины, а когда открываются - зеленые. Голубовато-белый свет фотофоров на концах брюшных рук очень яркий, возникает, когда черная пигментная ширма открывает фотофор, и это выглядит как вспышка зажженной в темноте спички. Она длится 20 - 30 сек и освещает пространство сантиметров на тридцать вокруг. Затем пигмент снова расширяется и закрывает свет. Плавая, кальмар оживленно двигает незаметными в темноте руками, так что наблюдатель видит лишь мечущиеся огоньки. Японский зоолог К.Исикава сравнивал их с искрением размыкающихся электрических контактов. Впечатляющее зрелище! Свет глазных и особенно кожных фотофоров гораздо слабее.

Разные фотофоры, в том числе каждый из трех фотофоров на брюшных руках, могут функционировать одновременно или порознь. Свечение фотоцитов включается и выключается через кровь (усиление или ослабление поставки необходимого для свечения кислорода), но этот процесс длительный, куда быстрее по сигналу от мозга открыть или закрыть хроматофорную пигментную ширму. В целом светящийся в темноте кальмар напоминает микроскопический ярко иллюминированный пароходик, подмигивающий разноцветными огоньками.

Свечение ватасении биохимическое: обычная для большинства светящихся животных реакция окисления белка люциферина (люцифер по-латыни - несущий свет) молекулярным кислородом, катализируемая ферментом люциферазой. Люциферин-люциферазное свечение зеленовато-голубое, максимум лучеиспускания на длине волны 496 нм. Но в фотофорах ватасении имеются два типа светящихся веществ с разным положением максимума лучеиспускания. Кроме того, цвет свечения мелких кожных фотофоров меняется в зависимости от температуры воды: при температуре ниже 7^oС (днем, на глубине) он сдвигается в синюю сторону спектра, до длины волны 470 нм (голубое свечение), выше 15^o (ночью, у поверхности) - в красную сторону, до 540 нм (желтовато-зеленое). Свечение глазных фотофоров светло-голубое.

Недавно выяснилась еще одна интересная особенность кальмара-светлячка. Все головоногие моллюски не различают цветов, но - не ватасения! Внутри ее глаз, на брюшной стороне, по соседству с глазными фотофорами, есть сильно утолщенный (0.6 мм) участок сетчатки с длинными воспринимающими свет клетками. Дистальная (направленная к центру глаза) часть сетчатки, 2/3 ее толщины, желтого цвета и содержит зрительный пигмент на основе 4-гидроксиретиналя с максимумом поглощения на волне 470 нм, а проксимальная треть - розовая и содержит пигмент на основе дегидроретиналя, максимум поглощения 500 нм. Внеглазные фоторецепторы содержат третий зрительный пигмент, на основе ретиналя с максимумом поглощения 484 нм; он же содержится и в рецепторах сетчатки глаза за пределами утолщенного участка. Толстый желтый слой рецепторов брюшной части сетчатки работает как коротковолновый фильтр, он сдвигает максимальную чувствительность рецепторов розового слоя еще дальше в красную часть спектра, до 550 нм. Итого - три рецептора с разной спектральной чувствительностью: примитивное, но несомненно цветное зрение, причем без воспринимающих цвет колбочек, как в нашем глазу!

Что привлекает туристов - так это нерест кальмаров-светлячков. Ранее считалось, что они размножаются только у поверхности вблизи берега. Основное нерестилище расположено именно там, где впервые видели свечение кальмаров: в глубоководном заливе Тояма у о.Хонсю, где подводный склон крутой и наблюдается подъем глубинных вод. Там кальмары с конца марта до начала июня подходят к берегу. Днем на глубине около 250 м они спариваются, а с закатом самки (только самки!) быстро поднимаются к поверхности, огромными стаями тянутся к берегу и у самого берега мечут яйца, а еще до полуночи возвращаются на глубины.

Если взять всю область распространения ватасении, то размножение происходит круглогодично. Наиболее интенсивное спаривание - весной (с февраля по апрель), наиболее интенсивный нерест - весной и летом. При спаривании кальмары сближаются голова к голове и самец передает самке сперматофоры (сложно устроенные самооткрывающиеся пакеты со спермой) специально видоизмененной правой брюшной рукой. На ее конце есть особый зажим с тремя полулунной формы выступами, отдаленно напоминающий перчатку с тремя короткими пальцами. Этой рукой он подхватывает выходящие из воронки сперматофоры и помещает их внутри мантии самки, в очень странном месте: в двух специальных углублениях вроде карманов на "затылке" самки, под головным воротничком по обе стороны затылочного хряща. В каждом кармане плотно упакована толстая пачка семенных пакетов

Яйца мелкие, овальные, в среднем 1.5x1.2 мм, прозрачные, быстро разбухают в морской воде. В отличие от абсолютного большинства кальмаров и от всех каракатиц, у ватасении отсутствуют нидаментальные железы - крупные, белого цвета, которые у половозрелых самок других кальмаров занимают всю середину брюшной стороны мантийной полости и выделяют густую, плотную, сильно разбухающую в воде слизь, наружную оболочку яйцевой кладки. Зато у ватасений очень развиты яйцеводные железы, выделяющие легкую слизь, которая у других кальмаров составляет внутреннее содержимое кладки. Поэтому обычной яйцевой кладки у ватасении нет. Ее яйца заключены в легкий прозрачный секрет яйцеводных желез, выходят из мантийной полости двумя слизистыми ниточками через две щели по бокам шеи и по пути оплодотворяются хранящейся в карманах спермой. Яйца в слизи располагаются одно за другим, как цепочка прозрачных жемчужин на длинной нитке. Секрет яйцеводных желез легче воды, и обе слизистые цепочки поднимаются от шеи кальмара вертикально вверх. В воде слизь быстро разрушается, и яйца плавают поодиночке, окруженные студенистым чехольчиком. Нерест порционный, самка выметывает яйца несколько раз. В одной порции 400 - 600 яиц, а общая плодовитость самки 5 - 10 тыс. яиц. Развитие с личиночной стадией. Личинки обитают в верхних слоях воды и далеко разносятся течениями. Постепенно они погружаются на глубину и начинают совершать суточные миграции. Рост быстрый, продолжительность жизни около года (у самцов в среднем на месяц меньше, чем у самок).

Ватасению добывают в небольшом количестве, приблизительно 1 - 4 тыс. т в год. Ловят только зрелых самок в период размножения (март - июнь), преимущественно вдоль япономорского побережья Хонсю. Промысловый лов ведут ставными и закидными неводами. Как ни странно, такой маленький кальмар пользуется спросом в свежем и мороженом виде и продается даже на знаменитом на весь свет Токийском оптовом рыбном рынке, хотя еще в начале нашего века улов шел только на удобрение полей. Кроме промышленного, есть и любительский лов, и именно на него собирается масса туристов из разных мест Японии. Они любуются ярким свечением кальмарчиков, прямо у берега ловят икряных самок ручными сетками, тут же готовят их и едят, часто - сырыми. Этот ритуал японцам очень нравится. Казалось бы, что тут можно есть, кальмарчик-то с палец длиной? Но лузгаем же мы семечки и грызем кедровые орешки, куда как мельче!

Кроме человека, ватасенией питаются многие морские рыбы, млекопитающие и птицы, в том числе минтай, треска, скумбрия, морские котики, дельфины, усатые киты, а также крупные кальмары. Погибшие после нереста ватасении опускаются на дно, и их поедают донные животные.

Вот такой интересный маленький кальмар водится в наших дальневосточных морях. Жаль только, что у нас, в отличие от Японии, он не подходит к берегам, и, чтобы полюбоваться им, надо выходить на траулере в открытое море.

.
Южнополярная озоносфера в 1997 г.

Начавшееся в августе 1997 г. развитие озонной дыры над Антарктидой ускорилось с середины сентября: площадь поверхности, над которой дефицит озона достиг 30 - 35%, превысила 20 млн км²
Среднемесячное содержание озона в атмосфере за август в высоких широтах Антарктиды было на 15 - 25% ниже, чем в период, предшествовавший возникновению дыры. В средних широтах Южного полушария (между 35 и 60o), согласно спутниковым данным, дефицит озона в августе был вторым по величине с начала 80-х годов. В сентябре сохранились примерно те же показатели.

Столь низкое содержание озона в этом регионе, вероятно, было связано со стратосферным переносом воздушных масс западными экваториальными ветрами, которые подвержены квази-двухлетним колебаниям, а также - с весьма интенсивным на этот раз явлением Эль-Ниньо - Южная осцилляция. Подобные процессы происходили также в 1985 и 1992 - 1993 гг.

Во второй декаде сентября дефицит озона, достигавший местами 50%, регулярно отмечался на южнополярных антарктических станциях и метеообсерваториях. Шары-зонды, запущенные во второй половине сентября на Южном полюсе, показали весьма значительное истощение озоносферы на высотах от 14 до 20 км. В течение нескольких суток озон в этих слоях атмосферы полностью отсутствовал.
.

Экология. Медицина

Международная программа химической безопасности

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) разработала и проводит Международную программу химической безопасности, в осуществлении которой участвуют также Международная организация труда и Международная программа охраны среды обитания.

Ежегодно в мире производится всевозможных химических соединений на сумму около 1.5 млрд амер. долл., появляются и многие тысячи опытных препаратов, из которых около 1 тыс. в конце концов ложится на прилавок. Ныне список продаваемых во всем мире химических веществ насчитывает около 100 тыс. наименований, и далеко не все они безопасны для человека.

К настоящему времени в рамках программы определена степень безвредности нескольких тысяч химических веществ. В первую очередь проверена токсикологическая безопасность пищевых добавок, а также загрязнителей и 220 пестицидов, попадающих в продукты питания. По результатам всесторонних анализов опубликовано свыше 120 документов, информирующих о возможной токсичности тех или иных веществ. Созданы так называемые международные карточки химической безопасности, которые содержат сведения (на нескольких языках) о 1300 веществах, с которыми человек имеет дело.

