Текст
                    ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
ДОМАШНЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
НОЯБРЬ 2025


ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ Научно-практический и образовательный интернет-журнал homelab.homelinuxserver.org /Journal Адрес редакции: homelab@gmx.us Статьи для журнала направ- лять, указывая в теме пись- ма «For journal». Журнал содержит материалы найденные в Интернет или написанные для Интернет. Журнал является полностью некоммерческим. Никакие го- норары авторам статей не выплачиваются и никакие оп- латы за рекламу не принима- ются. Явные рекламные объявления не принимаются, но скрытая реклама, содержащаяся в статьях, допускается и даже приветствуется. Редакция занимается только оформительской деятельно- стью и никакой ответствен- ности за содержание статей не несет. Статьи редактируются, но орфография статей является делом их авторов. При использовании материа- лов этого журнала, ссылка на него не является обяза- тельной , но желательной. Никакие претензии за не- вольный ущерб авторам, за- имствованных в Интернет статей и произведений, не принимаются. Произведенный ущерб считается компенсиро- ванным рекламой авторов и их произведений. По всем спорным вопросам следу- ет обращаться лично в соответ- ствующие учреждения провинции Свободное государство (ЮАР). При себе иметь, заверенные ме- стным нотариусом, копии всех необходимых документов на афри- каанс, в том числе, свидетель- ства о рождении, диплома об образовании, справки с места жительства, справки о здоровье и справки об авторских правах (в 2-х экземплярах). СОДЕРЖАНИЕ Ноябрь 2025 История Римская империя (окончание) Основы энзимологии Введение в количественную биологию Общая и сельскохозяйственная микробиология Мир хлора Опыты с жидким стеклом Некоторые методы органической химии Ликбез 155 242 300 Химичка 372 453 459 Генератор Колпитца Энкодер на базе HEDR и STM32 Разработка 1оТ устройства TIG сварка Водородные печи Герконовый переключатель Изготовление электровакуумных приборов Изготовление электровакуумных приборов Меднение железа Мифы современной химии Новый Ной Рассказы и повести Что умеет муравей? Шлирен-метод Электростатическая фильтрация воздуха Забавная Библия Электроника 472 481 497 Техника 579 615 625 Технологии 632 651 668 Мышление 674 Литпортал 766 840 Разное 890 896 901 Юмор 908 НА ОБЛОЖКЕ Рисунок к публикации «Мир хлора».
История РИМСКАЯ ИМПЕРИЯ Бадак А.Н. и др. ГЛАВА 3. ГОСУДАРСТВА АЗИИ И ЕВРОПЫ В I - III ВВ. Н.Э Средняя Азия в период расцвета Кушанского царства На рубеже новой эры в Средней Азии сформировалось государство кушанов. Во время его наибольшего расцвета в этом регионе достигли наивысшего развития рабовладельческие отношения. Кушанское царство было сформировано за счет объединения значительной части среднеазиатской территории, которая включала в I в. до н. э. ряд независимых государств — Хорезм, юэчжийские княжества на территории Бактрии, города- государства Ферганы и т. п. Так образовалась огромное Кушанское государство, которое, наращивая свое могущество, распространило в дальнейшем свою власть на Северную Индию и Восточный Туркестан (Синьцзян). Об истории племени кушанов сохранилось мало письменных источников. Само Ку- шанское царство, по-видимому, возникло путем завоевания появившихся на терри- тории Бактрин и Согдианы тохарских и сакских княжеств. Они были объединены под властью одного князя, который принадлежал к племени (или роду) кушанов. О первоначальном месторасположении Кушанского княжества ничего не известно. О самом образовании Кушанского царства рассказывается в «Истории Младшей дина- стии Хань». Данные из китайского источника были в последствии подтверждены современными учеными, которые смогли получить информацию, изучая найденные археологами монеты. Надписи на монетах первых кушанских царей сделаны греческими письменами. Это подтверждает то, что кушаны считали себя преемниками греко-бактрийских
