Текст
                    химия и жизнь
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
4
1977


К'}*' *Ь j*- m v* # 1
химия и жизнь Ежемесячный научно-популярный журнап Академии наук СССР • №4 • апрепь 19/7 Издастся с 1965 года Год шестидесятый К. Сеглин «А ЧТО РАСТЕТ НА ПОЛЕ...» Репортаж со строительства Тольяттинского азотного завода А. Иорданский, Е. Маленков, Д. Осокина, М. Рохлин, В. Черникова ДВНЦ —НА СУШЕ И НА МОРЕ (окончание) Технология и природа В. Жвирблис, М. Черненко КОНСИЛИУМ Обсуждение экологических проблем на VII Международном конгрессе по поверхностно-активным веществам 18 А почему бы и нет! Р. Баландин ЗНАНИЕ НЕЗНАНИЯ «Незнаника» — часть науковедения, изучающая все, что еще не исследовано наукой 20 В. Иноходцев ЗА ЧТО ПРИСУЖДЕНЫ НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ 1976 ГОДА 25 Проблемы и методы современной науки Л. М. Мухин «ВИКИНГИ» НА МАРСЕ Есть ли все-таки на Марсе жизнь? 28 Н. В. Хромов-Борисов ВСЕГО ЛИШЬ МЕТИЛ... Добавление в молекулу всего лишь одной метильной группы заметно сказывается на ее биологической активности 36 В. И. Иванов ГЕН В ГЕНЕ Опровергнуто представление о том, что гены разных белков не могут перекрываться 40 Земля и ее обитатели И. Райпуле ВОЗРОЖДЕННЫЕ ЖИВОТНЫЕ Зоосады — генофонду животного мира 46 3. Е. Гельман О МАННЕ НЕБЕСНОЙ 52 А. С. Антонов ОХ УЖ ЭТИ ОРХИДЕИ.. 54
Н. Воронов ГУТНОЕ СТЕКЛО Один из самых виртуозных приемов стеклоделия — свободное выдувание изделий 56 Г. Балуева, Э. Наумова ПРИЧЕСКА НА ВСЕ ВРЕМЕНА Как делают парики и как с ними обращаться 61 М. М. Богачихин ЯПОНСКИЙ — ЗА ЧЕТЫРЕ МЕСЯЦА (продолжение) 66 С. Орлов ШАРОВАЯ МЕЛЬНИЦА В. В. Крапухин ЧИСТОТА — ЗАЛОГ УСПЕХА О факультете полупроводниковых материалов и приборов Московского института стали и сплавов Е. А. Коган БЕЗ ПОСТОРОННЕЙ ПОМОЩИ Задачи на определение веществ И. И. Вагнер УДОБНО И БЕЗОПАСНО Прибор для получения газов В. Скобелев ПАТИНА ЗА ЧАС 72 72 73 74 74 78 85 87 В. Зяблов ДВЕ ЛЕГЕНДЫ О ТОВИИ ЛОВИЦЕ Т. Ловиц О БЕЗВРЕДНОСТИ ДРЕВЕСНЫХ УГОЛЬЕВ О. Н. Ефимов, Г. В. Николаева, А. Е. Шилов ПОСМОТРИТЕ, КАК АКТИВЕН АЗОТ! Демонстрационный опыт по связыванию азота в мягких условиях ДРАКОНЫ: КАКИМИ ОНИ БЫЛИ? И Л ОБЛОЖКЕ — рисинок L. Сумитохини к статье «Н<ирожОснные животные». IIЛ ВТОРОЙ СТРАНИЦ С ОГуЛОЖКП — кирикагурн конца VI//// е.. вУ'.чта.ч нами в качестве иллнптрации « iTuThc «Прически на tit с оремспи». КНИГИ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ ФОТОИНФОРМАЦИЯ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... 31 33 45 50 69 70 38, 92 93 94 ПЕРЕПИСКА 96
Для человека, не бывавшего в Тольятти, этот город знаменит лишь ВАЗом с его «Жигулями». Но в эмблеме города кроме популярной автомашины есть еще три единицы информации, три символа, три предмета: шестерня, мастерок и колба. Шестерня — как символ машиностроения, мастерок — строительства (город действительно растет и строится очень быстро); что же до колбы, извечного символа химии, то и она здесь совсем не случайна. Город уже сегодня дает стране немало минеральных удобрений, каучука, другой химической продукции, а завтра... В принятых XXV съездом КПСС «Основных направлениях развития «А что растет на поле...»
народного хозяйства СССР па 1976 -1980 годы» записано: «...создать крупнотоннажное производство аммиака и карбамида в районе города Тольятти». ЧТО СТРОЯТ Неподалеку от Тольятти, за поселком Васильевка, расположено поле сравнительно небольшой площади —- 160 га. Через несколько лет на нем вырастет уникальное, самое большое в мире производство азотных удобрений. Но, в отличие от растении, производства не растут сами. Колоссаль- Панорама строительства ТоАЗа, январь 1977 г. Сегодня она выглядит уже иначе. Фото В. Н. Шашенко ныи труд многих тысяч людей нужно вложить в тольяттинское поле, чтобы оно сторицей одарило другие поля. Строящееся «крупнотоннажное производство аммиака и карбамида в районе города Тольятти» уже имеет официальное название: Толь- яттпнекпй азотный завод, сокращенно ТоАЗ. Продукция, которую будет выпускать ТоАЗ, традициониа для заводов такого профиля. Тем не менее, это предприятие необычное. Главное отличие его не в том даже, что здесь на одной площадке возводятся несколько технологических комплексов пока еще малопривычной колоссальной производительности. Шесть таких комплексов по про-
изводетву аммиака смонтируют в Тольятти, и это по существу будут шесть цехов. А по производительности — шесть заводов. Здесь не будет цехов в обычном для нас смысле этого слова. Функции цеха выполнит агрегат—один агрегат большом единичной мощности. И вот что очень важно: старое производство такой же производительности, как один из тольяттин- ских агрегатов, располагает штатом рабочих и ИТР в 500—600 человек. На тольяттинском агрегате, в среднем, будут работать 50—60 человек, в десять раз меньше. Выигрыш в рабочей силе огромный, но при этом, естественно, намного растут требования к квалификации рабочих. Операторами здесь будут работать люди с вые шим или средним техническим образованием, досконально знающие процесс. По образному выражению одного специалнета-азотчика, оператор аммиачного агрегата напоминает человека, держащего за хвост льва, причем не лев водит человека, а человек льва. Тольяттинские «львы» будут в достаточной степени «укрощены» автоматикой и электроникой, однако норов их, определяемый характером химического взаимодействия, тот же, что у традиционных агрегатов, а сила куда больше... Каждая колонна синтеза аммиака будет весить 450 тонн, а ведь колонна — это только часть агрегата, рядом с которой вырастут столь же
массивные «партнеры». Например, вес одного абсорбера углекислоты па ТоАЗс составит .'317 тони, а конвертора— 320. В общей сложности каждый агрегат аммиачного производства— это, говоря словами специалистов, «210 единиц технологического оборудования 179 наименований общим весом 6730 топи. Плюс печь рнформинга, а это 480 тони металлоконструкций, 1014 топи труб и 170 топи огнеупоров». (Здесь я цитирую заместителя управляющего трестом «Нсфтехим монтаж» Л. П. Фпрсова.) Из-за сложности и массивности оборудования требования к монтажникам, работающим на строительстве ТоАЗа, пожалуй, не меньше, чем к будущим его онераторам-упи- иерсалам. КАК СТРОЯТ Первые колышки на тольяттппском моле были забиты в октябре 1974 года, и в том же году строители успели освоить 1,6 миллиона рублен. Л в 1976 году — около пятидесяти миллионов. Впрочем, показатели в освоенных рублях красноречивы лишь для строителей,. а иестроите- лмм подавай факты. Вот некоторые из них. Строит ТоАЗ дважды орденоносный Купбышсвгидростроп — организация солидная, именитая, опытная. Монтаж оборудования ведет уже упоминавшийся трест «Нефтехнм- моптаж», тоже, кстати, орденоносный. Строительство ТоАЗа так же, как п строительство знаменитого ВАЗа, началось с прокладки добротной асфальтовой дороги, соединившей стройку с городом и автострадой Москва — Куйбышев. Впрочем, особо тяжелое оборудование идет на строительство ТоАЗа по Волге, ^иа берегу которой возведен специальный причал. Следующим сооружением стали корпуса ремонтно-механического завода, в равной степени необходимого и будущему предприятию, и заводам минеральных удобрений в других городах. Одновременно с основными производственными мощностями (на первом аммиачном агрегате уже смонтировано около половины оборудования) сооружается склад готовой продукции. Мелочен па строительстве ТоАЗа пет, пет и второстепенных объектов. Склад аммиака па ТоАЗс первое в пашей стране сооружение такого рода. Он состоит из двух сферических резервуаров по две тысячи кубометров каждый п двух цилинд- роп-храпплпщ объемом по 44 000 м3, снабженных падежной теплоизоляцией. В этих изо термических цилиндрах будут хранить жидкий аммиак. Диаметр каждого из цилиндров чуть меньше ширины футбольного поля — 41,5 метра, высота еще чуть меньше, 40 метров. Естественно, что крыши таких хранилищ- достаточно сложные инженерные сооружения. Сделать п установить их быстро п доброкачественно поможет интересное инженерное решение. Крышу собирают внутри цилиндра; по окончании сборки воздушный поток, созданный мощными компрессорами и вентиляторами, поднимает се вверх. Монтажникам останется лишь закрепить опирающуюся на воздушную подушку крышу в положении, предусмотренном проектом. Еще несколько цифр и фактов о темпах сооружения ТоАЗа. Согласно существующим нормативам, производство аммиака, равное одному агрегату ТоАЗа, строится три года. Строителям и монтажникам ТоАЗа за шесть с небольшим лет нужно ввести в строй шесть агрегатов аммиака и два — карбамида. Это значит, что на сооружение и пуск каждого агрегата здесь в среднем отводится лишь девять месяцев — в четыре раза меньше, чем обычно. Первый агрегат должен дать аммиак в конце этого года, но я не удивлюсь, если это будет сделано раньше — к 60-й годовщине Октябрьской революции. Сооружение агрегатов поставлено на поток. Трубные узлы, например, монтируются только крупными, предварительно заготовленными в мастерской блоками. 6
во что это ВЫЛЬЕТСЯ Будет построено предприятие очень нужное и современное. Себестоимость тольяттннского аммиака будет в полтора-два раза меньше, чем па ныне действующих предприятиях. Расход электроэнергии здесь будет примерно в 20 раз меньше, чем у суммы производств, способных дать столько же связанного азота по традиционной технологии. Намного меньше будет здесь и расход воды на единицу продукции. От уникального хранилища жидкого аммиака пойдет на юго-запад, к Одессе, первый в нашей стране (и один из крупнейших в мире) ам- миакопровод протяженностью 2195 километров. По трубам будут перекачивать жидкий аммиак. Охлаждать его до минусовых температур (точка кипения NH3 — минус 33,4°) не станут: получение холода обычно требует больших затрат энергии, чем получение тепла. В жидком состоянии аммиак будет удерживать давление в 83 атмосферы, поддерживаемое по всей трассе. Ради этого сооружают головные насосные станции и в помощь им 12 промежуточных. Еще у 30 промежуточных станции— иное назначение. Эти станции— раздаточные. Трасса аммиа- копровода пройдет через многие области России н Украины, области- житницы, области интенсивного земледелия. Продукция ТоАЗа им очень нужна, для земледелия связанный азот — непреходящая ценность. Каждая раздаточная станция сможет отпускать потребителям по 20 тонн жидкого аммиака в час. Аммпакопровод пройдет на большей глубине, чем другие виды трубопроводов. Переходы через реки (аммиакопровод пересечет Волгу, Днепр, Дон и еще десятки менее знаменитых рек и речек) везде будут прокладывать методом «труба в трубе». Это одна из заложенных в проект мер по защите окружающей среды. Предусмотрен также радиологический контроль качества сварки всех без исключения стыков. Хотя зарубежная статистика показывает, что аварии на аммиако- проводах случаются реже, чем на трубопроводах других назначений, па трассе первого в нашей стране аммиакопровода установят сотни отсекающих задвижек: в случае чрезвычайного происшествия любой участок аммиакопровода будет автоматически отсечен. Шестеренка, мастерок и колба... В Комсомольском районе города уже справили первые новоселья будущие химики ТоАЗа. К. СЕГЛИН ТЕМПЫ РОСТА Как сообщает издаваемый СЭВ «Международный сельскохозяйственный журнал» A976, № 5), производительность труда в государственных хозяйствах и кооперативах за период 1971— 1973 гг. выросла по сравнению с 1965—1967 гг.: в Венгрии — на 53,6%, в Болгарии — на 52%, в СССР — па 33,8%, в ГДР — па 29,6%. КУРИЦА ПЛЮС АСКОРБИНКА Главная ценность куриного мяса, конечно, белок. Никто не требует от курятины высокого содержания витамина С. По разве плохо будет, если оно окажется выше обычного? Специалисты Дагестанского сельскохозяйственного института ввели и рацион кур аскорбиновую кислоту—от 0,1 до 2 г на 100 г корма. Принимая во внимание доступность и невысокую стоимость «аскорбинки», доза не слишком высокая. Зато мясо стало как бы витаминизированным. Особенно много оказалось витамина С в куриных почках — вдвое больше обычного. Любопытно, что одновременно возросло содержание и в мясе» и в яйцах другого тп амина — В и. 7
•я 7i\,1J Лш*\ ЯМ Д 7iA T ^4 л: (йР^йг-^ *r% a* -1 **ч*# ft'
ДВНЦ—на суше и на море 7. В УССУРИЙСКОЙ ТАЙГЕ Растения надо знать. Когда идешь по незнакомому лесу, как в толпе чужих людей,— становится одиноко... И совсем другое чувство появляется, когда каждый цветок, куст или дерево — твой старый, добрый знакомый. Знакомство с растением, как с человеком, обычно начинается с того, что стараешься узнать его имя. Зачем? Трудно сказать. Может быть, потому, что кажется — в имени содержится нечто от сути растения. Что-то, наверное, осталось в нас от тех далеких предков, которые создавали язык, впервые называли вещи... В Уссурийский заповедник мы попали случайно. Собирались совсем в другое место — шофер перепутал. Однако мы об этом не пожалели. Необыкновенный, совсем чужой лес. Но с нами ботаник, он знает здесь каждое растение... Все оплетено лианами, из которых узнаешь только виноград — дикую лозу с кисловатыми сизыми ягодами. Пахнет сыростью. Попадаются грибы. Вот заросли папоротника-орляка, старого нашего знакомого из подмосковных лесов. Окончание. Начало в № 3. 9
— Это не тот, из которого делают салат? Мы пробовали во Владивостоке, очень вкусно. — Да, тот самый. Новая черта в характере старого друга. На земле валяется множество зеленых, смолистых кедровых шишек и продолговатых маньчжурских орехов — это следы прошедшего на днях тайфуна «Фрэи». Попадаются и прошлогодние орехи. Лишенные зеленой мясистой кожицы, они очень похожи и а грецкие, только отличаются немыслимой прочностью: кувалдой не расшибешь. Кедр и орех, виноград и папоротник — рядом: странная путаница севера и юга. Одно из красивейших деревьев — черемуха Маака. Она давно украшает московские парки, но совсем другое дело видеть ее здесь, в диком лесу. И лнаны, лианы... Тонкие ниточки лимонника с яркими целебными плодами, толстые канаты винограда, изящная актинидия. Вот растение странного вида — ие принадлежит ли оно к знаменитым аралиевым? У них всегда такая таинственная, неземная внешность... Оказывается, и в самом деле — аралия маньчжурская. Короля аралиевых — женьшень мы тоже здесь увидели — правда, посаженным за решетку: сотрудники заповедника выращивают его на грядках, а решетка — чтобы ие выкопали любопытные гости. Но даже за решеткой он держится с исключительным достоинством. Очень много в лесу ближайшего родственника женьшеня — элеутерококка, сравнительно недавно ставшего знаменитым. Но уже волнуешься за его судьбу — много элеутерококка идет на приготовление лекарственных препаратов и знаменитой фирменной владивостокской водки «Золотой Рог». А сколько его собирают любители! И ведь берут не цветы, не ягоды, а корень. Надолго ли хватит естественных запасов? Перед глазами встает жуткая картина: с ведрами и корзинами бродят по лесу тысячи людей, рвут лимонник, актинидию, с корнем выдирают элеутерококк... Не нас одних пугает такая перспектива. В этом мы убедились, когда в конце концов все-таки попали туда, куда направлялись с самого начала,— на Горно- таежную станцию ДВНЦ. Хозяин станции, знаток дальневосточной флоры Тит Петрович Самойлов ведет нас по обширному дендрарию, созданному на склонах сопок его руками и руками его немногих помощников. Богата здешняя тайга, а дендрарий еще богаче: всего в Приморье известно 424 вида деревьев и кустарников, а тут собрано 1360. Среди них и экзотические растения Америки, Японии, Китая, п пришельцы с запада. Почти все они приходятся друг другу родственниками: ведь когда-то, в глубокой древности, на Дальнем Востоке, в Северной Америке, Японии и всей Восточной Азии обитали одни и те же растения. Нынешняя дальневосточная флора —■ не больше чем жалкие остатки древних лесов, которые сумели приспособиться к изменившемуся климату. И вот сотрудники Гориотаежной станции задумали грандиозное предприятие: восстановить общин облик этой единой древней флоры, доказать, что и сейчас, несмотря на все перемены в природе, представителей этой флоры, успевших разбрестись по всему белу свету, можно заставить снова расти и плодоносить здесь в естественных условиях. Это ие просто причуда: многие обитатели дендрария обладают целебными и другими полезнейшими свойствами. Семена и саженцы их уже расходятся отсюда по всему Приморью и за его пределы; разведенные здесь декоративные растения украшают Владивосток. Уссурийск, дальневосточные курорты. Разрабатывают на станции и методы массового культивирования полезных растений— тех же лимонника, актинидии, элеутерококка. 8. СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 030005 Из уссурийской тайги наш путь лежал снова в лаборатории Тихоокеанского института биоорганической химии. И это вполне естественно. Тайга — исконная вотчина ТИБОХа, с изучения таежиых растений (в первую очередь женьшеня) начиналась его история. Эту линию исследований продолжает сейчас одна нз лабораторий ннсти- 10
тута — лаборатория хемотаксоиомии растении. Здесь работают не химики,. а ботаники. «Чистые» ботаники-систематики, специальность номер 030005. по перечню ВАКа. Но за диссертации, выполненные здесь, нередко можно было бы присуждать кандидатские степени как по биологическим, так и по химическим наукам. Изучая растения и решая свои ботанические задачи — определяя и описывая виды, устанавливая родственные связи между ними, — сотрудники лаборатории наряду с общепринятыми методами систематики применяют и химические — хроматографию и полуколичест- всиный анализ. И ботанические результаты, которые они получают, используются для химических и даже химико-технологических разработок, ведущихся в других лабораториях ТИБОХа. — Наша работа делится на два этана, — рассказывает заведующий лабораторией Петр Григорьевич Горовой. — Сначала мы выбираем какую-то группу растений — такую, которая, во-первых, интересна нам как ботаникам и недостаточно изучена, а во-вторых, может представить ценность для дальнейшего химического изучения, потому что входящие в нее растения богаты какими-нибудь полезными веществами. Начинается детальное систематическое изучение этой группы. Мы должны выяснить, «что есть что»: что из намеченной группы растет у нас, иа Дальнем Востоке, что об этих растениях уже известно, на какие запасы можно рассчитывать, где еще оии встречаются. Пели мы установили, что эта группа растений не изучена, то начинается второй этап работы — мы сами или вместе с другими лабораториями приступаем к исследованию растений химическими методами. Вот один пример, чтобы было понятнее. Есть такой фермент — фосфолипаза D, с иим работают в лаборатории Васьковского иа Витязе, потому что это одни из главных регуляторов обмена липидов в морских организмах. В то же время фосфолипаза D — ценный препарат: он и в медицине используется, и в биохимии. Содержится фосфолипаза не только в морских животных, но и в растениях. Вместе с лабораторией Васьковского мы выполнили такую работу — попробовали провести скрининг всех групп дальневосточных растении, посмотреть, сколько где есть фосфолнпазы D, и сопоставить это с общепринятой систематикой растений. Занимались мы этим года три, изучили около сотни семейств — и обнаружили любопытную закономерность. Оказывается, высокое содержание фермента характерно для тех видов растении, которые эволюциоино более молоды и более специализированы. А у древних групп растений например, у папоротников или у тех, которые в эволюционном отношении как бы застыли, хотя и относятся к сравнительно молодым семействам, фермента почти нет. Что дает такой вывод нам, ботаникам? Очень многое. Мы получаем возможность сравнить результаты химических исследований с данными, полученными классическими методами систематики растений, и по содержанию одного вещества выяснять принадлежность родов и видов растений в пределах одного семейства к древним или молодым. А химикам не придется заниматься слепым поиском, они получают конкретный перечень тех растений, из которых можно извлекать фермент для дальнейшего изучения или использования. — Есть уже, наверное, препараты, которые изготавливают по вашим разработкам? — Ну, об этом еще рано говорить, мы только недавно начали такие исследования. - А бальзам? (Во Владивостоке, в кругах, не имеющих прямого отношения к ДВНЦ, нам говорили о замечательном «Уссурийском бальзаме», который создали именно здесь, в ТИБОХе. «Не хуже рижского», — уверяли нас. В ТИБОХе на наши расспросы ответили, что. об этом лучше всего расскажет Горовой, потому что ои один из авторов бальзама.) — Ну разве что бальзам... Но ведь этим всерьез никто не занимался: pa-бота была ие плановая, да и поставить такую тему в план как-то неудобно; так что работали больше по собственной инициативе. Делать бальзам у нас, конечно, есть из чего — множество здешних растений используется в народной медицине. Но надежно изучены были из них всего два-три — это еще не бальзам, слишком узкий получится спектр действия. Пришлось из трех тысяч видов дальневосточной флоры отбирать 20—30 Отобрали. Потом по каждому растению начали смотреть: сколько брать, у кого вершки, у кого корешки, когда собирать, чтобы действующего начала было побольше, и так далее. Потом для первой опытной партии все это в тайге своими руками заготавливали, тщательно следили за сушкой, проверяли качество получившегося сырья. А дальше — дело было за тех- 11
нологами, об этом беспокоился другой соавтор бальзама — Ю. А. Панков, а иас это уже ие касалось. Готового бальзама я даже не видел... — закончил П. Г. Горо- ной. Конечно, создание бальзама — отнюдь не главное достижение ТИБОХа иа пути изучения и использования уникальных растительных ресурсов Дальнего Востока; это всего лишь побочный, хотя и приятный результат больших, систематических исследований — тех самых скрининга, инвентаризации, учета, которыми занимаются ученые ДВНЦ. 9. НА САМОМ ДАЛЬНЕМ РУБЕЖЕ При взгляде на карту СССР Дальний Восток представляется ие таким уж большим. Может быть, потому, что всегда смотришь на него немного сбоку, издалека, стоя перед Европейской частью Союза. И кажется: что Находка, что Камчатка — все это где- то там, рядом. Истинный масштаб этого края постигаешь только в путешествии. Рейсовый теплоход «Мария Ульянова» имеет ход до 18 узлов — это немало, почти 30 км/час. А от Владивостока до курильского острова Куиашир «Мария Ульянова» добирается трое суток — 62 часа, если ие считать промежуточных стоянок. Такие тут расстояния... К Кунаширу теплоход подходил под вечер. Низкие облака скрывали остроконечную вершину вулкана Тятя. Левее возвышался конус поменьше — вулкан Менделеева. У его подножья иад густой зеленью клубились как будто столбы дыма — это шел пар от термальных источников. Выше по склону виднелась серо-желтая пролысина: там, на фумарольном поле, поднимаются из земли газы, выдыхаемые горячими недрами. На Кунашире иам предстояло провести всего два дня. Эти дни оказались совсем особенными, мало похожими на все остальные дни нашей дальневосточной жизни. Так же, как сам Кунашир не похож на материк, как омывающий его холодный 12 океан не похож иа солнечные пляжи Витязя, дымящий иад островом вулкан Тятя — на мирные округлые сопки Приморья, а заросли карликового, чуть выше колена, курильского бамбука — на дремучую уссурийскую тайгу. Там, во Владивостоке и иа Витязе, мы почти все время проводили в лабораториях и институтах, донимали расспросами ученых секретарей и заведующих лабораториями — короче говоря, собирали материал о дальневосточной науке. Здесь же, иа Куиашире, иет ии институтов, ни лабораторий. Здесь нет даже ни одного города — Южно-Курильск, хоть это и районный центр, считается всего лишь поселком. На острове есть один совхоз, один рыболовецкий колхоз, один рыбозавод, порт и аэродром. А на другой стороне пролива маячат голубые силуэты гор — это уже Япония, остров Хоккайдо... Наверное, поэтому здесь особенно сильно ощущение «края* света». И все-таки из того, что мы увидели и узнали за эти два дня на Кунашире, многое имело самое прямое отношение к тому главному, ради чего мы приехали на Дальний Восток. Потому что, если основное направление работ Дальневосточного научного центра — выявление и позиаиие природных богатств земли и океана, то здесь, на Кунашире, живут и работают люди, которые добывают эти богатства и осваивают этот край. Их работа, да и вся их жизнь, во многом зависят от того, насколько успешно ученые решают свои задачи и как результаты их исследований претворяются в практику. Взглянуть на нашу главную тему глазами курильчан помог нам один из них — первый секретарь Южно-Курильского райкома КПСС Юрий Владимирович Крутовских. Коренной сахалинец, в прошлом моряк-подводник, строитель Красноярской ГЭС и комсомольский работник, Юрий Владимирович уже два года работает здесь, на Курилах. Наша первая встреча с ним произошла при обстоятельствах довольно драматических. Кроме нас теплоход «Мария Ульянова» доставил в Южно-Курильск больше двухсот геологов — участников научного симпозиума, проходившего во Владивостоке. Трое суток на битком набитом теплоходе — нелегкое испытание даже для геологов, привыкших к трудностям кочевой жизни Всем не терпелось, наконец, добраться до берега, до комфорта, до тепла... Но надежды вполне могли и не сбыть-
ся. Это не значит, что на острове ие ждали гостей — наоборот, для их приема все было готово. Но ждали, как было услов- леио заранее, всего лишь человек полтораста. О том, что гостей будет намного больше, сообщили, по каким-то непонятным причинам, всего за два часа до прибытия теплохода. Это было почти стихийное бедствие— в единственной южно-курильской гостинице, между прочим, всего 40 мест. Нужно' было видеть, как вышли хозяева из этого трудного, почти катастрофического положения. Газик секретаря райкома, разбрызгивая грязь, носился в кромешной тьме из конца в конец поселка. Распоряжения отдавались четко, как иа фронте. Пришли автобусы, откуда-то появились крытые грузовики, гостей группами доставляли в ресторан (опять-таки единственный на острове), где их, несмотря иа позднее время, ждал горячий ужин. В общем, не прошло и трех часов, как все гости были накормлены и устроены. И только с последней их группой с причала уехал секретарь райкома. На следующий день мы засели в кабинете Юрия Владимировича и приступили к нему с вопросами. В кабинет входили и выходили люди, названивал телефон, на ходу решались самые разнообразные дела — жизнь острова шла своим чередом. А в промежутках Юрий Владимирович, как-то ухитряясь не терять нить разговора, рассказывал нам о делах и заботах островитян. Главное для Куиашира, для всего района — это, конечно, рыба. Здесь, между островами Большой и Малой Курильских гряд, находится единственное место, где ловится сайра — основное сырье для рыбозаводов района. Поэтому исследования, касающиеся рыбы, непосредственно затрагивают интересы курильчан. И конечно, в первую очередь — изучение ее образа жизни и поведения, которое должно поставить на научную основу прогнозирование передвижений рыбьих косяков. «Прогноз нужен нам, как воздух, — говорил Юрий Владимирович. — Вот в этом году ученые нас подвели: ие предупредили, что сайра на месяц запоздает. Мы вызвали людей иа путину, сотни людей, а рыбы нет...*. Жителей острова интересует все, что так или иначе связано с богатствами океана. Например, на юге Кунашира, в Голов- нино, есть отделение рыболовецкого колхоза. Здесь добывают аифельцию — водоросль, из которой получают агар-агар. Нужно знать, каковы ее запасы, сколько можно ее брать, чтобы ие истребить совсем, — этим еще никто не занимался. А ведь если в один прекрасный сезон обнаружится, что добывать уже нечего, придется ликвидировать отделение, переселять людей. (В Приморье давно уже работают над проблемой искусственного разведения водорослей, у берегов материка уже есть целые подводные плантации, но для Куиашира это пока еще далекая, хотя и заманчивая перспектива.) Сельское хозяйство. Его на Курилах приходилось начинать с нуля. Предстоит изучить местные почвы — где и что может расти. Сотрудники Сахалинского комплексного научно-исследовательского института ДВНЦ составляют сейчас точные агрохимические карты острова. Раньше считалось, что на Курилах не могут жить куры — они болели и гибли. Недавно выведена новая порода, которой причуды здешнего климата не страшны. Теперь и иа Кунашире, и на соседнем Шикотане есть птицефермы, оии расширяются. и в недалеком будущем островитянам уже не придется ждать, когда с очередным рейсом теплохода им доставят очередную партию яиц. Строительство. Жилья на Кунашире не хватает — так же, как и везде, а может быть, еще и в большей степени. Местная древесина для построек не годится — в этом климате ее съедает грибок. Нужно найти способы борьбы с грибком. Нужно искать и другие местные материалы. Это трудно — хорошего строительного камня на острове иет (иет даже гравия, чтобы строить приличные дороги — здесь ездят больше по полосе отлива, по плотному песку, который в шутку называют «'курильским асфальтом»). Правда, на острове много пемзы, из иее здесь уже научились делать вполне приличный пемзобетон. Пока он идет на хозяйственные постройки, ио в перспективе — строительство из него жилых домов. Может показаться, что все это мелочи: при чем здесь иаука? Но во-первых, для местных жителей это никакие ие мелочи. а самые насущные нужды. А во-вторых, в ходе практического освоения края приходится решать ие столько кардинальные стратегические проблемы, сколько вот такие микропроблемы, которые возникают в изобилии. На материке с такими делами справиться легче: там есть научио-иссле- 13
довательские институты, есть проектные организации, с которыми можно заключить договор, а можно, иа худой конец, просто проконсультироваться. На Кунашире обращаться не к кому и некуда. Поют же здесь: «А мы на Курилах, а мы на Курилах, для нас Сахалин — матернк»... Ближайшие культурные и научные центры, откуда Ку- нашир мог бы ждать помощи, — это Южно- Сахалинск и, конечно, Владивосток; это ДВНЦ. И если бы ученые ДВНЦ во всеоружии самых передовых знаний и научного подхода взялись за такую помощь — хоть в порядке шефства, что ли, — это могло бы. наверное, принести пользу обеим сторонам. Но есть н более серьезные проблемы, имеющие прямое отношение к «большой науке». Над Кунаширом грозно возвышается еще совсем недавно извергавшийся вулкан Тятя; совсем рядом с Южно-Курильском стоит вулкан Менделеева. Он пока молчит, но кто зиает, когда ои проснется? На острове часты землетрясения — один легкий толчок мы ощутили сами. И после каждого сильного землетрясения некоторую часть местных жителей охватывает «чемоданное настроение>. Их можно понять — ведь оии живут иа вулкане в самом прямом смысле слова! Й предсказание землетрясений и извержений для иих вовсе ие абстрактная научная проблема. «Курильским есфальтомн называют здесь утрамбованный прибоем лрибрвжный лесок. И в самом деле, мать по нему приятнее, чем по иному шоссе Да что предсказание — здесь остро нужна просто грамотная пропаганда тех знаний о вулканах, которые уже накопила наука. Необходим деловой рассказ, без лишних эмоций и необоснованных широковещательных обещаний. Ученые, поработавшие на действующих вулканах, знакомые с их иравом, могли бы побольше рассказывать о том, как это бывает на самом деле: ведь не всегда так страшен черт, как его малюют. Мы сами видели, какой интерес вызвал у местных жителей рассказ одного из вулканологов о том, как начиналось извержение камчатского вулкана Толбачик. Этот человек, который работал под дождем пепла и бомб, в считанных метрах от потока раскаленной лавы, и при этом остался жив и здоров, самим своим цветущим видом вселял спокойствие во многие не слишком смелые души. — Ну а Куиашир? Что он может дать науке? — спросили мы Юрия Владимировича. И вот что услышали в ответ. Курилы — лакомый кусочек для ученых. Здесь сходятся интересы геологов, геохимиков, биологов и многих других специалистов. Уникальная флора и фауиа острова особенно интересны тем, что они долгое время развивались в сравнительной изоляции. А кроме того — действующие вулканы. И еще — термальные воды. И все это только ждет тщательного изучения. Каждый год, с мая до октября, сюда едут и едут экспедиции. Но для научной
работы иа острове нет решительно ничего — ни жилья, ни оборудования. Каждая экспедиция везет с собой все, от аппаратуры до палаток и запасов провизии, каждый устраивается как сможет, каждый работает сам по себе. Л ведь эффективность исследований, которые сейчас активно, но разрозненно ведутся на Курилах, могла бы быть во много раз выше, если бы за организацию и координирование этих исследований всерьез взялся ДВНЦ, если бы создал он здесь хорошо оборудованную комплексную научную базу, подобную тем, какие уже есть иа материке или на Сахалине. Само существование такой базы могло бы быть многим полезно и Кунаширу. Л уж помочь в организации такой научной базы и заповедника (для сохранения флоры и фауиы острова) местные руководители не отказались бы. Так оии понимают свою задачу: создать иа Курилах условия для Жизни и работы — и коренным курильчанам, и приезжим ученым. «Создать условия?» Позвольте, позвольте... Ведь эти слова мы уже слышали здесь, на Дальнем Востоке, — в первый же день после приезда, на научной станции Витязь, от Совы! Может быть, это не случайно, что два дальневосточных руководителя, каждый иа свой маиер, но сходно представляют себе путь к освоению края: один — к научному, другой — к хозяйственному? Вот такой он м есть, Кунашир.. 10. НЕУКРОТИМАЯ РЫБА ЛОСОСЬ Нам повезло: на Сахалин мы попали в сезон, когда шли иа нерест кета и горбуша. Мы видели их ход — и никогда этой картины не забудем. ...Воды в речке как будто и нет — одни спины, плавники, хвосты, разинутые пасти. Масса рыбы, поток рыбы, река рыбы медлеиио, неотвратимо движется вверх. Поверхность реки кипит, шевелится. Время от времени где-то ниже по течению слышится плеск, вода начинает бурлить — десяток стремительных, сильных рыбин устремляется вперед в форсированном броске. Рыбы рвутся вперед, скользя поверх своих сородичей, рыбы выскакивают из воды, рыбы проносятся по воздуху — как соединение торпедных катеров, идущее в атаку. Бросок, еще бросок, еще — и остановка. Медленные, плавные круги в воде, отдых в ожидании нового прилива сил. А в это время вдали уже поднимается новая стая. И так без конца. У запруды иа реке — огромное скопление рыб. Путь преграждает железная решетка. Но верная инстинкту рыба снова и снова :Т9>-- \Л*^