Каждые несколько лет издается обновленное трехтомное "Руководство ВОЗа по качеству питьевой воды", в котором приведены ее микробиологические, биологические, химические и радиологические характеристики. Оценено действие 27 промышленных химических веществ, 36 пестицидов, 4 дезинфектантов и 23 побочных продуктов производства последних. Все данные предоставляются в распоряжение официальных лиц и государственных властей, исследователей, работающих в соответствующих областях науки, общественности, рабочих коллективов, руководителей торговых организаций, таможенных органов, полиции, пожарных, специалистов по промышленной гигиене и борьбе с чрезвычайными ситуациями, катастрофами и др.

Самой крупной из техногенных катастроф в истории, отмечает ВОЗ, был взрыв на химическом заводе в Бхопале (Индия), случившийся в 1984 г. Различной степени отравлению тогда подверглось более 200 тыс. людей. Накрывшее их облако содержало 40 т метилизоцианата. Оно воздействовало на окружающих в продолжение полутора часов, в результате чего 8 тыс. человек погибли, а многие получили тяжелые хронические заболевания дыхательных органов и глаз.

Мощные химические выбросы в атмосферу происходят во время крупных пожаров на складах, заводах, в жилых зданиях. Ядовитые продукты сгорания воздействуют на здоровье миллионов. Появление новых синтетических материалов, основанных на полиуретане, поливинилхлориде и т.п., резко увеличило токсичность дыма при пожарах. Например, только горение поливинилхлорида приводит к образованию более 75 различных ядовитых продуктов.

Приходится соприкасаться человеку и с опасными природными явлениями, в частности вулканическими извержениями, которые сопровождаются выбросом токсичных газов и пепла; другой яркий пример - выброс природного удушающего газа CO₂ с дна оз.Ниос в Камеруне в августе 1986 г., унесший более 1700 жизней.

Последствия различных неблагопрятных ситуаций, а также действие разных синтетических соединений и загрязнений можно будет уменьшить, а в ряде случаев полностью исключить при успешном выполнении Международной программы химической безопасности.

Метастабильное "пи"-состояние в сверхтекучем ³Не

Состояние сверхтекучего жидкого ³Не, заполняющего некоторый объем, описывается макроскопической волновой функцией. Эта функция характеризуется, в частности, фазой, которая, однако, сама по себе не проявляется ни в каких физических процессах. Если же имеются два объема сверхтекучей жидкости, соединенных тонкой трубкой или системой трубок, то наблюдаемой величиной становится разность фаз двух волновых функций, отвечающих состояниям гелия в каждом из слабосвязанных резервуаров, поскольку поток жидкости через трубки напрямую зависит именно от разности фаз.

В эксперименте такое квантовомеханическое движение жидкости (акустический эффект Джозефсона) наблюдала группа сотрудников Калифорнийского университета - С.Бекхаус, С.Переверзев и др. (S.Backhaus, C.Pereverzev et al.; Беркли, США). Оно вызывало звуковые колебания при равномерном движении тонкой (50 нм) мембраны, которая была изготовлена из нитрида кремния и имела 4225 отверстий диаметром 100 нм.

Два слабосвязанных сверхпроводника (разделенных тонкой прослойкой диэлектрика или нормального металла), для которых эффект Джозефсона наблюдался более 30 лет назад, также характеризуются разностью фаз волновых функций. В высокотемпературных сверхпроводниках исследования механизма сверхпроводимости методом джозефсоновской спектроскопии выявили особое значение таких условий протекания электрического тока, когда разность фаз равна "пи". Джозефсоновские контакты, обеспечивающие в сверхпроводниках такое соотношение, получили название "пи"-контактов ("пи"-junction). Естественно, встал вопрос и о возможности осуществить такую разность фаз в сверхтекучем ³Не.

В новом эксперименте группа в Беркли заставила ту же мембрану совершать колебательные движения. Подавая на мембрану переменное электрическое напряжение с частотой, соответствующей ее механическому резонансу, возбуждали колебания, амплитуда которых медленно уменьшалась после отключения возбуждающей силы. Эти колебания, как было установлено, отвечали такому перетеканию сверхтекучей жидкости по трубкам, когда разность фаз волновых функций связанных сосудов была близка к нулю. Но при повышении амплитуды раскачки выше некоторой пороговой величины система в момент выключения возбудителя внезапно переходила в новое состояние: мембрана дрожала какое-то время с очень маленькой амплитудой, а затем вдруг вновь начинала колебаться с прежним, большим размахом.

В некоторых опытах дрожание с малой амплитудой продолжалось более 15 мин (!), но в конце концов система возвращалась в состояние с амплитудой, близкой к начальной, а затем колебания медленно затухали за счет процессов диссипации энергии.

Анализ динамики системы показал, что колебания с малой амплитудой отвечают движениям жидкости с разностью фаз "пи", поэтому данное состояние системы было названо "пи"-состоянием. Оно метастабильно, т.е. отвечает не полному, а локальному минимуму свободной энергии жидкости: случайное возмущение вызывает скачкообразный рост амплитуды, при котором свободная энергия уменьшается. Пока неясно, в каких именно степенях свободы запасается начальная кинетическая энергия мембраны, когда система пребывает в "пи"-состоянии. Кроме того, есть теоретические соображения о том, что энергетический спектр возбуждений в системе слабосвязанных сверхтекучих объемов 3Не должен иметь и другие ветви.

Подпись к рисунку: Колебания мембраны с отверстиями, разделяющей два объема ³Не. Верхняя кривая - при возбуждении ниже порогового; нижняя кривая - при возбуждении выше порогового.

---

Эцти становится музейным экспонатом

Мумифицированное тело человека эпохи неолита (возраст мумии 5300 лет), находившееся на исследовании в Инсбруке (Австрия), по договоренности между специалистами Австрии и Италии будет экспонировано в новом музее г.Больцано (Италия). Мумия была найдена в 1993 г. на границе между Австрией и Италией. По месту находки в Эцтальских Альпах мумифицированный человек обрел имя Эцти (Otzi). Одежда Эцти, его охотничье снаряжение и другие предметы составят отдельную экспозицию, тогда как сама мумия будет помещена в специальную холодильную камеру и ее можно будет осматривать через небольшое окно, закрытое пуленепробиваемым стеклом.

Точные измерения местоположения Эцти в леднике показали, что он лежал в 72.6 м от пограничной полосы, на территории Италии. Теперь выяснилось, что некоторые австрийцы сопротивляются передаче Эцти итальянцам, более того, итальянские власти стали получать угрозы совершения террористических акций в случае передачи мумии. Предполагают, что угрозы исходят от экстремистски настроенных австрийских группировок. В этой ситуации вывоз Эцти из Австрии проходил под покровом тайны: на специальном подвесе носилки с Эцти были помещены в автомобиль-рефрижератор, и в сопровождении семи полицейских машин и вертолета мумия была доставлена в Италию, где ее встретил отряд карабинеров.

Подробнее см.: Мащенко Е.Н. Мумия "ледяного человека" из неолита // Природа. 1994. № 2. С.50 - 53; Новые сведения об Эцти // Природа. 1995. № 1. С.121; Эцти был европейцем // Природа. 1995. № 11. С.122; Волосы Эцти содержат медь // Природа. 1996. № 8. С.120.

---

Положение неандертальца в родословной человека

Немецко-американская группа генетиков, возглавляемая С.Паабо (S.Paabo; Мюнхенский университет) изучила короткий отрезок митохондриальной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), экстрагированной из костных останков неандертальца. Митохондрии наследуются от матери, поэтому, исследуя структуру митохондриальной ДНК, можно судить о генофонде предков по материнской линии.

Останки неандертальца были обнаружены на территории Германии еще в 1856 г. Их возраст около 30 тыс. лет. Сравнение с соответствующей ДНК современного нам человека подтверждает гипотезу ряда палеоантропологов, согласно которой неандерталец отнюдь не был предком Homo sapience. По данным, основанным на анализе митохондриальной ДНК, родиной современного человека была Африка. Это подкрепляет теорию, гласящую, что H. sapience, сформировавшись на Черном континенте 100 тыс. лет назад, затем распространялся по земному шару, вытесняя и заменяя собой неандертальца. Напомним, что локализация неандертальца жестко приурочена к Европе. Результаты работы мюнхенских исследователей показывают, что ДНК неандертальца и современного человека "разошлись" между собой около 600 тыс. лет назад.

Ознакомленный с этой работой антрополог К.Б.Стрингер (C.B.Stringer; Британский музей, Лондон) подчеркивает, что ее результаты свидетельствуют в пользу утверждений, будто скрещивания между прямыми предками современного нам человека и неандертальцами не происходило. Известный антрополог М.Х.Вольпов (M.H.Wolpoff; Университет штата Мичиган, Анн-Арбор, США) считает подобные выводы преждевременными, пока не будут изучены другие образцы ДНК неандертальцев и понят смысл различных вариаций в их последовательностях. Он по-прежнему полагает, что человек сформировался примерно 2 млн лет назад в различных регионах Земли.

.
Эта обезьяна передвигалась на двух ногах

До недавнего времени считалось, что вертикальное прямохождение среди млекопитающих - свойство, присущее только гоминидам - эволюционной семье близких родственников человека, прослеживаемой в глубины времени лишь на 6 млн лет. Правда, лет 100 назад в Центральной Италии стали находить костные останки ископаемых приматов (негоминид), вызвавшие сомнение в правильности подобного мнения. В 50-е годы некоторые антропологи предположили, что это существо, названное ореопитеком бамболийским (Oreopithecus bambolii), могло, судя по некоторым формам скелета, ходить в вертикальном положении. Но большинство специалистов отвергло это утверждение, ссылаясь на отсутствие убедительных анатомических данных.

Ныне антропологи М.Кёлер и С.Мойя-Сола (M.Kоhler, S.Moya-Sola; Палеонтологический институт им.Крусафонта, Сабаделья, Испания) завершили свое двухлетнее исследование останков ореопитека, которые хранятся в Музее естественной истории в Базеле (Швейцария) и до сих пор не были описаны.

Это животное населяло (наряду со многими другими млекопитающими) ту область центральной части нынешнего Апеннинского п-ова, которая около 7 - 9 млн лет назад была островом посреди Средиземного моря. Находка представлена фрагментами нижнего отдела позвоночника, тазовых костей и нижней конечности, включая стопу. В общем, их строение указывает, что перед нами нечто среднее между нечеловекообразной обезьяной и австралопитеком, относимым к ранним гоминидам.