царей и подражали им в чеканке монет. Так, благодаря монетам и китайским письменным источникам, стало известно имя основателя Кушанского государства Кудзулы Кадфиса или Кадфиса I (Киоцзюкю — в китайских источниках) . Он сумел подчинить своей власти Кабул, Пуду (китайское название Парапамисад) к югу от Гиндукуша и, возможно, даже Хорезм. Но Хорезм был слишком сильным государст- вом для того, чтобы безоговорочно подчиниться власти внешнего завоевателя, поэтому он, даже после объединения, сохранял некоторую самостоятельность — в нем продолжали править собственные цари, которые, судя по монетам, династиче- ски были связаны с кушанамн. Вообще Кушанское царство было малоцентрализован- ным. В некоторых покоренных областях тоже сохранялись местные цари, которые зависели лишь от верховного правителя. Кушанское царство. Преемником Кадфиса I был Кадфис II, который правил в середине I в. н. э. Он завоевал Индию до Бенареса. Так последние греко-индийские цари — потомки Эв- тидема и Эвкратида потеряли свои царства или признали себя подданными Кадфи- са, а вследствие того, что индо-парфянские князья к концу I в. н. э. сохрани- ли лишь остатки своих владений на Нижнем Инде, то к концу правления Кадфиса II Кушанское царство охватило территорию от Аральского моря до Ганга. Пока Кушанское царство претерпевало процесс своего образования, его центр оставался на территории Средней Азии, в Согдиане (в Кушании на Заравшане). Но уже при третьем кушанском царе Канишке политический центр государства оконча- тельно переместился в Индию. Этот царь расширил владения кушанов в Индии и провел несколько успешных войн с Парфянским царством. Но главным событием его правления была многолетняя война с Китаем, которая велась с переменным успе-
хом. В начале кушанское войско вторглось в Восточный Туркестан, но его разбил китайский наместник Западного Края Бань Чао, который сумел подчинить Китаю Фергану и Хорезм, он заставил Канишку признать верховную власть китайского императора, но, по-видимому, власть эта была лишь номинальной. После же смер- ти Бань Чао Китай стал терять одно за другим свои владения на Западе. Вслед- ствие этого Хорезм снова подчинился Канишке. Оказалась под властью кушанов и Фергана. Канишке удалось подговорить правителей городов-государств Восточного Туркестана и в 105 в. н. э. они включились в войну против Китая. Новый китай- ский наместник был осажден восставшими в своей резиденции. Война закончилась поражением китайских войск и главные города-государства Восточного Туркестана — Кашгар, Яркенд и Хатан — вошли в состав Кушанской державы. Лишь на крайнем востоке Туркестана, возле самой границы с Китаем, остался небольшой китайский гарнизон численно! стью в 300 человек. Кушанская монета с изображением императора Канишки I и Будды с надписью греческими буквами «БОДДО». В годы правления кушанского царя Канишке государство кушанов достигло наи- большего территориального расширения. О внутренней жизни Кушанского царства историки имеют весьма скудные сведе- ния. Бесспорным является лишь то, Что держава кушанов была одной из величай- ших империй в начале нашей эры, которая охватывала большое количество стран с самым различным общественным устройством. В нее входили и богатые торговые города, с развитыми рабовладельческими отношениями, плодородные земледельче- ские области, где на земле в основном трудились свободные общинники, сохра- нившие местами первобытнообщинное устройство, а также просторные степи, насе- ленные лишь немногочисленными племенами кочевников. Факт образования Кушан- ского государства способствовал развитию рабовладельческих отношений в Сред- ней Азии и Индии. Сами кушаны, которые до правления Кадфиса I были немного- численным кочевым племенем, встав во главе огромного государства, претерпели бурный рост и развитие. В годы существования Кушанской державы — единой среднеазиатской империи — земли, входившие в ее состав, превратились из примитивных княжеств в развитые государства. В эти годы была значительно расширена ирригационная сеть, что способствовало бурному росту сельского хозяйства. В Хорезме, Бактрии и Ферга- не следы наиболее крупных каналов относятся именно ко времени существования Кушанского царства. Успешные завоевательные войны давали большое количество дешевой рабочей силы — рабов. В это время активно строились новые города, особенно на территории Индии. Один из них — Каниспор, — до сих пор носит имя,