штурмует ее. Отброшенная встречным потоком воды, она откатывается назад и снова бросается иа препятствие. В неустанном преодолении наливается зрелостью икра в теле горбуши... У запруды приходит конец этому потоку. Рыбу вычерпывают из реки и отправляют в цех. Не для переработки — в таком состоянии горбуша почти несъедобна. Промысловики берут горбушу только в море — горбушу-серебрянку, одетую в серебристую чешую. А перед заходом в реку рыба меняет этот наряд на брачный — пятнистый. К тому же у самцов появляется горб — потому рыба и называется горбушей. Меняется и цвет ее мяса — оно теперь ие красное, а белое. Сгорают углеводы, жиры, белки, ткани становятся водянистыми, они насыщены гормонами... В цехе горбушу сортируют — налево самцы, направо самки. Конвейер подносит рыбин под нож: самок одним движением руки вскрывают, красные зерна икры потоком стекают в подставленный таз. Когда таз наполняется, его передают на другой стол — сюда поступают по конвейеру оглушенные деревянной колотушкой (чтобы не трепыхались) самцы. Быстрое движение руки, нажимающей на брюхо самца, — и на икру брызжет белая струя молок. Потом икру заливают водой и ставят рядом песочные часы. Ровно через три минуты оплодотворение произошло, — новая жизнь зародилась. Икру промывают, кладут в ящики на несколько часов — набухать, а потом осторожно укладывают ящики в машину — на матрацы, иа поролон, чтобы тряска не повредила оплодотворенным икринкам, и медленно, очень осторожно везут в инкубационный цех. Мы даже ие сразу поверили, когда услышали, что значительная часть горбуши и практически вся кета, добываемые на Сахалине, выведены человеком. Искусственным разведением лосося здесь занято 20 заводов. Каждый год оии выпускают в море около 700 миллионов мальков. Естественно, что мы спросили, зачем нужно искусственно разводить то, что воспроизводится самой природой? Ведь каждая самка горбуши мечет до полутора тысяч икринок — казалось бы, достаточно? Нет, оказывается, недостаточно. Большинство икринок обычно погибает. В естественных условиях такого соотношения вполне хватает для поддержания рыбьего рода. Но хозяйственная деятельность че- 16 ловека уменьшает численность лососевых. Чтобы сохранить и увеличить запасы этих рыб, нужно вмешательство человека. Заставить горбушу откладывать еще больше икры нельзя — значит, нужно добиться, чтобы из отложенной икры выводилось больше мальков. На заводах мальки вылупляются из 95% икринок. Конечно, немалая часть выведенной иа наших заводах рыбы попадает в сети японских рыбаков. Однако заводы работают не только «на дядю>. В реки Сахалина возвращается иа нерест 2—3% той рыбы, которая появилась на свет на сахалинских рыбозаводах — считается, что это очень много. Как правило, лососевые стремятся на нерест именно туда, где вывелись — горбуша, например, может прийти не обязательно в ту самую речку, но во всяком случае в тот же район. Это проверено. В инкубационном цехе вода течет, как в реке, по галечному дну тонким, ие больше 40 см, слоем. Течение тихое, плавное, едва заметное. Вода определенной температуры — точно такой же, как в реке во время иереста. В окнах сине-зеленые стекла, они защищают от солнечных лучей. Оплодотворенную икру аккуратно раскладывают на квадратные сетчатые рамочки. Их ставят в воду в шахматном порядке, чтобы лучше омывались свежим потоком. Спустя месяц икру вынимают и перебирают. Это кропотливый труд, требующий большого внимания и сосредоточенности. Пинцетом из двух бамбуковых палочек с проволочными колечками иа концах выбирают из рамки побелевшие икринки — это или иеоплодотвореиные, или погибшие. Их нужно удалить, иначе на них может развиться грибок, он заразит соседние, здоровые икринки. Перебрать нужно сотни и тысячи рамок... Рамки снова ставят в воду. Через месяц икру еще раз перебирают. А когда из икринок вылупляются личинки, они проваливаются сквозь сетку рамки и устраиваются на дие, спрятавшись под камешки. Наконец, весной следующего года личинка стала мальком, у нее появились плавники. И вот тут начинается... Горбуша — рыба неукротимая, это ее свойство проявляется уже у малька. Обретя плавники, ои тут же рвется из заводских бассейнов в реку, а оттуда — в море. Движение мальков так же неудержимо, как ход горбуши на нерест, так же стремительно, так же мощно. Оии катятся лавиной вниз по течению. Мальки скатываются в прибреж-
ные 7еплые и неглубокие воды, начинают жадно есть планктон, потом уходят дальше — в океан, охотятся, растут; всего за год горбуша из 200-миллиграммовой крошки становится рыбиной в полтора-два килограмма весом. А через два года после того как она вылупилась из икринок, в сентябре, горбуша надевает брачный наряд и устремляется на нерест. Горбуша — не только ценная промысловая рыба. Она представляет особый интерес для ученых. На одной из нерестовых речек Сахалина расположена научная станция Института биологии моря ДВНЦ. Там есть специальная лаборатория, которая изучает лососевых, — это лаборатория электронной микроскопии. Наша беседа с ее заведующим, кандидатом бнологическнл паук А. А. Максимовичем началась с вопроса: — Почему ваша лаборатория так называется? — Да очень просто, — отшутился он. — Когда лабораторию создавали, у иас ие было электронного микроскопа, а иам он очень нужен для работы. Вот и назвали так, чтобы было легче его получить. Занимается лаборатория, как мы уже говорили, лососевыми, и только ими. Это пока мало изученная тема. Вот только один вопрос. Тихоокеанские виды лососевых отличаются от всех других тем, что, как правило, погибают после нереста. Почему? Неизвестно. Ясно, что здесь срабатывают какие-то гормональные механизмы — «часы смерти», как их обычно называют. Но какие именно? Эндокринология лосося пока что представляет собой сплошное белое пятно. Как, впрочем, и его генетика, биохимия, цитология. Вот и занимается лаборатория, в частности, влиянием гормонов иа клеточные процессы у лосося. Эти фундаментальные исследования могут привести и к ценным практическим результатам. Взять хотя бы механизм регуляции пола у лососевых. Если в нем разобраться, да научиться искусственно регулировать пол той же горбуши (как сейчас делают, например, на шелкопряде), — это было бы очень полезно! В природных стадах иа одну самку приходится два-три самца, а надо бы, чтобы наоборот: самок разводить выгоднее, они дают икру. ...На следующий день мы снова стояли у запруды, на этот раз уже на другой реке. Снова в реке почти ие видно было воды. Снова живой поток катился через камни, по мелководью, снова дремучий инстинкт бросал живую плоть иа бесстрастное железо запруды. Снова прекрасные, сильные, полные жизни тела неистово стремились вперед, чтобы, погибнув, дать начало новой жизни. На нерест шла дальневосточная кета.. Непосильная задача — уложить в рамки репортажа все впечатления, все новые сведения и просто воспоминания, связанные с нашей поездкой на Дальний Восток. За бортом осталось еще очень много интересного и важного. Вот в последней главе репортажа мы написали о сахалинской рыбе. А ведь руководителей области волнуют и другие серьезные проблемы, в решении которых должны принять участие и ученые ДВНЦ. Как лучше использовать сахалинский уголь? Что делать с огромным количеством отходов лесозаготовок, с попутными газами нефтедобычи? Под океанским дном здесь найдена нефть — сколько ее и как ее добывать? Углехнмия, нефтехимия, лесохимия — вот те отрасли, которыми еще должен пополниться арсенал дальневосточной науки. Но это только Сахалин. А ведь все Южное Приморье, где мы побывали, — лишь малая часть сферы влияния Дальневосточного научного центра. Его институты есть и в Хабаровске, и в Магадане, и в Петропав- ловске-Камчатском там другие проблемы, другие направления работы, другие достижения. И мы надеемся, что нам еще представится возможность рассказать о том, как ученые ДВНЦ своими исследованиями способствуют расцвету этого огромного и богатого края. Репортаж подготовили А. ИОРДАНСКИЙ, Е. МАЛЕНКОВ, Д. ОСОКИНА, М. РОХЛИН, В. ЧЕРНИКОВА Авторы репортажа благодарят многих людей, которые в нем не упомянуты, но которые оказали большую помощь в организации и проведении этой поездки: руководителей и сотрудников Дальневосточного геологического института и Института химии ДВНЦ АН СССР; работников Приморского крайкома, Сахалинского обкома и Южно-Курильского райкома КПСС; заместителя начальника Главного агентства воздушных сообщений А. П. ТРУТНЕВА; начальника рыбоводного отдела «Сахалин- рыбвода» И. М. ЗОЛОТАРЕВУ. 17
Консилиум Миллионы тонн поверхностно-активных веществ — ПАВ — производятся, используются и... сбрасываются в реки в сегодняшнем мире. Осенью прошлого года в Москве работал VII Международный конгресс по ПАВ, и в его программе была секция экологии. Организаторы конгресса полагали, что принять в ней участие захотят человек 80, и отвели для работы секции зал на 150 мест. Пришло туда 240 человек; обсуждение острых проблем затрагивало интересы представителей науки и производства, а в конечном счете — интересы государств и всего человечества. Мы печатаем беседу корреспондентов «Химии н жизни» с участниками этой дискуссии. Редакция благодарит Оргкомитет и пресс-центр конгресса за организацию встречи. Владимир Михайлович ЗИМИН, генеральный секретарь конгресса: Представлять проблему производства и природной среды п столь мрачном виде, как это сейчас многие делают — не согласен. Вместо общих рассуждений называю реальный и многозначительный, по-моему, факт: за пятилетие A971—1975) химическая промышленность СССР увеличила выпуск продукции иа 80%. но свежей воды из водоемов брать больше не стала. Л сброс сточных вод уменьшила. Никакого чуда не произошло, просто оборот технической воды становится нормой для новых химических заводов. Член-корреспоидеит А Н СССР Николай Сергеевич НАМЕТКИН, вице-президент Международного комитета по ПАВ: Все сложности экологической проблемы порождены в конечном счете нами, химиками. II нам же суждено с этой проблемой справиться — в интересах всего человечества... Д-р Люсьен МАРКУ, Франция, президент Международного комитета по ПАВ: Профессор Наметкии прав — химики с этим справляются и справятся! И с нашими ПАВ, прежде всего с детергентами, дело обстоит не так уж плохо. Например, «жесткие» детергенты постепенно вытесняются «мягкими», разлагающимися под действием бактерий или других природных факторов. Будет и «третье поколение» стиральных порошков, наверное, совсем безопасных для среды. Одним словом, ие вижу тут оснований для серьезного беспокойства. Но напоминаю, что и в сферах высокой науки следовало бы не упустить из вида тривиальное обстоятельство: многим, очень многим городам недостает всего лишь действующих сооружений для очистки сбросов городской канализации. На самом деле источник загрязнения всех рек в густонаселенных, «городских» районах Европы весьма прозаичен — уборные. Доктор химических наук Сергей Минович ЛОКТЕВ, Институт нефтехимического синтеза АН СССР: Я бы не стал так упрощать. Самый массовый, самый распространенный сегодня источник загрязнений — это наши ПАВ. На языке метафор и восклицаний «враг № 1». Хотя в то же время и «друг № I», потому что только с помощью ПАВ мы ликвидируем океанские катастрофы — собираем пролитую нефть, керосин, мазут... А в общем нам надо, хоть это и стыдно, признать, что нынешнее положение трагично. И лучше не уходить в далекие дебри будущего, мало понятные даже футурологам. Трагедия загрязнения началась давно, человечество опомнилось поздно, и нам еще долго придется платить по счетам природы за многие наши «завоевания». Напомню: уже Энгельс предупреждал, что за каждую «победу» над собой природа мстит человеку. Д-р Петер БЕРТ, ФРГ: Выход из этого положения, иа мой взгляд, есть, но проблема будет решаться не сразу. На первом этапе я ожидаю стабилизации загрязнений — оиа уже происходит. На втором — уменьшения. Мой прогноз: это начнется уже п течение ближайших пяти лет. Константин Константинович ЧЕРЕДНИЧЕНКО, заместитель Министра химической промышленности СССР: И я не сомневаюсь в возможности решения научным путем даже таких задач, которые сначала кажутся неразрешимыми. Тем более, что речь 18
идет о проблемах, обойти которые не может ии одно государство, как бы оно того ии хотело. Д-р БЕРТ: Вот только одним химикам — так это здесь звучало вначале? — с нашей проблемой не справиться. Ни за что! Я бы ие ограничился и естественным продолжением списка — биохимикам, микробиологам, токсикологам, технологам... Экологический подход ко всему сущему неизбежен, и, значит, в первых строках должны оказаться никакие ие естествоиспытатели и ие санитарные инспекторы. Важнее всех окажутся политики. Политики и юристы! Ибо влияние законов и а чистоту воды и воздуха доказано вполне научными методами. Доказано экспериментально. Начиная с 1958 года из Рейна и его притоков в ФРГ регулярно берутся пробы воды иа содержание ПАВ. Результаты анализа постоянно наносятся иа график: концентрация ПАВ в воде по оси ординат, а годы отложены по осн абсцисс. На графике имеется четко видимый пик, приходящийся иа 1961 год. Именно в этом году был введен в действие закон, разрешавший применять лишь те ПАВ, которые разлагаются в природных условиях не менее чем на 80%. Д-р Готтфрид ДЮРИГ, Швейцария: Промышленность, а с ней и природа подобны сейчас человеку, который осознал, что болен. Предстоит лечение, ие всегда приятное, и оио уже началось. Первые шаги: мы стремимся придать химическим продуктам новые свойства, делающие их безвредными для природы. Следующий шаг: изменение самого производства. Такое, чтобы отходов было все меньше, чтобы само производство все больше использовало их для получения другой продукции, и так далее... Переводчик, кандидат химических наук Владимир Николаевич ФИЛАТОВ заканчивает перевод словами: .. .то есть безотходное производство. К. К. ЧЕРЕДНИЧЕНКО: И как бы правиль- но ни было все, что здесь говорится о био- разлагаемых ПАВ, об очистке выбросов и стоков, главная, пусть более отдаленная, но зато и более важная цель, которую, кстати, постоянно пропагандирует «Химия и жизнь»,— это такое производство, такая технология, прн которых в принципе нет и не может быть никаких отходов. Д-р МАРКУ: .. -И все равно никуда нам ие деться: канализация и очистка стоков нужны уже каждой деревне... К. К. ЧЕРЕДНИЧЕНКО: Между прочим, стоки городской канализации научилась использовать промышленность — для биологической очистки других, производственных загрязнений. Знаю города, где заводы ие- прочь получить их побольше, этих стоков... С. М, ЛОКТЕВ: Безотходное производство кажется мне, если говорить о сегодняшнем дне, чем-то вроде идеальной любви. Она прекрасна, но достижима для немногих, для исключительных людей. Будем же прославлять идеальную любовь и стремиться к ней. Но вряд ли можно сразу настаивать иа идеальной, любви для всех... Д-р МАРКУ: Тут не до любви: у нашего «больного» температура пока что около тридцати девяти, до желанных 37° нам пока далеко. Д-р ДЮРИГ: Состояние пациента и его среды таково, что нужны сильнодействующие лекарства. Или еще более решительные меры. Но может ли хоть один врач, определяя болезнь н прописывая лекарства, гарантировать исцеление на все сто процентов? Для этого необходимо, чтобы терапевт, хирург, психолог и бог знает кто еще взялись за дело вместе. Д-р БЕРТ: И если этот консилиум будет интернациональным, а его предписания обязательными для всех, то можно надеяться, что мы разделаемся со зловещей проблемой загрязнения, не знающей ничьих границ... Д-р ДЮРИГ: С участием даже домашних хозяек! Потому что промышленность, наука н даже политика и экономика могут сегодня решить не всю проблему, а только ее часть. Пусть весьма важную, но все же не 100%, а только часть. Справиться с проблемой загрязнений до конца можно будет только тогда, когда любой человек с улицы будет точно знать, что и куда можно выбросить, а что н куда — иет. И на чем в этом деле можно сэкономить, а на чем экономить нельзя — дороже обойдется... РЕДАКЦИЯ: Наверное, это относится — ив первую голову — все-такн ие к «человеку с улнцы»! Безотходное производство будущего— это не только «идеальная любовь» и задача- ие только научная и техническая, но прежде всего экономическая. От редакции «Химии и жизни» в беседе участвовали В. ЖВИРБЛИС, М. ЧЕРНЕНКО 19
li Л* &ж ^j'.^I-^j^i l> ■c* '.•'f.» -.v • ^r ■ « ГР~
А почему бы и нет! Знание незнания ПОПЫТКА АНАЛИЗА Появление повои области знаний можно уподобить открытию острова или континента. Вскоре на нем обосновываются специалисты, они делят открытую землю между собой и нарезают делянки для вновь прибывающих коллег. Однако прежде кто- то непременно должен стать первооткрывателем, и его нмя навеки остается в летописи науки. Но где находятся неоткрытые земли? Волны какого океана омывают их? Как нн странно, специалисты часто видят островки знания, не замечая океана незнания. Понять столь парадоксальное положение нетрудно. Вперяя свой мысленный взор в открывшийся островок или детальнейшим образом исследуя каждый камешек на нем, не мудрено упустить из вида расстилающийся вокруг океан. ИСТОРИЯ ИДЕИ Казалось бы, что может быть проще и доступнее незнания? Им обладает каждый. Однако практическое незнание н теоретическое (понимание незнания) различны. Понимание своего знания — одно из главных отлнчнй человека от животного. Например, построение правильных шестиугольников доступно пчелам. Осознание подобных фнгур и приведение нх в систему (геометрия), а также сознательное использование иа практике — привилегия человека. По мнению известного палеонтолога и философа Тейяра де Шардена, особенность человека разумного — это понимание своего знания, то есть понимание понимания: «Разумеется, животное знает. Но, безусловно, оно ие знает о своем знании - иначе оно бы давно умножило изобретательность н развило бы систему внутренних построении, которая не ускользнула бы от наших наблюдений». Человек сравнительно недаино стал сознавать свое незнание. Это произошло во всяком случае позже эпохи шаманизма, когда люди верили по всесилие колдунов и магических манипуляций, которые якобы действовали на любое природное явление. Знания люден в тс времена были невелики, но вера в знания огромна. Подобная закономерность и поныне в силе: чем меньше человек знает, тем больше он уповает на спои знания и тем труднее втолковать ему нечто новое. Признание неведомого стало важным пунктом в истории человечества. Вместе с верой в силу своих знаний (ничтожных п те времена) и в колдовство, в безграничную силу идолов или вождей-шаманов канул в прошлое родовой строй. Появилось государство, произошло разделение религии и науки. После этого незнание надолго перешло в ведение религиозной мысли, а знание стало опорой мысли научной. Лишь отдельные мыслители осмеливались проникнуть в «запретную» для логического анализа область незнания. Можно сказать, религия всегда поклонялась неведомому (незнанию), избегая знания. А ученые бессознательно или под давлением религии уклонялись от изучения незнания. Одна из любимых мыслей Сократа была та, что его преимущество перед другими философами состоит в знании своего незнания. Выступая иа судилище, где его приговорили к смерти, Сократ воскликнул: «Не самое ли позорное невежество воображать, будто знаешь то, чего не знаешь?». Идеи Сократа о незнании были надолго забыты. Только в середине XV века незнанием занялся Н. Кузанский: «Человек, объятый самым пламенным рвением, может достичь более высокого совершенства в мудрости в том лишь случае, если будет оставаться весьма ученым даже в своем незнании, составляющем его свойство, и тем станет ученее, чем лучше будет знать, что он ничего не знает. С этой целью я предпринял труд кратко изложить мысли об ученом незнании». Это высказывание показывает, что Возрождение, широко разд-. винув горизонты знания, не забывало о неведомом и стало временем появления ряда наук, среди которых можно увидеть и истоки науки о незнании. «Надо сказать, писал Мишель Монтень. — что существует незнание, полное силы и благородства, в мужестве и чести ничем 21
не уступающее знанию; незнание, для постижения которого надо ничуть ие меньше знания,- чем для права называться знающим». Так, вероятно, впервые была отмечена роль незнания как движущей силы науки. Декарт особо подчеркивал важность выработки методологии незнания и обучения научному незнанию, открывающему путь к новым знаниям. Приблизительно в то же время Т. Гоббс высказал предположение, что незнание иногда предпочтительнее знания: «Ибо незнание причин и правил не так отдаляет людей от достижения их целей, как приверженность к ложным правилам». Ныне можно считать доказанным, что в ходе научных исследований иногда предпочтительнее признать полное незнание и строить на этом стратегию научного поиска или практической деятельности. Эта ситуация была проанализирована физиком Нильсом Бором на примере биржевых операций и получила убедительное математическое обоснование. СИСТЕМАТИЗИРОВАННОЕ НЕЗНАНИЕ Ешегв конце XVII века наметился переход от рассуждении о незнании к его научному анализу. В частности, Д. Локк указал на невозможность в большом числе случаев получить абсолютно достоверные выводы. Абсолютное знание не существует, а недостаток познания, по Д. Локку, призвана восполнять вероятность. Действительно, вероятностные методы математического анализа — это один из научных подходов к незнанию, получивший распространение в нашем веке. К- Э. Циолковский писал о принципиальной непознаваемости для человека Причины Космоса и в то же время верил в безграничные возможности людей и других разумных существ, населяющих Вселенную. «Вся известная нам Вселенная, — писал он, — только нуль н все наши познания, настоящие и будущие, ничто в сравнении с тем, что мы никогда не будем знать». Наука всегда остается знанием. Даже тогда, когда раскрывает границы нашего незнания. Без этого не было бы движения мысли. Мир оказался бы для нас замкнутым в современных пределах, остановившимся, мертвым. Значит, надо отделить область систематизированного знания науки от области систематизированного незнания. Между ними грань, которую нельзя не замечать. На этом, пожалуй, можно окончить краткий обзор. Вообще пристрастие к истории идей, обилие непоколебимых цитат и ссылок на славных предшественников показывает обычно не столько знание автором истории, сколько незнание теории науки. Если учесть, что теория незнания совершенно не разработана и лишь тускло освещена в немногих публикациях, то будет вполне понятно желание автора вторгнуться в эту неизведанную область. ОПРЕДЕЛЕНИЕ «Незнаника», как часть науковедения, исследует все, что еще не исследовано наукой. Следовательно, сфера «незнаники» значительно шире, чем сферы интересов всех наук вместе взятых. Для того, чтобы судить о непознанном, следует прежде всего знать достижения всех наук (иначе можно отнести к незнанию то, что уже освоено научной мыслью). Значит, «незнаника» опирается на науку. Чтобы избежать дискуссий, упреков и более сомнительных способов доказывать свою правоту (Козьма Прутков, например, рекомендовал плюнуть в глаза тому, кто скажет, что может объять необъятное), надо сразу оговориться. «Незнаника» никоим образом не может претендовать на достоверное знание неведомого (а отчасти и ведомого). Сомнение составляет ее непременную часть. «Незнаника», без сомнений, столь же странно выглядит, как море без воды. Впрочем, сомнение — важная составная часть иауки и, может быть, единственное, что принципиально отличает разум человека от соответствующей субстанции «разумных машин». Не станем продолжать описание обширного предмета и метода «незнаннки». Этим должна заниматься специальная ветвь наукн — «незнаниковеденне», а отчасти ^- философия незнания. Однако «незнанико- неденне» не может появиться на свет прежде, чем будет оформлена и разработана «незнаника». КЛАССИФИКАЦИЯ Классификация - основа всякой науки, тем более «незнаники». Просистематнзиро- вав даже совершенно непонятные объекты, получаешь систему. Любая система — это уже упорядоченное целое. Ученый с помощью умело применяемой систематизации получает возможность добиваться научных побед даже при полном незнании того, что классифицируется. 11
Незнание бывает разное. Субъективное незнание — достояние каждого нз нас. Из того, что известно науке, любой человек знает лишь - малую, а чаще — ничтожную долю. Одно уж это доказывает исключительную важность «незнаники». И у каждого она своя... Чем меньше "человек знает, тем более ценны для него знания. Понятно: бедняку даже копенка дорога. Но, увы, чем больше человек знает, тем обширнее область его осознанного незнания. Таково общее следствие из развития науки: знание увеличивает незнание. Объективное незнание н составляет предмет «незнаники». Ведь известно, что изучение объектов объективными методами отличает настоящую науку от других, необъективных видов познания. НАУКА ВООБЩЕ Давайте устроим дискуссию из высказываний авторитетных ученых о сущности науки. — Неустанно ищите факты, собирайте их (В. А. Обручев). — В лабиринте... фактов легко потеряться без плана (Д. П. Менделеев). --- Паука является коллективным творчеством (А. Пуанкаре). — Самые решающие успехи науки в будущем, так же как они были в прошлом, будут результатом индивидуальных усилий (Л. де Бройль). Так что же сначала: факт или систематизация знаний? Коллективное творчество или индивидуальность? Продолжать дискуссию можно и дальше: — По-настоящему новое можно добыть только в том случае, если вы готовы в решающем месте покинуть основы, на которых покоилась прежняя наука, и прыгнуть, в известной мере, в пустоту (В. Гей- зенберг). — Настоящими научными высказываниями являются те, которые не могут быть опровергнуты опытом (К. Поппер). Пожалуй, довольно. Присоединимся к мнению Б. Шоу: «Наука... никогда не решает вопроса, не поставив при этом десятка новых». Разнообразие мнений о сущности науки доказывает, что ее сущность по существу неизвестна. В противном случае было бы точное и ясное определение. Итак, согласимся: существует объективное незнание, лежащее н основе науки и одновременно окружающее всю се сферу. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ «НЕЗНАНИКА» Одна нз фундаментальных математических еднннц — ноль. Что это такое? Нечто, состоящее из ничего? Но нз ничего ничто нельзя создать. Следовательно, ноль — неизвестное, принимаемое за несуществующее. С единицей дела тоже не лучше. Если ноль—нечто нам неизвестное, то единица — что-то еще, кроме ноля. Но ведь больше ноля может быть что угодно. Как тут выявить конкретно единицу? Не выяснив, что значит единица, как постичь более сложные цифры? Выходит, единица — это неизвестное дополнительно к другому неизвестному. Вспомним геометрию. Точка не имеет никаких размеров. Но лишь ничто не занимает никакого пространства. Так как ничто - - не точка, стало быть точка — неизвестное, принимаемое за нечто. Выстраивая точки в линию, получают линию, а вращая линию в одной плоскости, получают плоскость. Получив плоскость, говорят, что точка н линия находились на плоскости, хотя все началось с точки и кроме нее, естественно, ничего не могло быть. Приятно вспомнить теорему Геделя. О ней в последние годы пишут немало, и каждый понимает ее в меру своего незнания. В одном из писем Гедель пересказал свою теорему: «Полное... описание языка А нельзя осуществить на том же языке А...». Математик Ю. И. Мании изложил ту же мысль так: «Для порождения всех истинных высказываний о целых числах нужно бесконечно много новых идей». Иными словами, даже обыкновенные целые числа заключают в себе бездну незнания. Перефразируя Геделя, можно утверждать, в частности, что полное описание науки («языка А») нельзя осуществить на языке науки. «НЕЗНАНИЕФИЗИКА» Незнание, лежащее в основе физики, тоже носит фундаментальный характер. Прежде всего это относится к проблеме пространства — времени. Современная физика постулирует единство пространства — времени. Единство подразумевает неделимость. Однако в любой формуле и на любом графике раздельно обозначаются время и пространство. А если время трехмерно? И вообще, что считать временем? Кант утверждал, что «время не есть что-то объективное и реальное». Фейербах, напротив, считал время «существенной формой и условием жизни». 23
Гегель завуалировал незнание туманным определением: «оно есть бытие, которое, существуя, не существует н, не существуя, существует». Обычно физики используют символ времени для определения движения. Лобачевский, напротив, определял время через движение. Эйнштейн утверждал, что время — пространство искривлено. Но прежде чем нечто искривить, надо иметь его не- искривленным. О сущности времени точнее всех выразился гениальный Аристотель: «Что такое время и какова природа его, нам неизвестно». Эта формулировка вполне отвечает современному уровню незнания. А что хорошего можно сказать о принципе дополнительности? Только то, что он утверждает незнание. Частица одновременно считается волной. Двести лет назад подобный принцип описания использовал Ф. Г. Волков (по отношению к А. Г. Орлову): Всадника хвалят: хорош молодец; Хвалят другие: хорош жеребец; А я так примолвлю: и конь, и детина — Оба пригожи, н оба — скотина. Единство коня и всадника условно. Оно возможно лишь в том случае, когда второй сидит на первом. В ряде случаев вполне логично объединять и коня и всадника единым понятием «скотина». Но каков смысл единства частицы и волны? Морекорабль... Остается сослаться на незнание. Наконец, как не упомянуть теорию кварков! Эти объекты — кварки — никто никогда не видел, их ищут безуспешно. Но кварки оказались удобной опорой для теории частиц Теория существует, несмотря на то (вернее, именно потому), что опирается на незнание. «НЕЗНАНИЕХИМИЯ» Тут в силе вся «незнаника», лежащая в основе физики, но еще добавляется своя особая химическая «незн аника». Таблица Менделеева навеки" прославила своего автора потому, что в ней оставались пробелы. Предыдущие классификации элементов, не имевшие таких пробелов и пытавшиеся обойтись без незнания, не имели успеха. Если бы все элементы были тогда известны, то выстроить их в ряды не представило бы большого труда. Некогда алхимики колдовали в своих лабораториях, основываясь на незнании и 24 предрассудках. Но пусть они называли окись цинка «философской шерстью», азотную кислоту «крепкой водкой» (потрясающее незнание!). Пусть они были уверены, будто любой металл состоит из ртути и серы. Это не помешало им изобрести черный порох, создать сплавы, синтезировать лекарства, сконструировать перегонные аппараты, добывать некоторые чистые вещества (в частности, чистый спирт) и т. д. Современная химия подняла незнание алхимии на новую высоту, придав ему научные формы. Каббалистические знаки сменились не менее загадочными символами. Химия объясняет, почему возникают те или другие соединения. Впрочем, алхимня тоже все объясняла. Представьте на минутку, что в современной химии отсутствует незнание. Тогда результаты любых реакций можно было бы •безошибочно предугадать заранее. Зачем тогда химические институты и лаборатории, опыты и эксперименты, химики-теоретики, наконец! Появились бы автоматы, подбирающие исходные компоненты для создания веществ с заранее заданными свойствами. Химические наукн прекратили бы свое существование. Когда все известно, для чего наука? К счастью, незнание господствует в химии (как и в любой достаточно развитой науке), и это служит залогом прогресса. Сто лет назад одни утверждали, что валентность столь же фундаментальное и постоянное свойство, как атомный вес (А. Ке- куле), а другие считали, что все элементы имеют переменную валентность (А. Вюрц, А. Накке). В нашем веке об этих частностях не спорят. Проблемой стала сама проблема валентности! «... Представления о валентности атома в молекуле постепенно теряют определенность н значение»,— пишет химик К. В. Астахов. Основой современной химии остается Периодическая система Менделеева. Конечно, мы сейчас понимаем ее несколько иначе, чем в прошлом веке... Да вот вопрос: понимаем лн мы ее вообще? Не говоря уж о середине менделеевской таблицы и конце ее (которому конца не .видно), окутано туманом незнания даже ее начало. Прежде все представлялось просто: имеется протон, вокруг него вращается электрон, а в сумме получается одни, самый первый элемент — водород. Теперь известно, что можно создать ато- мы легче водорода. Уже построен пози- троний (правда, он живет недолго, но ведь
и среди других элементов не все долгожители). (В нем электрон вращается вокруг собственной античастицы— позитрона. Из аналогичного материала нетрудно смастерить мюоний, пионий... А еще имеются антипротоны и антинейтроны. Из них можно слепить ядра антиэлементов антитаблицы Менделеева, а затем раскрутить вокруг них позитроны. Между прочим, незнание позволяет выразиться и так: «... а затем обернуть их в позитронные оболочки». И то и другое, как считается, одинаково верно. Но ведь известно, что если есть два противоречивых утверждения, то одно из них ложно. Неведомые области еще более расширятся в будущем, и с высоты научного понимания откроются величественные, уходящие вдаль горизонты незнания. ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ Мы едва коснулись теоретических основ незнания в трех науках, обычно называемых точными. Не станем оспаривать этот эпитет, тем более что не ясно, что именно подразумевают под словом «точные». Математика, физика и химия — основа почти всех естественных наук. Значит, то, что было сказано по их поводу, в силе и для биологических, геологических и других дисциплин. С одним добавлением: перспективы незнания здесь поистине беспредельны. За что присуждены Нобелевские премии 1976 года по физике Премия присуждена американским физикам Бартону Рихтеру и Сэмюэлю Тингу за открытие новой частицы. Далеко не каждая частица приносит в наши дни своим «крестным отцам» столь высокую награду -— их открывают достаточно часто. Однако этот случай особый: частица «джей» (она же «пси»), как пишут, открыла новую эру в физике. Дело в том, что этот нейтральный мезон, будучи весьма тяжелым (его масса эквивалентна энергии 3 1 Гэв), в 1000 раз более долговечен, чем можно было ожидать на основе теории, в соответствии с которой все элементарные частицы состоят из трех простейших «кирпичиков» — кварков. Анализируя незнание, нетрудно сделать некоторые предварительные выводы. Знание — это то, что на сегодняшний день кажется известным и понятным. Нет никакой гарантии, что завтра оно не станет неизвестным и непонятным. Такой переворот называют выдающимся открытием нли революцией в науке. Незнание — более обширная область. Сюда входит то, что сегодня нам кажется известным (то есть знание). Еще сюда входит то, что мы считаем неизвестным (осознанное незнание), а также то, что мы не считаем неизвестным нз-за своего полнейшего незнания (неосознанное незнание). Наконец, сюда входит все остальное незнание (пока непознаваемое вовсе). Таковы ступени «незнаники», преодолевать которые придется последовательно, по мере восхождения: знание — осознанное незнание — неосознанное незнание — непознаваемое. Правда, последняя ступенька похожа на пропасть. Еще раз подчеркнем: путь к осознанному незнанию лежит через знание. Это интуитивно постиг Козьма Прутков: «Век живи — век учись! И ты, наконец, достигнешь того, что, подобно мудрецу, будешь иметь право сказать, что ничего не знаешь». Р. БАЛАНДИН Куда более успешно объясняет свойства новой частицы теория четырех кварков, оперирующая столь необычной характеристикой, как «очарование» *. Благодаря открытию пси-частицы эта теория перешла из разряда гипотез в разряд законов природы. Согласно ее классификации, пси-частица представляет собой связанное состояние «очарованного» кварка с «очарованным» же антикварком. Открытие Рихтера и Тинга предвещает существование целого мира необычных «очарованных» частиц, а также дает возможность понять природу действующих между ними сил. Два физика, получившие премию,— соавторы открытия, однако они не работали вместе: новая частица поймана ими хотя и одновременно, но независимо и совершенно различными методами. Рихтер с группой сотрудников сделал это, изучая аннигиляцию пары электрон — позитрон, а Тинг облучал мишень ускоренными протонами. Группа Тинга работала три месяца, доказывая, что обнаружила новую частицу; группа же Рихтера потратила на на- * «Химия и жизнь». (976, № G, стр. 39. 25