По-видимому, ореопитеку был свойствен изгиб нижнего отдела позвоночника в переднем направлении - так называемый поясничный лордоз. Ореопитек обладал и вертикально расположенным коленным суставом, а это обычно считается важным признаком способности к прямохождению. С другой стороны, отдельные элементы таза у этой древней обезьяны весьма похожи на соответствующие структуры у австралопитека афарского, т.е. того вида гоминид, к которому принадлежала и знаменитая Люси, обнаруженная при раскопках в Восточной Африке. Однако стопа ореопитека имеет форму, не встречавшуюся до сих пор ни у одного из приматов: ее большой палец отогнут примерно на 90^o от остальных пальцев, которые, в отличие от пальцев стопы ныне существующих низших обезьян, имеют более прямую форму и укорочены. Несмотря на сходство с "треугольной" птичьей лапой, такое строение ноги ореопитека позволяло ему уверенно передвигаться по земле на двух ногах, хотя и несколько шаркающими короткими шажками.

Жизнь на изолированном от материка острове, где, по всей видимости, не было хищников, а пища была в достатке, могла способствовать эволюции ореопитека вплоть до возникновения уникальной для негоминидов возможности ходить, хотя бы часть времени, на двух конечностях. Для древних обезьян, которые, как считалось, могли лишь карабкаться по деревьям, раскачиваться на ветвях, а по земле передвигаться на четырех ногах, это можно назвать гигантским скачком вперед.

Ареналь неистовствует

В центре Коста-Рики, к северу от ее столицы Сан-Хосе, находится гора Ареналь, веками считавшаяся безопасной. Однако в 1968 г. она внезапно проявила вулканическую активность. Вслед за мощным взрывом на вершине Ареналя последовали многочисленные излияния расплавленных базальтовых пород; стекая по западному склону горы, лава уничтожала все на своем пути; тогда погибло 78 человек. С тех пор Ареналь то замирал, то вновь начинал бурную деятельность, особенно ярко проявившуюся в 1975, 1987 и 1994 гг. Правда, в этих случаях людских жертв не было.

После четырехлетнего затишья Ареналь снова пробудился 5 мая 1998 г. Из кратера "C" бурным потоком покатились раскаленные каменные обломки, пемза; в воздух полетели вулканические бомбы. В считанные часы северо-западный склон превратился в ад; вспыхнули кустарники и леса; от вершины горы (высота 1657 м) до лощины (около 1250 м над ур.м.) протянулся лавовый поток. Обвалившаяся стенка кратера вызвала сотрясение почвы и образование нескольких небольших лавин. Оживился, хотя в меньшей степени, кратер "D"; в его жерле возникли фумаролы, из которых поднимались струи горячего газа и пара.

Надо сказать, что на этот раз пробуждение Ареналя не было неожиданным: извержению предшествовали слабые, но многочисленные землетрясения. В апреле 1998 г. сеть сейсмодатчиков зарегистрировала всего за девять суток 93 подземных толчка неразрушительной силы.

Когда рухнула северо-западная стенка вулканической постройки, за которой успело образоваться озерко вязкой лавы, ее поток медленно спустился на 2 км от своего источника; максимальная же для лавовых "рек" скорость достигала примерно 60 км/ч. Общий объем выброшенного расплавленного материала составил около 500 тыс. м³. Там, где склон был особенно крутым (35 - 40^o), лава "выпахала" русло шириной примерно 100 м, глубиной 10 м и длиной более 1.5 км. Когда удалось измерить температуру лавы (уже понизившуюся к тому времени), она составляла 525^oС.

Облака пепла поднимались на высоту 1.5 км; на земле его слой даже в 3 км от вулкана превышал 6 мм, а поселок Кастильо в 7 км от Ареналя был погребен полностью; тонким слоем покрылась поверхность одноименного залива; пеплопад отмечался даже на расстоянии 35 км к юго-западу от Ареналя.

Предупрежденные сейсмологами местные власти быстро приняли все возможные в подобных случаях меры: была объявлена "красная тревога" (ее уместность подтвердилась, когда язык лавы подошел всего на 1600 м к бальнеологическому курорту Табакон и 400 человек населения долины Табакон пришлось срочно эвакуировать).

К концу мая 1998 г. Ареналь несколько успокоился. За его поведением продолжает следить группа ученых Вулкано-сейсмологической обсерватории при Национальном университете Коста-Рики, возглавляемая геофизиком Р.Ван-дер-Лаатом (R.Van der Laat).

Бактерии, добывающие уран

По оценкам специалистов, Индия, развернувшая обширную программу производства атомного оружия, будет остро нуждаться в уране, и потребность в нем в 2 - 3 раза превысит возможности разведанных на территории страны запасов. В связи с этим внимание общественности привлекло недавнее заявление А.Агате (A.Agate), директора государственного Агхаркарского исследовательского института (Пуна, штат Махараштра), занимающегося проблемами биотехнологии.

Агате указал на опыт, накопленный канадскими учеными, которые при возобновлении добычи урана на шахте в Станроке, где запасы руд считались полностью исчерпанными, использовали железобактерии вида Thiobacillus ferrooxidans. Такие бактерии населяют шахтные хвосты (скопления отходов отработанной урановой руды) и откачанные из-под земли кислотные воды. Питаются они серой, разлагая сульфидные минералы. В итоге нерастворимые соединения урана, слагающие руды, становятся растворимыми, и последующее извлечение металла значительно облегчается. (Этот метод добычи называется бактериальной гидрометаллургией.)

Сейчас в Индии получают уран обычным способом - обогащением с последующим ионным обменом. Однако применяемые реагенты весьма дороги, а побочные продукты загрязняют природную среду. Кроме того, эффективность метода очень низка при переработке бедных урановых руд, а большая часть известных индийских месторождений содержит всего от 0.05 до 0.08% урана.

Использование микроорганизмов, полагают специалисты, может уменьшить расходы вдвое, так как бактерии сами "поставляют" реагенты, и разработка даже бедных руд становится оправданной. Для извлечения урана из руды ее необходимо поместить в отвал над слоем непроницаемых пород и опрыскать водным раствором сульфида железа, содержащим популяции бактерий Thiobacillus ferrooxidans. В процессе жизнедеятельности микроорганизмов образуется железистый сульфат-реагент, который окисляет четырехвалентный уран, превращая его в пятивалентный. Полученное соединение растворяют в кислоте. Радиоактивный элемент извлекают путем концентрирования и очистки методом осаждения и ионного обмена.

Заинтересовавшись предложением Агате, Управление по атомной энергии Индии тем не менее не оставляет надежд на открытие новых месторождений урана. Наиболее многообещающим выглядит Джадугуда-Сингбхумский пояс в северной части страны. Пробные шахты создаются также на Деканском плато к югу от Гималаев, где перспективные следы урана уже обнаружены. Проблемой извлечения его из руд занят также Центр атомных исследований им.Бхаба, игравший ключевую роль в недавних испытаниях индийского атомного оружия.

Охрана окружающей среды

Микроорганизмы на отработанных элементах реакторов
и ржавление радиоактивных стержней

В мае 1998 г. в Атланте (штат Джорджия, США) состоялась очередная конференция Американского микробиологического общества, на которой К.Флирманс (C.Fliermans; компания "Вестингауз Саванна Ривер") представил отчет о результатах изучения микроорганизмов, которые населяют воду в баках, где хранятся отработанные топливные элементы от реакторов АЭС "Саванна-Ривер" (Эйкен, штат Южная Каролина).

Установлено, что такая вода, вопреки предположениям, не стерильна и не свободна от питательных веществ, необходимых для роста микроорганизмов. Последние, как выяснили биологи, способствуют образованию ржавчины на металлических оболочках радиоактивных стержней. Этот факт был обнаружен в семи из восьми баков АЭС "Саванна-Ривер", где опытные образцы, моделирующие оболочки таких стержней, хранились более года.

Мелкие, около 1 см, срезы металлов, покрытые тонкой фторопластовой пленкой, находились на четырех уровнях водной среды в баках; часть образцов была изготовлена из хромо-никелевой нержавеющей стали, а часть - из различных сплавов алюминия. Последние пострадали от жизнедеятельности микроорганизмов в наибольшей степени: поверхность этих образцов была заселена всего через три недели, а спустя год они уже сплошь были покрыты биопленкой. Появившиеся на образцах трещины и ямки типичны для процесса коррозии. Это свидетельствовало о присутствии бактерий, способных осуществлять реакции химического восстановления сульфатов и вырабатывать коррозионно-активные кислоты.

Анализ биопленки показал присутствие в ней альфа- и бета-радиоактивных изотопов, в частности цезия и европия, - значит, часть материалов из отработанных топливных стержней просачивается сквозь оболочку.

Флирманс полагает, что бактерии попали в хранилище вместе с топливными элементами, прибывшими из-за рубежа, а питательные вещества для них поставляли водоросли, обосновавшиеся на стенках баков. По мнению Флирманса, проблему нельзя решить простым добавлением в воду каких-либо биоцидов, например хлора: они лишь усугубят процесс ржавления.

Следует отметить, что специалисты компании "Бритиш Ньюклеар Фьюэлз" с фактом существования биопленок на топливных элементах также знакомы. Однако никаких следов коррозии на отработанных стержнях, хранящихся на Селлафилдском предприятии, пока обнаружено не было.

Судьба касатки Кейко-Вилли

Десять лет назад в исландских водах был отловлен самец касатки (Orcinus), получивший имя Кейко. Первое время этот китообразный хищный дельфин провел в развлекательном парке Мехико, восхищая своими трюками детей и взрослых жителей мексиканской столицы. Однако вскоре общественность возмутилась тем, что бассейн, где обитал Кейко, мал, температура воды в нем слишком высока для жителя северных морей, а сам он болен.

Касатку отправили в более просторный морской аквариум города Ньюпорта, расположенного на тихоокеанском побережье штата Орегон (северо-запад США). Там он снимался в целой серии фильмов под общим названием "Свободный Вилли". Достиг мировой славы, но, увы, не свободы. По окончании съемок Кейко-Вилли должен был вернуться в Мехико, но этому воспрепятствовали общественные организации, вставшие на защиту прав животного.