которое было дано ему в честь царя Канишки. В эти годы развивалась торговля, увеличивался денежный оборот. Если во время существования греко-бактрийского царства здесь была распространена в основном серебряная тетрадрахма, которая обеспечивала крупные обороты внешней торговли, то теперь ее заменили мелкие бронзовые монеты. Это говорит о широком проникновении денежных отношений в повседневную жизнь населения. Несмотря на широкое развитие рабовладельческих хозяйств, на территории Кушанского царства продолжали существовать огромные массы свободного крестьянства организованные в общины. Именно этот факт спо- собствовал тому, что в средние века здесь быстро сформировались феодальные отношения. Период существования Кушанской империи был временем наибольшего расцвета международной торговли в Средней Азии. По территории этого государства прохо- дили важнейшие трансазиатские торговые пути. Уже в конце II в. до н. э. здесь возник «великий шелковый путь», по которому шелк из Китая доставлялся на За- пад. Во II в. н. э. торговля между Римской империей и Китаем стала еще актив- нее, что положительно сказалось на экономическом росте Кушанского царства, так как и торговцы из восточных провинций Римской империи, и торговцы из Ки- тая стремились к тому, чтобы главный торговый путь, связывающий их, оставался надежным. Кроме «Великого шелкового пути» по территории Кушанского царства проходили торговые пути из Сирии, через Евфрат, в Месопотамию и дальше на Эк- батаны в Мидии; затем на Гекатомпил — древнюю столицу Парфии; на юго-восток от Каспийского моря, из Гекатомпила на Антиохию в Маргнане; из Антиохии на Бактры, а из Бактр, через Комедские горы, к «Каменной башне». От «Каменной башни» торговый путь вел в страну серов (так называли античные авторы китай- цев) . Кроме этого, по территории Кушанской державы проходил и другой торговый путь из Китая: через Кашгар на Фергану и Хорезм; далее в страну аланов и юж- ное при-Уралье. Был и еще один торговый путь из Китая через Кашгар в район Иссык-куля, где кочевало племя усуней. В Индию, которая частично входила в состав Кушанского царства, торговый путь вел через Бактры и Кабул. Через тер- риторию Царфянского царства Кушанская держава торговала с Римской империей, а через Хорезм и земли аланов кушаны имели связи с Восточной Европой. Основными товарами, которые шли из Китая, были шелк и нефрит, изделия из лака и кожи, железо и никель; из Индии — пряности, благовония, тонкие ткани; из Римской империи — стекло, а из районов Прикамья - меха. Из Кушанского цар- ства купцы вывозили стекло, драгоценные камни, украшения. Как и во всех ос- тальных государствах, основными товарами являлись предметы роскоши, за счет чего купцам удавалось наживать огромные состояния. Простые люди в основном вели мелкую торговлю между кочевниками и жителями оазисов, где процветало земледелие. Кочевники поставляли на рынок мясо, шерсть, кожу, а покупали про- дукты земледелия. Такое широкое развитие международной торговли способствовало укреплению тесных межгосударственных связей. Уже в 99 г. н. э. первое кушанское посоль- ство прибыло в Рим. Об этом свидетельствует и изображение кушанов, которые есть на колонне Траяна, установленной на римском форуме. Кушанские (античные авторы называли их бактрийскими) посольства бывали в Риме при императорах Ад- риане и Антонине Пие. Понятно, что ради получения больших прибылей кушанские купцы не допускали прямых торговых отношений между Римом и Китаем, в этом они конкурировали с парфянскими купцами, стремясь не допустить последних к прямой торговле с Ки- таем. Особенно активную торговлю с Китаем вели согдийцы. После того, как Вос- точный Туркестан подчинился кушанскому влиянию, согдийцы создали на своей территории, а также в Китае, многочисленные торговые колонии. Объединение множества народов и племен в одном государстве не могло не при-