Ученым, которым присуждены Нобелевские премии, ■ручаются памятные медали: лауреатам ■ области физики н химии — с изображением аллегорической фигуры Знания, снимающего покрывало с Природы... блюдения всего несколько часов — эффект был настолько сильным и очевидным, что в тот же день была написана статья. Из печати она вышла одновременно со статьей группы Тинга, в ноябре 1974 года. Свойства частиц полностью совпали. Жизненные пути двух физиков, приведшие их к одновременному открытию, не менее различны, чем методы их работы. Рихтер родился в Нью-Йорке, ученым решил стать еще будучи школьником, физику выбрал на последнем курсе университета, а физику элементарных частиц — после защиты диссертации в 1956 году. С тех пор он работает в Стэнфорде. Тинг, по происхождению китаец, только в 1956 году появился в США, плохо зная английский язык и имея в кармане 100 долларов. Тем не менее он твердо верил, что будет заниматься наукой. Ему удалось поступить в университет, и далее все пошло более или менее гладко: молодой ученый вскоре получил степень доктора философии и стал выдающимся физиком- экспериментатором. Ныне он работает в Массачусетском технологическом институте. ПО ХИМИИ Если попытаться сформулировать в двух словах направление, в котором работает лауреат Нобелевской премии 1976 года Уильям Липскомб, придется сказать нечто весьма общее: он изучает строение веществ. Чего только не изучал Липскомб с помощью рентгеноструктурного анализа и других методов! И структуру льда, и строение соединений ртути, вольфрама, натрия, углерода, даже частиц дыма... Но за этим разнообразием кроется общая идея, без которой нет крупного исследователя. Для Липскомба важно не только виртуозно доказать, что атомы вещества расположены так, а не иначе, но и объяснить причины этого. Поэтому неизбежным продолжением его экспериментальных работ служат исследования в области теории химической связи. И наибольшего успеха Липскомб добился как раз там, где оба его увлечения слились воедино. Это произошло при изучении бороводо- родов. Простейший из них, диборан (ВгНб), буквально терроризировал химиков с тех самых пор, как его открыли, то есть более полувека. Было совершенно непонятно, какие атомы в его молекуле связаны между собой, а какие — нет, и почему он не существует в своей мономерной форме— ВН3. Только в 1949 году было сформулировано понятие о «трехцентровой» связи, в которую могут вовлекаться два атома бора и один атом водорода, образующий между ними как бы мостик. Липскомб, взявшись за бороводороды, не только показал, что трехцентровая связь свойственна очень многим соединениям, не только объяснил, что эта связь — всего лишь частный случай многоцентровой связи, играющей важную роль в химии, но и буквально «на кончике пера» открыл новые важнейшие классы соединений. Изучая структуру декаборана — BioHj,, Липскомб обнаружил, что она напоминает корзину без ручки: между двумя атомами бора остается ровно столько места, сколько требуется для двух небольших атомов. Если же «ручку» приделать, то получится тело, обладающее высокой степенью симметрии (и, добавим, изящества) — икосаэдр. Структура, которая не может быть неустойчивой. Заполнив пробел двумя атомами бора, Липскомб получил устойчивый анион BioHjo ,a когда «ручка» была сделана из двух атомов углерода, получился ор- то-карборан, чрезвычайно прочное борорганическое соединение, родоначальник целого семейства веществ, которые быстро приобрели важнейшее научное и практическое значение. Было это в 1960 году. С тех пор Липскомб стал одним из «патриархов» химии бора. Однако достигнутые успехи не заставили его замкнуться в какой-то узкой области исследований. Продолжая изучать всевозможные бораны, карбораны, их свойства, строение и превращения, неугомонный исследователь продолжает заниматься и многими другими объектами. В последние годы — ферментами. Успехи, достигнутые Липскомбом в изучении кар- боксипептидазы, показывают, что профессор из Гарварда полон энергии и еще может поразить ученый мир открытиями в самой неожиданной области химии. ПО ФИЗИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ Оба исследования, удостоенные премий, начались в условиях довольно экзотических. Одно из них было начато в 1957 го- 26
ду, когда антрополог Карлтон Гайдушек заинтересовался таинственной болезнью куру, поражающей только жителей труднодоступной горной части Новой Гвинеи. Более половины взрослых жителей тех мест погибали от прогрессивного паралича, вызываемого поражением мозжечка. Исследователь вряд ли разобрался бы в загадке этой болезни, если бы вирусология ему не была так же хорошо знако- «• ма, как и антропология. Куру оказалась сходной с еще одной болезнью мозга, называемой скрепи, поражающей овец и других млекопитающих. Когда Гайдушек доставил в США замороженные клетки мозга больных, умерших от куру, и привил их двум шимпанзе, то долгое время обезьяны казались здоровыми, однако погибли спустя два года. Клетки их мозга в свою очередь оказались носителями болезни: при инъекции другим обезьянам они также вызывали болезнь с невиданно долгим скрытым периодом — 22 месяца. Высочайшая активность зараженных клеток показывала, что болезнь переносится ранее неизвестным, необычайно медлительным вирусом. А вот разобраться в том, почему куру болеют только в горах Новой Гвинеи и почему даже там она встречается все реже, помог Гайдушек-антрополог. Он установил, что куру передается от человека к человеку единственным путем—через людоедство, причем инкубационный период у зараженных людей еще больше — от 10 до 15 лет. А поскольку людоедство в Новой Гвинее давно начало сходить на нет, резко уменьшилась и распространенность этой «профессиональной болезни» канни- * балов. Расследование этой экзотической истории едва ли принесло бы Гайдушеку Нобелевскую премию, если бы не оказалось, что сходными медлительными вирусами могут переноситься и многие другие тяжелейшие болезни мозга, распространенные по всему свету. К их числу принадлежат прогрессирующая мышечная атрофия, слабоумие на почве болезни Паркин- сона, а также так называемая болезнь Крейцфельда — Якоба. По крайней мере для последней вирусная природа уже доказана тем же Гайдушеком. Премию, полученную Барухом Бламбергом, можно назвать наградой за педантизм. Изучая индивидуальные отклонения в составе плазмы крови и эритроцитов, он выделил из крови австралийских аборигенов антиген, который давал иммунную реакцию с кровью людей, перенесших многочисленные переливания крови. Это скромное наблюдение благодаря упорству ученого привело к сенсационным результатам: продолжая скрупулезно изучать, как реагируют на «австралийский антиген» образцы крови самого разнообразного происхождения, Бламберг обнаружил, что реакция бывает положительной, если кровь принадлежит лицам, страдающим лейкозами, болезнью Дауна или перенесшим инфекционный гепатит. ...А ■ области физиологии и медицины — с изображением Медицины, исцеляющей больного Эти заболевания имеют между собой мало общего: лейкоз — болезнь крови, болезнь Дауна (врожденное слабоумие) связана с нарушениями хромосомного набора клеток, а гепатит—весьма распространенная болезнь печени. Почему же все они «откликаются» на антиген? Может быть, в отличие от обычных антигенов это не просто белок, а вирус? Это не вирус лейкоза: кровь детей, страдающих болезнью Дауна, не обнаруживает иммунных реакций на лейкоз. Другое дело допустить, что выделено болезнетворное начало гепатита. Синдром Дауна обычно сочетается со склонностью к гепатиту. Больные же лейкозом регулярно подвергаются переливаниям крови. А гарантировать, что донор не болел гепатитом, до работ Бламберга было невозможно: проверить это можно было, только вызвав гепатит у другого человека. Так был открыт метод контроля крови на гепатит В, позволяющий исключить заражение этой болезнью при многочисленных переливаниях крови в больницах всего мира. Была приготовлена и вакцина, которая, очевидно, позволит со временем начать эффективную профилактику гепатите. Ну а что касается вопроса — вирус или не вирус выделил Бламберг,— то окончательного ответа на него пока нет, хотя некоторые частицы, полученные из «австралийского антигена», содержат ДНК и ДНК-по- лимеразу. В. ИНОХОДЦЕВ 27
«Викинги» на Марсе Кандидат физико-математических наук Л. М. МУХИН Во второй половине прошлого года на поверхность Марса были доставлены две американские автоматические станции «Викинг- I» и «Викинг-2», оснащенные научной аппаратурой для изучения поверхности и атмосферы планеты. По словам руководителей проекта «Викинг», задачей номер один был поиск жнзни на Марсе. Вообще говоря, та информация, которая была собрана о Марсе еще до «викингов», не противоречила возможности существования здесь простейших форм жизни. Однако уточнение природных условий планеты, которое входило в программу экспедиции, имеет огромное значение не только для решения поставленной «сверхзадачи». «Викинги» выполнили множество экспериментов, среди которых одним из главных было фотографирование марсианской поверхности. Снимки, сделанные с орбитальных аппаратов н непосредственно с посадочного модуля, содержат очень ценную научную информацию. Например, перед выбором места посадки «викингов» были тщательно исследованы участки планеты площадью около 4,5 миллиона квадратных километров. Это позволило получить новые сведения о строении поверхности Марса. Фотографии запечатлели лавовые потоки и кратеры, которые явно отличаются от метеоритных. Это свидетельствует о том, что на Марсе, по крайней мере в прошлом, действовали вулканы. Снимки еще раз подтвердили, что на поверхности планеты есть структуры, которые можно истолковать как следы водных потоков или ледников. Но это значит (если речь идет действительно о водных потоках), что климат на Марсе не всегда был таким, как сегодня. Однако если в прошлом на Марсе были реки и ледники, то куда исчезла вода сегодня? Многие исследователи полагают, что сейчас на Марсе существует мощный слой (многие сотни метров) вечной мерзлоты. И вот, как бы в подтверждение этой точки зрения, при анализе фотографий поверхности удалось установить, что на склонах некоторых метеоритных кратеров застыли многокилометровые «селевые потоки». Судя по всему, при ударе метеорита о поверхность планеты мерзлый грунт нагревается н тает и потоки грязи стекают по склону кратера, оставляя характерные следы. С помощью масс-спектрометрического анализа удалось определить химический и изотопный состав атмосферы Марса. Главная ее компонента — углекислый газ. Аргона насчитывается около 1,5%, азота около 2%, обнаружены следы кислорода, озона и окиси углерода. При анализе соотношения изотопов азота и аргона оказалось, что оно резко отличается от земного. Атмосфера Марса обогащена по сравнению с Землей изотопами 4одг и 15N Дело в том, что из-за меньшего притяжения на Марсе легкие газы, в частности изотопы азота, могут покидать атмосферу и уходить в космическое пространство. Естественно, что скорости этого процесса для ,4N и ,5N различны, поэтому марсианская атмосфера беднее азотом-14. Отсюда следует вывод, что пути эволюции марсианской и земной атмосфер были разными. Предварительный анализ полученных дан- 28
ных позволяет считать, что атмосфера Марса в прошлом была более плотной и давление у поверхности могло достигать 2 бар, в то время как сейчас давление у поверхности планеты всего 6 миллибар. Если эти данные верны, то Марс претерпевал за свою историю значительные изменения климата. Центральными экспериментами «викингов» были эксперименты по поиску жизни на Марсе. Эти эксперименты делятся иа две группы. Первая группа — анализ проб грунта на присутствие в «ем органических молекул. Эти опыты проводили при помощи бортового хроматомасс-спектрометра весьма высокой чувствительности: многие соединения выявляются этим прибором даже в том случае, если они присутствуют в пробе в количестве, меньшем, чем одна часть иа миллиард» Что же это за прибор? Ои представляет собой хроматографнческую разделительную колонку, соединенную со входом в ионный источник миниатюрного масс-спектрометра. Начальный участок колонки связан с печкой, в которой сжигаются пробы марсианского грунта. При сжигании сложных органических соединений обычно образуются летучие вещества — нитрилы, альдегиды, бензол и другие достаточно простые продукты. Попадая все вместе в хроматографнческую колонку, они разделяются по времени выхода из этой колонки, и поэтому масс-спектрометр анализирует не сложную смесь веществ, а индивидуальные простые соединения, спектры которых хорошо известны. Руководители программы «Викинг» исходили из естественного предположения, что если жизнь на поверхности Марса существует, то ей должны сопутствовать достаточно сложные органические соединения. Действительно, на Земле мы всегда встречаем продукты деградации и метаболизма микрофлоры, и поэтому органические остатки на поверхности нашей планеты встречаются практически повсеместно. Но очень чувствительный прибор на «викингах» не обнаружил в грунте никаких органических молекул. Было зафиксировано лишь присутствие воды в совсем малых дозах, 0,1-1%. Эти результаты (они были одними из первых, переданных на Землю) нанесли сильный удар по оптимизму сторонников «жизни на Марсе». Ведь исследовате ли рассчитывали обнаружить на поверхно стн Марса хотя бы продукты абиогенного синтеза (которые в принципе могут образовываться из атмосферных компонентов под действием ультрафиолетового излучения) Правда, концентрация таких соединении должна быть очень низкой, поскольку со здаюидий их ультрафиолет оказывает одновременно и сильное разрушающее действие. Поэтому руководители программы решили «копнуть глубже» — взять пробу на анализ из-под камня, где органические соединения защищены от ультрафиолета и должны были бы сохраниться. Но и здесь ученых по стнгла неудача. В этой пробе органики также не было. Казалось, вопрос решен: Марс — биологически мертвая планета. Но тут на Землю стала поступать информация, получаемая в результате других экспериментов, чисто биологических. Этих экспериментов было три. Перый состоял в изучении фотосинтетического усвоения гипотетической марсианской микрофлорой меченных ИС02 и мСО. Пробы грунта поместили в небольшой зам киутый объем (камеру). В камере был смонтирован миниатюрный осветитель, ими тирующий солнечный свет, а внутрь камеры вместо марсианского воздуха вводились 29
1 число ммл /мин время Слева — кривея сч«тв импульсов радиоактивного излучения при поеввв ив питательную среду, содержащую радиоактивную глюкозу. Микрофлоре, присутствующая в почве, живвт и размножается, выделяя меченую углекислоту. Числе импульсов 1ЧС02 и иСО. Авторы этого эксперимента предполагали, что если в пробе грунта содержатся микроорганизмы, то они могут под действием солнечного света усваивать ,4С02 и 14СО, включая в молекулы клеточного вещества радиоуглерод из газовой фазы. После экспонирования образцов грунта на свету они подвергались постепенному' нагреванию. Сначала при нагревании и продувке инертным газом удалялись все исходные и сорбированные газы. Затем температура повышалась до 600°С и происходило пиро- литнческое разложение гипотетических марсианских микроорганизмов, при котором должна была бы выделяться углекислота с радиоуглеродом, перешедшим в состав этих организмов из исходной газовой фазы. Для фиксации этого меченого радиоуглерода служил счетчик радиоактивности, который и зарегистрировал искомый сигнал. Контрольный образец, прошедший предварительную термическую обработку, дал отрицательный результат. Во втором эксперименте изучали хорошо известный для земных условий факт «дыхания грунта». Если взять образец грунта и увлажнить его, то все процессы жизнедеятельности микроорганизмов в этом образце как бы усиливаются, активнее выделяются газы: азот, углекислота, кислород. Приборы «викингов» зарегистрировали выделение из увлажненной пробы кислорода и углекислоты. В третьем опыте к пробе грунта добавлялась питательная жидкая среда, содержащая меченые радиоактивные соединения — аминокислоты, лактат и прочие. Этот метод широко используют микробиологи для изучения обмена веществ у земиой микрофлоры. Микроорганизмы, усваивая этн соеди- число имп/мин время Справа — кривая счвта для образце марсианского грунте, посеянного на радиоактивную питательную среду. Видно, что сиачалв происходил довольно буриыи рост числа импульсов в единицу времени, а эвтам криввя зветывввт нв одном уровне нения, окисляют их до углекислоты, которая радиоактивна, так как содержит ,4С. На «викингах» счетчики радиоактивности зарегистрировали рост счета импульсов, что может свидетельствовать о присутствии в пробе микрофлоры. Результаты этого опыта показаны на рисунке. Хорошо известно, что каждый биологический эксперимент требует контроля. Как были организованы контрольные опыты на «викингах»? Те же самые процедуры, о которых мы только что говорили, дублировались на образцах, предварительно нагретых до 170°С. Если в этих пробах и была жизиь, построенная по земному образу и подобию, то она была уничтожена при нагревании. Значит, все процессы обмена и усвоения ие должны были происходить, н соответственно нельзя в этом случае было ожидать сигналов от датчиков во всех трех биологических экспериментах. Так вот, самым интересным было то, что сигналы от датчиков в опытах с предварительно простернлнзованным при температуре + 170°С образцом отсутствовали. Итак, налицо противоречие. Хотя кривые, фиксирующие выделение МС02, и не похожи на те, которые получаются иа Земле, но рост количества меченой углекислоты очевиден и вся серия биологических экспериментов как будто не согласуется с хрома- томасс-спектрометрическнм анализом. Попробуем разобраться в этом противоречии. Здесь открываются по крайней мере две возможности. Первая состоит в том, что следует принять вывод: жизни на Марсе нет (по крайней мере, в местах посадки «викингов»). В этом случае результаты биологических экспериментов могут быть объяснены сле- 30
дующим образйм: меченые соединения, содержавшиеся в жидкой питательной среде, были окислены до МС02 чисто неорганическим путем. Дело в том, что из-за отсутствия на Марсе защитного озонового экрана на поверхность планеты падает поток жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. При облучении ультрафиолетом минералы Марса могут сильно изменять свои свойства. На их поверхности могут образовываться активные центры, придающие минералам свойства сильных катализаторов, ускоряющих разнообразные химические реакции. Вторая возможность — сделать вывод, что жизнь на Марсе есть. Но как же отнестись в этом случае к результатам хроматом асс-спектрометрнн? Объяснение может быть найдено и тут. Если концентрация клеток в марсианском грунте низка, например, как у нас в Антарктике, то тогда хроматомасс-спектро- метры «викингов» могли ие почувствовать этих клеток. А биологические тесты? Они нацелены на изучение результатов длительного процесса, когда даже одна клетка может заметно изменить состав питательной среды. Но ведь кривая на рисунке выходит на плато, что означает прекращение жизнедеятельности. Может ли это быть? Представим себе такую ситуацию: марсианские микроорганизмы находились в анабиозе. После того как они «проснулись» в посадочном модуле «Викинга» в условиях земной питательной среды, они начали поглощать незнакомую пищу. Началось выделение мСОг в газовую фазу. Но пища оказалась неприемлемой для инопланетной микрофлоры. Произошло отравление, и марсианские микроорганизмы погибли. Рост меченой углекислоты прекратился. Как мы видим, интерпретация результатов может быть взаимоисключающей. Возникает естественный вопрос: можно ли было предусмотреть ситуацию, когда один эксперимент (хроматомасс-спектроскопня) говорит с определенностью «нет», а другие (биологические) говорят «возможно»? Об этом судить сейчас очень трудно. Руководители программы «Викинг» провели громадную многолетнюю подготовительную работу, проверяя все приборы в крайне суровых климатических районах Земли. Мысль об особых свойствах поверхности Марса возникла лишь после получения информации с «викингов»... Так или иначе, строгого ответа на вопрос, есть ли жизнь на Марсе, «викинги», к сожалению, ие дали. Вселенная по Кесареву Похоже, что назревают драматические события в одной из основополагающих наук о природе, а именно в науке или, точнее, в комплексе наук о происхождении и развитии отдельных небесных тел и Вселенной в целом. Не об этом ли свидетельствует увеличивающееся с каждым годом число загадок, которые ие укладываются в рамки сегодняшних представлений? Появились квазизвездные объекты, квазары — с их непонятно громадной, при сравнительно небольших размерах, энергией излучения. Не появились предсказанные теорией потоки солнечных нейтрино. Появились мас- коны — непонятные скопления тяжелого вещества в недрах Луны. Не появились водяные пары на Веиере. И так далее. Но не только эти трудности наталкивают на мысль о назревающих "драматических событиях, на нее наталкивает и все большее число все более «безумных» идей, предлагаемых взамен старых или вдобавок к ним. Разумеется, чаще всего они направлены на разгадку отдельных загадок. Например, отсутствие потока солнечных нейтрино объясняют тем, что нейтрино распадаются на пути от Солнца к Земле. Или наличие маско- нов — тем, что некогда огромные метеориты пробили лунную кору, н теперь они образуют под ней гравитационные аномалии. Однако начинают возникать и такие идеи, которые пытаются разрешить накопившиеся вопросы одним ударом — как Александр Македонский разрубил Гордиев узел. Такая именно попытка предпринята доктором химических наук, профессором Василием Владимировичем Кесаревым в только что вышедшей книге «Эволюция вещества во вселенной» (Москва, «Атом- издат», 1976, 184 стр., тираж 13 700 экз.). Сравнение с историей про Гордиев узел сделано не для красного словца — В. В. Кесарев предлагает разрешить многочисленные накопившиеся трудности именно одним ударом — отказавшись от «центральной догмы» нынешней космогонии, заключающейся в том, что наша Вселенная объявлена водородной, иа 98% состоящей из одного этого элемента. Как же так? Разве спектроскопы, нацеленные на звезды, в том числе н иа 31
наше Солнце, не зафиксировали совершенно точно именно такой нх состав? Нет, отвечает В. В. Кесарев, спектроскопы зафиксировали такой состав — ио не звезд, не Солнца, а всего лишь их атмосфер: почему же непременно мы должны экстраполировать эти данные на всю массу небесного тела? И предлагает принять за основу следующий тезис: все небесные тела — кометы, планеты, звезды — различаются лишь своими массами, а возникли оин из одинакового по составу первичного вещества, в принципе того самого, из которого состоит наша Земля, а также дру-гие небесные тела, до которых мы дотянулись, — Луиа, Венера, Марс. И конечно, метеориты, сотни которых изучены в лабораториях самым доскональным образом. То есть не только Земля, но и вся Вселенная состоит главным образом нз железа, кислорода, кремния, магния, алюминия, кальция, щелочных металлов, углерода — и водорода тоже, примерно 2% по весу. С этим трудно освоиться, но, освоившись, нетрудно принять главное и вполне очевидное следствие основного тезиса: если Вселенная не одноэлементна, а много- элементна, значит в ией на равных правах с законами физики должны властвовать законы химии, значит она не только физическая, но и химическая, значит ее формируют не только гравитация, не только ядерный синтез и распад, но и химические реакции — формируют капитально, а не так, кое-где и кое-что. Именно энергия химических превращений, а не только энергия гравитации, формирует — согласно гипотезе В. В. Кесарева — гигантские космические тела, разогревает нх сперва до таких температур, чтобы произошла дифференциация на оболочки с разным вещественным составом, а затем и до таких, чтобы в той оболочке, где сосредоточился водород, началась термоядерная реакция. И та же энергия химических превращений вносит существенный 32 вклад в разогрев и дифференциацию первичного вещества космических тел меньшей массы, планет, — вплоть до образования биосферы там, где позволяют условия. «Первичное планетное вещество, — пишет В. В. Кесарев, — можно рассматривать как двухкомпоиеитиое топливо. В нем гидриды металлов играют роль горючего, перекиси металлов — роль окислителя, окислы кремния, алюминия, магния — роль, дефлегматоров, а карбиды и нитриды металлов выступают в качестве инициирующих добавок к топливу... При обычных условиях твердые компоненты не взаимодействуют друг с другом, ио если они оказываются иа глубинах космических тел при высоких температурах и давлениях, порождаемых энергией гравитации, то становятся способными взаимодействовать и обеспечивать течение глубинных химических процессов... Все явления, наблюдаемые на поверхности планет, — тектогенез коры, вулканическая деятельность, изменения общих планетных показателей (плотности, магнетизма и т. п. — В. Р.), разрушение самих тел — порождаются внутренней активностью, связанной с течением глубинных химических процессов... Первичное планетное вещество в своем неизменном виде может находиться в нижней мантии Земли, продукты же его распада формируют выше и ниже лежащие зоны и сферы...» Разумеется, пока все это лишь гипотеза, но многие трудные факты она объясняет, не прибегая к маловероятным и даже вообще не укладывающимся в границы известных законов природы предположениям. Скажем, маскоиы — это, по Кесареву, просто остатки не прореагировавшего в лунных недрах первичного вещества, естественно, более плотного, чем вещество выплавившейся из него коры. Так же просто объясняется отсутствие ожидаемого потока солнечных нейтрино: если Солнце состоит не из сплошного водорода с небольшой примесью гелия, если водорода в нем и с самого начала-то было всего 2% (а сколько выгорело за миллиарды лет!), то расчеты, в соответствии с которыми должен был появиться нейтринный поток, следует считать недействительными. А вот, например, как объясняется отсутствие водяных паров иа Венере. В условиях этой планеты вода, образовавшаяся в результате глубинных реакций между днгндридамн и перекисями, распадалась иа водород и кислород. Водород уходил в верхнюю часть атмосферы и в космос, а кислород окислял поступающие из иедр метан и аммиак, образуя углекислый газ и двуокись азота. Наиболее актуальные для нас следствия, вытекающие из новой космогонической гипотезы, относятся, пожалуй, к строению и функционированию нашей Земли. Если профессор В. В. Кесарев прав, то мы живем иа планете, в недрах которой сохраняется лишь сорок процентов первоначального химического топлива. По мнению автора книги, этих сорока процентов хватит приблизительно на миллиард лет. Например, с водою так: за все время существования Земли в результате глубинных химических реакций воды возникло столько, что из нее могли бы образоваться 29 нынешних мировых океанов, а из той, что возникнет в дальнейшем,— только 18. Еще не вечер — но уже и не утренняя заря... В. РИЧ
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ I ЛАЗЕР I I ПОМОЩНИК ЛЕКТОРА ■ Газовый лазер ЛГ-73, дс- I монстрируемый на ВДНХ, I может помочь при чтении I лекции в большой аудито- I рии. По желанию лектора, I он детально высветит необ- I ходимые иллюстрации на I расстоянии до 25 метров. I Световую указку успешно I испытали на практике. ■ ТУДА — НЕФТЬ, [ОБРАТНО — БАРАНЫ ■ Район Персидского залива ■ богат нефтью, которую вы- I возят оттуда во многие [страны мира. А любимое I блюдо местного населения — баранина. И притом I замороженную баранину ■ здесь не признают. Вот и ■ возят живых баранов из-за I трндевятн земель... I На одной из японских I верфей приспособили для I перевозки баранов иефтена- I ливное судно водоизмеще- I нием в 50 000 тонн. Гигант- I скую клетку приварили I прямо к палубе. Теперь I судно может везти из Кувейта в Австралию нефть, |а из Австралии в Кувейт — I баранов. I ИНТЕРЕСНАЯ НОТА I НОЧНОЙ ФИАЛКИ I Многие дикорастущие цве- I ты приручил человек и те- I перь выращивает их, чтобы | I добывать эфирные масла I I для парфюмерной промыш- I леиностн. На плантациях I эфирномасличных совхозов I растут роза и мята, ла- I ваида и шалфей, кориандр I и герань... I Но капризная мода тре- I бует все новых и новых I ароматных композиций, и I поиски новых источников I естественных эфирных ма- I сел продолжаются. I Недавно сухумские бно- I химики предложили ввести |в культуру еще "одно эфир- I номасличиое растение — I всем известную ночную фи- I алку, или вечерницу (Hes- I peris matronalis). Образцы ■ ее эфирных масел были ра- I зосланы для апробации на I несколько парфюмерных 1 фабрик, где получили оцеи- 2 «Химия и жизиь» № 4 ки от 3,9 до 5 баллов (нз ■ 5 возможных). Отзывы та- I кие: «Замах тяжелый, но с I интересной нотой. Можно I испытать в одеколонах» I (Рига); «Замах свежего на-1 правления. Можно пробо-1 вать в парфюмерных нзде-1 лиях» (Ташкент). I Подождем, что покажут I испытания.. I СМЕРТЬ ВО СНЕ I Связь между бессонницей и 1 некоторыми случаями вис- | запион смерти во сие уста-1 повили медики Стэнфорд-1 ского университета (США).! Они систематически -peni-l стрировали дыхание у I больных, страдающих бес-1 сонниией. Оказалось, что у I некоторых таких больных I во сне время от времени! внезапно прекращаются I дыхательные движения. I Причина — расстройства ды-1 хательного центра. Днем эти! больные никакими дыха-1 тельными нарушениями не I страдают. Остановка дыха-1 пня может продолжаться I от 30 до 185 секунд н но-1 вторяться до 300 раз в те-1 ченне ночи. От этого боль-| ные то и дело просыпают-1 ся; кроме того, у них по-| является кислородная не-1 достаточность, возникают I сердечные расстройства. I Как считают исследова-1 телн, вполне возможно, что] многие случаи смерти во I сне, особенно у больных, I страдающих сердечно-сосу-1 дистыми заболеваниями, яв-1 ляются результатом именно I такой остановки дыхания. I ГИТАРА ИЗ СМОЛЫ I И ГРАФИТА I В США сконструированы I гитары и скрипки, у кото-1 рых резонатор (корпус)I сделан не нз дерева, а нз| эпоксидной смолы, армнро-1 ванной графитовыми во-1 локнами. Наилучшее звуча-1 ние получилось, когда меж-1 ду наружными пластинами! из графнтопласта были по-1 мешены прокладки из кар-1 тона. Акустические харак-1 тернстикн необычных музы-1 кальиых инструментов! вполне удовлетворили да-| же придирчивых профес-1 'снональных музыкантов. ' 33
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ [ПОЛЕЗНО МАШИНЕ, I НЕ ВРЕДНО ЧЕЛОВЕКУ Разного рода моющие средства все чаще делают теперь на основе так называемых неиоиогенных поверхностно-активных веществ — снитанола, сннтамида (эти вещества разрушаются биологически и ие наносят ущерба природе). Но не вредят ли они человеку, занятому мойкой? Гигиенисты проверили средства для мытья автомобилей (в том числе личных), сельскохозяйственных ма- |шнн, отдельных узлов и деталей. Выяснилось, что через кожный барьер иеионо- гениые ПАВ ие проникают. Таким образом, сообщает журнал «Гигиена и санитария» A976, № 9), эти средства можно применять без опасения; разве что при длительной работе с ними лучше надеть резиновые перчатки или смазать руки защитным кремом. ИСКУССТВЕННЫЙ БЕКОН Одна из американских фирм запатентовала способ производства искусственного бекона с чередующимися слоями розового и белого цвета. Сырьем служат рас- I тительные белковые волокна, яичный альбумин, крах- тал, растительное масло, I плюс, естественно, вкусовые Iдобавки, пряности, краси- I тели. Кроме того, в составе I «жирных» слоев довольно I много (до 15%) казеината I натрия. Чередующиеся бе- |лые и розовые слои складываются в пачки, которые ■ затем отваривают. Утверждают, что такой бекон не I только цветом, но и вкусом I похож на натуральный. I ТОПЛИВО ИЗ ОЗЕРА КИВУ I Озеро Киву, расположенное |в горах Центральной Афрн- |кн, может стать важным! ■источником топлива для I развивающейся промышленности соседних стран. Его ■ воды содержат в растворенном виде 60 миллиардов кубометров метана — по теп- новости отовсюду НОВОСТИ ОТОВСЮДУ лотворной способности та-1 кое количество горючего I газа соответствует 60 мил-1 лионам тонн нефти! Газ, I по-видимому, вырабатыва-1 ют бактерии: аналогичный! процесс происходит во всех I озерах и болотах, где мно-1 го разлагающейся органики I и мало кислорода. I Разработка этого уни-I кального месторождения I природного газа уже нача-1 лась. Ведется она очень I просто: воду выкачивают I с 300-метровой глубины! с I падением давления раство-1 римость газа снижается, I и его избыток выделяется. I За последние годы из озе-1 ра Киву уже -извлечено I почти 20 миллионов кубо- I метров метана. I КАК СЕРДЦУ ЗОНТИК I Одни из распространенных I врожденных пороков серд-1 ца — незаращение отверстия I в перегородке, разделяющей I предсердия. Чтобы помочь I детям с таким дефектом, I обычно применяется слож-1 иая и длительная операция. I На первом ее этапе, для-1 щемся от одного до трех I часов, хирург устанавливает! размер отверстия, а через I некоторое время проводится! основная операция — заши-1 ванне отверстия, для чего! приходится останавливать I сердце на срок до 4 часов. I Недавно разработана но-1 вая методика таких опера-I ций, которая делает их не-1 сравнеиио короче и безопас-1 иее. В вену на ноге больного I вводят трубку-катетер, на I конце которой укреплена! капсула, а в ней в сложен-1 ном виде находятся два I крохотных зонтика со спн-1 цамн из нержавеющей стали I и верхом из полиэфирного! пластика. Капсулу протал-I кивают к сердцу больного I по венам; в полости сердца! ! зонтики освобождают, они I I раскрываются и с обеих I сторон закупоривают отвер-1 I стне в перегородке. Вся one-1 рация длится около полуто-I ра часов, а сама импланта-1 ! цня зонтиков в сердце I занимает всего 7 минут I i Останавливать сердце, что-1 бы зашивать отверстие, уже! не нужно. I 34
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ I вместо I СКАЛЬПЕЛЯ Скальпель — традиционный (инструмент хирурга, почти не претерпевший изменений за сотни лет. Однако прогресс техники не обходит и его. Американские исследователи предлагают использовать при иссечении ожоговых ран плазменный скальпель — сфокусированный пучок электрически нейтральной высокотемпературной (около 3000°С) плазмы. Получают его так: аргон, гелий или их смесь, проходя вдоль спирали, нагреваемой электрическим I током, разогреваются и ио- I иизнруются. По мнению I авторов, у нового нистру- I мента немалые преимуще- I ства и перед обычным I скальпелем (он не вызывает кровотечения), и перед [лазером (ткани не подвер- I гаются действию электриче- I ского поля). I ДУШ С ОДНИМ I ЛИТРОМ ВОДЫ I Идея исходила от канад- I ского моряка, который за- I метнл, что во время тума- I иа масло на его руках нс- I чезало, как по волшебству, I после пребывания на палубе в течение нескольких I минут. Два исследователя I из университета Мак-Гил- I ла в Монреале разработали, I воспользовавшись этим на- I блюдением, очень простую I систему, позволяющую за I десять минут принять душ, I располагая лишь одним ли- I тром воды. Их аппарат, I производящий водяной ту- I ман, состоит из велоснпед- I иого насоса и автомобиль- I ного бачка, в котором дер- I жат жидкость для мытья I стекол. Журнал «Science I et avenir» A976, № 354), I рассказавший об этом не- I обычном душе, замечает, I что такой способ мытья I может пригодиться жнте- I лям жарких стран, где во- I да дефицитна. И хотя офп- I циальных заключений по I поводу душа еще нет, опы- I ты показали, что в тумане I из литра воды можно хо- I рошо намылиться и, глав- I ное, полностью смыть мыль- I ную иену... 2* НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ПЛАСТМАССОВЫЙ БРОНЕВИК I В легковых автомобилях I пластмассы уже стали при-1 вычными. Теперь полимер-1 ные материалы стали при-1 менять и в конструкциях I военных машин. По сооб-1 щёнию американской печа-1 тн, изготовлен бронеавто-I мобиль, в котором широко I использован поликарбонат-1 иый пластик лексан, о ко-1 тором довольно подробно I рассказано в предыдущем I номере «Химии и жизни» I ■ (репортаж с выставки I «Техника — Олимпиаде»). I Корпус нового броневика I сделан так: снаружи — I обычная углеродистая! сталь, за ней — 25-милли-1 метровый слой полиуретана! (звуко- и теплоизоляция),! внутри — лексан. А ветро-I вые и боковые стекла еде-1 ланы из «Лексгарда» — I трехслойной разновидности I лексана. Эту пластмассу не I пробивает выстрел из вин! товки в упор. Новый бро-1 неавтомобиль на целую! тонну легче такой же по| размерам бронемашины пз| традиционных материалов.! И, как утверждают, дешев-1 ле: он стоит всего 9000 дол-1 ларов. I И ЧАЙ —ТОЖЕ... I До последнего времени счи-1 |талось, что из всех широко! Iраспространенных на земле! I напитков лишь чаи абсо-| лютно безвреден. Но, как! известно из классики, «и! I саго, употребленное не в I [меру, может причинить! |вред». Чан - тоже. Иссле-1 |дователн из Гаванского! [университета утверждают,! |что питье чая большими! [лозами- больше литра в! [сутки — ведет к резкому! [снижению содержания вн-1 |тамина Bj в организме.! | Следствия этого — потеря! | аппетита, утомляемость,! |нервозность... Может быть,! | витамин В| связывается! | содержащимся в чае таии-1 |ном. А может быть, танин! | разрушает транскетолазу —I |фермент, биохимическое ден-1 | ствие которого влияет \\Л | содержание витамина Bi в| | крови. I 35