Надо было бы отправить касатку в родные воды. Но дело в том, что еще в 1992 г. правительство Исландии запретило выпускать в акваторию морских млекопитающих, длительное время находившихся в неволе: опасались, что они могут принести с собой болезнетворные бактерии или вирусы и заразить местную рыбу и своих "соплеменников". Последовал мощный общественный нажим, поддержанный компанией "Уорнер Бразерс", снимавшей фильмы о Вилли. В результате в июне 1998 г. вмешался сам премьер-министр Исландии Д.Оддссон (D.Oddsson): он вынужден был пойти навстречу общественности и, получив медицинское заключение, что Кейко совершенно здоров, разрешил его "репатриацию".

За время пребывания в неволе организм касатки всесторонне изучали, был проведен анализ на присутствие 50 различных вирусов (таким обследованием и человек не может похвастаться).

В Рейкьявике за государственный счет построено для Кейко специальное помещение, где он будет адаптироваться примерно года два (срок жизни этого вида - около 20 лет). Если все пойдет нормально и он научится самостоятельно ловить рыбу, то станет, наконец, воистину свободным Вилли.

Социология

Опасаешься безработицы? Займись наукой

Сотрудница Национального научного фонда США К.Ф.Шеттл (C.F.Shettle) опубликовала результаты предпринятого ею статистического исследования степени занятости в американской науке и технике.

Она установила, что уровень безработицы среди лиц со степенью доктора составляет в США лишь около 1.5% всех специалистов, а это примерно вчетверо ниже, чем общий уровень незанятости работоспособного населения страны.

Такой показатель в основном остается неизменным начиная с 1973 г. Безработица среди научных сотрудников с более низкими званиями несколько выше, но все равно уступает средней по всем специальностям.

Из 27 тыс. человек, защитивших докторскую диссертацию по естественнонаучным и инженерным дисциплинам в 1995 г. (последний период, по которому имеются сведения), преимущественно исследовательской деятельности посвятили себя 67% инженеров и 54% физиков. Около трети докторов наук заняты преподавательской работой; среди инженеров этот показатель вдвое ниже - лишь 12%.

Препарат для радиотерапии

Угнетенное кроветворение - одно из наиболее серьезных последствий радиационного облучения человека. Поэтому в терапии лучевых поражений чрезвычайно важную роль играют процедуры и лекарственные средства, способные восстановить кроветворные функции организма. Для этого применяют пересадку костного мозга, переливание крови, а также препараты, приготовленные на основе экстрактов разных органов и тканей животных: тимуса, селезенки, печени, костного мозга.

В попытках получить наиболее эффективные средства для радиотерапии исследователи обратили внимание на животных, чей организм особенно устойчив к облучению. В этом отношении очень интересна среднеазиатская черепаха (Testudo horsfieldi) с ее феноменальной радиорезистентностью. Предполагается, что существует корреляция между этим свойством и терапевтической эффективностью препаратов, полученных из органов и тканей таких малочувствительных к радиации животных.

Группа сотрудников Института биохимии АН Республики Узбекистан изучала влияние водных экстрактов тканей, жидкостей и органов среднеазиатской черепахи на кроветворение (гемопоэз) у лабораторных облученных мышей. В экспериментах использовали кровь, желчь, мышцы, селезенку, почки и печень (в том числе эмбриональную), т.е. фактически все то, что традиционно применяли эскулапы со времен Авиценны. Эффективность полученных по оригинальной методике препаратов оценивали по фактору увеличения дозы (ФУД) облучения, которая вызывает пострадиационные поражения или гибель подопытных мышей.

В ходе испытаний установлено, что максимальным терапевтическим действием обладали экстракты эмбриональной печени, селезенки и клеток крови черепахи. Величины ФУД составляли соответственно: 1.46, 1.45 и 1.41; для экстракта печени взрослой черепахи - 1.10, мышц и почек еще ниже, а для желчи даже меньше единицы. Примечательно, что эффективность действия цитозоля черепахи (содержимого эритроцитов) по фактору увеличения дозы оказался существенно выше в сравнении с препаратами, полученными из крови крыс (1.03) и человека (1.05). Это подтверждает гипотезу о корреляции между радиорезистентностью животных и противолучевой эффективностью вытяжек из их органов и тканей.

На основе цитозоля клеток крови черепахи узбекские исследователи создали противолучевой препарат "Тортезин". Его инъекции облученным мышам стимулируют рост численности стволовых клеток, что способствует восстановлению кроветворных функций организма. Препарат обладает также иммуностимулирующим эффектом. "Тортезин" прост в получении, а главное, относительно доступен: доля крови от массы черепахи достигает 4.2% осенью и 6.0% весной. Для сравнения: масса селезенки составляет 0.12% и 0.20%, печени - 3.7 и 5.3% у взрослой черепахи. В эритроцитах 82% составляет гемоглобин, но как показали исследователи, пострадиационную терапевтическую активность определяет не он, а, видимо, низкомолекулярные пептиды, имеющиеся в эритроцитах.

Трехмерный фотонный кристалл

Одним из способов создания фотонной запрещенной зоны (т.е. области длин волн, с которыми фотоны не могут распространяться в оптически прозрачной среде) служит организация в образце тем или иным методом периодического чередования участков с сильно отличающимися значениями показателя преломления. Среды с пространственно-периодическим изменением оптической плотности называют фотонными кристаллами (ФК). До сих пор получали и исследовали в основном одно- и двумерные ФК. Предпринимавшиеся попытки создать трехмерные структуры на основе GaAs оставались неудачными и не позволяли достичь эффективного подавления потока света в каком-либо диапазоне длин волн.

Группе С.Лина (S.Y.Lin, Сандийская Национальная лаборатория, Альбукерк, США) удалось изготовить макроскопический трехмерный ФК с использованием хорошо разработанной кремниевой технологии. На подложке монокристаллического Si формировали вспомогательный кремнийоксидный слой, в котором методом фотолитографии проделывались длинные параллельные канавки. Их заполняли поликристаллическим Si, а пластину механически и химически полировали, чтобы поверхность стала плоской. Затем процесс повторяли, причем канавки во втором слое ориентировали перпендикулярно канавкам первого. После нанесения пяти слоев структуру погружали в плавиковую кислоту и вытравливали весь SiO₂ между кремниевыми нитями. Полученная в результате этих процедур структура поликристаллических нитей напоминала блиндаж.

Прохождение излучения детально исследовалось на фрагменте пластины площадью 1х1 см². Электромагнитные волны, падающие на пластину перпендикулярно ее плоскости, эффективно отражались в области длин волн 10 - 14 мкм. Вблизи максимума отражения (11 мкм) фотонный кристалл толщиной около 8 мкм (что меньше длины волны!) пропускал менее 10% падающей световой энергии.

Полагают, что на основе трехмерных фотонных кристаллов будут созданы инфракрасные фильтры, а с их помощью - новые высокоэффективные устройства для преобразования теплового излучения нагретых тел в удобную форму энергии (например, в электрическую). Кремниевые ФК открывают также новые возможности в оптике и оптоэлектронике.

Подпись к рисунку : Структура трехмерного фотонного кристалла (толщина нитей из поликристаллического кремния 1.6 мкм; период решетки 4.2 мкм).

Подробнее см.: Богомолов В.Н., Прокофьев А.В. Фотонные кристаллы // Природа. 1998. № 8. С.27 - 36; Оптический фильтр на основе фотонного кристалла // Там же. С.107 - 108.

---

Создается Институт астробиологии

В Национальном агентстве США по аэронавтике и космическим исследованиям (НАСА) принято решение создать Институт астробиологии, который должен объединить усилия биологов, палеонтологов, астрономов, философов, химиков, ботаников и др. с тем, чтобы координированно решать поставленную перед ними комплексную проблему: существует ли в какой-либо форме жизнь на иных планетах, существовала ли она раньше и каким образом возникла (в том числе и на Земле). Головным учреждением нового института становится Исследовательский центр им.Эймса НАСА в Маунтин-Вью (штат Калифорния). Исследователи, оставаясь в своих нынешних научных учреждениях, будут связаны между собой и с Центром им.Эймса через вступающую в действие правительственную высокоскоростную сеть Next Generation Internet (Интернет следующего поколения).

Согласие участвовать в работе Института астробиологии дали: университеты штатов Аризона в Темпе (проблемы синтеза органических веществ), Пенсильвания в Юниверсити-Парке (процессы биологических изменений в начальный период эволюции жизни на Земле), Калифорния в Лос-Анджелесе (обмен веществ у древних организмов), Колорадо в Боулдере (происхождение планет, их приспособленность для жизни; катализ ДНК, философия); Институт им.Карнеги в Вашингтоне (эволюция гидротермальных систем), Гарвардский университет в Кембридже, штат Массачусетс (геохимия и палеонтология), Скриппсовский исследовательский институт в Риверсайде, Калифорния (самовоспроизводящиеся системы, добиологические объекты); Вудсхолская лаборатория морской биологии в Массачусетсе (разнообразие микроорганизмов, эволюция сложных систем); а также принадлежащие НАСА Центр им.Эймса (возникновение планет, взаимодействие Земли с ее биосферой), Лаборатория реактивного движения в Пасадене, Калифорния (признаки жизни, геохимия и геология Марса), Космический центр им.Джонсона в Хьюстоне, штат Техас (признаки жизни на планетах).

НАСА ассигновало на создание Института астробиологии в 1998 г. около 4 млн долл. США. Предполагается, что в дальнейшем бюджет этого учреждения достигнет 100 млн долл. в год.

Химия

Ферментативный метод определения ртути

Известно, что соединения двухвалентной ртути, если они содержатся в воде, воздухе или пище, вызывают тяжелые неврологические нарушения у человека. Естественно поэтому, что аналитики ищут новые, более совершенные способы обнаружения таких соединений.

Высокочувствительный, селективный и простой экспресс-метод определения ртути (II) разработан на кафедре аналитической химии химического факультета Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова.

Метод фактически представляет собой аналог известного в природе процесса - окисления ароматических аминов пероксидом водорода, которое катализируется ферментом пероксидазой.

В экспериментах мы использовали в качестве субстратов ароматические диамины (о-дианизидин, о-фенилендиамин и тетраметилбензидин), а фермент выделяли из корней хрена. Конечные продукты окисления этих диаминов имеют интенсивную окраску, поэтому по ее появлению можно было следить (визуально или измеряя оптическую плотность раствора) за ходом реакции, определять ее скорость.

В экспериментах выяснилось, что соединения ртути (ll) сильно замедляют быстротечную реакцию окисления, так как снижают каталитическую активность фермента. Катализ протекает еще медленнее, если в реакционную смесь добавить тиомочевину. Дело в том, что это серосодержащее соединение восстанавливает -S-S-связи в молекуле пероксидазы до тиольных (-SH) групп, в результате чего глобула фермента частично разворачивается и облегчается доступ ртути как к его карбоксильным (-СООН), так и вновь образовавшимся тиольным группам. Благодаря такому двойному действию и усиливается ингибирование пероксидазы ртутью (ll), а скорость ферментативной реакции уменьшается.

Разработанный метод позволяет определять ртуть (II) на уровне концентраций 0.5 нг/л даже при огромном избытке (до 105 раз) в пробе солей кадмия(II), висмута (III) и свинца (II). Метод не нуждается в дорогостоящем оборудовании и высококвалифицированном персонале, пригоден для анализа воды, почвы, крови и других объектов. Требуемое для этого время - 5-10 мин.

В дальнейшем мы модифицировали метод - стали проводить ферментативные реакции не в растворе, а на поверхности различных твердых носителей (полистирола, разного типа бумаг и пенополиуретана), содержащих иммобилизованную пероксидазу. В этом случае в пробе удается обнаружить ртуть при концентрации 1 - 100 нг/л, а за скоростью реакции можно следить визуально - просто отмечая время появления окраски секундомером. Чем выше содержание ртути в образце, тем медленнее протекает окисление и, следовательно, требуется больше времени для возникновения окрашенного продукта реакции на поверхности носителя.

На основе такой модификации создано и промышленно выпускается тест-устройство, в котором пероксидаза иммобилизована на ячейках полистирольного планшета. Это устройство рекомендовано Министерством охраны окружающей среды РФ для контроля природных вод на содержание ртути (II).

Астрономия

Источник жизни - красные астероиды?

Группа астероидов, именуемых Кентаврами, располагается далеко за орбитой Юпитера. Это сравнительно небольшие, диаметром от 100 до 400 км, небесные тела, которые в отраженном солнечном свете выглядят голубоватыми.

Шесть из Кентавров были тщательно изучены астрономами, возглавляемыми Д.Вайнтраубом (D.Weintraub; Университет Вандербильта, Нэшвилл, штат Теннесси, США). Наблюдения велись на трехметровом инфракрасном телескопе обсерватории Мауна-Кеа (штат Гавайи) и на оптическом телескопе Стьюардской обсерватории на горе Китт-Пик (штат Аризона). На конференции Американского астрономического общества (июнь 1997 г., Уинстон-Сейлем, штат Северная Каролина) исследователи изложили результаты своих наблюдений, которые показали, что в спектрах двух из астероидов - 5145 Фолус и 1995 GO - ярче представлен красный цвет, чем в спектрах иных известных астероидов Солнечной системы.

По мнению Вайнтрауба, причиной странного цвета может служить то, что астероиды покрыты органическим веществом, сохранившимся без изменений с эпохи формирования Солнца и планет. Надо полагать, что эти небесные тела сравнительно недавно "выпали" из пояса Койпера, находящегося за орбитой Плутона. Там они, по-видимому, не подвергались нагреву и столкновениям с другими астероидами, что могло бы привести к эрозии и распылению поверхностных красноокрашенных пород. Теперь орбиты 5145 Фолус и 1995 GO оказались нестабильными; они сильно вытянуты и заходят во внутреннюю область Солнечной системы.

Каждые 10 - 100 млн лет Кентавры проходят в непосредственной близости от гиганта Сатурна, тяготение которого отклоняет Кентавра, выбрасывая его или в межзвездное пространство, или в более близкие к Солнцу районы. В отдаленном прошлом это могло приводить к столкновению того или иного Кентавра с Землей и приносу на ее поверхность органических материалов.

Если красные Кентавры действительно покрыты слоем пород, насыщенных углеродом и азотом, подобный процесс мог играть существенную роль в "заселении" нашей планеты. Однако Вайнтрауб признал, что пока мы еще не можем с точностью судить о составе красных пород на астероидах.

Спектакль редкий, подготовимся заранее

11 августа 1999 г. - дата незаурядная: в этот день южнее канадского п-ова Новая Шотландия поверхности планеты коснется тень шириной 270 км. Ее отбросит Луна, которая в это время пройдет между Солнцем и Землей.

Эта тень, скользя со скоростью хорошего реактивного самолета (около 2400 км/ч), пробежит по волнам Атлантического океана и, оставляя на севере Ирландию, около половины одиннадцатого утра по Гринвичу слегка коснется крайнего юго-запада главного острова Британии. Перепрыгнув Ла-Манш, тень накроет северо-запад Франции, часть Бельгии, Голландии, Швейцарии, Венгрии, Греции и Болгарии, прежде чем уйти в Черное море. На сушу она вновь выйдет в Турции, у основания Малой Азии, "промелькнет" по Закавказью и проследует южнее Каспия, через Пакистан и Северную Индию, закончив свое земное путешествие где-то в Бенгальском заливе.

Полное солнечное затмение! Хотя такое явление и наблюдается в том или ином районе нашей планеты примерно каждые полтора года, шанс увидеть его, никуда не переезжая, очень невелик: в каждом отдельном месте оно отмечается раз в три с половиной столетия.

Человечеству повезло, что оно временами становится свидетелем подобного события, и обязаны мы этим случайному совпадению: хотя диаметр Солнца в 400 раз превышает поперечник Луны, зато и расстояние от него до Земли как раз во столько же раз больше, так что в небе Солнце и Луна могут казаться равновеликими и наш спутник в состоянии полностью перекрыть диск светила.

Однако так было не всегда. Луна затрачивает часть своей энергии на то, чтобы вызывать приливы в морях, океанах и даже в твердой коре Земли. Вследствие этого она медленно, но верно удаляется от планеты. Миллиарды лет назад Луна показалась бы земному наблюдателю (существуй он тогда, разумеется) куда большей, чем Солнце, а в отдаленном будущем, наоборот, спутник потеряет способность полностью покрывать диск светила.

Нам повезло не только со временем, но и с "местом проживания". Ведь в Солнечной системе насчитывается более полусотни "лун"; в том или ином числе они есть у каждой из планет, кроме Меркурия и Венеры1. Но условия для полного затмения Солнца, когда спутник казался бы в небе такого же размера, как светило, - случаются весьма и весьма нечасто.

Продолжительность этого "спектакля" в различных регионах Земли разная. Она зависит от того, в какой части своей орбиты будут находиться в тот момент наша планета и ее верный спутник. Обычно в каждой данной точке затмение длится не более 5 мин. Теоретически самое длительное, когда все три небесных тела встанут в благоприятную позицию, может занять 7 мин 31 с, но это бывает совсем уж редко. Ближайший подобный случай состоится 25 июня 2150 г. - затмение будет продолжаться 7 мин 14 с. В последний раз такое было в IX в.!

Астрономия

Очень большой телескоп начал "смотреть"

Лето 1998 г. порадовало всех астрономов, особенно европейских, тем, что "открыл глаза" гигантский оптический телескоп, сооружающийся на горе Сьерро-Паранал в чилийской пустыне Атакама, в Европейской южной обсерватории. Правда, пока он "открыл" лишь один "глаз" из четырех - вступил в строй первый инструмент с диаметром главного монолитного зеркала 8.2 м. Еще три таких же инструмента будут введены в действие к 2001 г., и тогда этот четырехглазый астрономический монстр станет крупнейшим в мире телескопом, достойным своего имени - Очень большой телескоп (Very Large Telescope, VLT). Впрочем, уже сейчас VLT демонстрирует свои уникальные возможности. В ходе технических проверок и настройки в июне - июле 1998 г. на нем за короткое время были получены великолепные снимки далеких и очень слабых объектов, доступных для наблюдения лишь нескольким инструментам в мире.

На приведенном здесь цветном снимке, сделанном в перерыве между работами по юстировке телескопа, мы видим удивительную галактику NGC 4650 A, удаленную от нас на расстояние около 50 мегапарсек (165 млн световых лет) и принадлежащую к так называемой Цепочке Кентавра - группе галактик, наблюдаемых в южном созвездии Кентавр. Это цветное изображение получено путем совмещения трех снимков, сделанных последовательно через голубой, желто-зеленый и красный светофильтры. Суммарное время экспозиции составило около 1 часа. Размер кадра 1.5x1.5 угл. мин, а мельчайшие детали на изображении имеют размер 0.5 угл. сек.

Галактика NGC 4650 A очень интересует астрономов из-за ее весьма необычной формы. Яркая центральная часть объекта - это нормальная линзовидная звездная система (галактика типа SO), населенная довольно старыми красными звездами. А снаружи почти перпендикулярно плоскости диска этой галактики мы видим облака газа, пыли и молодых голубых звезд, которые обращаются вокруг старой звездной системы, подобно кольцу Сатурна. Высказывается весьма обоснованное мнение, что это "кольцо" образовалось при разрушении соседней богатой газом звездной системы - спутника центральной галактики. Скорости движения молодых и старых звезд этого конгломерата показывают, что вся его сложная система звезд и газа погружена в невидимое, но очень массивное гало из вещества непонятной природы. Изучив движение звезд в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, астрономы надеются выяснить если уж не природу загадочного вещества, то хотя бы его распределение в пространстве. Новому гигантскому телескопу отводится здесь ведущая роль.

Второй снимок, содержащий множество далеких галактик, демонстрирует "дальнобойность" нового астрономического инструмента. Ведь сегодня VLT - мощный телескоп, способный получать резкие изображения (мультизеркальные американские 10-метровые телескопы Кек I и II, к сожалению, пока на это не способны). Поэтому вполне естественно было устроить одно из первых испытаний для нового телескопа по проверке его дальнозоркости. Направление съемки выбрано не случайно: именно здесь, в южном созвездии Тукана, нет ярких звезд, облаков межзвездной пыли и близких галактик, т.е. нет никаких препятствий, чтобы достичь взглядом самых отдаленных областей Вселенной.