Всего лишь метил... Член-корреспондент АМН СССР Н. В. ХРОМОВ-БОРИСОВ Свойства молекулы зависят от ее структуры— это положение, высказанное еще Бутлеровым, является основным законом органической химии. Но распространяется ли этот закон и на биологическую активность веществ, на необычайно сложные химические процессы, которые протекают в жнвой клетке, словом, на ту область, где граничат между собой химия и жизнь? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте посмотрим, как будет изменяться биологическая активность молекул при самом минимальном изменении их структуры. Что будет, если, например, всего один атом водорода заменить метильной группой? Если такая замена не затрагивает функциональную группу, то химические свойства вещества от этого почти не меняются: спирт остается спиртом, кислота — кислотой. Да и сам углеродный скелет молекулы удлиняется всего лишь на одни атом углерода. А как это сказывается на биологических свойствах веществ? МАЛЕНЬКИЙ МЕТИЛ И БОЛЬШОЙ ФИТИЛ Начнем с витаминов. Вот два вещества, отличающиеся друг от друга именно тем. что в составе одного из них есть лишняя метиль- пая группа (см. справа вверху). Верхнее тиамин, или витамин Вь Это один из важнейших водорастворимых витаминов; при недостатке его в пище возникает тяжелое заболевание нервной и сердечно-сосудистой систем бери-бери. Внизу же метилтнамин, полностью лишенный витаминной активности. Такое драматическое изменение биологических свойств, вызванное введением всего лишь одной метильной группы, стало понятным лишь тогда, когда удалось установить механизм действия тиамина. Оказывается, его главная функция в жизненных процессах состоит в том, что он вызывает декар- бокснлнрованне пнровииоградной кислоты. СН7ОН тиамин СНгОН метилтнамин И первым шагом к этому является ионизация тиамина — отщепление протона от определенного углеродного атома (на формуле он выделен цветом). Если же к этому атому присоединен не водород, а метил, то атом оказывается «заблокированным» и ионизация произойти не может. А вот еще два очень похожих соединения. 1,4-иафтохинон витамин К На этот раз витаминными свойствами обладает то из них, в котором, наоборот, присутствует метнльная группа, показанная на формуле цветом. Это витамин К, жирорастворимый витамин, необходимый для нормального свертывания крови (он способствует образованию в печени протромбина). А не содержащий метила 1,4-нафтохинон этим свойством не обладает. В этом случае мы не можем объяснить, почему присутствие метильной группы так влияет на свойства молекулы. Это тем более непонятно, что в молекуле природного витамина Кь содержащегося в растительных маслах, твороге и зеленых листьях, есть кроме метила еще один длинный углеводородный радикал — фитил С2оН39, который присоединен к соседнему атому углерода:
сн, сн2сн = с(сн2сн2сн2с) сн3 сн3 сн, фмтнл витамин Н, Но если фнтнл удалить, то витаминная активность вещества практически не изменяется, а вот если удалить и метил, то она пропадает. Маленький метил почему-то важнее для организма, чем большой фнтнл... ЧАЙ, КОФЕ, КАКАО Эти напитки известны человеку с незапамятных времен. Особенно чай и кофе, которые бодрят, снимают усталость, отгоняют сон. Этим они обязаны присутствию в листьях чая и зернах кофе кофеина — мощного возбудителя центральной нервной системы. В чашке крепкого чая или кофе содержится его 100—150 мг — это больше средней однократной дозы кофеина при его лечебном применении. Если же в молекуле кофеина одну метнль- ную группу заменить атомом водорода, то получится теобромин, который содержится в бобах какао. Он практически не стимулирует центральную нервную систему. Зато по сравнению с кофеином он обладает более выраженным мочегонным действием. Лишний метил в молекуле кофеина каким-то образом усиливает ее действие на головной мозг и одновременно ослабляет ее действие на почки. Почему? Это еще одна неразгаданная загадка. МЕТИЛ-ЗАЩИТНИК Вот еще два биологически активных вещества — они тоже различаются лишь на одну метнльиую группу: Вверху — мужской половой гормон тестостерон. Он широко применяется в медицине. Но его можно вводить только внутривенно: если принимать его, как говорят врачи, per os, то есть через рот. он никакого действия не оказывает. А вот вещество, формула которого приведена внизу, — синтетический препарат мети лтестостерон — действует на организм точно так же, как природный гормон, но при этом отличается весьма ценным с точки зрения врача качеством: его можно принимать, и per os. Оказывается, тестостерон быстро разрушается в печени: его слабым местом является так называемая вторичная спиртовая группа (на формуле она выделена цветом). А когда к тому же атому углерода присоединен метил, то эта спиртовая группа превращается в более устойчивую третичную — такая молекула не так быстро разрушается и успевает проявить свое гормональное действие. Можно привести еще один пример защит- нон роли метила. О и С СН2 —N \ с2н5 СН3 диметиламимоацетмл-о-толуидим С,Н| 9 N — С — СН,— N \, с2н5 сн3 2 3 ксииаии Вверху — диэтиламнноацетнл-о-толуидин. Это вещество обладает обезболивающими свойствами, но они очень слабо выражены, и для использования в медицинской практике этот препарат не годится. Но если рядом с группой NH ввести второй метил, то получается ксикаин — высокоактивный местный анестетик, который широко применяется в медицине. В этом случае дело в том, что у молекулы днэтиламино- ацетнл-о-толундниа тоже есть слабое место — амидная группа NHCO. А в молекуле кснканиа она с обеих сторон заслонена двумя метилами, которые и защищают ее от гидролитического расщепления. БОРЬБА ЗА ФЕРМЕНТЫ Защитное действие метильной группы может не только количественно, но и качест- 37 О' метиятестостр^он '
венно изменять биологическую активность вещества — вплоть до придания ему противоположных свойств. Например, одна из природных аминокислот— диоксифенилаланин (ее обычно для краткости называют «дофа») при введении в организм вызывает сужение кровеносных сосудов и повышение артериального давления. Собственно говоря, это результат действия ие самой дофы, а продукта ее превращения в организме—норадреналнна, который образуется из нее с помощью ферментов: СН СН — NH2 ОН Н иорадреиалии Так же (хотя и менее активно) действует на организм и синтетический препарат а-метилиорадреналнп, отличающийся от норадреналнна всего лишь одной мстильной группой: НО НО /^Ч-сн — СН СН NH^ I I ОН СН3 а -метилиорадреиалии В организме а-метилнорадреиалнн может образовываться в результате тех же ферментативных реакций, что и норадреналин, но в этом случае исходным веществом должна служить не дофа, а ее метилированный аиалог — а-метнлдофа. Можно было бы предположить, что если ввести в организм вместо дофы а-метилдо- фу, то результат будет в общем таким же, только менее выраженным. Однако на самом деле все происходит наоборот: а-метнлдофа действует как антагонист дофы и не повышает, а понижает кровяное давление! Оказывается, все дело здесь опять-таки п соон I С NH2 а -метилдофа 1 декарбоксмаза СН NH2 а-метилдофамин НО I гидроксилаза но^<г %— сн — с NH, ОН а -метилиорадреиалии своеобразном защитном действии лишней метнлыюй группы. По-видимому, благодаря ей молекула а-метилдофы прочнее, чем молекула дофы,— ферментам труднее произвести в ней нужные перестройки. Из-за этого а-метилдофа оккупирует молекулу фермента декарбокенлазы на более длительное время и тем самым тормозит превращение дофы в норадреналин, для которого нужен тот же фермент. А уже недостаток норадреналнна приводит к снижению артериального давления. Иногда такую конкурентную борьбу за право подвергаться действию фермента используют врачи — это помогает им, например, спасать жизнь при отравлениях метанолом. Н I н— с — н н— с —н ? он метаноя ОН этиловый спирт алкогольдегидрогеиаза С- I ОН н с=о I он муравьиная кислота уксусная кислота В организме человека метанол окисляется с помощью фермента алкогольдегндрогена- зы в формальдегид и дальше — в ядовитую муравьиную кислоту. У человека, по ошибке выпившего метанол, возникает сильнейший ацидоз — повышается кислотность внутренней среды организма, что может привести к смертельному исходу. Л высокотоксичный формальдегид даже в небольших количествах разрушает сетчатку глаза; достаточно выпить 15 мл метилового спирта, чтобы ослепнуть. И вот в таких случаях в качестве протн- 38
воядия применяют... этиловый спирт. В организме он под действием того же фермента алкогольдегидрогеназы окисляется в уксусный альдегид, а затем в уксусную кислоту. Она не так вредна, как муравьиная, потому что более чем в 10 раз слабее ее. Если в организм, отравленный метанолом, сразу ввести этиловый спирт, то между спиртами возникает конкурентная борьба за фермент. И если не упущено время, таким путем удается предотвратить ферментативное окисление метанола — он в неизменном виде успевает выделиться из организма с мочой. Этиловый спирт, как известно, тоже вреден; однако при отравлении метанолом из двух зол приходится выбирать меньшее — это тот редкий случаи, когда этиловьш спирт может спасти человека от гибели. А пес благодаря метилу. .. , Примеры, которые мы привели, показывают, насколько сложна проблема зависимости биологического действия от химической структуры молекулы. Мы видели, как в одних случаях лишний метил практически не влияет на биологические свойства молекулы, в других — усиливает или ослабляет биологическую активность, а иногда даже вызывает появление противоположного эффекта. Разгадать такие загадки — одна из важнейших задач молекулярной биологии и фармакологии. Из писем в редакцию 0 физиологической основе одного литературного штампа В № 11 вашего журнала за 1976 год была опубликована заметка «Велики ли глаза у страха?». В ней сказано, что величина зрачка человеческого глаза меняется в зависимости от содержания картины, которую человек разглядывает. В частности, кадры военной хроники и изображения автомобильных катастроф якобы вызывают сужение зрачка. Автор заметки считает, что этот факт ставит под сомнение правдивость известного литературного штампа: «у него (у нее) от ужаса расширились глаза». Наверное, для подобного мнения нет веских оснований. Взять хотя бы изображение автомобильной катастрофы. Оно может вызвать у разглядывающего его человека самые разнообразные чувства: и любопытство, и удивление, и, может быть, даже не вполне осознаваемую самим человеком радость от того, что катастрофа произошла не с ним, а с кем-то другим. А вот в ужас такое изображение, как, впрочем, и любое другое, взрослого человека вряд ли может привести... Диаметр зрачка — отверстия в радужной оболочке глаза — зависит от тонуса двух мышц: опоясывающей зрачок кольцевой мышцы m. sphincter pupillae, которая при своем сокращении сужает зрачок, и мышцы m. dilatator pupillae, волокна которой расположены радиапьно и при сокращении расширяют зрачок. Тонус последней регулируется симпатической нервной системой, и в тех состояниях, когда человек испытывает страх, сильную боль, волнение, то есть вообще при стрессе, эта мышца сокращается, что и приводит к расширению зрачка. Кроме нервной системы на тонус этой мышцы могут оказывать воздействие гуморальные факторы: при стрессе, как известно, в кровь в большом количестве попадает «аварийный» гормон — адреналин, а т. dilatator pupillae имеет чувствительные к адреналину структуры, так называемые ос-адренергические рецепторы, и под влиянием адреналина сокращается. Так что литературный штамп верен^ А иначе откуда бы он взялся? И. И. 39
Ген в гене Доказано, что один из генов бактериофага фХ174 целиком находится внутри другого гена. Это открытие опровергает общепринятое мнение о том, что генетическая информация для разных белков должна быть записана в разных и неперекрывающихся участках ДНК Недавно на страницах «Химии и жизни» A976, № II) было рассказано о расшифровке полной химической структуры РНК-содержашего вируса MS2. К настоящему времени расшифрована структура всех компонентов еще одного бактериофага — фХ174, на этот раз содержащего ДНК. При этом было сделано удивительное открытие, о котором и пойдет речь. Фаг <рХ174 — один из наиболее изученных вирусов бактерий. По форме он двенадцатигранник, размером 250А. 180 одинаковых белковых субъединиц образуют оболочку этого вируса, а внутри находится одноцепочечная ДНК длиной около 5500 звеньев. Попадая в бактериальную клетку, нить ДНК при помощи ферментов бактерии сначала достраивает комплементарную цепочку, превращаясь в двойную спираль. А дальше, с помощью РНК-по- лимеразы и клеточных рибосом, по этой ДНК синтезируются 9 закодированных в ней белков. Загадка фага фХ174 возникла в 1971 году, когда суммарный молекулярный вес девяти белков был сопо- 40 ставлен с величиной фаговой ДНК. Вот что получилось. Мы знаем, что каждую аминокислоту кодирует тройка нуклеотидов. Поэтому 5500 нуклеотидов (или пар нуклеотидов, если ДНК двутяжевая) могут закодировать лишь около 1830 аминокислот, а на самом деле даже меньше, так как должны существовать еще и межгенные участки, с которыми связываются полимеразы и регулятор- ные белки. Поскольку средний молекулярный вес аминокислотного остатка в белке составляет около 110, то весь геном фХ 174 содержит информацию для белков, суммарный молекулярный вес которых не более 110X1830^200 000. Однако прямое определение молекулярного веса белков давало цифру 250 000. Получалось, что у ДНК фХ174 просто не хватает нуклеотидных пар, что она недостаточно «высокопарна», чтобы закодировать все эти белки. Однако никаких серьезных выводов из этого расхождения не было сделано. Ведь вполне могла быть допущена ошибка в определении молекулярного веса, а если ее и не было, то почему бы не допустить, что какая-нибудь часть особо крупного вирусного белка синтезируется бактерией и так далее, и тому подобное. Конечно, можно было предложить более радикальное объяснение: если в ДНК мало места, то гены налезают в ней друг на друга, то есть частично перекрываются. Но эта идея перекрывания генов кажется абсурдной, и вот почему. В принципе, один и тот же участок нуклеиновой кислоты может кодировать разные белки. Это стало ясным еще в 1961 г., когда Ф. Крик и его коллеги показали, что генетический код не имеет «запятых», то есть что правильная последовательность триплетов определяется строгим выбором начала считывания: Лиз Ach Aml Г*у Гам Д^г Здесь дана для примера некоторая последовательность нуклеотидов,
где А — аденин, Т — тимин, Г — гуанин, Ц — цитозин. Стрелки обозначают два способа чтения этой последовательности со сдвигом в один нуклеотид. Очевидно, что получающиеся по словарю генетического кода последовательности аминокислот совершенно различны: лизин, аспарагиновая кислота, аланин...— для одного способа и глутаминовая кислота, глицин, аргинин... — для другого (рис. 1). Таким образом, код «без запятых» делает идею перекрывающихся генов принципиально возможной: достаточно иметь в нити ДНК два разных начала считывания, сдвинутых на число нуклеотидов, не кратное трем, и вот вам два совершенно разных белка. В природе иногда происходит изменение «фазы» считывания при мутациях, связанных с выпадением ну- клеотида или вставкой новых. Но получающийся от такого му- тантного гена белок всегда оказывается нефункциональным, так как вся его аминокислотная последовательность за точкой мутации изменена. Поясним это примером. Предположим, мы имеем достаточно длинный осмысленный текст, записанный азбукой Морзе. Измените начало считывания, и вы получите просто набор букв, в лучшем случае обрывки слов. Осмысленным текстом является и аминокислотная последовательность белка. Именно она определяет строгую пространственную структуру белка, а также его функцию. Очень часто даже единичная замена аминокислоты при мутации делает белок неактивным. Что уж говорить об изменении сразу многих аминокислот, следующих друг за другом. Именно это обстоятельство — нефункциональность белка при мутации со сдвигом фазы считывания (или как ее еще называют, «со сдвигом рамки»)—делает идею перекрывания генов неправдоподобной. Надеюсь, мне удалось убедить читателя, что гены не могут перекрываться. Поэтому соображение о перекрывании не принималось в расчет всеми, кто занимался генетикой фага фХ174, в частности, тем участком ее ДНК, где расположены поблизости друг от друга два гена — D и Е. Оба гена казались совершенно независимыми: все до сих пор известные мутации, выводящие из строя ген Е, никак не затрагивали белок D. Это вполне по нятно, если гены занимают разные места на ДНК. Продукты этих генов — совершенно разные белки. D-белок требуется для размножения фаговой ДНК, а Е-белок служит для разрушения оболочки бактерия при выходе вирусного потомства во внешнюю среду. Расшифровкой пуклеотидной последовательности ДНК фага фХ174 занималась в Кембридже (Англия) группа Ф. Сэнджера. (Отметим, что Сэнджер в 1953 г. впервые определил аминокислотную последовательность белка инсулина и получил за это Нобелевскую премию.) Трое участников работы с фагом фХ174 — Б. Беррел, Дж. Эйр и К. Хатчисон — определяли последовательность нуклеотидов в тон части ДНК, которая включает область, кодирующую белки D и Е. Результаты их работы опубликованы в журнале «Nature» от 4 ноября 1976 г. Расшифрованная ими последовательность содержит чуть более 500 нуклеотидов и захватывает небольшие участки и за пределами генов D и Е (рис. 2). Как узнать, где начинаются и заканчиваются участки, занимаемые данными генами,— вот основной вопрос, которым задались авторы. Прямой путь—определить аминокислотные последовательности D- и Е-белков и, пользуясь генетическим кодом, найти места соответствующих генов. Это было сделано для D-белка, который нарабатывается при размножении фага в ощутимых количествах. Знание первичной структуры D-белка сразу же позволило найти место D-гена в расшифрованной последовательности (рис. 2). Как и полагается, геи начинается 41
1 Словарь генетичесного коде. Внешний круг — трехбуквенные символы для всех 20 аминонислот, входящих ■ белки. Код он ы читаются, начиная с центра. Например: ТГГ соответствует триптофану |трп] ГЦТ — аланину (ana) и т. д. Синтез белковой цепи начинается со стартовых но до нов АТГ или ГТГ. Три кодонв-терминатора — ТА А, ТАГ и ТГА — не кодируют аминокислот и обозначают окончание синтеза белка со стартового кодона АТГ для аминокислоты метионина (она после завершения синтеза отщепляется бактериальным ферментом протеа- зой). Заканчивается D-ген терминирующим кодоном ТАА, который наряду с двумя другими терминирующими кодонами — ТАГ и ТГА — служит сигналом к окончанию синтеза белковой цепи. (Механизм тер- минации очень прост: для этих ко- донов не существует соответствующих молекул тРНК, и рибосома, дойдя до такого места на информационной РНК, перестает строить белковую цепочку.) Итак, положение D-гена найдено. Для локализации Е-гена исследователи из Кембриджа пошли другим путем. Они воспользовались тем, что место гена в молекуле ДНК может быть определено по мутации в этом гене. Мутация в этом случае выступает в роли маркера. Была расшифрована последовательность нуклеотидов в участке ДНК, содер- 42
ГА ГТ ЦЦ Г АТГЦТГТТЦА Л цца цт ^ЛТ А Г ГТАА Г АААТЦАТГ1 Кгтца^гттаЧтгакцаатццгтачгтттццагаццгцттгггццтцтагг 1 * ** » * я> ЛАГЦТЦЛТТиАГГЦТТ14ТГЦЦГТТТТГГАТТ-ГААГЦЦГА7АГАтГАТТГЦГЛТ t* 9» to *> «* ^«н • Д«С -TW -Ceu *•.* . Aw.. — la .Tpr '.; г с . Ала Тр< • А'- г. *^Г Сер • ,^г -А'^ - А\>г . ТТТЦТГАЦГАГ^ААЦАААГТТТГГА-ГТГЦТАЦТГАциГцгЦТЦГТГЦТЦГТ ««• «# «о т*г «• Ту «л .Ь<хд. Apr .Три -Тре «Асы .Три .Дсп .ТрС»Л嫧 Л» г . f^w^oa* ?*>s* . Али Ц,>( ?.'цмТц». Г/ ц ~р». . Лч'С .Д.. о»0>^м -ft.^-Гл-u. .Тч*> .П©ч>. Ч^ЧТГЦГТТГАГГЦТТгцгттта¥г)гТАигцтггАЦтттгтгггАтлцчнт «I flf C—JW !%/*£** (J) Ш -Алл.-¥«,ч -Леи-Леи- ЛеС-Леи-Сер «Леи-Леи- ЛечТ-Пр©*- Сер -Лес- ЛеСМАде-Мет-^ен А *• г -v«. гюо.л^ - ; ir, - > :., ' лу -1'ц,. Цч? Ал.^-Алб -Р."> -Мл* -Ал- -тир Тмр .р^АА. ЦГЦТТТЦЦ1 ГЦТЦЦТГТТГАГТТТ АТТГЦТГЦиГ^ЦАТТГЦТГЛГТАТГТ-Т *• Л# Ш /f* ют ж* *Ыле - Про-Сер /Гре .*ек «Лц^Арг • Про »&ал -Сер .fep -Тро .Ди} • Алл- ЛеиТ- Аси .Леи Гыс -Пь»%.ладк.А*н -Ма-: гл^ лре -Ала Ц>ис*Леа- ЫлеНет - Гл. * -Гли1-Длл -Г*^ >Феи ЧАТ|щЧГГЦААЧАТТЧА^АиГГЦЦТГТитЦАТЦАТГГААГГ«Г1<ТГААТХТ *f J» **о Д* jtv •Apr • Лм^Тре «Леи .Леи .Мет .Ал*.Сер -Сер .Ьоа -Apr •Лсй.Лч* »Прс -Леи-А*п -Цис ^а Гач ^ьи'Мде U*f^LM •Гли-^ал-Гл.ч/.Арг-Пг« - Во^Ли^ Алл» Ала-Глу . Леи- АЦГГААААЦАТТАТТААТГГиГТЧГАГиГТЦЦГГТТАААГЦЦГЦТГААТТГ *• Мф зн гт по -Сер - Арг-Леи^Пр» ^ис-вал-Тир-Алс^Г^ -Гкч -Тре «Лей*-Тре »<реи -А*и «леи,Тре «Fob Лд*.-Ф«нЛ>е .*еи-А?г -bftA-^t>r-Аал-Гл^-Асн-"Гр<-Агл Лол . Аеи-Тре. Аед^. ТТЦГЧГТТТАЧЧТТГЦГТГТАЦГЦГЦАГГАААЦАЦТГА^ГТТЦТТАЦТГАЦ *• *• J/* Jfe *• -Глц - ли^ » Amj .Тре »Цис -Ъоа< Лик» Асм,тУ t -Но.* * Apr « Аи$ -tVy . А/«<» Гл v- Га* м- • ^ла- Apr *Гли .7^ -Леи* д рг-Ала -т>-н - TavcTV, л- Нет- ГЦАГААГААААЦГТГЦГТЦАААА АТТАЦГТГЦГ ГААГГАГ[Г^А>ГТААТГТ ♦л to tjo vy* w 1 Фрагмент ДИК фага <рХ1Г4, содержащий гамы D и С. Черные буквы — лосяедоаатепьиость иуняеотидов в ДНК. Красным цветом обозначены аминокислоты D-белка, который иодируется гамом D, причем иеждея вминомислота раслолотана над соответствующей вй троимой жащем мутацию, которая делает ген Е неактивным. Когда работа по расшифровке была проделана, то, к удивлению авторов (так они сами пишут), оказалось, что мутация гена Е приходится на область ДНК, уже занятую геном D (смотри замену Г на А в положении 195 на рис. 2). Почему же тогда при этой мутации поражается только белок Е, но не D? Ответ следует сразу же из рассмотрения измененного в результате мутации кодона гена D. В самом нуилеотидов. Зеленый цвет — аминокислоты бвлка Е, иодируемого гвном С, ■ рвмки заключены стартовые и терминирующие кодоны. Стрелки поквэыввют мветв мутаций. Примечательно, что все »тм мутвции, изменяя геи Е, ие мекают белки, кодируемого геном D Ниже дане схема лереирыввнив генов. деле, как видно из рисунка, триплет ГТГ, кодирующий валин, превращается в триплет ГТА, который тоже кодирует валин — наглядное проявление вырожденности генетического кода. А что означает эта же мутация для гена Е? Было известно, что при данной мутации в гене Е возникает терминирующий кодон, на котором синтез Е-белка, естественно, обрывается—поэтому-то ген и неактивен. Посмотрим теперь опять на триплеты, которые могут включать 43
эту мутацию: ГТГ ТГГ ГГГ * * * Первый из триплетов, как мы уже видели, используется для кодирования валина, мутация не меняет его кодовых свойств. Третий триплет — ГГГ, превратившись в АГГ, должен был бы кодировать аргинин и поэтому не может быть терминирующим. И только триплет ТГГ для триптофана в результате мутации превращается в терминирующий кодон ТАГ. Значит, именно этот триплет кодирует аминокислоту гена Е. И, написав обозначение для триптофана над триплетом ТГГ, мы вслед за авторами работы определили фазу считывания гена Е. Теперь осталось лишь найти начало и конец Е-гена. Давайте сперва найдем его конец на рисунке. Для этого, начиная от кодона ТГГ (нуклео- тиды 194, 195, 196), будем последовательно читать подряд все триплеты вправо до тех пор, пока не наткнемся на какой-либо терминирующий кодон. Он и будет, очевидно, концом гена Е. Проделав это, убеждаемся, что первый такой кодон ТГА появляется в положении 449—451. Конец Е-гена найден! Чтобы найти его начало, надо двигаясь в обратном направлении от триплета ТГГ A94—196), искать стартовые инициирующие кодоны АТГ или ГТГ. Таковых оказывается два: АТГ A76—178) и ГТГ A46—148). С началом гена дело обстоит сложнее, чем с концом, так как стартовые кодоны могут быть расположены внутри гена (тогда они не стартовое, а кодируют ме- тионин или валин). Законный вопрос: а как рибосома узнает, который из таких кодонов инициирующий? Если мы ответим на этот вопрос, то сразу сможем выбрать из двух наших кандидатов в. «начало» гена Е тот, с которого в действительности начинается считывание. До недавнего времени мы не знали, как рибосома решает эту задачу, но после работы биохими- 44 ков Дж. Шайна и Л. Далгарно («European Journal of Biochemistry», 1975, т. 57, стр 221) стало известно, что рибосома находит на матричной РНК перед инициирующим кодоном. короткую последовательность, комплементарную концу ри- босомной РНК. Если на расстоянии примерно в 10 нуклеотидов влево от АТГ или ГТГ такая последовательность имеется, то триплет и будет истинным стартовым кодоном. Давайте перепишем кусок ДНК с кодоном АТГ в виде цепочки РНК, то есть заменим Т на У (урацил). Пристроим к нему известную последовательность конца рибосомной РНК: УУУГАГП(УУЦГЦГУУУЕ^О^ Рисунок показывает, что четыре ну- клеотида рибосомной РНК находят своих партнеров в интересующем нас отрезке. Попытка проделать то же самое с последовательностью нуклеотидов влево от другого кандидата в инициирующие кодоны ГУГ A46—148) приводит к неудаче. Именно так были определены начало и конец Е-гена. Посмотрим на рисунок. Здесь ясно видно, что ген Е целиком находится внутри гена D. Невероятно, но факт! Сразу же возникают новые вопросы. Как такой феномен мог возникнуть в процессе эволюции и сколь часто он встречается в природе? То, что на него наткнулись уже в одном из двух расшифрованных геномов, свидетельствует против исключительности этого явления. Далее. До сих пор считалось, что только одна из нитей ДНК используется для кодирования белка. Не следует ли теперь пересмотреть этот вывод? И наконец, поскольку код трипле- тен, то нуклеотидная последовательность может в принципе кодировать три разных белка, считываемых со сдвигом фазы в 1 или 2 нуклеотида. Нет ли в природе и таких случаев? Или это уже слишком?.. Кандидат физико-математических наук В. И. ИВАНОВ
последние известия По сигналу зеленой водоросли Создан экспресс-метод определения активности гербицидов; он основан на способности этих веществ влиять на фотосинтез. В свое время появление гербицидов совершило настоящий переворот в сельском хозяйстве. Еще бы: для уничтожения сорняков поле достаточно обработать раствором одного из таких препаратов: никаких тяпок или прополочных машин... Сейчас объем производства гербицидов год от года растет, расширяется и их ассортимент. Однако методы испытания пока длительны и трудоемки; для анализов нужны большие количества препаратов, и об их силе судят по тому, гибнут ли обработанные химикатом растения или нет. Несовершенство способов тестирования, безусловно, задерживает выход новых гербицидов на поля. Растение запасает часть необходимых ему питательных веществ с помощью фотосинтеза, создавая их из углекислого газа и воды. Это сложный, многостадийный процесс, начинающийся с образования короткоживущих возбужденных молекул, первичных продуктов фотосинтеза. В дальнейшем они участвуют в последующих реакциях, но могут потерять избыток энергии и вернуться в исходное состояние; рекомбинация сопровождается выделением квантов света, послесвечением. Оказывается, что интенсивность этого послесвечения и другие его характеристики зависят от того, как происходил фотосинтез; Например, у растения, попавшего в неблагоприятные условия — на него, скажем, подействовали гербицидом или другим ядовитым веществом — работа фото- синтетического аппарата угнетается, и послесвечение тоже менее яркое. Именно этой особенностью растений воспользовались кандидаты биологических наук Д. Н. Маторин и П. С. Венедиктов (лаборатория космической биологии МГУ) для создания метода оценки гербицидов; в работе принимали участие и сотрудники Всесоюзного научно-исследовательского института химических средств защиты растений. Суть метода. Тест-объекты — зеленую водоросль или хлоропласты, выделенные из листьев гороха, — обрабатывают исследуемым веществом. Затем клетки освещают лазерным лучом, чтобы запустить фотосинтез. Через миллисекунду приемное устройство регистрирует фотоиндуциро- ванное свечение. По уменьшению его интенсивности (по сравнению с контролем) и изменению остальных характеристик судят о токсичности препарата и о механизме его действия на растительные клетки. Анализ занимает несколько минут; расход реактивов минимален. Об активности гербицидов свидетельствуют функциональные нарушения в отдельных клетках, значит, нет нужды губить целое растение. Область применения метода широка: химики с его помощью могут оценивать вновь синтезируемые гербициды и отбирать наиболее активные; санитарная служба — определять величину остаточных количеств ядов в растениях, почве и воде; биологи — изучать действие химикатов на фитоценозы. О. ФЕОКТИСТОВА 45
Земля и ее обитатели Возрожденные животные ЗООСАД И ГЕНОФОНД ЖИВОТНОГО МИРА Илзе РАЙПУЛЕ Хозяйствование человека трагичнее всего отражается на животных — распространение цивилизации привело не только к исчезновению тихих речных заводей, девственных лесов и той оглушительном тишины, о котором так мечтают горожане. Полагают, что в ближайшие 100 лет на нашем планете ежегодно будет вымирать в среднем по одному виду живых существ. Разумнее всего было бы, конечно, охранять вымирающих животных в местах их обитания, но сделать это далеко не просто. Пока суд да дело, надо добиться, чтобы редкие животные прижились в заповедниках 11 в зоологических садах, где над ними возможен строгий контроль. Тог- Эту статью, напнсанную сотрудницей Рижского зоологического сада, мы с небольшими сокращениями перепечатываем нз латвийского журнала «Наука н техника» A976, № 12). да редкие звери не исчезнут навсегда, даже если на природе нх не останется. II в будущем можно переселить этих животных п естественную среду. Такое уже бывало, и самый яркий пример — возрождение зубров. В старину красавцы зубры населяли большую часть Европы, жили они н в Латвии, как о том свидетельствуют латышские народные песни. Где-то в 1927 или в 1928 году был подстрелен последний из живущих на воле кавказских зубров и примерно в то же самое время не осталось в лесах ни одного европейского зубра. В 1927 году во всем мире уцелело только 48 европейских зубров и один самец кавказского. Все они жили в неволе — в зоологических садах и парках Западной Европы. Международное общество сохранения зубров взяло на себя заботу об их размножении и скрещивании. Кавказского самца, обитавшего в Гамбурге, скрестили с зубром из Беловежской пущи. Путем обратного и перекрестного скрещивания от этих гибридов удалось получить животных исходного вида; их выпустили на волю на Кавказе, в специально устроенном заповеднике. Подобным же образом поступили с европейскими зубрами, которых было достаточно, чтобы составить пары, дающие чистокровное потомство. Но все же, для повышения плодовитости и жизнеспособно- 46
сти, их сначала скрестили с американским бизоном и с домашними животными. Методы скрещивания и обратного скрещивания в короткое время привели к желаемому результату — уже в четвертом поколении были почти чистопородные зубры. Параллельно выращивали н чистокровных животных, ценность которых по сравнению с гибридными особями несомненно выше. Сегодня европейские зубры вновь гуляют по Беловежской пуще, а Приокский заповедник, в Подмосковье поставляет их зоологическим садам многих стран. Зоологическим садам и частным зверопи- томникам мы обязаны сохранением таких редкостных животных, как лошадь Пржевальского и олень Давида. Новая история лошади Пржевальского началась с трех пар, сохранившихся в зоопарках {несколько животных и их гибридов было также в заповеднике Аскания-Нова). Возрождением бывших обитателей центральноазиатских пустынь и полупустынь вплотную занялся Пражский зоологический сад. В январе 1964 года в зоопарках мира обитало уже 109, а еще через год—125 лошадей Пржевальского. Племенную книгу на них завели в Праге. Прекрасная супружеская пара этих днкнх лошадей живет и в Рижском зоосаде. Правда, пока бездетная. Слева — кианги. Сохранением и размножением этого редкостного животного заняты сотрудники Рижсного зоологического сада. Справа — уникальное животное Рижского зооевда — олень Давиде А вот о том, где обитал прежде олень Давида, нет ровным счетом никаких сведений. По строению тела и форме копыт можно судить, что эти животные жили в заболоченной местности. Мир впервые узнал об этом странном олене в 1895 году, когда был снесен забор, окружавший парк китайского императора. За этим забором оленей Давида укрывали от посторонних глаз уже после того, как на воле они давно вымерли. Часть олеией увезли из Китая в Европу, остальных уничтожили. Долгое время единственным местом пребывания оленей Давида был Уоборнский парк в Англии, где герцог Бедфордский содержал их в условиях, близких к естественным. Но однажды в Уоборнском парке вспыхнула эпидемия, уничтожившая большую часть стада, и это послужило толчком к расселению этих животных. В 1972 году уже в 70 зоологических садах мира имелись олени Давида, поголовье их насчитывало 641 оленя. С 1968 года самец и самка этого редкостного вида живут и в Рижском зоосаде, у ннх родились двое малышей. 47
Итак, опыт возрождения зубра, лошади Пржевальского н оленя Давида показал, что путем планомерного скрещивания немногих животных можно воссоздать целое стадо. Если даже остался один-единственный экземпляр, как это было с кавказским зубром, то и тут положение небезвыходное: животное можно скрестить с представителями родственных видов и путем обратного скрещивания попытаться получить особен, максимально похожих на исходный вид. Похож или не похож? Раньше об этом судили по экстерьеру, а теперь делают и биохимические анализы, которые позволяют точнее установить генетическое родство. Камень преткновения в другом. Способен ли искусственно возрожденный вид сжиться с естественной средой н с другими животными? Будет ли он во всем одинаков с прежде существовавшим видом? Такое крупное животное, как зубр, у которого сейчас нет других врагов, кроме болезнен и охотников, может, конечно, приспособиться к природным условиям, но вряд ли это оказалось бы по силам оленю Давида. Поэтому большинство редких животных нуждается в уходе и защите человека. II разумеется, вновь созданные виды — отнюдь не копия исходных, так как генетическое многообразие, свойственное любому исходному виду, возможно лишь при естественном отборе. Зоологи и генетики не только сохранили и размножили животных, бывших на грани вымирания. Они сумели реставрировать и давно вымершие виды. Несколько столетии прошло с тех пор, как с лица Земли исчезли тарпаны и туры. Ученые оживили их. Это были эксперименты столь же сложные, сколь м поучительные. Дикие лошади тарпаны обитали когда-то в лесах и в степных европейских просторах, встречались они даже в Литве. В последний раз тарпанов видели в начале прошлого века. Помеси тарпанов с домашней лошадью донесли до наших дней свойства и признаки диких животных. Путем скрещивания этих гибридов н удалось получить лошадей, морфологически одинаковых с тарпанами. Первыми за дело принялись польские специалисты в начале нашего столетия; параллельно в Мюнхенском и Берлинском зоологических садах опыты ставили братья Гек. На протяжении ряда поколении, пробуя разные варианты скрещивания и проводя суровый искусственный отбор, стремились получить тарпанов, которые были бы сходны со своими дикими предками. 11 успех пришел. Последний тур пал в 1627 году. Но кровь этого предка коров сохранилась в жилах его одомашненных потомков. Больше всего признаков тура уцелело у венгерских и украинских стенных коров, а также у английских парковых коров. Один из братьев Гек, директор Берлинского зоосада, взялся реставрировать тура и достиг цели. Сейчас создана весьма совершенная копия животных, вымерших три с половиной столетии назад. В Рижском зоосаде обитают уникальные куланы. Не так давно в Казахстане, Средней Азии и южной части Сибири паслись их большие стада. Увы, кулан всегда был ценным промысловым зверем. Еше древние римляне считали мясо молодого кулана деликатесом и приписывали ему целебные свойства. В сокращении поголовья здесь повинны, так сказать, гурманы. Перед второй мировой войной число куланов не превышало 100. В 1941 году в южном Туркменистане был создан специальный Бад- хызскпп заповедник. Теперь у нас в стране около 800 куланов. Почти все они живут в Бадхызе, около полусотни - на острове Барса кельм ее в Аральском море, куда в 1953 году заве.кти восемь куланов. Для куланов характерна сильная внутривидовая изменчивость, но изучению этого свойства мешает скудность поголовья животных. Поэтому единая классификация куланов отсутствует, число их подвидов точно не определено. В Рижском зоосаде есть два подвида - онагры и кнанги. Самец и самка онагров привезены сюда в начале 1975 года. Кнангов же можно считать старожилами Риги. Летом 1957 года Пекинский зоопарк прислал в подарок пару куланов - Немо и Неду. У этой поистине прелестной пары летом i960 года родился первенец. В возрасте двух лет малыша продали Пражскому зоологическому саду. Следующий малыш в 1965 году был продан" Каунасскому зоосаду. А потом пришло сенсационное известие: рижские куланы относятся к подвиду киан- гов, и ни в одном другом зоологическом саду мира (кроме, разумеется. Пражского п Каунасского) таких нет. В 1971 году пражский кпанг погиб. Рижский зоосад сейчас, возможно единственное место в мире, где 48