Эту область на небе, названную Глубокой площадкой Хаббла, по единой программе в сентябре 1998 г. исследовали крупнейшие телескопы мира, включая Космический телескоп им.Хаббла. Новый 8-метровый гигант VLT также решили заранее "пристрелять" к этой области. В ночь проведения съемки, 5 июня 1998 г., качество изображения было великолепным - размер мельчайших деталей составил 0.37 угл. сек. Поэтому за время экспозиции, составившее 75 мин, удалось с высокой четкостью зафиксировать изображения галактик до 27.5 звездной величины, т.е. в 400 млн раз слабее тех, что можно увидеть невооруженным глазом. В кадре размером 1.3x1.3 угл. мин видно множество очень далеких, а значит, - юных галактик, подробное изучение которых обещает много интересного для астрономии.

Итак, первые шаги нового научного инструмента выглядят весьма внушительно. Возможность работать на нем в первую очередь, разумеется, получат хозяева Европейской южной обсерватории - астрономы Бельгии, Германии, Дании, Италии, Нидерландов, Франции, Швеции и Швейцарии. Но, учитывая весьма сильные интернациональные традиции звездной науки, мы уверены, что и астрономы других стран не будут забыты.

Планетология

Все-таки нет жизни на Марсе

В 1996 г. в одном из метеоритов, найденных в Антарктиде (ALH 84001), многие специалисты увидели следы "пришельцев" с Марса. Этот метеорит представляет собой обломок Красной планеты, который был выброшен 16 млн лет назад в результате удара о поверхность Марса какого-то небесного тела, а после длительных странствий в космосе упал на Землю 13 тыс. лет назад.

Сенсацию вызвали тогда заявления сотрудников Станфордского университета (штат Калифорния), что в метеорите обнаружены на микроскопическом уровне следы жизни, якобы существовавшей на Марсе в отдаленную эпоху и, может быть, сохранившейся там и поныне. Однако нашлись скептики, полагавшие, что "следы" этих предполагаемых организмов должны были бы сформироваться при столь высоких температурах, которые в принципе не допускают биологической жизни.

В январе 1998 г. скептиков поддержала группа ученых, возглавляемых геохимиком Т.Джаллом (T.Jull; Университет штата Аризона, Тусон, США). Они пришли к выводу о том, что некоторые органические вещества, найденные в составе метеорита (например, содержащие радиоактивный углерод-14

В независимой серии анализов, выполненных под руководством Дж.Л.Бада (J.L.Bada; Скриппсовский институт океанографии, Ла-Холья, штат Калифорния), тоже было установлено, что следы аминокислот, служившие важным аргументом для сторонников гипотезы существования жизни на Марсе, принадлежат контаминантам, попавшим в метеорит ALH 84001 во время его длительного соприкосновения с ледяным покровом Антарктиды.

Планетология

Внутреннее строение Каллисто

Космический аппарат "Галилео", который стал искусственным спутником Юпитера, совершил три близких пролета около Каллисто - наиболее удаленного от Юпитера галилеева спутника этой планеты.

Результаты радиоволновых доплеровских измерений характеристик орбиты "Галилео", сделанных в ноябре 1996 г. во время первого пролета, были интерпретированы как указание на то, что Каллисто представляет собой недифференцированное тело. Казалось, составляющее его вещество не разделено на оболочки различного состава, а представляет собой однородную смесь льда, воды и каменного материала. Однако более точные измерения, предпринятые в сентябре 1997 г. во время третьего пролета, заставляют пересмотреть этот вывод.

Новые данные свидетельствуют о том, что Каллисто, возможно, имеет ядро радиусом менее 1/4 радиуса этого спутника, но не железное, как у Земли, а из смеси железа и каменного материала. Внешняя оболочка толщиной не более 350 км состоит из льда, а между ней и ядром должна находиться промежуточная оболочка из смеси льда и каменного материала.

Вывод о лишь частичной дифференциации Каллисто согласуется с наблюдениями, раскрывающими характер геологического строения поверхности этого небесного тела: на имеющихся изображениях Каллисто не видно ни следов вулканизма, ни тектонических разломов.

Проведенные "Галилео" магнитометрические измерения указали на отсутствие у Каллисто собственного магнитного поля, что согласуется с выводом об отсутствии у этого спутника металлического ядра.

КОРОТКО

С августа 1997 г. на побережье Тихого океана около г.Санта-Крус (штат Калифорния, США) начал работать крупнейший в мире центр по спасению морских животных, пострадавших от загрязнения акватории при разливе нефтепродуктов. В этом необычном ветеринарном учреждении одновременно можно оказывать помощь до 122 особям калана и до сотни различных птиц. Их тут моют, сушат, используя специальные воздуходувки, и определяют на временное жительство, пока те окончательно не придут в себя. Каждое из 32 многоместных помещений для каланов снабжено небольшим бассейном. Имеется палата для хирургических операций, а также холодильник для трупов погибших животных, который главный ветеринар надеется никогда не использовать. В те периоды, когда пострадавших животных не будет, центр намерен проводить научную работу.

ХРОНИКА

9 октября 1998 г. в Москве под эгидой Российского отделения Европейской антропологической ассоциации проходила I Международная конференция "Раса: миф или реальность?". Она была организована Московским государственным университетом им.М.В.Ломоносова, Научно-исследовательским институтом и Музеем антропологии им.Д.Н.Анучина, Институтом этнологии и антропологии им.Н.Н.Миклухи-Маклая РАН при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Института "Открытое общество". Наряду с российскими учеными в работе конференции приняли участие представители научных учреждений Белоруссии, Италии, Латвии, Монголии, Польши, Эстонии.

Тема конференции весьма актуальна в сегодняшнем мире. Дело в том, что некоторые зарубежные школы в связи с политической ситуацией встали на путь отрицания понятия "раса"; раса объявляется "пустой категорией", лишенной биологической основы, а достижения прежнего расоведения, включая исследования российской антропологической школы, перечеркиваются и порой приравниваются к расизму.

По оценке председателя оргкомитета конференции члена-корреспондента РАН Т.И.Алексеевой, основная заслуга отечественных антропологов в области этнической антропологии состоит в обосновании принципиального различия между расой и этносом как категориями биологического и социального порядка. При этом разный их характер не предполагает отсутствия какой бы то ни было связи между ними. Если раса не определяет путей развития общества, то развитие общества и его история влияют на процессы расообразования.

Работа конференции проходила в нескольких секциях: "Расоведение и этническая антропология", "Онтогенетические исследования в этнической антропологии", "Ранние этапы культурной и антропологической дифференциации человечества". Для обсуждения проблем современного расоведения был организован круглый стол.

В принятой конференцией Резолюции, в частности, констатируется:

• С биологической точки зрения видовое единство современного человечества несомненно.
• Полиморфизм вида Homo sapiens не распространяется на жизненно важные видовые характеристики, и поэтому различные морфологические варианты как индивидуумов, так и популяций не разрушают целостность вида. Напротив, именно присущий человеку полиморфизм является крайне важной биологической предпосылкой устойчивого эволюционного прогресса и выживания современного вида человека.
• В антропологии традиционно крупные морфологические варианты, объединенные единством происхождения и территориально приуроченные, называются "расами". Реальность их существования подтверждается совокупностью данных, полученных на популяционном, организменном и молекулярном уровнях исследования человеческого организма. Доказано, что полиморфизм тканей и органов человека современного вида связан с его широким расселением по различным климато-географическим зонам; это создало объективные предпосылки для адаптации и еще большего усиления человеческого разнообразия при передаче генофонда во времени и пространстве. На соматологических, одонтологических, дерматоглифических, палеоантропологических материалах выявляется реальность таких различий.
• Дифференциацию географических групп человечества подтверждают и данные по обмену веществ, содержанию холестерина и сахара в крови, составу белков и сывороток крови, уровню минерализации скелета и другим физиологическим параметрам. Все эти признаки демонстрируют генетически закрепленную в ряду поколений реакцию на конкретную среду обитания.
• Современные методы молекулярной генетики (в том числе изучение структуры ДНК), используемые для исследования как современного человека, так и палеоантропологических находок, показывают, что расовые классификации, построенные с учетом хорошо обоснованных морфологических критериев, достаточно отчетливо отражают филогению отдельных популяций и групп популяций.

В Резолюции отмечено, что негативистское отношение к расоведению, антропологическим исследованиям в области этногенеза, к самому термину "раса" особенно активно проявилось в последнее время. Не только на обывательском уровне, но даже в научных собраниях происходит подмена или смешение таких понятий, как раса, этнос, язык, культура, что действительно подводит почву под разного рода инсинуации расистского толка.

Подавляющим большинством из присутствующих на конференции специалистов признан огромный методологический и теоретический вклад, который внесли в науку о человеке, и в частности в расоведение, такие классики антропологии, как В.В.Бунак, Г.Ф.Дебец, Н.Н.Чебоксаров, В.П.Алексеев и другие яркие представители русской, советской и российской науки. Одна из наиболее характерных черт их исследований - острая антирасистская направленность научных выводов и теоретических концепций. (К большому сожалению, с работами российских антропологов специалисты Западной Европы и США, как правило, не знакомы.) Однако именно расоведение со всей определенностью доказывает единство человечества как биологического вида, вскрывает научную несостоятельность утверждений о существовании "высших" и "низших" рас, устанавливает расовую гетерогенность больших этносов или полиэтничность одной расы.

Игнорирование расовых подразделений, призывы к прекращению или даже запрещению расоведческих исследований, абсурдные с научной точки зрения попытки вывести из антропологического словаря сам термин "раса" - все это, как подчеркивается в Резолюции, подрывает основы антропологии и обезоруживает ее в борьбе с проявлениями человеконенавистничества и ксенофобии, которые все еще действительно имеют место и в Восточном, и в Западном полушариях.

В России - стране с исключительно многообразным населением - антропология и популяризация антропологических, в том числе расоведческих, знаний приобретают особо важное значение.

НОВЫЕ КНИГИ

Астрономия

К.Птолемей. Альмагест, или Математическое сочинение в тринадцати книгах / Пер. с древнегреч. И.Н.Веселовского / Под ред. Г.Е.Куртика. М.: Наука. Физматлит, 1998. 672 с.

Настоящее издание представляет собой публикацию перевода с древнегреческого языка на русский знаменитого сочинения выдающегося астронома античности, математика и географа Клавдия Птолемея. Написанное во II в. н.э., оно сыграло особую роль в истории науки, в нем отражены все или почти все наиболее значительные достижения античной астрономии. На протяжении полутора тысяч лет, будучи переведено с греческого сначала на арабский, а затем на латинский языки, оно считалось наиболее авторитетным источником астрономических знаний на средневековом арабском Востоке и в Европе вплоть до эпохи Возрождения.

Перевод "Альмагеста" на русский язык выполнен крупнейшим исследователем истории античной науки, знатоком древнегреческого и латинского языков И.Н.Веселовским (1892 - 1977). Основой для перевода послужило издание греческого текста под редакцией И.Гейберга. Стилистически и терминологически перевод Веселовского отличается от немецкого К.Манициуса и английского Дж.Тумера. Русский перевод максимально приближен к оригиналу. Приложения и комментарии к изданию подготовлены Институтом истории естествознания и техники РАН.

---

Физика

Памяти Г.А.Аскарьяна / Сост. Г.М.Батанов, Б.М.Болотовский, С.С.Григорян, И.А.Коссый, И.В.Соколов. М.: Знак, 1998. 376 с.

Куда прилечь? Погосты всюду Есть или были, или будут. Земля полна захоронений Людей, признаний, рифм и мнений.

Трудно определить жанр этой книги. Давно забыт конфликт "физиков" и "лириков". Другое время - другие герои. Гурген Ашотович Аскарьян (1928 - 1997) - физик, его основные работы посвящены самофокусировке электромагнитных и звуковых волн, нелинейной оптике. Его яркие, иногда совершенно неожиданные идеи порождали горячие дискуссии среди физиков.

В книге собрана часть его научных работ, примерно треть публикаций. Выбор был сделан с учетом мнения самого автора, который именно об этих работах писал, что они доставили ему больше всего и радости и горести, поэтому он предпочел их остальным.

Статьи приведены в том виде, в каком они впервые были опубликованы. В сборник включены также фрагменты воспоминаний Г.А.Аскарьяна о встречах с другими выдающимися физиками - В.И.Векслером, Е.К.Завойским, М.Л.Левиным, М.А.Леонтовичем, Д.В.Скобельцыным.

В последнем разделе приводятся некоторые записи из дневников автора, включая стихотворные.

---

Б.Понтекорво. Избранные труды: В 2 т. / Под общей ред. С.М.Биленького. М.: Наука. Физматлит, 1997. 416 с. (Классики науки)

В издание вошли работы выдающегося физика современности, академика Б.Понтекорво (1913 - 1993), а также воспоминания его друзей и коллег. Ученик великого Э.Ферми, сотрудник Ф.Жолио-Кюри, он стал почетным членом Итальянской академии. Бруно Понтекорво родился в Италии, работал во Франции, США, Канаде, Англии, а большую часть своей жизни провел в России. Он известен как автор фундаментальных идей об универсальном характере слабого взаимодействия, различии между электронными и мюонными нейтрино, об осцилляциях нейтрино. Он впервые предложил метод детектирования нейтрино.

В первом томе собраны наиболее интересные научные статьи Понтекорво. Основным критерием отбора стала их актуальность для современной физики. Во втором представлены работы ученого по истории физики, научно-популярные работы, полная библиография его трудов. Специально для этого издания более 30 видных российских и зарубежных ученых, друзей Понтекорво, подготовили свои воспоминания о нем и о его роли в науке. Одно из них, принадлежащее перу С.С.Герштейна, опубликовано в "Природе" (1998, № 4). Впервые на русском языке публикуется автобиография Бруно Понтекорво.

---

Химия

В.С.Арутюнов, О.В.Крылов. Окислительные превращения метана. М.: Наука, 1998. 361 с.

Широкое применение природного газа в быту и промышленности стало отличительным признаком современной цивилизации. Природный газ - один из основных первичных энергоносителей и источников получения химического сырья - интересен с точки зрения его ресурсов, добычи, транспортировки и переработки. Большинство возникающих при этом проблем обусловлено свойствами метана - основного компонента природного газа. Являясь простейшим соединением углерода, метан обладает рядом уникальных свойств, существенно отличающих его даже от ближайших гомологов. Поэтому проблема утилизации природного газа - это прежде всего проблема использования метана. Однако масштабы химической переработки природного газа ограничены из-за сложного энерго- и капиталоемкого процесса предварительного превращения его в синтез-газ.

Цель книги - систематизировать и дать анализ имеющихся материалов по химическим процессам окислительной активации метана - наиболее перспективного пути его переработки. Это и побудило авторов изучить современное состояние вопроса.

---

Геология

В.И.Шпикерман. Домеловая минерагения Северо-Востока Азии. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1998. 333 с.

До недавнего времени во всех металлогенических обобщениях Северо-Восток Азии трактовался как образец развития позднемезозойско-кайнозойских складчатых систем так называемого дальневосточного типа. Традиционно считалось, что рудные богатства этой обширной территории связаны почти исключительно с позднемезозойскими и кайнозойскими тектоническими движениями, магматизмом и метаморфизмом. Однако новые открытия вносят в схемы ученых свои коррективы. Начиная с 1996 г. дает тонны золота месторождение Кубака, связанное с палеозойским вулканическим поясом.

Настоящая работа представляет собой обобщение практически всех аспектов домеловой металлогении региона, рассматриваемой в столь полной форме впервые. Автор дает описания типовых месторождений более 30 рудных комплексов, образующих 26 металлогенических зон, касаясь такой фундаментальной геологической проблемы, как преобразование литосферы в зоне перехода от континента к океану.

---

Ихтиология

В.К.Митенев. Паразиты пресноводных рыб Кольского Севера. Мурманск: ПИНРО, 1997. 199 с.

До недавнего времени сведения по паразитам рыб Кольского Севера были редким исключением. В 30-е годы проводились исследования паразитофауны семги в бассейне р.Нева, а 20 лет спустя - баренцевоморской семги, кумжи, гольца и речной камбалы. Позднее появились сведения о паразитах интродуцированной горбуши, а также о гельминтах некоторых видов рыб. С первой половины 70-х по 90-е годы лабораторией паразитологии рыб Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии им.Н.М.Книповича (ПИНРО) выполнялись экспедиционные работы по исследованиям паразитофауны рыб в водоемах различных ландшафтных зон Кольского Севера.

Результаты исследований обобщены в данной монографии. Автор подготовил систематический обзор 244 видов паразитов, их эколого-географическую характеристику. В книге также обсуждается история формирования пресноводной фауны паразитов рыб в поздне- и послеледниковое время.

---

Почвоведение

В.И.Убугунова, Л.Л.Убугунов, В.М.Корсунов, П.Н.Балабко.АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ ПОЧВЫ РЕЧНЫХ ДОЛИН БАССЕЙНА СЕЛЕНГИ. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 1998. 250 с.

Аллювиальные почвы речных долин бассейна Селенги (Забайкалье и Монголия) и ее притоков, а в целом и всего Центрально-Азиатского региона, - "белое пятно" в почвенно-генетической науке. В России и Монголии отсутствуют экологически безопасные технологии рационального использования этих почв в лугопастбищном хозяйстве, при освоении под пашню, при усиленном гидромелиоративном и агрохимическом воздействии. В то же время именно пойменные агроландшафты Селенги и ее притоков - потенциальные первоисточники сельскохозяйственного загрязнения вод Байкала.

В книге впервые обобщены результаты многолетних исследований авторов как на российской, так и на монгольской частях региона. Показаны закономерности формирования и пространственной дифференциации аллювиальных почв в долинах Селенги и ее притоков в зависимости от зонально-поясного расположения пойм, а также особенности структуры их строения, свойств, режимов и микробиологической активности. Дана агрохимическая характеристика основных типов почв и уровня их плодородия.

---

История науки

В.И.Вернадский: ДНЕВНИКИ. 1917 - 1921 / Под ред. К.М.Сытника, Б.В.Левшина. Киев: Наукова Думка, 1997. 325 с.

Ученый-энциклопедист, философ и общественный деятель Владимир Иванович Вернадский (1863 - 1945) оставил потомкам дневник, который вел на протяжении всей сознательной жизни. В архивах Российской и Украинской академий наук хранятся десятки блокнотов, тетрадей, записных книжек с размышлениями ученого, зафиксированными гостиницах и кабинетах, в поездах и на пароходе, во время геологических экспедиций и даже в тюрьме - в доме предварительного заключения Петроградской ЧК, где Вернадский провел двое суток в июле 1921 г. В конце XX в. эти записи воспринимаются как реликт, как памятник культуры.

В книгу вошла лишь часть дневников В.И.Вернадского, датированных октябрем 1917 г. - мартом 1921 г. Впервые публикуемые без купюр, они раскрывают полный драматизма жизненный путь ученого, факты наименее исследованного украинского периода его жизни и творчества. Читатель немало узнает о взаимосвязи Вернадского с украинским национально-демократическим движением, о строительстве украинской государственности и о роли украинской науки в ту пору. Полные, не усеченные цензурой или политической конъюнктурой, дневники раскрывают во многом нового, неизвестного Вернадского. Оригинальны и неожиданны авторские характеристики П.Н.Милюкова, М.С.Грушевского, А.Е.Крымского, П.П.Скоропадского и других видных политических деятелей, ученых.

Похоже, что через 76 лет наша история вернулась к пройденным рубежам и настало самое время внимательно читать дневники Вернадского.

---

М.И.Будыко - лауреат премии "Голубая планета"

В НАЧАЛЕ июня 1998 г. Фонд Асахи Гласс Фаундейшн (Asahi Glass Foundation) объявил о присуждении действительному члену Российской академии наук Михаилу Ивановичу Будыко ежегодной премии "Голубая планета". Она присуждается с 1992 г. двум ученым или организациям, чьи работы способствуют решению глобальных проблем окружающей среды и выживания человечества.

М.И.Будыко - первый российский ученый, получивший эту высокую награду - за основополагающий вклад в физическую климатологию и количественный анализ изменений климата. Вторым лауреатом стал американский исследователь Д.Броуер (D.R.Brower), удостоенный премии за выдающиеся достижения в деле защиты окружающей среды.