живут и размножаются эти уникальные животные, поскольку самки киангов, обитавшие в Каунасе, в настоящее время находятся в Риге. Правда, не исключено, что кианги есть и в Пекинском зоопарке. В Риге же сегодня здравствуют 14 потомков Немо н Неды. У этой пары уже есть не только дети, но и внуки. Нет ничего ошибочнее впечатления, будто сохранение киангов — дело решенное и что со временем в зоологических садах всего мира будут обитать способные к размножению кианги. Существует угроза эпидемии, подобной уобориской, из-за того, что кианги живут на ограниченной территории в одном месте. Следовало бы расселить их, изолировать группы животных друг от друга, а также уберечь от непрерывного наплыва публики. Рижский эксперимент скрещивания киангов не имеет прецедента, и это порождает серьезные проблемы. При близкородственном скрещивании (инбридинг) в Риге пытаются создать нормальное стадо, ведущее происхождение от двух особей с продолжительным A1 месяцев) периодом стельности. При скрещивании братьев с сестрами, родителей с детьми проявляются скрытые, вредные гены, способные вызвать гибель животных или быть причиной уродств и пониженной жизнеспособности. Это явление известно в молочном скотоводстве при разведении однопородиого скота от немногих особей и т. д. В заповеднике Аскания- Нова в стаде каннских антилоп, размножавшихся от немногих особей, появились признаки вырождения... В животноводстве тем не менее инбридинг применяется весьма широко. Для устранения вредных последствий разработан ряд особых приемов. Селекционеры проводят интенсивный отбор, ликвидируя всех особей с отклонениями от нормы и оставляя на племя лучших животных. Критический период в скрещиваниях братьев с сестрами — это третье-четвертое поколение, когда проявляется большинство летальных генов. Если критический период минует благополучно, то уже к десятому поколению линия оказывается настолько свободной от летальных генов, что близкородственные скрещивания уже не оказывают вредного влияния. Но даже у мышей интенсивный отбор не всегда позволяет преодолеть барьер третьего-четвертого поколения, и линия погибает. Другой прием животноводов состоит в том, что особей с ценными свойствами скрещивают с большим числом индивидов, создавая тем самым несколько параллельных линии, а затем при обратном скрещивании опять выкристаллизовывают ценный признак, который был всего у нескольких исходных особей. Почему же, спрашивается, селекционеры так охотно применяют инбридинг, несмотря на его вредные последствия? Во-первых, близкородственное скрещивание позволяет закрепить нужные свойства в группе животных. Во-вторых, при скрещивании двух линий, созданных в процессе инбридинга, часто достигается гетерозисный эффект, то есть гибриды обладают повышенной плодовитостью и жизнеспособностью. В Рижском зоологическом саду близкородственное скрещивание киангов имело такие последствия. Немо и Неда дали девять потомков, из которых один родился мертвым, один самец умер в Праге в возрасте 11 лет, не оставив потомства, другой самец в возрасте одного года получил смертельную травму, одна самка скончалась в возрасте четырех лет, не оставив потомства. Четыре самки родили девять малышей, из них одного мертвого, а двое годовалых сыновей и шесть дочерей живут в зоосаде. Одна из этих дочерей принесла мертвого малыша, а второй прожил только месяц. Отцом всех их был Немо. Ситуация тут особенно неблагоприятна потому, что не происходит комбинации генов обоих родителей, а преобладают гены гомозиготного отца. Интенсивный же отбор пока невозможен из-за малочисленности потомства. К сожалению, стадо киангов не содержится и в разных экологических условиях, что позволило бы уменьшить инбридинго- вую депрессию. Правда, две самки прописаны в Каунасском зоологическом саду, где условия несколько отличаются от Рижского, но, увы, этих животных с достаточной интенсивностью для размножения не используют. Поскольку других киангов в мире нет или по крайней мере о них ничего не известно, скрестить рижских киангов с представителями этого же подвида невозможно. Чтобы под влиянием инбридинга или какого-либо иного фактора генотип киангов полностью ие утратился, остается скрестить их с онаграми, а впоследствии, когда будет получено стадо помесных животных, провести обратное скрещивание с чистокровным кнангом. Это позволит избежать печальных неожиданностей. 49
•**Т«?н* К* гГ^«^ ^ й»< . .инфор ..ация Тюльпаны... Рано утром вместе с солнцем просыпаются тюльпаны — благородные цветы весны. Их можно увидеть и в руках девушек, и в тихих московских скверах, и в самом центре Москвы — в Александровском саду у кремлевской стены. Здесь целые поля тюльпанов — куртины. в каждой — цветы только одного цвета. Луковки их — по сортам — высаживают в конце лета; зиму они проводят под снегом, а весной, в определенный для каждого сорта срок, прорастают и расцветают. Можно так подобрать сорта, что цветение будет продолжаться до середины лета. Л. ЛАЗАРЕВ 50
?£*** 'j-. V ■с* Наряд по сезону Лягушки отлично владеют мимикрией. Весной, когда вся земля в лесу покрыта прошлогодними листьями, бурая окраска остромордой л ягушки позволяет ей оставаться невидимкой. Вообще-то эти лягушки живут под защитой лесных зарослей, но с наступлением теплых дней приходит время позаботиться о потомстве; лягушки отправляются к водоемам для икрометания. Вполне понятно, что численность потомства в значительной степени зависит от того, сколько взрослых особей доберется до воды. Вот по пути бурый наряд и оказывается особенно полезным (верхнее фото). А озерная лягушка, больше сидящая в траве (нижнее фото), предпочитает зеленый «костюм». А. РОЖКОВ 51
О манне небесной Ведь как ему растолкуешь, что мне от него ни гроша не надобно, что я только совета жажду, жажду — алчу наставления, как манны небесной. А. ОСТРОВСКИЙ. • Ни всякого мудреца довольно простоты* Во второй книге Старозаветного Пятикнижия — «Исходе» говорится, что манна падала с неба во время странствии древних евреев по пустыне и спасала их от голод- нон смерти. Именно спасала, ибо странствия продолжались сорок лет. II все эти годы, каждое утро, утверждается в «Исходе», на земле появлялся тонкий беловатый пласт хлеба господнего («лехема»). Когда люди впервые увидели на земле непонятный налет, они удивленно воскликнули: «Манна?», — или в переводе на русский: «Что это?». Манну собирали ранним утром, потому что на солнце она будто бы таяла. Ее мололи в ручных мельницах, толкли в ступах, варили в котлах или пекли из нее лепешки. Сразу же предупредим: с нынешней ман- кой легендарная могла быть схожа разве что внешне. Общедоступную сейчас манную крупу делают из пшеницы. Правда, было Зерновки манника обыкновенного употребляли в пищу время, когда манку добывали из злаково го растения - манника. А манна небесная? Была ли она в действительности? Если была, то откуда ей взяться в пустыне? Некоторые натуралисты полагали, чго ^ манна—это всего-навсего застывшие жидкие выделения кустарника, который арабы зовут тарфа, а европейцы — тамариск ман- нородный. При повреждении насекомыми ветвей тамариска выделяется вещество, но вкусу напоминающее мед. Бедунны до сих нор именуют этот продукт небесной манной и используют его и пищу. Но ведь в библии сказано, что манну толкли и мололи. Значит, библейская манна ис могла напоминать древесный сок. Различные виды манны гама рискова я, а также "дубовая, встречающаяся и виде налета на листьях дубов некоторых видов, н манна ясеня упоминаются в трудах выдающихся естествоиспытателей XVI -XVII веков. Французский философ, химик и врач II. Майен (Магненус) оставил трактат, целиком посвященный мание. Этот труд, хотя и издавался дважды в XVII веке, вскоре был почти забыт. Несколько большую известность получила работа другого французского натуралиста К. Сомеза (Сал- ^ масиуса): «Манна и сахар. Комментарии. Париж, 1664 год». Однако средневековые авторы ничего определенного не могли сказать о химическом составе манны, хотя и рекомендовали ее принимать чуть ли не при всех болезнях. Химическим составом манны по-настоящему заинтересовался лишь выдающийся французский химик и историк науки Марселей Бертло A827- 1907). Он подверг анализу тамарисковую манну из Синая н дубовую из Курдистана и нашел, что почти половина веса у них приходится на воду. А вот состав сухой манны в процентах: Манна тамарис- коваи Мани» дубовая Тростниковый сахар (сахароза) 55 (И Инвертирова ины и сахар (левулеза и глюкоза) 25 16,5 Декстрин и аналогичные вещества 20 22,5 52
Жвптоватый сок ясеня манногб г одержит сахара Мы внднм, что солидная часть сухого веса манны приходится па высокопитательные сахаристые вещества. Бертло пишет, что его анализы объяснили, почему курды часто подмешивают маину к хлебу или даже мясу. Обертывая мясо в дубовые, пораженные манной листья и запекая такой бутерброд, курды получали превосходное блюдо. Арабы и христианские паломники (Бертло приводит в пример греческих монахов) собирают манну тамариска и едят ее с хлебом вместо меда. Бертло полагал, что тамариск маинород- ный и мог дать повод к возникновению библейской легенды. Но есть другие мнения — считают, что легенду породила лишайниковая манна, известная под названием земляного ореха или небесного хлеба. Об этом виде манны в XVIII веке поведал миру действительный член Петербургской Академии наук Петр-Симон Паллас A741 — 1811), чьи заслуги, как отмечают его биографы, «огромны не только по линии инвентаризации колоссального количества фактов, ио и по умению их систематизировать и объяснять». Паллас утверждал, что манна — это не что иное, как скопление лишайников из семейства леканоровых. Серые или бурые комочки лишайников далеко переносит ветер. Часто они падают в виде легкого дождя в пустынях и степях Средней и Малой Азии, Северной Африки и Юго-Восточной Европы. Но лишайниковая майна хуже тамарис- ковой: как показал Паллас, питательность лишайников настолько низка, что они никак не могли прокормить многочисленный народ, да еще в течение сорока лет. Однако между легендой и действительностью может быть громадная разница. II поэтому утверждение Большой Советской Энциклопедии, что падающие с неба лишайники породили сказку о хлебе господнем, вполне правомерно. Еще рано ставить точку над «i», но бесспорно, что небесная манна родилась иа Земле. 3. Е. ГЕЛЬМАН НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ РЕПЕЛЛЕНТ ДЛЯ КОШЕК И СОБАК В Канаде выдан патент на препараты для отпугивания кошек и собак. Конечно, оии — из числа самых приятных «братьев наших меньших», но, согласитесь, не везде им следует бывать... В состав предложенных препаратов наряду с парафином и минеральными маслами входит метилно- нилкетон СНз(СН2)вСОСНз, запах которого для чувствительных собачьих и кошачьих носов — отталкивающий. Веранды, газоны и дорожки, обработанные этими препаратами, надолго становятся непривлекательными и для кошек, и для собак. ЕЩЕ ОДНО «НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ»? Американский журнал «Mechanical Engineering» (I976, № 9) опубликовал статью о новом поколении стимуляторов сердечной деятельности. Эти устройства отличаются от прежних более длительным сроком службы и меньшими размерами. Энергетическая основа таких стимуляторов — твердотельные литиевые батареи. 53
\ / У / hli. < Ох уж эти орхидеи.. А. С. АНТОНОВ «Чем и зачем пахнут цветы?» — если вы зададите этот вопрос знакомому, более или менее сведущему в биологии, то стандартным ответом будет: цветы пахнут, чтобы привлекать насекомых-опылителей. Люди более сведущие назовут при этом десятки сложных и простых химических соединений, различные сочетания которых образуют аромат ландыша и запах цветов некоторых растении из семейства ароидных, имитирующий вонь тухлого мяса. Секрет этих разительных различий прост. Пчел, шмелей и многих других насекомых-опылителей привлекают «цветочные» запахи, говорящие обычно о запасах нектара, А растения, издающие запах .тухлятины, опыляются, так сказать, обманным путем — мухами, использующими для вывода потомства гниющие субстраты. Отношения, установившиеся в ходе эволюции между цветковыми растениями и посещающими их насекомыми, самые тесные. Цветы дают насекомым насыщенный легко усвояемыми углеводами нектар и богатую белками пыльцу, а насекомые переносят пыльцу с тычинок на пестики, способствуя тем самым опылению растений. Запах — это сигнал для насекомого: «Здесь есть пища». Однако пищевыми мотивами дело в некоторых случаях не исчерпывается. На полянах лесов в предгорьях Крыма, на побережье Балтики, да и во многих других местах, специалист-ботаник может показать удивительные растения — орхидеи офрисы, скромных родственников роскошных тропических орхидей. Ботаники относят к этому роду окаю тридцати видов, которые особенно часто встречаются в странах Средиземноморья. Необычность этих растений заключается в том, что все они обладают удивительным свойством провоцировать некоторых перепончатокрылых насекомых к ложному спариванию с ними. Внешнее сходство цветка с самкой так называемых одиночных пчел — только первый обман в целой цепи обманов, с которыми встречается самец. Цветы офри- сов хотя и обладают слабым ароматом, но нектара не вы- и /
деляют, так что поживиться на них пчеле нечем. Пыльца их также недоступна для большинства видов насекомых. Самки пчел цветы офрисов вообше не посещают. Что же заставляет пчел ие просто садиться на них, но и проводить там довольно долгое время? Ведь примитивное надувательство, основанное на внешнем подобии, должно быть моментально распознано. Оказалось, что не внешний облик, а в первую очередь слабый для человека запах этих орхидеи как магнитом притягивает к себе самцов. Разгадка заключается в том, что многие слагающие его компоненты по своей химической природе очень близки к так называемым половым аттрактан- там в этой группе насекомых. Цветы не только похожи на самок, они пахнут как самки! (Это объясняет, почему самки к офрисам безразличны — в том, что их цветы ие содержат нектара, они имели неоднократную возможность убедиться.) Характерный запах цветов предопределяет все последующие события. Цветы офрисов посещаются одиночными пчелами из родов .Melecta, Eucera, Andrena и немногих других. Специализация выражена очень четко — ведь цветы разных видов отличаются деталями и формы, и окраски. Решающее значение имеет один из лепестков — так называемая губа: именно она имитирует самку и характерным узором цветовых пятен, и даже формой поверхности. Более того, на некоторых участках губы у офрисов есть особые группы волосков, механические свойства которых и даже направление роста очень важны для провокации ошибок. Севшее на губу насекомое получает от соприкосновения с этими волосками дополнительные импульсы, в ответ на которые оно начинает особым образом двигаться по губе. Во время и под влиянием этих движений срабатывает «спусковой механизм» .в цветке, и на голову или на брюшко одураченного насекомого (по-разному у разных видов) попадает пакет пыльцы •— так называемый поллиний. К этому времени самец все же успевает разобраться, что перед ним цветок, а не самка, и улетает. Пыльца в результате переносится иа другое растение, так как перед очередным цветком офриса он опять не в силах устоять.
Искусство Гутное стекло Когда говорят о перевороте в технике, то обычно имеют в виду XX век. Действительно, в середине нашего столетия мир захлестнула лавина открытий, изменивших технологии, гигантски убыстривших процессы изготовления всевозможной продукции, открывших невиданные ранее возможности. Атомная техника, электроника, кибернетика, космонавтика... Совокупность всего этого назвали научно-технической революцией. А вот в стеклоделии один из самых крупных и тоже по-своему революционных переворотов произошел более двух тысяч лет назад, когда было изобретено немудреное приспособление — стеклодувная трубка. Результаты мы пожинаем до сих пор. АМФОРИСК, АЛЕБАСТР И ОЙНОХОЙЯ Изобрели трубку в Египте на рубеже IV и lit веков до новой эры. ...Давно миновал золотой век египетской цивилизации, и теперь в стране было исключительно сильным влияние более молодой и жизнеспособной античной культуры. Местные стеклоделы занимались изготовлением небольших сосудов для благовоний, косметических красок и притираний, носивших торжественные греческие названия «амфориск», «алебастр», «ойнохойя». В Греции их делали керамическими и значительно больших размеров — для вина, воды и масла. Но египтяне умели работать со стеклом. Более трех с половиной тысяч лет назад здесь изготовляли стеклянные бусы. А к III веку до новой эры традиции технологии вполне сложились и были созданы все необходимые инструменты: гладкая каменная доска, на которой прокатывали и полировали изделия, ножницы для обрезки горячего стекла, пинцет и металлический стержень, тоже с греческим названием — понтий или понтия. На понтий прикрепляли сердечник из песка и глины. Потом сердечник либо окунали в горячее стекло, либо навивали на него стеклянные нити. Так образовывалось тело сосуда. На стенках, еще мягких от жара, из нарезанных небольшими кусочками 56 стеклянных нитей другого цвета выкладывали незатейливый орнамент: зубчатые линии, полоски, крестики. Все это вновь разогревали и прокатывали по доске. С помощью ножниц и пинцета формировали горло и прикрепляли ручку. А потом, после отжига, изделие освобождали от песка и глины. Получался полый сосуд с простеньким рисунком. По сути дела мастера пользовались почти керамической техникой лепки, но работали не с холодной и пластичной глиной, а с материалом, нагретым почти до тысячи градусов, к которому нельзя было прикоснуться руками; работа требовала особого напряжения, быстроты и ловкости. И все равно рисунок на стеклянных сосудах нельзя и сравнить с тонкой и точной росписью черно-лаковой греческой керамики. Полосы цветного стекла — то толще, то тоньше, зубчатый орнамент скачет, часто линии его размыты. С точки зрения нашего современника, такая примитивность придает вещам особую живость, ясно видна рукотворность изделия. Но сами египтяне были невысокого мнения о своем стекле — именно из-за его грубости, неказистости. И вообще стеклоделие влачило в те времена жалкое существование: желающих приобрести небольшие амфориски находилось немного; для простых горожан, а тем более для феллахов они были слишком дороги и ненужны; благовониями и косметическими красками пользовались лишь в узком кругу знатных семей. ВОЦАРЕНИЕ СТЕКЛОДУВНОЙ ТРУБКИ И вот в начале правления династии Птолемеев произошло радикальное изменение в стекольном деле. Это было время расцвета торговли и ремесел; спрос на товары, в том числе и на стекло, сильно возрос. Еще раньше в стеклодельных мастерских пользовались таким приемом: небольшие полые стеклянные трубочки запаивали с одного конца, а другой с помощью мундштука слегка раздували в яйцевидную бусинку. Видимо, именно этот опыт и привел к изобретению железной стеклодувной трубки. В одной ли мастерской было совершено открытие или одновременно в нескольких, сказать трудно. Но однажды трубка была пущена в ход. Работник выдул шар побольше, раскатал на доске и стал придавать ему то форму пузатой ойнохойи, то длинного алебастра. Вещь получалась быстро и принимала любой желаемый вид, а когда изделие остыло, форма его сохранилась. Внутренние стенки изделия были гладкими и чистыми; отпала необходимость удалять изнутри песок и глину, что давалось обычно с трудом. Новый способ выдувания стекла перевернул все стеклоделие. Из материала, шедшего лишь на косметические сосуды и украшения, стекло превратилось в один из самых распространенных в быту и техни-
Кб искусственных материалов. Стеклодувная трубка резко увеличила производительность труда стеклодувов, позволила создавать вещи сравнительно крупных размеров и, кроме того, чрезвычайно расширила ассортимент. Стаканы и графины, кувшины и вазы, бутылки и колбы, банки и лампы, пробирки и оконные стекла. Выдувное стекло способствовало развитию науки, искусства, да и культуры вообще. Стеклодувная трубка царила в стеклоделии вплоть до XIX века, и лишь с конца прошлого столетия ее стали теснить прессы, прессвакуумные машины, ванные печи с приспособлениями для непрерывного вытягивания листового стекла, нитей и полых труб. Но в художественном стекле трубка все еще безраздельно господствует, и усовершенствования, произошедшие в ней за это время, незначительны. Так что, полторы тысячи лет стеклоделия до появления трубки были лишь предысторией, а то, что мы сейчас называем искусством стекла, развилось после ее изобретения. С трубкой вошел в стеклоделие один из самых виртуозных приемов — так называемое свободное выдувание. Этим способом как раз и получают гутное стекло... ЗАГЛЯНЕМ В СТАРУЮ ГУТУ Свободное выдувание — это когда стеклодув орудует только трубкой и подсобными инструментами; когда стекло принимает ту или иную форму в зависимости от силы дутья, от наклона трубки, от скорости вращения ее и от того, как прокатывается она с пузырем на доске-катальиике. Предмет, созданный таким способом, обладает, как принято говорить, «чистой стеклянной формой», в основе которой капля — такую форму принимает горячее стекло, свободно стекающее с трубки. У поверхности изделия особый блеск, чистота, сверкающая шелковистость, и все потому, что к ней ие прикасались стенки деревянной или металлической формы. Все операции во время свободного дутья выполняются тут же у печки или, как говорят, на верстаке, в гуте. Немецкое слово «Hutte» обозначало и хижину, шалаш, и завод, главным образом ев язанный с огневым делом — металлургией. В стеклодувной мастерской тоже царила огнедышащая стекловарная печь, поэтому и ее прозвали гутой. Особенно распространено было это название в польских и украинских землях, где гутами называли именно стеклодувные мастерские, а металлургические — заводами. Отсюда и производные термины: гутное дело, гутное стекло, ма- стер-гутник, гутенская техника. Чтобы лучше представить себе, как делают гутное стекло, заглянем в старую гуту. Посередине ее — большая круглая печь; топка внизу, а внутри по периметру расположены стекловарные горшки из огнеупорной керамики. Против каждого горшка в стенке печи — окошечко, через него берете я стекло. Печь окружена кольцом, возвышающимся примерно на метр от пола. На нем работают стеклодувы, это и есть верстак. Тут устроено так называемое кресло стеклодува — деревянная скамья с двумя поперек положенными брусками, напоминающими сильно выдвинутые вперед подлокотники; на них укреплены железные полосы. Здесь же и остальные инструменты: доска-каталь ник, деревянный ковш (или «долок», «ложечка»), деревянная лопаточка, ножницы раэиои формы и размера, пинцет, железный понтий, а также кадка с водой и ящик для стеклянного боя. Современная мастерская для художников- стеклодувов оборудована примерно теми же приспособлениями, ио, скажем, в печи не два-три горшка, как в гуте, а 10—15. Порядок работы сохраняется прежним. ...Стекло в печи готово. Мастер выбирает трубку и кладет ее на порожек печного окошка так, чтобы набель (конец) был в огне: он должен раскалиться докрасна, иначе стекло к нему не пристанет. Долок и лопаточка кладутся в кадку с водой: как только набель раскалится, его опускают в воду со взмученной глиной, а затем опять в печь, но теперь уже в горшок с расплавленным стеклом.. Стеклодув начинает вращать трубку, постепенно убыстряя темп, на набель набирается комок стекла сантиметров шесть в поперечнике. Затем трубку вынимают и комок прокатывают на катальнике, чтобы придать ему форму цилиндра. Цилиндр снова разогревают и набирают на него еще немного стекла. Увеличившийся комок теперь раскатывают в ложечке, и он превращается в «баночку». Ее опять вводят в печь. И наконец, стеклодув начинает дуть. Он раздувает баночку, вращая трубку, качая ее из стороны в сторону и время от времени подогревая стекло в печи; постепенно оно приобретает все более определенную форму. А помощник стеклодува орудует понтием: набирает на него комок стекла и с помощью лопаточки превращает в плоский диск—«пятачок» или «денежку». Когда стеклянный пузырь в руках мастера приобретает яйцевидную форму, подручный подносит к нижнему концу яйца денежку и горячее стекло спаивается, Теперь оба — мастер и подручный — катают стекло по брускам-подлокотникам: на одном катится трубка, на другом — понтий. Потом мастер ножницами отрезает от яйца трубку, изделие уже держится только на понтий, который продолжают катать по брускам. В это время стеклодув чуть пониже обреза зажимает стекло пинцетом — образуется перехват, это горло будущего сосуда. С помощью пинцета же оттягивается носик. Теперь изделие почти готово: кувшин с носиком и ручкой на подставке-денежке. Его относят в опечек, где иа подогреваемом снизу песке кувшин в течение нескольких часов будет постепенно остывать. Эта операци я называется отжигом, она снимает внутренние напряжения в стекле. Если кувшин остудить сразу, он получится очень хрупким и от самого легкого сотря- S7
Гутнов стекло работы М. А. Павловского из i М. А. Ильина
m
сения разлетается на кусочки, иногда даже просто от того, что его взяли в руки или налили внутрь воду. Такие простые кувшины мастера-гутники делают редко. Они любят украшать стекло: навивают на изделия стеклянные нити другого цвета, прикрепляют цветные нелепы и печати, на ручках и туловище сосудов делают защипы, выдувают вещи в виде зверей и птиц. Именно эти украшения и характерны для гутного стекла; разноцветная и разнообразная по форме посуда выглядит веселой, праздничной. При этом каждое изделие — единственное в своем роде, ведь под руками стеклодува горячий живой материал с ежесекундно меняющейся вязкостью, температурой, формой; с ним можно работать лишь на глаз, по чутью. КОНЕЦ ГУТНОГО СТЕКЛА? Когда не было еще крупных заводов, вся посуда вырабатывалась в гутах. Москва, в которой первый настоящий стекольный завод возник лишь в середине XVII века, познакомилась с гутенским стеклом благодаря привозному украинскому товару. Даже в годы татарского ига в глухих местах где- то на Львовщине, Киев щи не, Черниговщи- не действовали небольшие гуты. Их хозяева и мастера были земледельцами; стеклянное дело для них долго оставалось подсобным промыслом, которому уделяли лишь зимние месяцы. Зимой же санными путями, на лошадях везли эту забавную яркую посуду — ее звали черкасским товаром или просто черкасским стеклом — на московские ярмарки. В столице потешные сосуды в виде медведей, рыб, птиц охотно раскупали. А затем и в Москве появились свои заводы, Воробьевский, Измайловский, Духо- винский. Но московское производство в первой половине XVIII века, особенно на купеческих предприятиях, нередко, очевидно в угоду вкусам покупателей, подражало «черкасскому товару». В начале XVIII века Петр I повелел выстроить завод и в Киеве. Потом пришло массовое производство. Потребности в стекле колоссально возросли. В каждом доме хотели пользоваться стаканами, рюмками, графинами, банками, бутылками. Изготовить все это гутенским способом оказалось очень трудным. И везде, где только возможно, мастеров-стеклодувов заменяли прессы или прессвыдув- ные машины. Изменилась и мода. В XIX веке все большую популярность завоевывал хрусталь: ему стало подражать и обычное стекло, перенимая от него типы «хрустального» декорирования: алмазное гранение и гравировку. Разноцветная посуда уступила место более строгой, бесцветной и прозрачной. Казалось, с гутенской техникой покончено... ВОЗРОЖДЕНИЕ И вдруг, совсем недавно, гутное стекло стало возрождаться. Наверное, это естественно, что в наш век торжества техники, когда вокруг стандартизированные, отштампованные или произведенные на конвейере вещи, мы неожиданно почувствовали, как мил и человечен какой-то бабушкин кувшин с налепами или графин с петухом, еще пятнадцать — двадцать лет назад казавшиеся символами мещанства и безнадежного старья. Проснулась тяга к народным рукодельным предметам, которые всем своим видом демонстрировали, что сработаны мастером, а не бездушной машиной. Гутное стекло возродилось. Правда, оно теперь не столь утилитарно. Вещи носят скорее сувенирный, подарочный характер. Основные их производители — небольшие фабрики Художественного фонда, главным образом на Украине. Здесь очень много сделал для возобновления гутного дела львовчанин Мечислав Антонович Павловский, ныне заслуженный мастер народного творчества УССР. На Львовщине живет и художник-гутник П. Семенченко, прославившийся своими фигурными сосудами в виде зверей и птиц. Есть и другие художники. Но, пожалуй, интересно не только это. Есть в Киеве большой и мощный завод художественного стекла (полагают, что он прямой наследник предприятия, построенного когда-то по приказу Петра I). Сейчас здесь работают профессиональные художники, каждый со своей творческой индивидуальностью. Так вот, в их вещах, нередко выполненных промышленным способом, выдутых в форму, ясно видны и умело использованы гутенские приемы: нелепы, печати, кружева, зажимы и прочее. Более того, гутенские приемы декорирования стали своего рода отличительной чертой современного украинского стекла. Оно такое же яркое, цветное и веселое. Кандидат искусствоведческих наук Н. ВОРОНОВ 60
Прическа на все времена Ты, что способна создать тысячу разных причесок, Ты, Кипассида, кому только богинь убирать.., ОВИДИИ Римским матронам было хорошо: всегда под рукой искусные служанки вроде Ки- пассиды, а что делать женщине в наше время? Чтобы выглядеть красиво не только 8 марта, нужно довольно часто посещать парикмахерскую. Многим ли это удается? (В хороших парикмахерских такие длинные очереди...) К счастью, услужливая мода не так давно нашла выход — предложила парик, вечную прическу, которую можно хранить в шкафу и надевать в любой нужный момент, как праздничное платье... КТО ДЕЛАЕТ ПАРИКИ Пастижеры. Это старинная профессия, которая еще недавно была представлена кустарями-одиночками, выполнявшими свою работу вручную, как и много лет назад. Сейчас положение изменилось. С появлением новых синтетических материалов оказалось возможным применить и в пасти- жерном деле машины, поточное производство. Старинная профессия постепенно приобретает вполне современные черты. В 1964 году, в пору расцвета моды на накладные шиньоны (косы или локоны, собранные на затылке), у нас в стране решено было создать государственные предприятия, которые производили бы эти женские украшения, отняв привилегию на их изготовление у случайных людей. Для этого потребовались специалисты. А их не было. Министерство бытового обслуживания населения РСФСР объявило конкурс, и в результате была подобрана группа молодых людей, для начала всего 17 человек, которые хотели стать пастижерами. Среди них был и Александр Анатольевич Филиппов, нынешний заведующий пасти- жерным цехом при салоне-парикмахерской № 4 (Москва), в который мы пришли, чтобы посмотреть, как делают парики. Будущие пастижеры учились в учебно-производственном комбинате парикмахерскому делу, а потом их послали на практику в мастерские Мосфильма. ИЗ ЧЕГО ДЕЛАЮТ ПАРИКИ Парик состоит из двух главных частей: шапочки-основы, или монтюра, на которую крепятся волосы, и самой шевелюры. Раньше для театральных париков, да и для декоративных тоже, шапочку делали из обычной хлопчатобумажной ткани; Но хлопчатобумажная ткань не лучший материал для таких изделий: она садится, и парик через некоторое время становится меньше на несколько номеров. Сейчас монтюр шьют из синтетической ткани «спандекс». Это эластичная сетка, из которой обычно делают всевозможные детали женского белья. Монтюр не мешает коже головы дышать, ведь он сетчатый, весь в дырочках. А недавно создан новый вариант монтюра, в котором из цельной ткани делают только темя, остальная часть представляет собой набор резиновых полосок, между которыми большие промежутки: монтюр получается ажурным и очень легким. Сейчас можно заказать и такой парик. Теперь о шевелюре. Делают ее из синтетического волокна канекалон (полиакри- лонитрил, типа нашего нитрона), которое СССР покупает за рубежом. Этот материал внешне удивительно напоминает человеческие волосы. Тонкие, эластичные и упругие волокна. Сходство дополняется тем, что блестят они, как настоящие. Не слабее и не сильнее, как, например, капрон, который идет на театральные парики. Капроновое волокно — круглое, гладкое и ровное, поэтому его поверхность отражает все световые лучи, попадающие на нее. Строение канекалона сложнее: сечение волокна не круглое, а в форме запятой с неровными краями; кроме того, площадь сечения неодинакова на различных участках волокна. Это хорошо не только потому, что поверхность его рассеивает световые лучи и блеск получается не столь сильным; своеобразное строение канекало- новых волос позволяет завивать их, и за- 6i
В центре этой страницы — пряди канекалоновых волос разного цвета, из них-то и делают парики. Л на остальных фотографиях ~- разнообразные модели причесок из канекалона, которые выполняют в пастижерном цехе
Ёивка выглядит ничуть не хуже, чем на натуральных, но более долговечна. Канекалоновые волосы бывают различных цветов, а смешением их можно получить множество самых разнообразных оттенков. Практически на любой вкус. КАК ДЕЛАЮТ ПАРИКИ Пожалуй, главное преимущество синтетических волос заключается в том, что многие операции с ними могут быть выполнены на машинах. Поэтому цех, где делают канекалоновые парики, выглядит вполне индустриально: одна за другой стоят машины; они очень похожи на обычные швейные, и на них на самом деле шьют. На каждую модель парика — а мастерская может предложить заказчицам на выбор несколько моделей — изготовлена тех* ническая карта, что-то вроде паспорта. Карты составляются в Лаборатории конструирования и моделирования пастижерных изделий (подробнее о лаборатории мы расскажем дальше). В карте есть номер модели, еще несколько цифр и чертеж будущего парика, на котором показано расположение «волос», их густота и направление. Получив карту, мастер приступает к заготовке полуфабрикатов, а проще — локонов. Дело в том, что в отличие от натурального парика, к которому сначала прикрепляют шевелюру, а потом ее завивают, канекалоновую прическу собирают из готовых локонов. Вот как их делают. Жгут волокон разрезается на пряди (цифры в карте обозначают, сколько их на парике, длину и вес каждой; вся шевелюра весит примерно 100 г). Затем прядь превращается в волосяную ленту метровой длины; волокна равномерно распластываются и подаются в машину, которая прошивает их посередине, скрепляя друг с другом; потом ленту сгибают по всей длине пополам и снова прошивают. Получается заготовка, похожая на гигантскую ресницу. Это трес. Следующая операция — завивка его. Трес накручивают на металлическую трубу. Трубы бывают разного диаметра, по сути дела это те же бигуди, только в несколько раз длиннее. Накрученный на трубу-бигуди трес смачивают водой и отправляют в печь. Там при температуре около 100° С в течение часа образуется завиток. Остывший локон разрезают на более короткие кусочки и пришивают на монтюр. Если на модели предусмотрен пробор, то машинное производство дополняется руч- 64 ным: на монтюре в том месте, где должен быть пробор, мастер прикрепляет тоненькие пряди из 5—6 волосков, продергивая их с помощью крючка через ткань основы и потом завязывая узелками, чтобы не вылезли. Ручной остается и заключительная отделка парика: стрижка и причесывание. Несколько слов о париках из настоящих волос. Цех по-прежнему изготовляет их, и в значительном количестве. Почему* Среди тех, кто обращается сюда с заказами, немало людей, которые из-за болезни совсем потеряли волосы. Они носят парики не только как вечернее украшение. Такие клиенты предпочитают только натуральные пастижерные изделия. Волосы, поступающие в цех, дезинфицируют и красят. Потом разбирают на отдельные пряди и передают пастижерам. Из части мастер вручную изготовляет тре- сы, их потом пришивают на монтюр в наименее ответственных участках. Но большая часть парика набирается с помощью крючка, прядь за прядью. Долгая кропотливая работа, немного похожая на вязание крючком, но требующая куда большей усидчивости, хорошего зрения, опыта. За месяц даже самый искусный мастер может изготовить не более пяти париков. ЧТО ДОЛЖНА ЗНАТЬ ВЛАДЕЛИЦА КАНЕКАЛОНОВОГО ПАРИКА Знать необходимо не так уж много. Гораздо важнее все правила неукоснительно выполнять, иначе пастижерное изделие, на которое потрачено столько труда, может быть безнадежно испорчено. Парик из канекалона можно мыть, или, если хотите, стирать. Для стирки следует взять мягкую воду (если местная вода жесткая, то лучше воспользоваться дождевой или снеговой). В два-три литра воды комнатной температуры добавьте 15—20 мл шампуня и 2—3 мл нашатырного спирта, взбейте пену. Простирайте парик в этой жидкости, но помните, что тереть и отжимать волосы не рекомендуется. Затем изделие следует несколько раз прополоскать в чистой воде той же температуры. В последнюю порцию воды добавьте антистатик, руководствуясь инструкцией на упаковке. Применять этот препарат следует обязательно. Кстати, в руководствах, которые иногда прилагаются к импортным парикам, рекомендуется применять масло «Канека»; его заменяет антистатик.
Следует также помнить: расческа не должна касаться влажного канекалонового парика. Сначала ему необходимо дать высохнуть. А сухие локоны можете расчесывать без всяких опасений, причем расчесывать следует щеткой. Канекалоновую шевелюру не рекомендуется начесывать — парик сравнительно быстро потеряет форму. Парик лучше всего хранить надетым на предмет, напоминающий по форме голову; бывают надувные и пенопластовые подставки. Можно держать парик из синтетики в коробке, аккуратно свернутым и не придавленным чем-либо тяжелым сверху. Прическу на парике из канекалона изменить нельзя. Если по незнанию парик причесали влажным, восстановить локоны не удастся, и вот почему. Можно было бы, конечно, снова накрутить пряди на бигуди и подвергнуть парик обработке в печи. Но тогда испортится монтюр: шапочка растянется, станет вялой и не будет держаться на голове. А если снять с парика волосы, отдельно завить и потом пришить, то такая операция обойдется дороже, чем изготовление нового парика. ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ В процессе знакомства с пастижерным ремеслом у нас возникли вопросы. Нам посоветовали их задать руководителю Лаборатории конструирования и моделирования пастижерных изделий'Анатолию Васильевичу Константинову. (Лаборатория возглавляет работу всех пастижерных мастерских; это что-то вроде научного центра, где создаются новые модели, до деталей продумывается технология их исполнения; здесь также следят за новостями в технике изготовления париков и других пастижерных изделий и, конечно, за причудами моды.) Есть ли у иас в стране сырье, аналогичное канекалону, а если иет, то иё собираются ли его создать? Нет, у нас не выпускают волокон, в точности похожих на канекалон. И, по-видимому, заниматься таким производством в ближайшем будущем не будут. В свое время канекалон специально придумали для париков; он особенно хорошо ведет себя в прическе благодаря сложной поверхности волокна. Получают же волокна на аппаратах, оборудованных фильерами особой формы. Наши химики рассуждают так: стоит ли делать установки для изготовления такого материала, если годовая потребность в нем не превышает 20—30 тонн. По расчетам лаборатории, именно столько потребуется пастижерным мастерским страны, когда сеть +мс будет достаточно хорошо развита. А пока нужно и того меньше. К тому же в этих тоннах необходимо иметь волокна различных цветов— от чисто черного до белоснежно-белого через всевозможные варианты коричневого; значит, каждого цвета — по нескольку сот килограммов. Химики считают введение в строй таких установок невыгодным делом, и мы с ними согласны: овчинка не стоит выделки. Пока проще и канекалон, и спандекс, и ленту-резинку, и все остальное закупать за границей. Кстати, так же поступают почти всё страны, в которых производство париков поставлено на широкую ногу. Пока вся проблема сырья сводится к тому, чтобы своевременно заключить договор с фирмой-поставщиком. А оборудование тоже закупается за рубежом? Первые машины для париков из канекалона были импортными.' Но сейчас наша лаборатория создала ряд устройств, которыми можно оборудовать обычные швейные машины. Такие установки с успехом заменяют иностранные. Среди новинок есть и оригинальные, например приспособление для изготовления пробора. Вы видели, какая это трудоемкая операция... Когд* сконструированные нами приставки начнут выпускать в промышленных масштабах, ими можно будет дгборудовать все пастижер- ные мастерские, а также механизировать изготовление театральных париков. Как стать пастижером? Какие учебные заведения готовят таких специалистов? Сейчас в некоторых ПТУ службы быта, готовящих в основном парикмахеров, есть и специальные группы пастижеров. Кроме того, в московских ателье могут стажироваться и повышать свою квалификацию работники из других городов РСФСР. Честно признаемся: авторы этой статьи еще не заказали себе париков. По разным причинам. Но изящные головки в витринах пастижерного цеха и лаборатории выглядели так соблазнительно, что, видимо, устоять не удастся. И мы тоже хотим быть красивыми не только 8 марта. Г. БАЛУЕВА, Э. НАУМОВА 3 «Химия н жнз!Сь> № 4 65
5- НА Японский— за четыре месяца ЗАНЯТИЕ ШЕСТОЕ На этом занятии мы пройдем уроки 11 13 «Пособия по переводу японских научно- технических текстов» С. М. Шевенко. В грамматике 11-го урока обратите внимание на выделение «слова-темы», или логического подлежащего, с помощью известной вам частицы ва. «Словом-темой» может быть м отдельное слово, и целая фраза. Очень удобно мысленно переводить частицу ва оборотом «что касается..., то». Так, пример из учебника коно хйто-ва мэ-га курой мысленно (или письменно) переводим «что касается этого человека, то у него глаза черные». После этого нетрудно сформулировать смысл фразы по-русски: «у этого чело- иска черные глаза». В сложных фразах, возможно, придется по нескольку раз заменять ва и га на «что касается...,, то», прежде чем станет понятным образ мысли японского автора. На стр. 94 пособия приведены часто встречающиеся ключи иероглифов. Добавим лишь, что ключ № 61 «сердце» встречается в иероглифах, обозначающих мысли и чувства (в частности, в слове «чувствительность»). Ключ № 85 «вода» можно обнаружить в словах «жидкость», «лить», «растворять» и т. п. На стр. 101 (урок 12) есть новое для нас лишение дэ: помимо творительного падежа (в/млпосы «кем?», «чем?») дэ может управлять вопросом «где?». Частица то может быть соединительным союзом (N^», «а также»), но, кроме того, она передко^ыделяет прямую или косвенную речь. В последнем случае то переводят союзом «что^, например в оборотах тина i Продолжение. Начало — в № 3. «думают (полагают, считают, говорят), что...». Как и раньше, прочитав грамматику, письменно переведите японские тексты на русский язык. Один из текстов на стр. 110 написан азбукой хирагана. Для перевода этого текста пользуйтесь таблицей на стр. 142. Сравните написание знаков в этой таблице и в каком-либо словаре, лучше всего в Большом японско-русском (таблица находится во втором томе, на внутренней, второй стороне обложки). Знаки хираганы пишут по-разиому — иногда отрывая ручку от бумаги, иногда не отрывая. В словаре — слитное написание, в нашем учебнике — с отрывом пера. Если мысленно (или письменно) соединить некоторые черты в знаке из учебника, то получится знак, приведенный в словаре. Сделайте упражнения 7 на стр. 98 и 2 на стр. 105. Проверьте по словарю, правильно ли вы сделали последнее упражнение. ЗАНЯТИЕ СЕДЬМОЕ Теперь — уроки с 14 по 16. С помощью союза иодэ может быть образовано придаточное предложение причины (стр. 119 учебника); нодэ переводится «так как...» (то)», «поскольку» и т. п. Перевод японской фразы очень удобно начинать с нодэ. Так как в японском языке слова друг от друга не отделяются, постарайтесь не путать нодэ с двумя отдельными словами ной дэ — разница будет видиа по смыслу. Пора обратить внимание па спряжение глаголов. Для наглядности воспользуемся таблицей 5 на стр. 134. Первая основа употребляется для образования отрицания — прибавлением служебных элементов отрицания най, масэн или дзу. Например, синай — «не сделать». Вторая основа — деепричастная; на русский ее и следует переводить деепричастием. Кроме того, глагол в этой форме может находиться в середине фразы (так называемое срединное сказуемое, например сказуемое придаточного предложения). Обратите внимание на то, что глагол суру — «делать» в этом случае имеет форму си. Третья основа — так называемая словарная, обычная, она выражает настоящее пли будущее время. Четвертая основа оканчивается на ба: сурэба — «если сделать». Тамэ(ни) (стр. 135) переводится или «для того (чтобы)», или «из-за того, что». Зная это, можно подобрать п другие синонимы. \ i -к. Ц ./Ц* „Т&лабел, тШ&аци*1а- .руосёо
Просматривайте иероглифы в уроках. Тренируйтесь в подсчете числа черт. Пытайтесь искать иероглифы в словаре. Вот, например, иероглиф № 1 на стр. 137— «брать». Ключом может быть и »|евын элемент F черт, «ухо»), и правый B черты, «правая рука»). Значит, придется искать значение иероглифа по обоим ключам. В следующем же иероглифе, № 2, «брать» явно служит фонетиком, а ключ — нижний элемент C черты, «женщина»). Если для вас это еще не явно — не беда, приглядывайтесь. В иероглифе № 3 ключом служит «рот» (маленький квадрат), в № 4 — либо «дерево» (ключ № 75), либо «единица» (ключ № 1); проверьте по словарю. Иероглифы № 7 н 9 сами служат ключами — проверьте! ЗАНЯТИЕ ВОСЬМОЕ Пройдем уроки 17—19. Глагол перед существительным (стр. 144 пособия) служит определением. В простых случаях он переводится причастием или реже прилагательным; в сложных надо использовать союз «который»: нихон-кара кита хйто — «человек, который приехал из Японии». Если у такого глагола есть собственное подлежащее, то оно выделяется иногда с помощью ио (вместо обычного га). Например: тити-но кайта тэгами — «письмо, которое отправил отец» (буквально: «письмо отцовского отправления»), У подлежащего тити может быть свое определение, после которого по всем правилам стоит ио, и это еще более путает картину: мы уже привыкли, что но — показатель родительного падежа, а тут надо переводить именительным. При переводе таких фраз можно попытаться последнюю перед глаголом частицу но мысленно заменить на га. Оборот кото-га дэкиру часто переводят словом «можно» (во всяком случае при первой попытке перевода). Частица дательного падежа ни может управлять вопросами «куда?» и «для чего?» (стр. 151). Глаголы иару — «становиться» и суру — «делать» после прилагательных имеют значения «становиться», «делаться». Например, варуку — «плохо», варуку нару — «делаться плохим», т. е. ухудшаться. Заметим, что приводимые здесь грамматические правила, кроме редких, особо оговоренных случаев, отнюдь не противоречат правилам в учебнике. Просто наш подход к грамматике отличается направленностью: меньше теории, больше практических приемов. При переводе текстов можете пользоваться словарем, начинающимся на стр. 353. ЗАНЯТИЕ ДЕВЯТОЕ Прочитайте уроки 20—22. В уроке 20 частица дэ выступает в новом значении как союз причины. На русский язык переводится словами «из-за», «так как», «поскольку» н т. п. Кроме того, связка дэ ару ■— «быть», «являться» в середине фразы (как срединное сказуемое) также принимает форму дэ. Ее буквальное значение — «являясь». В сложных фразах после дэ ставят в таких случаях запятую. Если глагол оканчивается па тэ (урок 21), то его или переводят причастием, или стремятся каким-либо образом показать последовательность событий. Например, асамэси-о табэтэ кбба-э итта можно перевести: В 1) t^/ux Хо /ш /ш Л «позавтракав, ^ «съел завтрак и [ «съел завтрак, затем J пошел на завод». 1ЬЭ /19 В такой японской фразе два глаголл, и срединный глагол, оканчивающийся на тэ, напоминает нам, что действия происходят последовательно. Если срединным сказуемым служит при- j, лагательное (основное сказуемое, как мы/г твердо знаем, — в конце фразы), то оно также оканчивается на тэ. Если срединным сказуемым служит глагол, то он обыч1 имеет форму второй основы. Для переподч] ка очень важно не путать срединный глагол (или прилагательное) в роли как бы второго сказуемого (скажем, сказуемого прида iочного предложения) и в роли определения. В последнем случае глагол стоит перед» w* существительным и имеет форму либо! J $a третьей основы (словарная форма), либо *^ прошедшего времени, то есть оканчивается на та (да). /Г #д Впишите в ваш словарь — изданный или составляемый для себя — широко употребляемое выражение накэрэба наранай, которое чаще всего переводится словом «следует» (сделать что-то) Отметьте также, что си может быть срединной формой глагола суру -— «делать» и союзом «и», соединяющим две фразы в сложносочиненном предложении. В сложных фразах, например п патентных формулах, после си ставят за- ] > й пятую. v Надо сказать, что японцы не соблюдают знаки пунктуации так строго, как мы, ио- ым чи- • У 1 я Л fe. I шЛуэа£а. X .дбши&ме
5L этому при переводе основное внимание уде- ^ ляйте структуре фразы, а знаки пунктуации н расставляйте по собственному усмотрению. ^___^ М Длинные японские предложения зачастую пр\ 0 вообще невозможно переводить одной фра- *»—* зон, их придется «разрезать» на части. i- 1У- Г* придется «разрезать» ЗАНЯТИЕ ДЕСЯТОЕ В последнем занятии этого цикла займемся уроками с 23 по 25. В уроке 23 мы встречаем еще одно значение ни: выделение действующего лица в страдательном залоге. Например, гиси-ни сарэта — «сделано инженером». В переводе лучше избавляться от страдательного оборота и переводить проще — «инженер сделал». В японском языке существует особая форма глагола, называемая . побудительным залогом. При переводе глаголов, находящихся и этой форме, нужно прибавлять слова «заставлять», «побуждать», «стремиться к», «стремиться, чтобы», «приводить к тому, что», и т. п. Например, ханио-суру — «вступить в реакцию», «реагировать», а ханно-сасэру «стремиться к тому, чтобы реакция проходила», «вызывать реакцию» (здесь ханно — «реакция», сасэру побудительная форма глагола суру). Когда встречаются страдательная или побудительная формы глагола, следует сначала перевести их буквально, а затем, уло- i;iin смысл, попытаться сделать фразу «более русской»: буквальный перевод редко полу чается грамотным. Кото п моно очень важные слова, несущие грамматические функции. Они субстантивируют глагол и прилагательное, превращая их в существительное, и служат для выделения. Чтобы понять образ мысли японского автора, полезно эти слова перевести в уме оборотами «то, что» или «тот факт. что». Уяснив смысл, можно и отредактировать фразу. Например: табэру кото «то, что едят» (т. е. еда), боку ва ему кото — «тот факт, что я читаю». Вместо кото и моно иногда пишут просто но, сбивая переводчиков с толку. Кото и моно входят во множество оборотов, имеющих специфические значения; некоторые из них приведены в пособии на стр. 284—285. Оборот ёни нару переводится словом «ста- ноппться», а с отрицанием — «не становиться»; п прошедшем времени соответственно «ста/1» и «не стал». В конкретных случаях можно подобрать более подходящий синоним. Частица то помимо известного нам значения «и» может еще означать «с» (кем-то, чем-то), а в тех случаях, когда она стоит после глагола, ее переводят оборотом «если..., то» или «когда..., то»: каэру то — «когда- вернулся, то» (или «если вернулся...»). Такие фразы удобно переводить, начиная с то. Частица мо имеет значение «также», но если она стоит после глагола, то может переводиться словами «хотя», «хотя и». В § 83 (стр. 206) вычеркните, пожалуйста, га, оставьте только кэрэдомо («хотя», «однако», «но») и нони («хотя»). Постарайтесь не путать нони с но и ни по отдельности. К упоминаемому там же обороту ё дэс следует добавить часто используемый синоним ё дэ ару - -«по-видимому», «возможно». Обороты ё-на и ё-ни очень распространены, значения их приведены а словарях. Боюсь, что вы теряете веру в возможность постичь японский язык. Многочисленные грамматические правила никак не укладываются в стройную систему. Тексты переводить очень трудно — множество незнакомых слов, знаки азбуки приходится то и дело искать в таблицах... Пожалуйста, успокойтесь. Основную часть грамматики мы уже прошли. Чтобы японская грамматика выглядела более стройной, выпишите в тетрадку или на карточки все значения дэ, кара, мадэг но, ни, мо, то и других элементов, которые трудно запомнить (например, окончания глаголов). Такой справочник вам всегда пригодится. Кроме тех вариантов перевода, которые приводятся в учебнике, выписывайте значения непосредственно из «живого» текста — как вы перевели тот или иной оборот. Поскольку кара, мадэ и многие другие грамматические элементы есть в словарях, сверяйте ваш вариант перевода со словарем. Вы не запомнили многие слова из учебника. Ну и пусть! Это не те термины, которые вы будете встречать в текстах по специальности. Почаще приглядывайтесь к виду иероглифов. Учитесь, посчитав черты, отыскивать иероглифы в словаре. Если вы не укладываетесь в недельный ритм и не успеваете перевести учебный текст целиком, то переводите хотя бы половину. Но обязательно добивайтесь, чтобы роль каждого грамматического элемента была ясна, чтобы четко вырисовалась связь между словами. А сами слова пусть остаются на втором (или даже на десятом) месте... М. М. БОГАЧИХИН Продолжение c.icdt/i"f Щ о> |> £- I що
Технологи, внимание! КРЕМНИИОРГАНИКА И МАКАРОНЫ Вот уже больше года на Одесской макаронной фабрике эксплуатируются дюралюминиевые кассеты для теста, покрытые кремнийор- ганическим лаком КО-815. Ранее при соприкосновении с тестом кассеты быстро загрязнялись, на этих участках шла коррозия, развивались микроорганизмы. Лак КО-815 полностью устранил загрязнения и все связанные с этим неприятности. Операция покрытия лаком нетрудоемка. Кассеты моют теплым слабощелочным раствором, а затем споласкивают теплой проточной водой и сушат. Сухие кассеты окунают в лак, а потом устанавливают на ребро, давая лаку равномерно стечь с поверхности. После тридцати минут воздушной сушки кассету вторично покрывают лаком. Кассеты, покрытые лаком в три слоя, подвергают в течение часа термообработке при 150°С. «Хлебопекарная и кондитерская промышленность», 1976, № 5 ШЛАНГИ ИЗ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА Гибкие шланги из ПВХ для промышленных пылесосов более приемлемы, чем применяемые ныне оплетенные резиновые рукава. Они легче, эластичнее и, что особенно важно, их почти не разъедает влажная пыль, содержащая агрессивные вещества. К механическому истиранию абразивной металлической или корундовой пылью они также более стойки. К таким выводам пришли специалисты научно-производственного объединения «Пластик» и ЦНИИИпромзданий после испытаний поливиннлхло- ридных шлангов. Для массового производства поли- шпшлхлоридиых шлангов есть все — дело лишь за заказчиками. «Водоснабжение и санитарная техника», 1976, № 10 ЭМАЛЬ С ПЕРЛИТОМ Камень с горы Арагац — перлит, о котором «Химия и жизнь» рассказывала дважды A973, № 3 и 1975, j\fe 11), с успехом заменяет кварцевый песок и полевой шпат в грунтовых и покровных эмалях, применяемых на Тбилисском заводе «Газоаппарат». Изменение состава эмалей не потребовало изменения технологии приготовления шихты, клинкера и эмалирования изделий. Эмали с перлитом дают покрытия высокого качества и экономят заводу 142 тысячи рублей в год. Новые эмали — результат совместной работы сотрудников завода и ученых ГрузНИИ строительных материалов. «Стекло и керамика», 1976, № 7 БУМАГА ДЛЯ ТЕПЛОЗАПИСИ На Малпискон бумажной фабрике освоено производство рулонной теплочувст- вительной бумаги с предварительно нанесенной диаграммной сеткой. Бумага испытана на регистрирующих приборах с тепловой записью в Московском ВНИИ медицинского приборостроения, в Ленинградском (ЕКТБ «Биофизпри- бор» и на заводе «Красногвардеец» (Ленинград). Испытания показали, что скорость тепловой записи, оптические данные, механическая прочность и качество диаграммной сетки удовлетворяют потребителя. «Бумажная промышленность», 1976, № 7 ВТОРИЧНЫЕ АЛМАЗЫ Услышав слово «вторсырье», мы обычно представляем себе металлолом и макулатуру. Но, оказы- иается, вторсырьем могут стать и алмазы. Когда алмазный круг выходит из строя, на нем еще остается примерно 15—20% первоначального количества алмазного порошка. На Ленинградском заводе художественного стекла разработали процесс отделения алмазов от металлической связки. Испытания показали, что алмазный инструмент, изготовленный из вторичных алмазов, по производительности и стойкости не уступает новому. При очень небольших затратах на оборудование и химикаты только из «отходов» алмазных кругов, используемых в стекольной промышленности, можно получить сотни тысяч.карат алмазного порошка. «Стекло и керамика», 1976, № 12 АЭРОИОНЫ: ЕЩЕ ОДНО ПРИМЕНЕНИЕ Аэроионамн — несущими отрицательный заряд ионами газов воздуха — облагораживают атмосферу жнлых и общественных здании. Аэроионы помогают красить машины (электростатическое окрашивание). Теперь аэроионам нашли применение пожарники. В США в противопожарных сигнальных устройствах используют детекторы дыма двух типов — фотоэлектрические и ионизационные. В последних радиоактивные источники обеспечивают ионизацию и электропроводность воздуха, и через такой воздух близ детектора протекает небольшой ток. Частицы дыма вызывают изменение тока, в результате чего срабатывает противопожарная сигнализация. Однако, хотя ионизационные детекторы быстро — буквально через две минуты — реагируют на открытый огонь, значительно хуже — лишь через полчаса— они реагируют на тление. «Consumer Report», 1976; № 10 69
НАУЧНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ 4.1 VI совещание по применению физических и мвтема- тических методов в координационной химии. Кишинев. Институт химии АН Молдавской ССР B7702В Кишинев, Академическая ул., 3). Ill совещание по фотохимии. Ростов-на-Дону. НИИ физической и органической химии Ростовского госуниверситета C44006 Ростов-на-Дону, Пушкинская ул., 150). XXIV совещание по люминесценции. Минск. Научный совет АН СССР по проблеме «Люминесценция и развитие ее применений в народном хозяйстве» A17924 ГСП Москва, Ленинский проспект, 53). Семинар «Вещественный состав фосфоритов». Новосибирск. Институт геологии и геофизики СО АН СССР F30090 Новосибирск 90, Университетский проспект, 3). II республиканская конференция молодых ученых- химиков. 17—19 мая. Таллин. Институт химия АН Эстонской ССР B00026 Таллин, Академия ТЭС, 15). Симпозиум «Магнитный резонанс в биологии и медицине». Звенигород Моск. обл. Институт химической физики АН СССР A17334 Москва, Воробьевское ш., 2-6). I симпозиум «Мембранная энзимопогия и проницаемость мембран». Ереван. Институт экспериментальной биологии АН Армянской ССР C75051 Ереван 51, Нор Зейтун, ул. Г. Нерсисяна, 7). Конференция «Биологические аспекты злокачественного роста». Таллин. Отделение медико-биологиче- ских наук АМН СССР (Москва, Солянка, 14). V симпозиум «Биофизические основы мышечного сокращения». Киев. Киевский государственный университет (Киев 17, Владимирская ул., 64). Конференция «Вирусные вакцины и противовирусный иммунитет». Ленинград. ВНИИ гриппа Министерства здравоохранения СССР (Москва, Дубровская ул., 15). Симпозиум «Вопросы диагностики, клиники и печения заболеваний химической этиологии». Киев. ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс Министерства здравоохранения СССР (Киев, ул. Героев Обороны, 6). Конференция «Актуальные вопросы физиологии труда». Ленинград. Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР (Москва, проспект Буденного, 31). Симпозиум «Экспериментальные модели и методы изучения эмоциональных стрессов». Волгоград. Волгоградский медицинский институт (Волгоград, пл. Павших Борцов, 1). Совещание «Исследование грибов в геоценозах». Москва, МГУ A17234 Москва В-234). Совещание «Природные заповедники и основные принципы их работы». Березин- ский заповедник Витебской обл. Научный совет АН СССР по проблемам биогео- ценологии и охраны природы A17312 Москва, ул. Ферсмана, 13). XVIII съезд по спектроскопии. Горький. Научный совет АН СССР по проблеме «Спектроскопия атомов и молекул» A03012 Москва, пр. Сапунова, 13—15). I съезд советских океанологов. Москва. Океанографическая комиссия АН СССР A17333 Москва, ул. Вавилова, 44, корп. 2). IV конференция по жидким кристаллам. Иваново. Институт кристаллографии АН СССР A17333 Москва В-333, Ленинский проспект, 59). IV совещание по актнваци- онному анализу. Тбилиси. Институт физики АН Грузинской ССР C80077 Тбилиси 77, ул. Гурамишвили, 6). VI совещание по химии нит- росоединений. Москва. Институт органической химии АН СССР A17913 ГСП-1 Москва В-334, Ленинский проспект, 47). Конференция по физике и химии элементарных химических процессов. Москва. Институт химической физики АН СССР A17334 Москва В-334, Воробьевское ш.( 2-6). Конференция «Эппипсоме- трия — метод исследования физико-химических процессов на поверхности твердых тел». Новосибирск. Институт физики полупроводников СО АН СССР F30090 Новосибирск 90, проспект Науки, 13). Международный семинар «Синтез и каталитические свойства комплексов переходных металлов, закрепленных на поверхности носителей». Новосибирск. Институт катализа СО АН СССР F30090 Новосибирск 90, проспект Науки, 5). Семинар «Роль катализа в защите окружающей среды». Новосибирск. Институт катализа СО АН СССР F30090 Новосибирск 90, проспект Науки, 5). Совещание «Комплексное изучение вермнкупитового сырья и перспективы его использования в народном хозяйстве». Апатиты Мурманской обл. Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского филиала АН СССР AВ4200 Апатиты Мурманской обл.). II совещание «Структура и молекулярные основы репродукции РНК-содержащих вирусов». Пущине Научный совет АН СССР по проблемам молекулярной биологии A17312 Москва В-312, ул. Вавилова, 32). II симпозиум «Криогенные методы в электронной микроскопии». Пущино. Институт биофизики АН СССР A42292 Пущино Серпуховского р-на Моск. обл.). Конференция «Новые виды сырья для биосинтеза белка и Других продуктов». Пущино. Научный совет АН СССР по проблеме микробиологи- 70
ческого синтеза белка и других продуктов из углеводородов A17312 Москва В-312, ул. Вавилова, 34). Конференция «Теоретические и практические проблемы современной кардиологии». Москва. Всесоюзный кардиологический центр АМН СССР (Москва, Пет- роверигский пер., 10). Конференция «Химиотерапия злокачественных опухолей (клинические аспекты)». Минск. Онкологический научный центр АМН СССР (Москва, Каширское ш., 6). Конференция «Медицинские и биологические проблемы, связанные с освоением БАМа». Иркутск. Сибирский филиал АМН СССР (Новосибирск, Ядринцовская ул., 14). Конференция «Автоматизация научных исследований на основе применения ЭВМ». Новосибирск. Институт автоматики и электрометрии СО АН СССР F30090 Новосибирск 90, Университетский проспект, 1). II симпозиум по активной поверхности твердых теп. Тарту. Научный совет АН СССР по электронной микроскопии A17333 Москва, Ленинский проспект, 59). V делегатский съезд Всесоюзного общества почвоведов. Минск. Всесоюзное общество почвоведов A09017 Москва Ж-17, Пыжевский пер., 7). II совещание по антропогенному эвтрофированию водоемов. Борок Ярославской области. Институт биологии внутренних вод АН СССР A52742 п/о Борок Некоуз- ского р-на Ярославской обл.). Симпозиум «Повышение продуктивности земель нечерноземной зоны СССР». Минск. НИИ почвоведения и агрохимии Министерства сельского хозяйства БССР B20064 Минск, ул. Каэинца, 90). Совещание по вопросам освоения и обогащения растительных ресурсов Сибири. Новосибирск. Центральный ботанический сад СО АН СССР F30090 Новосибирск 90, Золотодолинская ул., 101). VII совещание «Изучение и освоение флоры и растительности высокогорий СССР». Новосибирск. Новосибирское отделение Всесоюзного ботанического общества F30090 Новосибирск 90, Золотодолинская ул., 101). IV симпозиум по химии пептидов и белков. Минск. Научный совет АН СССР по проблемам биоорганической химии A17312 Москва В-312, ул. Вавилова, 32). Конференция «Свойства и применение полимерных материалов при низких температурах». Якутск. Институт физико-технических проблем Севера Якутского филиала СО АН СССР F77007 Якутск 7, проспект Ленина, 35). Совещание «Интенсификация сельского хозяйства Крайнего Севера в свете решений XXV съезда КПСС». Якутск. Совет по проблемам Севера ВАСХНИЛ A07314 ГСП Москва, Б. Харитоньевский пер., 21). Сроки проведения конференций могут быть изменены. За справками следует обращаться в оргкомитеты по адресам, указанным в скобках. КНИГИ Во И квартале 1977 г. выходят в свет в издательстве «Мир»: Беккер Г. Введение в электронную теорию органических реакций. Пер. с нем. 35 л. 3 р. 75 к. Внутреннее вращение молекул. Под ред. В. Орзилл- Томаса. Пер. с англ. 40 л. 4 р. 25 к. Гёрдон Дж. Регуляция функции генов в процессе развития животного организма. Пер. с англ. 9 л. 70 к. Гудман М.г Морхауз. Ф. Органические молекулы в действии. Пер. с англ. 20 л. 1 р. 93 к. Джонсон К. Уравнение Гам- мета. Пер. с англ. 15 л. 1 р. 75 к. Дьюар М.г Догерти Р. Теория возмущений молекулярных орбитапей в органической химии. Пер. с англ. 35 л. 3 р. 75 к. Зоммер К. Аккумулятор знаний по химии. Пер. с нем. 13 л. 1 р. 15 к. Лайтфут Э. Явления переноса в живых системах. Пер. с англ. 34 л. 2 р. 70 к. Методы измерения в электрохимии. Т. 2. Под ред. Э. Егера, А. Залкинда. Пер. с англ. 25 л. 2 р. 75 к. Ньюмен Дж. Электрохимические системы. Пер. с англ. 33 л. 3 р. 55 к. Певзнер Л. Основы биоэнергетики. Пер. с англ. 20 л. 1 р. 65 к. Терци М. Генетика и животная клетка. Пер. с англ. 15 л. 1 р. 30 к. Хочачка П., Сомеро Дж. Стратегия биохимической адаптации. Пер. с англ. 24 л. 2 р. Шапвипь Ф., Хенни А.-Л. Биосинтез белков. Пер. с франц. 20 л. 1 р. 70 к. В июне выходит из печати «ЖУРНАЛ ВСЕСОЮЗНОГО ХИМИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА ИМ. Д. H. МЕНДЕЛЕЕВА», 1977, № 3. посвященный успехам органической химии В этом номере ведущие специалисты в доступной форме осве- ; щают важнейшие проблемы современной органической и физической органической химии: механизмы органических реак- | ций. основы конформациоииого анализа, влияние среды на ско- \ | рость и механизм реакций, достижения органического электро- [ \ синтеза и т. п. Журнал в розничную продажу не поступает. Организациям { \ журнал высылается наложенным платежом по заявке, подпи- \ J санной руководителем и бухгалтером. Индивидуальные под- J писчики могут выслать стоимость номера — I р. 50 к. — почтой { * или сдать деньги непосредственио в редакцию. Заказы прннн- [ маются до 15 мая с. г. Адрес редакции: Москва. Центр, Кривоколенный пер., 12 71
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Шаровая мельница Чистота — залог успеха Без посторонней помощи Удобно и безопасно Патина за час ловкость рук.. Шаровая мельница Такая мельница может оказаться очень полезном юным химикам, и сделать ее совсем несложно. Для этого нужны: литровая полиэтиленовая банка млн коробка и примерно сотня стальных шариков диаметром от 6 до 12 мм (например, от шарикоподшипников). В банку кладут шарики и 75—100 г сухого вещества, которое требуется измельчить Закрывают банку крышкой и трясут круго выми движениями примерно пять минут. Чтобы отделить шарики от порошка, вполне годится крупное сито. Таким способом за час можно приготовить по меньшей мере полкилограмма тонкого порошка. Помните: в такой мельнице нельзя молоть взрывоопасные вещества, например хлораты н перхлораты! С. ОР>ЛОВ, г. Черкассы ХИМИЧЕСКИЕ ПРОФЕССИИ Чистота— залог успеха Всего восемьдесят лет прошло с того времени, когда А. С. Попов, а вслед за ним Г. Маркони провели первые передачи по беспроволочному телеграфу, называемому нынче радио. А сегодня никто и не представляет себе жизнь без радиоприемника и телевизора. В основе радио- и телевизионных устройств, так же как в основе электронно-вычислительных машин и разнообразных средств автоматики, лежат электронные схемы. Эти схемы в последнее время претерпели серьезные изменения. Все реже можно встретить устройства с радиолампами, все большее применение находит одно из самых значительных достижений нашего века — полупроводниковая электроника. Если в радиолампах мы управляем движением электронов в вакууме, то в полупроводниковых устройствах — непосредственно внутри твердого тела. Полупроводников на свете много. По утверждению академика А. Ф. Иоффе, полупроводниковых материалов в земной коре больше, чем металлов н диэлектриков. Казалось бы, и проблемы нет... Однако лет тридцать назад было установлено, что полупроводниковый материал проявляет свои свойства только после очень глубокой очистки. Настолько глубокой, что полупроводниковая чистота стала как бы мерилом чистоты. 7Z Клуб Юный химии
Вот один только пример. Германий становится полупроводником, когда остаточное количество примесей в нем не превышает 0,00000001%. Это значит, что в 10 тысячах тонн германия не должно быть более одного грамма примесей! И заметьте, речь идет не только о химической чистоте, но и о физической: материалы надо получать в виде монокристаллов с совершенной структурой. Специалистов, которые знают физику полупроводников и приборов, физико-химические основы сложнейших процессов получения материалов электронной техники, готовят в Московском институте стали и сплавов, на факультете полупроводниковых материалов и приборов. На этот факультет мы и приглашаем читателей Клуба Юный химик — тех, кто ищет интересную, творческую работу. Выпускники факультета работают, как правило, в исследовательских учреждениях. Экзамены обычные: физика, математика, сочинение. Во время учебы в вузе особое внимание уделяется математическим (включая использование ЭВМ) и физическим дисциплинам, а также физической химии процессов получения высокочистых материалов. Работы с полупроводниками — непочатый край. Главные чудеса впереди... Профессор В. В. КРАПУХИН, кафедра «Физическая химия и технология полупроводниковых материалов и особо чистых металлов» ЗАДАЧИ Без посторонней помощи Представьте себе такое: в домашней лаборатории начинающего химика есть несколько совершенно одинаковых бутылок с совершенно бесцветными растворами неорганических веществ, концентрация которых примерно одинакова. А этикетки отклеились — химик-то начинающий... Как без посторонней помощи, без каких- либо дополнительных реактивов определить, что в какой бутылке находится, если на отклеившихся этикетках были такие надписи: I КОН, NaCI, AICI3. Na2C03; 2 НС1, NaCI, BaCl2, Na,C03. Na2S04; 3 КОН, NaCI, NH4CI, MgCl2, Bi(N03).,; 4 H20, KOH, NH4CI, BaCl,, CdCl2, Na2C03, AgN03. (Решения задач — на стр. 75) Клуб Юный химик 73
возможны ВАРИАНТЫ Удобно и безопасно В Клубе Юный химик не раз печатались описания приборов для получения газов. Мы, в химическом кружке Карагандинской станции юных техников, не стали придумывать принципиально нового прибора, а попытались усовершенствовать известные. Варна иг, предложенный восьмиклассником 48-и школы Виталием Двужи- ловым, заслуживает, как мне кажется, внимания- прибор при всей своей простоте удобен н безопасен. Схема прибора - на рисунке. В нижней пробке проделано множество мелких сквозных отверстий, в одно из которых вставлена короткая стеклянная трубка. Для удлиненной газоотводной трубки требуется несколько увеличенное отверстие, чтобы трубка свободно проходила в него. Па эт\ пробку помещают цинк (пли другое твердое пещество, необходимое для опыта). В колбу наливают кислоту и закрывают ее верхней пробкой, в которую трансе плотно вставлена длинная газоотводная трубка Прибор готов к работе. Чтобы заряженный при бор привести в действие, надо просто-напросто перевернуть колбу. Для этого удобно воспользоваться штативом, в кольце которого сделан разрез - - так. чтобы в кольцо могло пройти горлышко колбы. А можно согнуть из проволоки незамкнутое кольцо со стержнем-подставкой. Разрез нужен затем, что газоотводная трубка будет у вас соединена с «потребителем» газа резиновой трубкой, и в замкнутое кольцо колбу продеть не удастся. А как прекратить выде лепие газа? Да просто перевернуть колбу в исходное положение, горлышком вверх, — вот и все. Юные химики могут сделать подобный прибор из пробирки. В этом случае обходятся без короткой стеклянной трубки. Внутренняя пробка должна плотно сидеть на газоотводной трубке п в то же время свободно входить в пробирку. И. И. ВАГНЕР ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ Патина за час Медные и бронзовые предметы покрываются со временем изумрудно-зеленым налетом, который называется патиной. Далеко не всегда от нее стремятся избавиться. Напротив, патина иа древних статуях — так называемая античная патина — высоко ценится. По составу патина идентична минералу малахиту, то есть это основная углекислая соль меди. А образуется она при длительном воздействии влажного воздуха, содержащего углекислый газ. Попытаемся-ка воспроизвести патину, только намного быстрее, чем она образуется на старинных статуях. Для этого воспользуемся электрохимическим способом. Возьмите медную пла- »стннку (или медную фоль- 74