М.И.Будыко принадлежит к плеяде ученых, понимающих смысл и логику развития науки, предвидящих ее магистральные направления и социальное значение, именно поэтому он со временем стал лидером мирового масштаба. Многие результаты его исследований, в том числе полученные на самых ранних этапах его почти шестидесятилетней научной деятельности, сохраняют свое значение и сейчас, получая новое звучание.

В сообщении Фонда о присуждении М.И.Будыко премии 1998 г. отмечается, что в 50-х годах доктор Будыко рассчитал тепловой баланс поверхности Земли с учетом падающего потока солнечной энергии. До того времени климатология была лишь описательной (качественной) дисциплиной. Исследования Будыко произвели революционный переворот в этой науке, сделав ее дисциплиной количественной. Кроме того, под руководством Будыко в 1963 г. был опубликован Атлас теплового баланса земного шара. Эта работа сыграла важную роль в изучении и решении глобальных проблем окружающей среды, в том числе в развитии теории климата.

При этом Будыко изучал не только абиотические процессы, определяющие климат, но и влияние на него биоты и деятельности человека. Такой анализ взаимоотношений между климатом и жизнью на Земле стал основной особенностью всех его исследований.

В 1972 г. многие ученые предсказывали, что глобальный климат входит в фазу охлаждения. Однако Будыко, основываясь на количественном анализе, предупреждал, что потребление ископаемого топлива увеличивает атмосферную концентрацию углекислого газа, которая приводит к росту средних температур.

М.И.Будыко пришел к выводу, что если начнется ядерная война и в атмосферу попадет большое количество аэрозоля, то произойдут угрожающие существованию человечества изменения климата. Эти предупреждения ученого о "ядерной зиме" были сделаны в начале 80-х годов. Представляется, что они способствовали подписанию договора между Соединенными Штатами и бывшим Советским Союзом о сокращении ядерных вооружений. Таково вкратце международное понимание роли Михаила Ивановича Будыко в развитии науки об окружающей среде. К этому хотелось бы добавить некоторые собственные соображения, поскольку авторы этих строк знакомы с его деятельностью на протяжении примерно сорока последних лет и тесно сотрудничали с ним по проблеме глобального климата и его изменений.

Еще в конце 40-х годов М.И.Будыко, занимаясь процессами испарения в природе, количественно описал, как испаряется влага с поверхности почвы, предложив концепцию предельной влагоемкости почвы. Согласно этой концепции, верхний ее слой может быть насыщен влагой не более чем на некоторую глубину (обычно в среднем принимается 15 см), а ее избыток формирует речной сток. Этот вывод оказался настолько прост, удобен и, главное, адекватен процессам влагообмена в почве, что с небольшими вариациями и сейчас, спустя 50 лет, он употребляется во всех физико-математических моделях теории климата и его изменений. За выдающийся вклад в гидрологические науки Американский геофизический союз присудил в 1995 г. М.И.Будыко медаль Хортона.

О значении исследований теплового баланса земной поверхности упоминалось выше. Хотелось лишь добавить, что монография М.И.Будыко на эту тему получила в 1958 г. Ленинскую премию. Оба издания, монография и Атлас, переведены на иностранные языки и стали настольными книгами климатологов мира (в чем авторы этой публикации неоднократно сами убеждались). Интересно напомнить, что этими трудами Будыко решил задачу, поставленную в конце XIX в. выдающимся русским климатологом А.И.Воейковым, который пытался составить "приходно-расходную книгу преобразований солнечной энергии на Земле".

С начала эры численного моделирования климата - первая модель была создана С.Манабе (S.Manabe) в первой половине 70-х годов в Лаборатории геофизической гидродинамики в Принстоне, США; он же стал первым лауреатом премии "Голубая планета" - "Атлас" Будыко не только не потерял своего значения, но стал тем репером, с которым сравниваются модельные результаты. Но прошло немало времени с его создания. Будем надеяться, что в XXI в. найдутся средства, а главное, люди, способные доказать необходимость составления уточненного теплового баланса планеты с учетом самых современных данных - спутниковых, морских, - дополнив их картами (в том числе в электронном виде) изменчивости компонент баланса.

Со второй половины 60-х годов проблема климата и его изменений становится главной в области интересов Будыко. В 1968 г. в "Докладах АН СССР" он публикует модель климата, названную затем в зарубежных публикациях "энерго-балансовой". Она положила начало новому направлению научных исследований, созданию целой иерархии физико-математических моделей. Модель Будыко впервые четко указала на существование обратных связей - положительных и отрицательных - в климатической системе. За прошедшие 30 лет эти понятия прочно вошли в арсенал физической теории климата и являются одним из главных средств для осмысления результатов наблюдений и численных моделей. В своей модели Будыко количественно описал положительную обратную связь между глобальной температурой поверхности Земли и размерами оледенений: чем больше площадь снежно-ледового покрова, тем больше солнечной радиации отражается от поверхности Земли, тем ниже средняя температура земного шара. К отрицательной обратной связи он отнес зависимость температуры поверхности от количества облаков. Чем выше температура, тем больше давление насыщенного водяного пара, больше его потоки в атмосферу, больше образуется облаков, большим становится альбедо, но тем меньше солнечного излучения приходит к земной поверхности. Другими словами, водяной пар эффективно регулирует температуру.

Выработка и использование новых понятий в науке - одно из главных условий ее прогресса, и здесь заслуги Будыко бесспорны. Высказав в 1971 г. казавшиеся тогда парадоксальными соображения о глобальном потеплении благодаря росту содержания углекислого газа в атмосфере и даже представив попытку прогноза климата до конца XX в. (в целом прекрасно оправдавшуюся, как мы знаем сейчас), Будыко встретил недоверие многих коллег, считавших в ту пору, что климат Земли медленно холодает. Пытаясь доказать правильность своей точки зрения, Будыко организовал для этой серьезной и большой работы не только своих сотрудников, но и увлек работников целого ряда институтов Академии наук СССР в Москве, Ленинграде, Новосибирске и других городах. В Государственном гидрологическом институте им были созданы сильные группы специалистов, изучавших палеоклимат, углеродный цикл, влияние изменений климата на сельское хозяйство, водные ресурсы, биосферу.

Это было время своевременных зарплат и регулярного финансирования командировок, экспедиций, конференций и т.п., но именно наличие авторитетного лидера было решающим для развертывания серьезных исследований в нашей стране. Изучение палеоклимата, например, проводилось в Московском государственном университете им.М.В.Ломоносова и в Институте географии АН СССР. На основе этих работ были составлены карты распределения температуры и осадков в теплые и холодные сезоны для заданных среднеглобальных температур на территории СССР, а затем и всего мира. Они относились к трем периодам: оптимуму голоцена (6 - 5.5 тыс. лет назад), когда средняя глобальная температура была на 1^oС выше, чем в середине XX в., межледниковью (125 тыс. лет назад), когда она была выше на 2^oС и миоцену (3 - 4 млн лет назад), когда среднеглобальная температура превышала современную на 3 - 4^oС. Смысл этих построений заключался в том, что глобальные изменения температуры, каковы бы ни были их причины (увеличение парниковых газов или другие), при заданном распределении суши и океанов на региональном уровне сказываются сходным образом. Полагая, что оптимум голоцена по температуре будет соответствовать концу XX - началу XXI в., Будыко с сотрудниками в 1987 г. обосновали повышение уровня Каспийского моря, его небольшое падение в середине 90-х годов и дальнейшее повышение в следующем столетии. Этот прогноз также прекрасно оправдывается на наших глазах.

Под руководством Будыко со второй половины 70-х годов начались работы по составлению рядов среднеглобальной температуры, сначала с 1891 г. для суши Северного полушария, а потом и для всего земного шара. Эти исследовaния дали импульс для проведения аналогичных работ в Англии и в США. Согласно последним данным, которые охватывают весь земной шар, включая океаны, с 1856 г., последнее десятилетие 1988 - 1997 гг. содержит семь из десяти самых теплых лет на Земле из этого ряда, а 1998 г. обещает дать новый рекорд.

Громадную роль для развития отечественной и мировой науки о климате и его изменениях сыграла в 1976 - 1994 гг. деятельность VIII Рабочей группы советско-американского соглашения 1972 г. по защите окружающей среды. С нашей стороны Будыко все эти годы был сопредседателем этой группы, координирующей совместные работы СССР и США в области климата и физики атмосферы. Кроме ежегодных рабочих совещаний проводились и небольшие симпозиумы. Первые 10 лет работы группы они происходили в основном в СССР, поскольку Будыко был долгое время "невыездным". Представители США говаривали: "Если Будыко не может к нам приехать, мы приедем к нему". В середине 90-х годов в связи с появлением новых форм сотрудничества между учеными США и России деятельность этой группы постепенно угасла.

Работы Будыко неоднократно отмечались премиями Академии наук (премии им.А.П. Виноградова, им.Л.С. Берга, им.А.А. Григорьева). Он награжден медалью Всемирной метеорологической организации, высшей наградой этого специализированного учреждения ООН, и упоминавшейся медалью Хортона.

Нельзя не сказать и о выдающихся исследованиях роли климата и его изменений в эволюции жизни на Земле, отраженных в монографиях Будыко "Климат и жизнь" (1974), "Эволюция биосферы" (1984). К ним же относятся и те работы, что вошли в монографии "История атмосферы" (1985), в соавторстве с А.Б.Роновым и А.Л.Яншиным и "Глобальные климатические катастрофы" (1986) в соавторстве с Г.С.Голицыным и Ю.А.Израэлем. Все эти книги переведены на иностранные языки.

В нашей стране научная карьера Будыко складывалась не всегда счастливо. В 1967 и 1972 гг. он дважды не "проходил" на общем собрании АН СССР в действительные члены. Академиком РАН он стал лишь в 1994 г. Известие о премии "Голубая планета" дошло до Михаила Ивановича одновременно с известием о том, что книга коллектива авторов "Антропогенные изменения климата", опубликованная "Гидрометеоиздатом" в 1987 г., не получила Государственную премию России. В телефонных разговорах он больше сетовал на последнее обстоятельство, чем радовался первому. Однако не следует делать слишком категорический вывод, что "нет пророка в своем отечестве". В нашей стране прекрасно знают и глубоко ценят работы Будыко, всемерно уважают его как всестороннего ученого и человека не только климатологи, но и представители других наук - географии, исторической геологии, эволюционной биологии.

---