гу), 'проделайте в ней с краю отверстие и присоедините проводник. Тщательно протрите пластинку наждачной бумагой, а затем, чтобы удалить жировую пленку, опустите на несколько минут в горячий раствор соды. После этого положите пластинку в слабый раствор уксусной кислоты, чтобы избежать окисления. Пока пластинка лежит в уксусной кислоте, подготовьте электролит — растворите в стакане или банке с водой две чанные ложки хлорида аммония. Выньте медную пластинку из кислоты за проводник и, ие касаясь ее руками, промойте в проточной воде, а затем погрузите в раствор хлорида аммония. Проводник присоедините к положительному полюсу батарейки для карманного фонарика. К отрицательному ее полюсу подсоедините другой проводник и прикрепите его ко второму электроду, также медному (тщательно очищать его не надо). На отрицательном электроде, аноде, будет выделяться водород, а пла- стннка-катод покроется красным матовым слоем — это образовалась красная патина. Через 5—10 минут выньте пластинку, держа ее за проводник и по-прежнему стараясь не касаться рукамн, положите на два карандаша, чтобы не поцарапать поверхность. Примерно через час красная патина станет похожей на малахит. Если в качестве электролита взять 25%-иый раствор аммиака (работать в хорошо проветриваемом помещении!), то часть пластинки, которая находится в растворе, останется красной, а патина образуется выше границы жидкости. Через час-другой ее цвет станет синевато-зеленым, почти как у античной патины. Чем медленнее образуется патина, тем лучше держится ее слон. Обратите особое внимание на чистоту пластинки — если будут хотя бы небольшие загрязнения, то получатся пятна, а то н вовсе проплешины. Но в любом случае искусственная патина недостаточно прочна, поэтому пластинку следует покрыть каким-либо бесцветным лаком, например цапон-лаком. В. СКОБЕЛЕВ Решения задач (См. стр. 73) Понятно, что решить эти задачи можно, основываясь на видимых изменениях, которые произойдут при добавлении одних растворов к другим. Составим прежде всего таблицу (стр. 76), в которую запишем результаты реакций при всевозможных сочетаниях веществ. Учтем при этом, в результате гидролиза раствор Na2C03 имеет щелочную, а раствор А1С13 кислую реакцию. Теперь план действий ясен. Сначала пронумеруем (произвольным образом) бутылки с растворами. Конечно, мы не будем проводить опыты прямо в бутылках, а отольем пз каждой по 2—3 мл раствора в пробирки, соответственно пронумерованные. Возьмем первую пробирку и будем понемногу добавлять раствор из нее в другие пробирки (если раствора ие хватит, добавим его по ходу дела из бутылки 1). Если ни в одной из трех оставшихся пробирок изменении не произошло, можно смело наклеивать на бутылку 1 этикетку: NaCl. Если же в одной из пробирок, скажем, в третьей, появился белый студенистый осадок А1(ОНK и стали выделяться пузырьки СОз, то это значит, что в бутылке 1 — Na^CO-j, а в бутылке 3 — А1С13 (но не наоборот, иначе осадок образовался бы в двух 75
И СХОДНЫЙ pa створ Добавляемый раствор КОН NaCl А1С13 Na,C03 КОН Изменений нет Быстро растворяю- Изменений нет щийся осадок; при избытке реактива осадок не растворяется NaCl Изменений нет Изменений нет Изменений нет А1С13 Осадок, растворяю- Изменений нет щийся при избытке реактива Осадок; пузырьки газа Na2C03 Изменений нет Изменений нет Осадок; пузырьки газа пробирках). Если же в одной из пробирок выпал осадок, который прн дальнейшем добавлении раствора исчез, то в одной бутылке—КОН, в другой —А1С1з- Проделав первую серию из трех опытов, надо вымыть пробирки, вновь налить в них растворы н повторить опыты, наливая на на этот раз растворы из второй пробирки в остальные. Таким образом, пользуясь таблицей, мы сможем установить, что в какой сбутылке находится. Для этого не понадобится даже проделать все 12 возможных опытов. Если вам повезет и в пробирке 1 окажется А1С13, то уже после первой серии опытов можно наклеивать этикетки. Эта задача отличается от предыдущей только числом веществ — пять вместо четырех. Попытайтесь решить ее самостоятельно, заранее приготовив аналогичную таблицу. 3 И в этом случае надо прежде всего составить таблицу. Однако вы убедитесь, что с ее помощью можно определить лишь три раствора из пяти, а именно — хлоридов натрия н аммония и едкого кали. Первый не вызывает никаких изменений прн добавлении его ко всем растворам (хотя, если его добавить в большом количестве к раствору Bi(N03b> Т0 в результате гидролиза выпадет осадок BiOCl). Второй раствор только в одном опыте вызывает выделение аммиака, который легко обнаружить по запаху, а третий в одном опыте также заставляет выделяться аммиак, п еще в двух вызывает появление белого осадка (Mg(OHJ и Bi(OHh). Итак, возникла трудность с растворами хлорида магния и нитрата висмута: оба в соответствующих сериях опытов дают белый осадок, взаимодействуя со щелочью. Как преодолеть затруднение? Вот как: гидроксид магния, в отличие от гидроксида висмута, растворяется в хлориде аммония, который мы уже идентифицировали. Однако их различную растворимость в растворе NH4C1 надо бы сначала обосновать. Запишем уравнение реакции гидроксида металла Ме(ОН)п с хлоридом аммония: Me(OH)n + NH4Cl^MeCln + nNH4OH. Эта обратимая реакция будет смещена в ту сторону, где концентрация ионов ОН в растворе наименьшая. Гидроксиды магния и висмута — малорастворимые вещества, поэтому концентрация ионов ОН и в том и в другом растворе невелика. NH^OH — слабое основание, в присутствии избытка NHiCl оно особенно плохо диссоциирует; значит, и в этом случае концентрация ионов ОН- мала. Попробуем все же определить, когда [ОН"] меньше. А. Пусть взяты растворы NH4OH и NH4C1 концентрации 1 М. Прн смешивании равных количеств этих растворов концентрация каждого вещества уменьшится вдвое и станет равной 0,5 М. Запишем выражение константы диссоциации NH^OH: lNH+1 [ОН-] [NH4OH] 210-5 Можно считать, что [NH4OH] =0,5, так как на ноны распадается лишь незначительная часть вещества; это же относится и к 76 Кпуб Юный химик
NH| , поскольку ионы NH^" образуются практически только благодаря диссоциации NH4C1. Подставив эти значения в выражение для константы диссоциации, получим [ОН-] =2-10~5 г-ион/л. Б. В насыщенном растворе гндроксида магния устанавливается равновесие: Mg(OHJ^Mg-+ + 20H-. Если концентрация ионов ОН равна х, то [Mg2+]=x/2. Произведение растворимости Mg(OHJ равно х/2-х2 = 5,5-10-12. Значит, х = 2,2-10 4 г-ион/л. Таким образом, концентрация ионов ОН в растворе NH4OH примерно в десять раз меньше. чем в насыщенном растворе Mg(OHJ, и указанная выше обратимая реакция смещается вправо. Значит, осадок гндроксида магния будет растворяться в хлориде аммония. Концентрация же ионов ОН в насыщенном растворе гндроксида висмута значительно меньше, так как произведение растворимости равно всего лишь 4,3-10~31. Аналогичный расчет дает величину [ОН~]=3,4- • 10 8 г-ион/л, то есть концентрация гидрок- сильных ионов ниже, чем в растворе МНчОН примерно в тысячу раз. Поэтому осадок В'[(ОН)з не растворяется в хлориде аммония. 4 В этой задаче легко определить, в каком сосуде содержится вода, — только она не вызывает видимых изменений при добавлении ко всем исходным растворам. Несложно обнаружить также хлориды бария и аммония, едкое кали, нитрат серебра. Хлорид бария вызовет образование двух белых осадков — ВаСОз при взаимодействии с Na2C03 п AgCl при взаимодействии с AgN03. Хлорид аммония выдает себя по выделению аммиака (с раствором КОН) и по белому осадку (с раствором AgN03). Раствор КОН также вызывает выделение аммиака и образование белого осадка Cd(OHJt но кроме того образует еще и бурый осадок Ag20 при реакции с AgN03. Нитрат серебра дает пять осадков — с хлоридами аммония, кадмия, бария, с карбонатом натрия и щелочью. Итак, трудности возникают при определении CdCl2 и ЫагСОз — оба раствора в серии опытов дают одну и ту же картину: образуются три осадка, которые трудно различить по внешнему виду. В первом случае это Cd(OHJ, CdC03 и AgCI, во втором — CdC03, Ag2C03 п ВаСОз- И, в отличие от преды душей задачи, здесь нельзя воспользоваться каким-либо из уже обнаруженных растворов для распознавания неизвестных пока веществ. И все же выход есть. Попробуйте плит его сами. Е. А. КОГАН От редакции. Задачи, которые вы только что решали — самостоятельно или с помощью журнала, — не из числа самых простых, хотя за рамки школьного курса они и не выходят. С согласия редакции, некоторые из этих задач были использованы в заключительном, экспериментальном туре Всероссийской химической олимпиады этого года. А в следующем выпуске Клуба Юный химик будут напечатаны задачи главной олимпиады — Всесоюзной. Правда, пора олимпиад уже заканчивается, и на носу время экзаменов — выпускных и вступительных. Но, согласитесь, настоящая тренировка должна проходить с полной нагрузкой. И если олимпиадные задачи окажутся вам по плечу, то об экзаменационных можно и не волноваться... Клуб Юный химик 77
Валерий ЗЯБЛОВ Две легенды о Товии Ловице Мартын: Эх! отец Бертольд! Коли бы ты не побросал в алхимический огонь всех денег, которые прошли через твои руки — то был бы богат. Ты сулишь мне сокровища, а сам приходишь ко мне за милостыней. Какой тут смысл? Бертольд: Золота мне не нужно, я ищу одной истины. А. С. ПУШКИН. «Сцены из рыцарских времен» 1. ЛОВИЦ ИСКУСНЫЙ В восемнадцатом веке — в неторопливом веке галантных людей в пудреных париках жил в Петербурге Товий Егорович Ловиц гезель Главной аптеки, нли «товарищ аптекаря», илн, что проще, помощник провизора. Было ему 28 лет, и он уже владел всеми секретами своего спокойного ремесла. Первейшей заповедью этого ремесла была чистота, ибо лекарство не должно содержать ничего, кроме того, что приказано п рецепте. Иначе оно может обернуться ядом. Поэтому аптекари исконн были первыми мастерами в деле очистки вещества, а те из них, кому не чужды были наблюдательность и любопытство, становились знатными химиками. Что* и получилось с Товием Егоровичем. Все началось с винной кислоты, нужной для приготовления рвотного. Способ се очистки был незатейлив: кислоту растворяли в горячей воде, затем охлаждали, и она выпадала в виде крупных чистых кристаллов. Но этот способ был ненадежен, ибо стоило хоть чуточку перегреть раствор, как вместо белых кристаллов получались бурые, и товарищ аптекаря Ловиц долго думал, как бы эту процедуру улучшить. Помог случай: однажды Товий Егорович пролил раствор на песок, в котором его грел. Чтобы не терять вещество, он постарался собрать хотя бы часть пролитого — и поразился: кристаллы, выпавшие из собранного раствора, оказались на удивление белыми. Песок не мог быть тому причиной. Однако кроме песка в бане было еще одно вещество — древесный уголь. Не в нем лн дело? Ловиц поспешил эту версию проверить. Взял новый раствор кислоты, насыпал в него угольного порошка, прокипятил в таком огне, в котором вещество должно было безнадежно потемнеть. А кристаллы все равно получил чистейшие. Тут у него не осталось ни малейших сомнений: уголь, представляющий собой почти чистый флогистон, жадно впитывает в себя и» тот флогистон, которым богаты бурые, смолистые продукты разложения винной кислоты. Объяснять все и вся злоключениями флогистона — мифической субстанции с отрицательным весом, придающей веществам горючесть, цвет и запах, — было тогда общепринято. Дело происходило в 1785 году, и хотя во Франции Лавуазье уже начал мутить воду всякими вредными фактами, вестн о них до Петербурга еще не докатились, и здесь эта теория работала не хуже других. Во всяком случае, в соответствии с ее предсказаниями Ловицу удалось столь же успешно очистить углем многие вещества, применявшиеся в аптекарском деле: уксуснокислый калий, камфору, масло оленьего рога, ялапповую смолу и прочие. Заурядный аптекарь был бы на верху блаженства, свое изобретение, пожалуй, сделал бы тайной и кормился бы им до конца дней своих. Но не таков был тихий Товий Егорович, ибо сидел в нем неуемный бес любознательности. И Ловиц принялся выяснять, какую еще пользу может принести уголь-очиститель. Оказалось — важнейшую. Оказалось, что селитру, из которой делался порох основной стратегический продукт того времени, — с помощью прокаленного угля и квасцов можно довести до высшей очистки одной кристаллизацией вместо трех. II что другой стратегический продукт питьевую воду — можно хранить в деревянных бочках месяцами и годами, ибо она не загниет, если в бочку на 7б высоты насыпать 79
угля. Этб открытие тоже сразу нашло применение на кораблях и в действующей армии: оно было сделано в 1791 году — бои с турками шли в низовьях Дуная, где во многих местах вода для питья непригодна. И еще прежде того Ловиц добился успеха в очистке «хлебного вина», производство которого издавна было видной отраслью российской промышленности. Уголь здесь буквально творил чудеса: зловредные сивушные масла, нз-за которых водку еще при Иване Грозном называли «зелено внно», истреблялись добавлением углей куда надежнее, чем даже многократной перегонкой. И еше уголь оказался пригоден для отбеливания сахара, для чистки зубов, для присыпания ран и для многого другого. Восемнадцатый век был более благосклонен к ученому делу, чем предыдущие. Раньше астроному, алхимику, философу нужно было сыскать себе мецената, который казна* чил бы ему некую должность и пенсиои. Теперь же наука стала хорошим товаром. Часовых дел мастер Гарнсон, сделавший точный и надежный хронометр, получил от британского парламента огромную по тем временам премию в 20 тысяч фунтов стерлингов — до его изобретения навигаторы не могли Точно определять долготу. Другой англичанин — Аркрайт, который скорее всего не изобрел, а удачно украл у кого-то конструкцию прядильньусц машин, обеспечивших пряжей всю английскую промышленность, был вознагражден еще щедрее, поскольку догадался сам стать фабрикантом. А великий французский химик Лавуазье был удостоен должности директора управления порохов и селитр. Труды Ловица тоже не остались незамеченными. В 1787 году он стал провизором, а спустя несколько месяцев — н главным аптекарем Главной аптеки. В том же году по личной рекомендации Екатерины Романовны Дашковой — просвещеннейшей дамы, которую ее крестная мать Екатерина II назначила директором Академии наук, То- вий Егорович был избран в Академию адъюнктом. Спустя еще шесть лет бывший помощник аптекаря стал полноправным академиком и профессором химии, а сверх того надворным советником чин по тем временам немалый, равный подполковнику. Еще он стал членом комитета, управлявшего Вольным экономическим обществом, почетным членом Государственной медицинской коллегии и прочая, и прочая. Находились, однако, критики, утверждавшие, что никакого очищающего действий уголь не оказывает и, кроме того, может вредить здоровью. Ловиц им отвечал, что иногда уголь не помогает потому, что он не обработан должным образом, — и обстоятельно описывал способ приготовления того угля, какой в наше время зовут активированным. И для наглядного подтверждения того, что любой — даже приготовленный из ядовитого вещества — уголь безвреден, Товий Егорович съел уголь, полученный из 3,5 унций (примерно 105 г) опиума. У исследования всегда есть внутренняя логика, «сюжетная линия». Она вела Ловица от угля к другим очистителям, от удаления смолистых загрязнений — к общим проблемам чистоты вещества. Ловиц объявил войну воде. Той воде, которая в качестве неистребимой примеси входила в состав и уксуса, и спирта, и эфира. Точнее — уксусов, спиртов, эфиров, поскольку тогда существовали десятки сортов этих продуктов, отличавшихся, как считалось, способом приготовления и свойствами, а по существу — только содержанием воды. Применяя все тот же уголь, Ловиц вначале удалил из крепкого уксуса желтые примесн, а затем выставил жидкость на мороз, чтобы из нее вымерзла вода. Полученный «лед» не плавился в прохладной комнате, а запах жидкости, полученной из него после отогревания иа печке, был невиданно резким. Это означало, что лед состоял вовсе не из воды, а из уксуса небывалой крепости, уксуса небывало жгучего, и Ловиц тут же применил его для выжигания мозолей. Он радовался, как ребенок. Замораживал кислоту то большим холодом, то малым. Снова плавил ее то рукой, то огнем. Любовался крупными кристаллами и радугой, иногда видимой при их выпадении. II при этом делал важнейшие наблюдения над переохлаждением жидкости, над ролью затравок при кристаллизации. И разрабатывал способы точного измерения крепости кислот, предвосхищавшие объемный анализ нашего времени. Метод приготовления безводной уксусной кислоты, получившей название «ледяная», немедленно вошел в Российскую фармакопею. Ледяной ее зовут и поныне. После уксуса настала очередь спиртл. «Винный спирт, это замечательное произведение природы и искусства..., вполне заслуживает того, чтобы мы приложили все усилия к наиболее полной очистке его от вся- 80
кой чужеродной материи» — так начинает Ловиц статью о безводном спирте. Над этим веществом аптекари и алхимики колдовали с X века, но никто нз них не держал в руках спирта совершенно чистого. Во времена Ловица химики уже умели оценивать крепость спирта по его плотности, которая снижается по мере удаления воды (еще Парацельс говорил: «Вес никогда не может обмануть знатока»). х Предшественники Ловица считали чистым спирт с плотностью OJ3I5. Ловиц же сумел с помощью прокаленного поташа изгнать из такого спирта последние проценты воды и получил жидкость с плотностью 0,791. (По современным измерениям, плотность совершенно сухого — так называемого абсолютного — спирта равна 0,789.) Серный эфир тоже был веществом, давно известным и применявшимся в медицине. Однако то, что называли эфиром, в действительности было смесью эфира со спиртом и водой. Плотность — 0,732. Обработав эту жидкость прокаленным хлористым кальцием, Ловиц увидел, что после этого при ее перегонке с конца реторты капли не падают. Тем не менее если приемник охлаждать льдом, то в нем собирается очень летучая жидкость, обладающая «чрезвычайно пронзительным приятным запахом». Ее плотность равнялась 0,716. (По современным данным, плотность абсолютного эфира 0,714. Готовят его точно так же: сушат хлористым кальцием.) Достижений, подобных перечисленным, было много: бес любознательности не давал покоя искусным рукам Товия Ловица. Одни открытия приводили к другим. Абсолютный спирт, как н ожидал Ловиц, по растворяющей способности резко отличался от спирта влажного. Это свойство было им немедленно использовано для разделения солей. А раз уж дело дошло до солей, то Ловиц - изобрел способ различать их по форме налетов, образующихся иа стекле при упаривании растворов — не зря в наше время пишут, что его можно считать отцом кристаллохимии (о чем Ловиц, разумеется, ие догадывался). Изучение кристаллизации часто требовало сильного охлаждения растворов. Но не всегда же на дворе стоит мороз — даже зимой, даже в России. И Ловиц стал изобретать составы для искусственного охлаждения. Самой удачной оказалась смесь снега с хлористым кальцием — ее до сих пор применяют в лабораториях. Между тем слава о его искусстве разнеслась по всей России, и Ловицу отовсюду начали посылать для исследования образцы всевозможных минералов, углей, глин, даже какой-то «съедобной земли». Слали, разумеется, в самых трудных случаях — для обычных анализов уже были лаборатории и в Москве, и на Урале. И Ловиц изучал все: финляндскую «молибдену», оказавшуюся превосходным графитом, «шиферный уголь» из-под Тулы, а еще — подмосковный торф, сибирскую хромовую руду, способы извлечения сахара из «естественных произведений, в России находящихся» и многое другое. За всеми этими делами его стерегли вопросы, которых не может избежать ни один вдумчивый человек, обнаруживший в природе что-то ранее неизвестное. Почему уголь очищает растворы н почему он все же не способен сделать морскую воду пресной, — может быть, здесь и в самом деле замешан флогистон? Ах, как легко и просто было бы все списать на флогистон! Но времена менялись. Это чувствовали все просвещенные люди. В 1781 году в Берлине была издана книжка ученейшего и, кстати, не чуждого химии насмешника Э. Распе «Приключения барона Мюнхаузе- на». В ней заодно с феерическим хвастовством добрейшего барона весело пародировалась схоластическая логика, позволявшая объяснить все что угодно выдуманной причиной. В вышедших спустя два года «Размышлениях о флогистоне» Лавуазье осмеял измышления флогистиков столь же ядовито. За этим последовали годы, когда открытия и изобретения сыпались как из рога изобилия. Начиналось победное шествие опыта, числа и меры. Теоретизировать по старинке стало решительно невозможно. Каждое свое слово ученый обязан подтвердить экспериментом — Ловиц чувствовал это веление времени не хуже других, и ему ли, искуснейшему в опытах, было горевать "по такому поводу? Он решил сравнить «дефлогистирующее» действие угля и азотной кислоты. Уголь, рассуждал Ловиц, притягивает флогистон потому, что ои сам — сплошной флогистон, а азотная кислота — из-за того, что ей флогистона ие хватает. Что же сильнее? Он кипятил уголь с азотной кислотой до тех пор, пока не получилось какое-то белое вещество, растворимое в воде и в спирте В описанных им свойствах «растворимого угля» спустя полтора века с удивлением узнали свойства меллитовой кислоты — 81
шестиосновной кислоты бензольного ряда. Был все-таки толк и от теории флогистона: ее проверка побудила Ловица осуществить не что иное, как синтез органического вещества (о таком в XVIII веке даже не мечтали). Можно подумать, что это была случайность. Но вскоре Ловиц почему-то решил подействовать иа ледяной уксус хлором. Для описания того, что произошло, в то время ие было даже подходящих терминов, ио искусство очистки вещества и на это г раз Ловица не подвело. Он выделил две новые кислоты, одну твердую, другую жид- к>ю. В них ныне легко узнать хлоруксусную и дихлоруксусную. Может быть, и это — случайность? Ну а что тогда можно сказать о предпринятой им попытке получить из того же уксуса щавелевую кислоту — не синтез ли это, пусть и неудачный? Нет никаких сомнений: кабы не умер безвременно Товий Егорович в 47 лет, быть бы ему автором первого в истории осмысленного органического синтеза. А от теории флогистона в последние годы жизни он все равно отказался. Лавуазье был прав: не подтверждал ее опыт — и все тут. Вот как много успел Товий Ловиц за неполных два десятка лет. 2. ЛОВИЦ НЕВЕЗУЧИЙ Восемнадцатый век — просвещенный, неторопливый, галантный, был еще и таким же бурным и жестоким, как все предыдущие. В середине августа 1774 года, в самом конце последнего, безнадежного, страшного отступления крестьянской армии Емельяна Пугачева, в руки пугачевцев попал в городе Камышине одетый по-иностраниому человек, в русском языке нетвердый. После краткого допроса он был казнен. Так оборвалась жизиь Георга Морица Ловица — физика, астронома и математика, пятью годами ранее выписанного из Гет- тингена, наскоро и неточно нареченного Да- пыдом Егоровичем, а также российским академиком и тут же отправленного в экспедицию, из которой он уже не вернулся. Что его погубило? Пушкин в «Истории Пугачева» излагает такую версию: «Пугачев бежал по берегу Волги. Тут он встретил астронома Ловица и спросил, что он за человек. Услыша, что Ловиц наблюдал течение светил небесных, он велел его повесить поближе к звездам. Адъюнкт Иноходцев, бывший тут же, успел убежать». Однако есть и другая версии ее при- 82 держивался историк М. И. Сухомлинов. Пугачев астронома и в глаза не видел. Не до того ему было. И не вешал никто академика его попросту проткнули рогатиной: для этого вполне хватило бы ненавистного вчерашним крепостным немецкого наряда н чуждой речи. Но не исключено, что при допросе наивный немец проговорился об одной из побочных целей своей экспедиции — исследовать трассу канала, который соединил бы Волгу с Доном. А пугачевцам могла еще быть памятна попытка Петра I такой канал соорудить: она стоила жизни тысячам мужиков, мобилизованных в царские работы... Так или иначе — факт остается фактом: астронома не стало. Это несчастье было не первым и, увы, далеко не последним в жизни его сына Иоганна Тобиаса. а по-русски — Товия Егоровича, худого и болезненного подростка, делившего с отцом все тяготы палаточного экспедиционного быта. Вдовый астроном взял его с собою, надеясь, что вольный степной воздух поправит здоровье сына. Какая там поправка! Когда Ловица-млад- шего, отныне круглого сироту, привезли в Петербург и отдали, наконец, учиться в академическую гимназию — ему уже стукнуло 18 лет, — то жалоб на его поведение и прилежание не было. Но он оказался подвержен «меланхолии» и припадкам «падучей болезни». Сказывалась, видимо, и немалая нагрузка учения, и тягость быта на казенной квартире, и, надо думать, не давали покоя воспоминания о степных бурях, о панической эвакуации вниз по Волге, об отце, который бежать отказался и остался вблизи зарытых в землю инструментов и записей экспедиции. Ученики, достигшие возраста усов и бороды, были в академической гимназии не в диковинку: многие гимназисты имели от роду 20 лет и более. Ученье было неторопливым. Поэтому вовсе не возраст был причиной того, что спустя два года юного Товия Егоровича перевели из гимназистов в аптекарские ученики. Сделали так потому, что переменою образа жизни надеялись улучшить состояние его здоровья. Это действительно оказалось для него благом: Санкт-Петербургская Главная аптека была лучшей в России, и при ней имелась прекрасная по тем временам лаборатория, которая немедленно стала главным местом обитания Ловица. Прежнее увлечение математикой было забыто, и он с головой погрузился в химические опыты, не забывая
при этом обучаться всякой аптекарской премудрости. Но болезнь его не оставляла. И решив, что помочь Ловицу могут только забота и уход родичей, ему выправили от Академии командировку и отправили в 1780 году в Геттинген к единственному его родственнику Рипенгаузену, дядюшке по материнской линии. К тому времени Товий уже дослужился до должности гезеля. В Геттиигене он исправно посещал лекции медицинского цикла и одновременно лечился по своей собственной методе - пешими походами длиною сначала в десятки, а потом и в сотни миль. Интуиция подсказывала Ловицу: движение и обилие впечатлений — лучшее лекарство от депрессии. Разум и интерес к жизни одолели хворь — припадки прекратились. И по ходу «лечения» Ловиц пешком посетил почти все страны Европы. Но все же его тянуло в Россию. Он писал в Академию, что лекарь из него получится едва ли, а мечта его — вернуться в Петербург, в лабораторию при Главной аптеке. Так все и устроилось. Весной 1784 года 27-летний Ловиц, не удостоенный ни дипломов, ни титулов, но набравшийся сил и знаний, вновь приступил к исполнению обязанностей помощника аптекаря, а все свободное время стал отдавать химическим опытам. Тогда же он женился на девице Кинкель. Известно, что способность угля очищать растворы Ловиц открыл в ночь на 5 июня 1785 года. Почему он не спал ночью? Может быть, у него болел ребенок. Это вполне вероятно: из шести его детей от первого брака умерло пятеро. Затем умерла жена. Ловиь женился вторично — на ее старшей сестре. Это было в 90-е годы, незадолго до того, как он стал академиком. Звание академика было в те времена далеко не таким почетным, как ныне. Общепринятым было суждение о том, что наука — дело не дворянское. Академиками становились либо одаренные выходцы из простонародья, либо наемные иностранцы. И церемонились с ними мало. Математику могли приказать вершить литературную цензуру, а астроному - - разбирать какой-нибудь каверзный бракоразводный процесс (гражданское законодательство четкостью не отличалось). Деньги на науку выделялись крайне неаккуратно. Жалованье академикам иной раз не платили по полгода. Пример Франции показывал, как опасна эта чересчур просвещенная публика - - не случайно же среди членов революционного Конвента было столько ученых! При российском императорском дворе с пугливым вниманием следили за всем происходящим в Париже, злорадствовали, когда после казни монарха «бунтовщики» принялись казнить друг друга. И одновременно усиливали строгости по отношению к местным вольнодумцам. Как реальным, так и потенциальным.- ...Едва умерла Екатерина II, завершилась академическая карьера княгини Дашковой. Новый император назначил нового директора Академии — человека прямого, немудрящего и рассуждавшего просто: раз академики имеют чин, стало быть, присутствие на службе для них столь же обязательно, как и для чиновников любого департамента. И появилось на свет знаменитое распоряжение о неукоснительном посещении всеми академиками всех академических заседаний В случае же отсутствия стала обязательной объяснительная записка. О, тут академики показали себя истинными интеллигентами — записки сочинялись неподражаемые. В качестве причин отсутствия в ход пошли мигрень, кривошейность, кефалалгия (по-нынешнему — головная боль), анорексия (потеря аппетита), горловые боли, перекладка печей в квартире и многое другое. Ловицу изобретать причин не приходилось: дети от второго брака тоже постоянно болели. Не везло ему и в некоторых ученых делах. В 1792 году, изучая состав тяжелого шпата, он ухитрился заметить, что растворы, остающиеся после кристаллизации солей бария, содержат какую-то хорошо растворимую соль. Необычный вид ее кристаллов навел его на мысль, что в шпате есть какая-то неизвестная «земля». Тогда Ловиц тщательно изучил более двадцати видов тяжелого шпата из разных месторождений и во всех обнаружил около двух процентов этой «земли» (выделял ее он по своему особому способу - с помощью абсолютного спирта). Пока он собрался об этом достижении сообщить, наступил 1794 год — и пришло известие об открытии одновременно двумя шотландцами и знаменитым немцем Клап- ротом солей нового металла стронция. Было оно сделано в том же 1792 году, но Ловицу с его обстоятельностью осталось лишь подтвердить наличие стронция не только в шотландском стронцианите, но и в тяжелых шпатах. Очень похожая история приключилась и с хромом. 83
В 1798 году друг Ловица — вице-президент Берг-коллегни А. А. Мусин-Пушкии. талантливый химик-любитель, — прислал ему образец сибирской свинцовой руды крокои- та (крокоит когда-то исследовал сам Ломоносов). Ловиц немедленно занялся этим образцом — и выяснил, что кроме свинца есть в нем некий неизвестный металл. В том же году появилась статья французского ученого Вокелена, посвященная изучению того же крокЪита и открытию в нем того же металла, который Вокелен назвал хромом. Лови- цу же опять досталось лишь сообщить о наличии хрома и в других минералах, залегающих на Урале, а также - что очень любопытно установить наличие хрома в железных метеоритах. Товий Егорович был безмерно скромен — ему и в голову не пришло хлопотать о приоритете в открытии этих двух элементов. Для того чтобы навеки укрепиться на страницах справочников, человеку более удачливому или более напористому вполне хватило бы одного. Тогда же Ловиц занимался опытами по искусственному холоду. Среди прочих составов им применялась смесь снега с едкой щелочью. С ее помощью Ловиц добрался до 50°С, замораживал по нескольку фунтов ртути и с искренним восхищением убеждался, что ртуть, как и все металлы, можно ковать и строгать. Эти эффектные опыты ему было приказано продемонстрировать перед царскими детьми - будущим императором Александром и его братом Константином. На заседаниях же Академии наук оп замораживал ртуть многократно. Щелочь со снегом Ловиц смешивал голыми руками, в результате чего все его пальцы были поражены нарывами и «сильнейшей ногтеедой» в течение полугода после этих опытов Ловиц не мог работать. Еще дороже обошлись ему опыты с хлором. Тогдашняя лабораторная техника ис позволяла уберечься от отравления. Ловиц добросовестно отмечает в статье, что во время работы он неоднократно терял сознание и долгое время спустя его мучили боли в груди. Он не мог, конечно, знать, что отравление хлором не проходит бесследно. Вдобавок оно не было единственным — Ло- вицу приходилось много работать и с цианистыми соединениями, и с ртутью. Так что уже к 1800-му году его здоровье стало сильно сдавать. Вдобавок случилось несчастье: сухожилия левой руки Ловица перерезало стекло, выпавшее из дверцы шкафа. Он перестал вла- 94 деть рукой: ухищрения медиков и даже хитроумные приспособления механиков помогали плохо. Весной 1801 года «высочайшим повелением» Ловицу было приказано отправиться в Курляндию для исследования якобы обнаруженных там минеральных вод. Повеление родилось в беспокойной голове Павла I и, хотя император был в марте того же года убит, тем не менее сохранило силу. Никаких минеральных вод в указанном месте не оказалось, однако в этой бесполезной и изнурительной командировке пришлось провести все лето. Тем временем умерла и вторая жена Ловица. Вскоре он женился в третий раз. Катерина Ловиц была очень заботливой женой, но здоровье Товия Егоровича уже нельзя был*) поправить никаким уходом. По этой причине ему не удалось осуществить свой заветный замысел полет на воздушном шаре с целью исследования атмосферы. Ловиц тщательно подготовил все приборы, ио отправиться в полет сам уже не смог. Вместо него полетел академик Яков Дмитриевич Захаров. С 1802 года Ловиц работать перестал: к уже перечисленным болезням прибавились возобновившиеся припадки и «меланхолия». В Академии его отсутствие никого не обеспокоило — там шла очередная реорганизация в связи с воцарением нового монарха. Ловица начали забывать еще при жизни, и когда в ноябре 1804 года он умер, то Академии об этом доложили спустя три дня, а краткий некролог напечатали лишь в 1809 году. В научной литературе о нем упоминали после этого крайне редко. 3. СУЖДЕНИЕ О СЧАСТЬЕ История не сохранила для нас даже портрета Товия Егоровича Ловица. Осталось лишь силуэтное изображение да столь же схематичное жизнеописание, сводящееся к двум расхожим легендам: был-де он безмерно искусен и не менее несчастлив. Но последнее прнложимо к очень многим ученым, среди которых редки счастливчики в житейском смысле этого слова. Их счастье — особое. Канул в прошлое XVIII век, галантный и свирепый, успели прославиться и забыться бесчисленные цари, полководцы и властители дум, а результаты открытий Ловиц л до сих пор приносят пользу миллионам людей. Не есть ли это самый удачный итог человеческой жизни?
Архив О безвредности древесных угольев Поелику Господин Надворный Советник, Доктор и Медицинской Коллегии Член, Никон Карпинский объявил в присутствии Императорскому Экономическому Обществу, яко бы из опытов известно, что употребляемая водка, очищенная помощью уголья, производит в желудке неприятные чувствования, то сие возмещение возбудило Собрание вопросить господ Членов, Химии Профессора Ловица, Медицины Доктора Еллизена и Профессора физики Кольрейфа, находят ли они при очищении хлебного вина уголь вредным здравию человеческому, с таковым притом к ним препоручением, дабы подали о сем письменные свои объяснения, который здесь и сообщаются. ОТВЕТ ПРОФЕССОРА ЛОВИЦА I. Императорское Вольное Экономическое Общество по особливому поводу требовало от меня и многих своих членов письменного объяснения: может ли дровяной уголь, как очищающее средство хлебного вина, здоровью быть вреден. II. Неприятные действия, кои в желудке от хлебного, угольями очищенного вина чувствуют, не происходят, по мнению моему, ни от угля, ниже от чрезвычайно малого количества содержащейся в нем тесно сопряженной щелочной соли, но паче, ежели оно справедливо, от естества самого хлебного вина, которое, как то я охотно признаюсь, одним углем совершенно преобразовано быть не может. III. Давно известно, что нездоровье, производимое неочищенным.хлебным вином, происходит иаипаче от его горючих, масленых, желудок и нервы противным образом возбуждающих частей. И так ежели сии вредные части, от нерадивого обработывания с угольями, не совсем отделятся, то естественно такое худо очищенное хлебное вино над чувствительными людьми должно удерживать еще часть своих неприятных действий. Известно, что даже благовонные эфирные маслы, наипаче приятное цитронное масло, присутствием своим при водке великую головную боль возбуждают, умалчивая о про- горьклом масле, которое уже по естеству своему одним своим запахом противно. IV. Такое погрешительное или несовершенное очищение хлебного вина, может быть двояким образом; а именно первое, когда самой угольной порошок приготовлен из худо перекаленных угольев, кои еще содержат неразрушенные масленые части и в огне испускают дым; или второе, когда к очищаемому хлебному вину приложат слишком мало угольного порошка, при коем случае естественно не вся содержащаяся горючесть отделена быть может. V. Кто сумиевается, что те люди, коим самое очищенное хлебное вино нездорово, еще бы несравненно более претерпели, когда бы они употребили совсем неочищенную водку, к коей следственно никакой уголь не прикасался. Однако ж сколь много людей, коим неочищенная хлебная водка совсем несносна, употребляют ее теперь очищенную углем не только охотно, но и, как уже всеобще известно, без всякого вреда своему здоровью. VI. Хотя угольями очищенное хлебное вино вредные свойства получить и может, но токмо тогда, когда в нем так, как ныне часто бывает, непристойными подделками или посторонними худо употребленными примесьми возбудить хотят вкус и запах столь дорого стоющей Французской водки. Но заключается ли вина здесь в угле, которой собственно токмо к тому служил, чтоб хлебное вино освободить от его противной и вредной горючести. VII. В Германии исправляют иыие угольным порошком испортившиеся вина, и даже уксус. Вино неоспоримо в больших мерах вкушается, нежели водка; однако же никакого примера ие слышно, чтоб такое вино было вредно, что истинно было бы известно. VIII. Славные врачи начинают угольный порошок с наилучшим успехом в некоторых болезнях давать внутрь. IX. Поелику хорошо пережженой дровяной уголь, по давно известным опытам, сам по себе не вреден, потому что он никаких вредных частей не содержит, ибо он ни в воде, ии в виииом спирте ие растворяется и над существенным смешением самого винного спирта никакого влияния не имеет, то возможно ли, вопрошаю я, чтоб он водке сообщал что-нибудь вредное. Никак; он отвлекает у нее паче постороннее, к смешению ее непри- надлежащее существо: а именно самое то, что по свидетельству просвещеннейших врачей над нашими нервами столь неприятное влияние имеет.
X. О безвредности прозябаемых углей вообще я столь совершенно уверен, что соглашаюсь смертоноснейшее прозябаемое существо, какое бы оно ни было, или какое бы ни потребовали, в присутствии общества сожечь и происшедшей от того перекаленной уголь, истерши намелко и смешав с водою, без сумнения проглотить. Ибо какой химик сумневается, что вредные составляющие части прозябаемых ядов, без выключки, огнем при совершенном обращении в уголь, совсем частию улетают, частию разрушаются. Дабы не оставить сие при одних словах, сожег я действительно 23 числа сего месяца 37г унца опия в открытом горшке. Хорошо перекаленной весьма крепкой уголь имел весьма алкалический вкус, показывал светящиеся радужные цветы и весил 6 драхмов. Я истер его мелко и принимал оного в разные времена дня, каждой раз по одной драхме, вдруг дабы узреть, каким образом некрепкой мой желудок при сей новой никогда еще не вкушаемой естве содержаться будет. Но благодарю в сей раз стоическому его равнодушию, ибо он до сего дня по крайней мере моему вероятному предвидению еще ни малейшего урекания не учинил. Я осмелился сей опыт иаипаче для того здесь привести, что он может быть испытующим врачам подаст материю к разсуждениям.<...;> XII. Или не вредит ли уже и малая часть золы, к недовольно рачительно обдутым угольям легко пристающая. И так горе беспечным людям, изстари частию в различных наших работах и ремеслах, частию даже с нашими ествами ежедневно неприметным образом миновать не могущим, чтоб не проглотить часть золы. Горе нашим резвым детям, кои печеные в горячей золе яблоки и тому подобное с удовольствием снедают, не прилагая рачения в обтирании пристающей золы. Горе здоровым и сильным селянам или солдатам, кои в жизни своей многожды хлеб с довольным количеством припекшейся золы снедают, и притом весьма пребывают здравыми. Горе и мне обвиняемому, яко бы предложившему вредную вещь и по самой той причине соделавшему себе непреложным законом, чтоб не обинуясь проглотить уголь и золу вреднейших прозябаемых существ; нет, никак не могла наша благая во всех своих делах непостижимо мудрая матерь природа в столь великом множестве распространенным существам, я разумею почти между нашими руками, наипаче на наших домашних очагах происходящим угольям или золе придать вредные свойства, когда они истинно вредные тела от жилищ наших обыкновенно отдаляют. Впрочем, давно уже, прежде нежели познали чистительную силу дровяного угля, употребляли нарочитую примесь обыкновенной золы на очищение водки; почему же в сем случае до сего дня никакому человеку еще не впадало, что желать найти в такой водке что-нибудь вредное. О, естьли бы слишком много употребляемая водка сама по себе столь же была безвредна, как на исправление ее употребляемой совершенно невинной уголь или зола. XIII. Я надеюсь той доверенности, что не был я столь неосторожен, чтоб открытые мною над углем общеполезные свойства объявить письменно прежде, пока не удостоверился совершенно сам о безвредности угля. Тем праведнее могу требовать сей доверенности, ибо изобретения мои объявил я добровольно, без всякой корысти и без всякого требования какого-либо награждения, а только для чести и общей пользы. XIV. Поелику решение предложенного Вольным Экономическим Обществом вопроса для публики весьма должно быть важно, и как оно наипаче касается до меня, так как первого изобретателя полезных свойств и употреблений угля, то намерен я, как скоро множество дел моих позволит, написать о сем предмете подробное сочинение и предложить на рассуждение Вольного Экономического Общества. Я постараюсь доказать основательно и собственными опытами, что уголь не токмо сам по себе безвреден; но и во всех своих мною предложенных употреблениях никоим образом ни средственно, ни непосредственно вредить не может. Я не премину упомянуть и объяснить и самые те обстоятельства, кои того или другого в химии не разумеющего человека к отдаленнейшему подозрению, может быть, привесть могут. Я нахожу себя к сему обязанным как для моего собственного оправдания, так наипаче для успокоения публики. Однако ж весьма бы я желал, прежде нежели предприму сие сочинение, узнать с точностью письменное объяснение всех тех причин, кои в разсуждении угля, в употреблении его на очищение хлебного вина столь неблагоприятное и вредное разсуждение привлечь могут: я почитаю сие тем нужнейшим, чтоб в будущем своем сочинении устремить и на то нужное внимание. Февраля 25 дня 1794 г. Труды Вольного Экономического Общества, 1794, ч. XIX, стр. 206—218
Посмотрите, Как активен азот! Ваш журнал не раз уделял внимание химии молекулярного азота, например в № 9 за 1976 г. Действительно, работы по связыванию азота в мягких условиях (Институт элементо- органическпх соединении, Институт химической физики АН (ХСР) вызывают несомненный интерес. К сожалению, в учебниках по неорганической химии молекулярный азот по традиции рассматривается как исключительно инертный газ. Однако в последнее время удалось найти такие условия, в которых азот по своей реакционной способности может конкурировать даже с кислородом. И для этого вовсе не нужны очень высокие температуры и давления. Реакция настолько проста, что ее можно демонстрировать как лекционный опыт или включать в лабораторные работы. На Международном конгрессе по координационной химии в Гамбурге, который состоялся летом 1976 г., несколько видных хим иков, в том числе лауреат Нобелевской премии профессор Э. Фишер, обратились к докладчику А. Е. Шилову с просьбой прислать подробное описание этого опыта для демонстрации студентам. Полагаем, что оно будет интересно и для многих читателей журнала. В одной из систем, от крытых в Институте химической физики, реакция синтеза гидразина из молекулярного азота может быть описана таким стехиомет- рическим уравнением: N2 + 4V(OHJ+4H,0 * = = NaH4 + 4V(OHK. Чтобы провести такую реакцию, требуется гидроокись двухвалентного ванадия V(OHJ, которая проявляет наибольшую активность по отношению к азоту в присутствии ионов магния. Соединения двухвалентного ванадия — сильные восстановители, они легко окисляются кислородом, что сильно затрудняет работу с ними. Однако двойная сернокислая соль ванадия и магния VS04- •nMgS04-mH20, где п = = 2—3, a m = 2I—28, обнаруживает удивительную стабильность на воздухе; с ней можно работать без особых предосторожностей. Для опыта по фиксации азота 1,5 г кристаллов двойной соли растворяли в пробирке в 5 мл воды п добавляли 10 мл 30%-иого водного раствора едкого натра. После встряхивания па воздухе в течение 2 3 минут (в это время и происходит восстановление азота из воздуха!) выпавшую гидроокись фильтровали на стеклянном (можно и на бумажном) фильтре. Затем 2 мл фильтрата собирали в мерную пробирку, в которую был предварительно налит I мл раствора п-днметиламино- беизальдегпда — индикатора на гидразин — и 1,5 мл концентрированной НО. Раствор индикатора готовили, растворяя 2 г п-днме- гиламипобензальдегида в 100 мл этилового спирта с добавкой 10 мл концентрированной HCI. Сразу после смешивания фильтрата с индикатором появляется оранжевая окраска, интенсивность которой нарастает в течение примерно 15 минут. Если же окраска не появляется, следует проверить кислотность среды и отре1улиро- вать рН по индикаторной бумаге до значения, равного примерно единице. При успешном выполнении опыта концентрация гидразина, полученного из азота и воды, составляет около 10~4 М. В контрольном опыте, в среде инертного газа, окраска не появляется. Как видите, все просто. Но где достать двойную соль? Эту соль можно приготовить электролизом на ртутном катоде раствора сернокислого ванадила VOS04-2H20 D0 г) и сульфата магния MgS04-7H20 A25 г) в 2 н. растворе H2S04. Общин объем раствора 250 мл. Для электролиза мы использовали обычный стеклянный стакан, поставленный в банку со снегом или со льдом. На дно стакана наливали слой ртути толщиной 5—10 мм. Токопро- водом может быть медная проволока, изолированная любым полимерным покрытием, стойким к кислоте. Анод — платиновая пластинка (или за неимением таковой — листок свинца) площадью 10 см2. Катодное пространство отделяли от анодного керамическим стаканом из окиси алюминия; впрочем, для этой цели подойдет и пористый фильтр Шотта. Электролиз вели при плотности тока 0,25 А/см2; годится выпрямитель для зарядки аккумуляторон. Цвет раствора из ярко-голубого становится сначала, при восстановлении до трехвалентного ванадия, зеленым, а затем, при образовании двухвалентного ванадия, фиолетовым. В конце опыта, когда начинает бурно выделяться водород, ток уменьшали до 0,05 А/см2 и для полноты восстановления выдерживали раствор иод током еще полчаса. Благодаря выделению водорода создавать инертную атмосферу при электролизе не нужно. Однако при переливании восстановленного раствора в колбу с притертой пробкой полезно удалить воздух продувкой инертным газом, например С02. Раствор оставляли ни ночь в холодильнике. Выпавшие игольчатые кристаллы фиолетового цвета легко отделяются от маточного раствора декантацией. Для ускорения кристаллизации сверху на раствор можно налить несколько миллилитров этилового спирта. Кристаллы надо отжать между листами фильтровальной бумаги и подсушить на воздухе. О. Н. ЕФИМОВ, Г. В. НИКОЛАЕВА, А. Е. ШИЛОВ 87
'Ш /y:4.>>"'^ ■Ж jo?
Драконы: какими они были? В последнее время в научной печати широко обсуждаются различные стороны биологии и экологии драконов [12]. Весьма интересные соображения по этому поводу были высказаны недавно Р. Меем в «Nature» [13]. Однако нам представляется, что указанная работа не исчерпывает этой проблемы, более глубокое изучение которой, как будет показано ниже, может привести к важным выводам общенаучного значения. 1. К ВОПРОСУ О СИСТЕМАТИКЕ ДРАКОНОВ Я думал, что есть драконы и все— единого образца. А тут целая уйма разновидностей. Дж. Б. ПРИСТЛИ. «31 июня» Таксономическая принадлежность драконов и родственных им малоизученных животных вызывает особенно оживленные дискуссии; Мен [13, с. 16] выделяет две группы, различающиеся характерными морфологическими особенностями. Первая группа - виды, обладающие шестью конечностями, то есть двумя крыльями и четырьмя лапами: четьт- рехлапые крылатые драконы, грифоны, кентавры, пегасы, а также двукрылая гумано- идная разновидность ангелов. Вторая группа — животные с четырьмя конечностями: единороги, василиски и змее-драконы, то есть крылатая разновидность драконов с двумя лапами и телом змеи. Вторая группа видов, как считает Меи, филогенетически более молода и представляет собой лишь ответвление от основной Линии развития позвоночных, от которых ничем существенным не отличается. Что же касается подлинных четырехлапых крылатых драконов и других животных с Дракон. Литография Мориса Корнелиуса Эшера 11958| шестью конечностями, то \\\ выделение п самостоятельную группу Меи относит к Значительно более раннему этапу эволюции «по меньшей мерс к девонскому периоду» [13, с. 17]. В работе Саймака [8, с. 61, 173 и 206] прямо указано, что по меньшей мере один такой дракон уже существовал на Земле еще раньше и юрском периоде. Принципиальное различие между двумя ^тпми группами драконов отмечено и другими авторамп. Так, Акнмушкин [I, с. 98] подчеркивает, что п более древних - античных и раннесредневековых источниках «драконы имели иной образ», чем п более поздних, описывающих банальную их разновидность — змее-драконов с четырьмя конечностями B лапы, 2 крыла). Таким был, например, дракон из деревни Вп- лер, упоминаемый Кирхером [5], и Змеп- Горыныч, некоторые данные о морфологии которого приведены Стругацким и Стругацким [9, с. 259], а также змее-драконы, зафиксированные неизвестными авторами XIII в. на барельефах Георгиевского собора в г. Юрьевс-Польском и в других иконографических источниках [2, с. 259 и далее]. Таким образом, подлинные драконы с шестью конечностями представляли собой, по-видимому, самостоятельную эволюцион пую ветвь, существенно отличную от змее- драконов, василисков, единорогов, а также от современных летающих ящериц Юго- Восточной Азии и обитателей озера Лох- Несс. 2. ОСОБЕННОСТИ ФИЗИОЛОГИИ ДРАКОНОВ Из смотрил его — жар, из дышил его — дым... Л. КЭРРОЛЛ «В Зазеркалье» По свидетельству большинства источников, подлинным драконам были свойственны характерные физиологические особенности и прежде всего способность к огнедышанию. Так, Пристли [7, с. 369], описывая одну из разновидностей подлинных драконов — «свирепого исполинского винтохвостого дракона» (согласно классификации автора), подчеркивает, что у него «из ноздрей то н дело вырывались клубы дыма». «Желтые языки пламени», выделяемые драконом, упоминают Стругацкий и Стругацкий [9, с. 222]. Аналогичные свидетельства приводит Шварц [II, с. 325]. Механизм этого уникального физиологического процесса в литературе освещен недостаточно. В одном из источников [9, с. 223]
Фиг. 1. Изображение дранона на шнатулнс XII а. (Рааанна| есть указание на систематические эксперименты над драконом: « ...Каждую пятницу возят... Куда? — спросил я. - На полигон, батюшка. Вес экспериментируют...». Однако результаты этих экспериментов в открытой печати опубликованы не были, и можно высказать лишь общие соображения о возможном механизме процесса. Горючее вещество представляло собой, по исей видимости, газ с низкой температурой иснышки например, водород, метан, сероводород (последнее подтверждается встречающимися во многих источниках указаниями на «смрад», испускаемый драконами в процессе огнедышания). Воспламенение выделяющегося горючего газа происходило, очевидно, в достаточно мягких условиях. По-видимому, здесь следует предположить наличие каталитического механизма. В случае водорода роль ката лнзатора могла бы играть, например, металлическая платина, тем или иным способом концентрировавшаяся в соответствующих органах дракона; подобные механизмы биологического концентрирования металлов известны C] и в настоящее время интенсивно изучаются. Очевидно, что клады, хранителями которых были драконы [13, с. 17], наряду с другими драгоценными металлами содержали платину, служившую источником катализатора, необходимого драконам для воспламенения изрыгаемых газов. Особый интерес представляет физиологическая функция огнедышания у драконов, поскольку, как будет показано ниже, ее раскрытие проливает новый свет на проблему происхождения и эволюции драконов. Литературные источники, неизменно связывающие огнедышание с передвижением драконов в пространстве, позволяют предположить, что существует связь между ог- недыщанием и способом их локомоции. Обращают на себя внимание также указания на характерные звуковые эффекты, совпадаю- Фнг. 2. Изображение дракона на соборе XI—XII ■■. ■ г. Мане (Францня( тис но времени с актами огнедышания. Иногда это «оглушительный, страшный... рев..., от которого стены дрожат» [II, с. 321]; иногда «отдаленный гул, который постепенно замирает» [II, с. 337], а иногда «зловещий визг, пронзительно-жестокий» [10, с. 326]. Нетрудно заметить, что все упомянутые эффекты представляют собой не что иное как шум, сопровождающий работу реактивного двигателя (это обстоятельство, естественно, не могло быть отмечено в работах, опубликованных ранее середины XX в.). Сопоставление имеющихся данных приводит, таким образом, к выводу, что для драконов был характерен реактивный способ локомоции с использованием тяги, создаваемой при сгорании эндогенного горючего газа. Орган огнедышания у драконов являл- % ся, по существу, своеобразным биологическим реактивным двигателем. 3. ДРАКОНЫ И ЭВОЛЮЦИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ — Л не могла ль, — заметил я, — природа Подобное чудовище создать? А К. ТОЛСТОЙ. «Дракон» Мы видим, что подлинные драконы разительно отличаются от всех известных нам позвоночных как своими морфологическими признаками (наличие шести конечностей), так и особенностями физиологии (огнедышание, реактивный способ локомоции). Это крайне затрудняет определение систематического положения дракойов среди животного мира Земли. Эта трудность может быть преодолена лишь одним пугем: достаточно предположить, что драконы имеют внеземное происхождение. Все вышесказанное делает такое предположение достаточно обоснованным. Отметим, что по меньшей мере для одного частного случая его справедливость была * наглядно показана Саймаком [8, с. 206]. По-видимому, драконы - результат био- 90
Фиг. 3. Голом дранона. Изображение влохн Сасанндоа [III—VII ев.) логической эволюции, проходившей по иному пути, чем на Земле, что и привело к появлению существенно отличных морфофн- люлогнческих особенностей. На Землю, где драконы появились не позднее юрского периода, они были доставлены, по-видимому, с помощью автоматических космических аппаратов в соответствии с теорией управляемой панспермии, развитой в работе Крика и Opre.ni [6], Косвенным указанием на обстоятельства появления драконов на Земле может служить отраженная и древних легендах спяль драконов с атмосферными возмущениями и другими небесными явлениями: смерчами, метеоритами, падающими звездами (sic!) и др., которые, очевидно, сопровождали прибытие космических аппаратов на Землю. Можно высказать ряд обоснованных гипотез о природных условиях планеты, где первоначально обитали драконы. На возможность подобной реконструкции по аномальным особенностям организмов, имеющих внеземное происхождение, указывают Крик и Оргел [6]. Возникновение и хоте эволюции реактпииого способа локомоцпп с использованием огнедышання могло быть целесообразно лишь в условиях кислородной атмосферы, и притом достаточно плотной — вероятно, гораздо более плотной, чем зем пая. Эта планета, очевидно, была также гораздо богаче тяжелыми металлами, которые могли служить катализатором огнедышання. Более разреженная земная атмосфера представляла собой среду, значительно менее подходящую для передвижения реактивным способом. Кроме того, на Земле драконы были поставлены в условия ощутимого дефицита металла — катализатора огнедышання. Эти факторы, очевидно, и обусловили весьма сильное давление отбора, которому, как указывает Мен [13. с. 17], драконы подвергались па Земле. Правда, они успешно выдержали конкуренцию с примитивными земными рептилиями того времени: по-видимому, массовое вымирание динозап Фиг. 4. Голоша дракока с нош гор од с кой миниатюры XII ■. ров в конце мелового периода, до сих пор не получившее удовлетворительного объяснения, было результатом вытеснения их драконами. Однако с развитием на Земле более высокоорганизованных форм жизни драконы сами, в свою очередь, были ими вытеснены. Единственной средой на Земле, где реактивный способ локомоцнн предоставлял определенное эволюционное преимущество, была гидросфера. Хорошо известно [4], что п Мировом океане до сих пор обитает обширная и весьма высокоразвитая группа организмов, пользующихся этим способом передвижения, а именно головоногие (спруты, кальмары и пр.). Им также свойственны значительные морфологические отличия о г других земных организмов необычное число конечностей (!), наличие множественных сердец, голубой пигмент крови и т. д» По-видимому, головоногие также имеют инопланетное происхождение их следует рассматривать как выродившихся и измельчавших потомков тон небольшой части драконов, которая была вытеснена с суши и адаптировалась к водному образу жизни. Изучение головоногих с зтон точки зрения, насколько нам известно, еще не проводилось и представляет первостепенный научный интерес. Д-р А. КОН ЛПТПРАТУРЛ 1 Акнмушкнн И. Тропою легенд. М.. 19Г>1. 2 Вагнер Г. К. Скульптура Суздальско Владимирском Р\си М.. 10C4. 3. Вернадский В. И. Очерки геохимии. М . I934 I Детская энциклопедия, изд. 3-е, т. I. М., 1973 "> Кнрхер А. Поаземпый мир. 1C78. Ь. Крнк Ф., Оргел Л. «Химия и жизнь», 1974. .NV 9 7 Пристли Дж. Б. 31 нюня. В сб : 31 нюни. М . |9Ь8 8. Саймак К- Заповедник гоблинов М . 1972 9 Стругацкий А., Стругацкий Б. Понедельник начинается в субботу. М., 19CG. И). Толстой А. К. Дракон. В кн • Толстой А К Избранное. М., 1919 11. Шварц Е. Дракон В кн.: Шварц I:. Избранное. М Л.. 19G2 12. Hogarth «Bull. Brit. Hrol. Soo, 7.[2|. 2—5. I97<). 13. May R. M. Ecology of Dragons. «Nature*. 20 1. 1C-17, i'J7C.
Из писем в редакцию Не пух, а пыльца В статье Б. Е. Симкина «Клен» A976, № 4, стр. 71 — 73) говорится: «И платаны, и тополя в период цветения засоряют воздух огромным количеством мягкого пуха; он забивает вентиляционные каналы, у многих вызывает аллергические заболевания — в медицине даже термин появился: «платановый насморк». Здесь автором допущена ошибка. Платаны и тополя дают пух не в период цветения, а в период плодоношения: благодаря пушинкам ветер разносит семена. А цветут эти деревья ранней весной, еще до того, как распускаются листья. В период цветения мужские особи дают пыльцу— она-то и является аллергеном, а не nyxf который может вызывать лишь механическое раздражение слизистой оболочки дыхательных путей (что тоже, правда, сопровождается насморком). Профессор А. В. ЕСЮТИН, Троицк Причем тут голография? В статье инженера Г. Б. Двойрина «Зрение: фотография или голография?» («Химия и жизнь», 1976, № 11) излагается гипотеза, по-новому объясняющая способность человека воспринимать трехмерными объекты, изображенные на плоскости. Автор предполагает, что информация об объемности плоского изображения дается нам объективно, причем формируется прямо в сетчатке каждого глаза. Действительно, рассматривая одним глазом плоскую картинку, мы, как правило, можем оценить перспективу и расстояния между предметами. Но это происходит лишь в том случае, если воспринимаемое чередование светлых и темных участков картины (или участков разного цвета) вызывает в нашей памяти какие-либо конкретные ассоциации. Если же таких ассоциаций нет, или же они расплывчаты (то есть многозначны), то мы грубо ошибаемся в оценке изображения. На этом основаны многочисленные зрительные иллюзии. Если обратиться к столь любимому автором гипотезы кино, то небезынтересно освежить в памяти мультфильм «Миллион в мешке». (То, что мультфильмы зачастую не отражают реальных ситуаций, в данном случае несущественно: речь идет о восприятии образа.) Один из персонажей этого фильма — художник, вооруженный волшебной кистью,— рисует на плоской стене дом. Начинает он с лестницы, и в первый момент зритель воспринимает ее именно как плоский рисунок (во всем остальном, впрочем, чуя перспективу). Но вот по волшебству лестница превращается в настоящую, на экране это проявляется только в том, что художник поднимается на нижнюю ступеньку— никаких иных изменений при этом не происходит. Тем не менее зритель тотчас же начинает воспринимать изображение нарисованного дома как «трехмерное». При чем тут голография? С точки зрения оптики совершенно безразлично — проецируем ли мы картинку на экран (то есть рассеивающую плоскость) с помощью проектора или же просто освещаем лампочкой картинку, нарисованную на этой плоскости красками. А что произойдет, если мы спроецируем изображение, как это предлагает в заключение автор гипотезы, на зеркальный экран? При этом мы никакого изображения не увидим, и в статье Двойрина это расценивается в качестве одного из важнейших подтверждений гипотезы. Однако плоское зеркало можно совершенно безболезненно исключить как пассивный элемент схемы и просто заглянуть в объектив кинопроектора. При этом мы, естественно, никакого изображения не увидим, но этот факт никакого отношения к голографии тоже не имеет, так как прекрасно объясняется хорошо известными законами геометрической оптики: просто при этом на сетчатке не возникнет никакого изображения. Голография, видимо, имеет все же отношение к зрению. Только на ее принципах основано не построение изображения, формируемого хрусталиком на сетчатке, а сам процесс восприятия зрительного образа, происходящий в головном мозгу. М. А. ЗУБКОВ, Ленинград 92
Короткие заметки Броня для яичной скорлупы Выражение «всмятку» стало фигуральным — наш опыт общения с куриными г яйцами тому причиной Всезнающая статистика подсчитала, что из каждых 100 яиц до нашего стола доходят лишь 80 — остальные разбиваются еще по дороге от курятника (птицефабрики) до кухни. И это несмотря ни довольно надежную тару для транспортировки яиц. Во многих странах идут поиски таких веществ, которые при введении в куриный корм повышали бы прочность скорлупы, но радикальное средство пока еще не найдено. И кроме того, скорлупа не может считаться надежной защитой содержимого яйца от заражения бактериями. По этой причине около 30% яиц, доходящих до нашего стола, по качеству весьма далеки от только что снесенных. Несложный прием, позволяющий в значительной степени решить обе проблемы, найден научными сотрудниками Ленинградского института советской торговли В. А. Герасимовой и Е. Н. Лазаревым. Поверх скорлупы создают защитную пленку из дв\х растворимых в воде полимеров — поливинилового спирта и натриевой соли карбоксп- метплцеллюлозы. Для этого яйца просто окунают в полимерный раствор, к котором} (для одновременной стерилизации поверхности скорлупы) добавлена сорбиповая кис- *t лота. Потом их просто сушат. «Бронированные» яйца сохраняются вдвое дольше обычных и, главное, меньше бьются в дороге. В. ВОЙТОВИЧ Земляника по вертикали Садовая земляника, она же в просторечье клубника, одним видом своим па грядке радует сердце каждого (или почти каждого) . Но почему, собственно, обязательно па грядке? В некоторых странах, в частности и Англии и Франции, землянику стали выращивать в теплицах, так сказать, по вертикали и полиэтиленовых «колоннах», подвешенных к потолку Цель ясна — как можно полнее использовать площадь теплиц. Плотность растении па квадратный метр возрастает примерно вдесятеро. А чем больше растении, тем больше ягод... Практически поступают так: полиэтиленовые рукава диаметром около 10 см заполняют носителем (например опилками) и подвешивают к трубам, по которым поступают вода и питательный раствор. В самом рукаве на расстоянии чуть больше 20 см проделывают отверстия и в эти отверстия помещают земляничную рассаду. По утверждению журнала «The Grower» A976, т. 85, № 20, 26), земляника прекрасно развивается — не хуже, чем на горизонтальной грядке. И в положенный срок плодоносит. Так, если высадить рассаду в начале июня, то первый урожаи можно снимать в середине июля. А потом, после перезимовки, - сначала в марте, потом в сентябре. Урожайность земляники, расположенной но вертикали, возрастает раз в пять и достигает 14 килограммов с кубического метра теплицы. Качество ягод, если верить журналу, весьма высоко. Будем надеяться, что нам с вамп доведется в этом убедиться. Кстати, выращивание земляники по вертикали выгодно не только потребителям: за ягодами, выросшими на «колоннах», не надо нагибаться, и можно собирать урожаи, не кланяясь, как повелось исстари, ягодам. Хорошо бы эта заметка нашла заинтересованных читателей... О. ЛЕОНИДОВ 93
Две стороны одной молекулы Все основные функции, свойственные живым существам в целом, зарождаются ми молекулярном уровне. В основе восприятия вкуса тоже лежат взаимодействия молекул; однако многие детали этого механизма еще не ясны. Дело в том. что существуют четыре основных вкусовых ощущения -- соленого, кислого, горького, сладкого. Но до сих пор точно неизвестно — существует ли для восприятия каждого вкуса специальный рецептор пли же каждый рецептор выполняет универсальные функции? Уже установлено, что ощущение сладости молекулам придают так называемые ct-гликольные группировки СН2ОН —СНХ)Н. Вместе с тем, несколько лет назад было замечено, что у некоторых углеводов сладкий вкус часто сочетается с горьким: одни из этих веществ чисто сладкие, другие - горько-сладкие, а третьи — чисто горькие Что это — случайность пли следствие того, что рецепторы этих двух вкусовых ощущении находятся в непосредственной близости друг от друга? Сотрудники Национального колледжа технологии пищи (Великобритания) Г. Г. Бёрч н А. Р. Мплваганаи исследовали восприятие людьми вкуса типичного горько- сладкого углевода метил-аО-маниопиранозида в сравнении с восприятием вкуса чисто сладкою вещества — сахарозы (обычного сахара) и чисто горького вещества — сульфата хншша. Опыты убедительно показали, что в случае, когда испытуемые пробовали сахарозу после того, как лизнули горький сульфат хинина, она казалась им такой же сладкой, как п обычно; сладость же горько-сладкого метнл-а-О-маннопнранозида существенно уменьшалась. II наоборот, когда испытуемые лизали сульфат хинина после того, как пробовали сахар, он вызывал у них обычную горечь, в то время как предварительная проба сладко-горького метнл-а-О-ман- попиранозида резко снижала последующее ощущение горечи от сульфата хинина. Это значит, что разные стороны молекулы ме- тил-а-О-маннопиранознда имеют разный »кус н действуют одновременно на разные участки одного и того же рецептора. Что ж, радость и горе тоже всегда познаются в сравнении... В. ХРАМОВ
За окном мелькают деревья... По хорошему шоссе с хорошей скоростью идет автомобиль. За рулем бдительный водитель. За окном деревья и кусты, выстроившиеся вдоль шоссе рядами, повторяя каждый его изгиб. И эта монотонность - ровная серая дорога, ровные похожие деревья мало-помалу притупляет внимание. Но те же деревья и кусты, именуемые в документах зелеными насаждениями, могут — если приложить к тому усилия — не утомлять водителя, а, напротив, активпзп ровать его внимание, причем не где попало, а именно в тех местах, где повышенное внимание особенно нужно. Сейчас шоссе озеленяют главным обра :юм для того, чтобы защитить дорожное полотно от снежных заносов, замаскировать неприглядный пейзаж, оградить жителей близлежащих сел к деревень от автомобильного yi ара. Специалисты Министерства автомобильных дорог УССР высказывают мнение: озеленение должно играть активную роль в деле безопасности движения («Автомобильные дороги», 1976, № 12). Зеленые посадки могут информировать водителя об изменяющейся ситуации. Дли этого надо варьировать посадки — расио лагать деревья то массивом, то группами, то поодиночке, изменять форму кроны, перемежать хвойные породы с лиственными Резкая смена «декорации» создаст требуемый акцепт, привлечет внимание шофери. Вот несколько примеров. Изгиб трассы можно подчеркнуть плотной посадкой деревьев с одной стороны дороги, причем другая сторона, где особо важен хороший об зор, остается вовсе без деревьев. У опасных поворотов хорошо бы сажать березы ночью они отлично видны п свете фар. У пересечений, перевалов и других опасных мест полезно расставлять акцепты: скажем, па фоне хвойных деревьев высаживать группу лиственных (или наоборот), а у нодьсиов к т\нпелям подрезать кроны деревьев так. чтобы создавалось зрительное ощущение сужения дороги. (-ловом, вариантов очень мною, особенно сели вспомнить, что в природе существуют кроны 14 форм, что н\ можно искусственно изменять, что ил деревьев можно составлять архитектурные композиции Конечно, для угого нужно объединить усилия специалистов по дорожному движению, архитекторе п дендрологии. Может быть, и в гном случае па стыке сгон, разных .шаппй возникнет нечто повое?
с-ч*»*..- Л. ЖУКОВУ, Алма-Ата: Чтобы серебро хорошо держалось на самодельном зеркале, стеклянную поверхность после тщательного обезжиривания надо промывать горячей хромовой смесью и активировать се слабым раствором дву- хлористого олова. Н. Г. ЛАСКИНУ, Чувашская АССР: Состав кирпичей из торфа — цемент A0—15%), свежегашеная известь A0— 15%), а остальное, естественно, торф. М. П. ШТЕЛЬМАН, Днепропетровск: Стиральный порошок «Лотос» разлагается в почве медленно, не советуем вам выливать моющий раствор на грядки и клумбы. В. О. ОЗОЛИНУ, Винница: Синтолюкс — польская алкид- ная эмаль, по которой можно красить любыми другими ал- кидными красками, как отечественными, так и импортными. М. П. СИМОНОВУ, не указавшему адреса: Терпентинное масло тот же скипидар. II. II. ПОТПЧУ, Николаевская обл.. Зименить в светочувствительной эмульсии этиловый спирт серным эфиром нельзя, да и вообще с эфиром лучше дела не иметь — очень уж он легко загорается. • A. II. ПТУШКО, Воркута: Бснзойнач кислота и ее нитриевая, соль разрешены в нашей стране как консерванты только для одного продукта, в большом количестве обычно не употребляемого, - для икры. А КУЗНЕЦОВОЙ. Ленинград: Если есть опасение, что растительное масло начинает прогоркать, масло надо слегка подогреть и подсолить, тогда и совсем слабый запах прогоркшего жира ощущается явственно. B. II ОРЛОВУ, гор. Орел: Когда шифр на консервной банке нанесен в три ряда (что допускается стандартом), то в верхнем ряду - индекс ведомства и но мер предприятия, в среднем - последняя цифра года, номер смены и дата, в нижнем — буквенный индекс месяца и ассортиментный номер продукта. Ь-ОП, гор. Львои: У некоторых людей от колец и полота 583 и пробы остаются на коже темные пятна, и о таком случае надо либо носить кольца более высокой пробы, либо вовсе не носить их. Д. ЧИРКОВУ, Азербайджанская ССР Риды вдвойне — и тому, что вы бросили курить, и тому, что сделали это по совету нашего журнала; стало быть, не зря мы старались. C. К НУ. Краснодарскип крап Если здороньс крепкое, а кофе - не слишком, то отчего же и не пить... Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандовг Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, В. Е. Жвирблис, М. М. Златковский (художественный редактор), A. Д. Иорданский, О. М. Либкин, B. С. Любаров (главный художник), Э. И. Михлин (зав. производством), Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), Г. М. Файбусович, B. К. Черникова Номер оформили художники: А. В. Астрин, Г. Ш. Басыров, Ю. А. Ващенко, Н. В. Маркова, Е. П. Суматохин, C. П. Тюнин АДРЕС РЕДАКЦИИ: М7333 Москва В-333, Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20. 135-52-29 Корректоры Н. А Горелова, Л. С Зенович Т 03362. Сдано в набор 22/1 1977 г. Подписано к печати 10/111 1977 г Бум. л. 3. Усл. печ. л. 8,4 Уч-изд. л. 10.9. Бумага 70Х 108' ib Тираж 300 000 экз. Цена 45 коп. Заказ 187 Чеховский полиграфический комбинат Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. г. Чехов Московской области ,С Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1977 г.
Почему весной бнвают веснушки? Если судить по названию веснушек у разных народов, то не только весной: например, по-немецки веснушки называются Sommer- sprossen — летние брызги А медицинское наименование — эфели- ды — в переводе с греческого означает просто солнечные нашлепки. Если же говорить более точно, время года вообще не имеет значения. У тех, у кого есть веснушки, они существуют постоянно. Есть мнение, что они передаются по наследству. Чаще бывают у блондинов (и, конечно, блондинок), особенно часто — у рыжеволосых. С точки зрения физиологии прелестные крапинки, которые почему-то повергают в панику модниц, представляют собой нарушение пигментного обмена: исследования показали, что это скопления темного красящего вещества меланина на границе глубокого и поверхностного слоев кожи (поэтому веснушки так трудно свести — нужно разрушить поверхностный слой). О меланине известно, что он образуется из бесцветного тирозина под влиянием ультрафиолетовых лучей. Таково, в частности, происхождение загара. Но загар покрывает кожу сплошь — это говорит о том, что тирозин распределен в ней равномерно. А веснушки — это островки тирозина, самовольно превратившегося в меланин. Именно самовольно: ведь они бывают и на закрытых частях тела. Так что ответить на вопрос, почему бывают веснушки, невозможно: не знаем. Но отчего же все-таки их становится больше весной? Оттого, что весеннее солнце особенно жгучее? Или оттого, что кожа в это время года особо чувствительна к ультрафиолетовым лучам? А может быть, просто потому, что весной мы чаще смотримся в зеркало?
Клетки делятся все лучше Прививка генов, ответственных за молочнокислое брожение, в хромосомы растения Cucumis sativus L. (огурец огородный Линнея) пять лет назад привлекла к себе дружное внимание -научной печати. «Химия н жизнь» и «Zeitrschrift fur Ruben- selektion» сообщили о проросших на грядках малосольных деликатесах тотчас же — в апреле 1972 года. «Известия Академии наук. Серия биологическая» с небольшим опозданием, — в сентябре. В дальнейшем, как сообщалось, возникла идея модифицировать наследственную программу растения на крепкий посол, обеспечивающий лучшую сохранность овощей в зимнее время. Ныне, преодолев ряд методических трудностей, авторы — привычным путем трансдукции через вирус — внедрили в геном огуречных семян оперой, ответственный за регуляцию синтеза Li-Na-зависимой AT Фазы. При этом кроме ожидаемого результата (резкого увеличения содержания в клетках NaCI) был получен результат побочный — изменение ми- тотического цикла клеток, при котором соотношение между интерфазой и собственно митозом существенно сдвинуто в сторону последнего. Вследствие изменения числа Хайфлнка каждая огуречная клетка претерпевает за положенное ей время 114 делений вместо обычных для этого вида тридцати восьми. В итоге линейные размеры соленого овоща увеличиваются втрое, а его объем и вес, как следует из несложных расчетов, в 25—30 раз. Важно подчеркнуть, что новые свойства намертво закрепляются в последующих поколениях н что речь идет о равномерном росте, никак не изменяющем вкусовых качеств. Издательство «Наука» Цена 45 коп. ^=^У Индекс 71050