вести к их культурному смешению. Последнее облегчалось еще и тем, что народы Средней Азии говорили на весьма похожих между собой иранских наречиях. Но это не значит, что их культуры были также похожи между собой. Создание централи- зованного государства привело к принятию официального общеимперского языка, что повлекло за собой развитие письменности. Языком международного общения на территории Средней Азии являлся арамейский, письменность, созданная на его основе, легла в основу иранской письменности, а также согдийской и хорезмий- ской (конец II — начало III вв. н. э.). Кроме этого, большое значение сохра- нял язык греческий, который даже использовался на монетах первых кушанских царей, о чем сообщалось выше. Чуть позже на основе греческого алфавита было создано особое кушанское письмо. Кроме этого, тесные связи с Индией привели к появлению на территории Кушанского царства индийских систем письма (письмо деванагари употреблялось наряду с кушанским письмом на монетах империи). Народы, входившие в состав Кушанской державы, имели не только различные культуры, но и различные религии. Это привело их к своеобразному синтезу, о чем можно судить по монетам. На территории Средней Азии в эти времена почита- лись самые разные божества: местные (Митра, Анахита, Сиявуш); зороастрийские (Ахурамазда) и греческие (Зевс, Гелиос, Селена). Постепенно приобрел распро- странение и индийский культ бога Шивы. Таким образом произошло синкретическое слияние образов божеств различных народностей, в результате чего видоизмени- лись и образы местных божеств. Например Анахита, которая почиталась в Иране и Средней Азии, слилась с греческой Афродитой. Вхождение обширных территорий Индии в состав Кушанского царства во время правления царя Канишки привело к активному распространению буддизма на терри- тории державы. Канишка перенес свою столицу из Согдианы в Пешавар (Пурушапу- ра). Самих кушан, которые проникли в Индию, постигла та же участь, что и эл- линов и македонян — они стали на сторону буддизма. Так как они являлись «вар- варами» и завоевателями, то места в вариах брахманской Индии им не было, по- этому неудивительно, что буддизм, который обращался ко всем людям не зависимо от их происхождения, нашел в кушанах своих приверженцев. Поначалу буддизм вы- рос из протеста широких масс индийского «плебса» против сословного неравно- правия и религии брахманов. Но к тому моменту как кушаны пришли в Индию, это была уже не религия угнетенных: слившись с древними культами, буддизм стал одной из мировых религий того времени, что и объясняет его широкое распро- странение на территории Кушанского царства. На монетах империи появились буд- дийские символы, так же как и на монетах греко-бактрийских царей, где изобра- жение Будды сопровождалось греческими надписями. Следует отметить, что именно этот синкретический (перемешанный с местными верованиями) буддизм получил позднее распространение в Тибете, Монголии, Китае и Японии. Кроме этого, тес- ные торговые связи с Индией и покровительство кушанов буддизму, привели к распространению этого культа в Средней Азии. Наибольшее влияние буддизм ока- зал на Бактрию, где по приказанию Канишки, в начале II века был построен буд- дийский храм в городе Бактры. Но, несмотря на широкое распространение, буд- дизм не смог укорениться в Средней Азии и, в отличие от Индии, затрагивал лишь местную аристократию. Ввиду вышеуказанных причин, буддизм оказал незна- чительное влияние на местные религии Средней Азии, где он так и не смог при- житься . Синкретизм религий отразился в искусстве периода существования кушанского царства. Сохранились его памятники в Средней Азии, Восточном Иране и в Север- ной Индии. Искусство, о котором идет речь, обычно называют гандхарским, пото- му что наибольшее число памятников дошло до нашего времени из области Гандха- ры в Северо-западной Индии, где находилась столица царя Канишки. Также его иногда называют греко-буддийским, поскольку оно сочетало в себе эллинистиче- ские формы с буддийский тематикой. Но все же правильней было бы назвать его
кушанским, так как это искусство выросло на основе слияния среднеазиатских, иранских, индийских и эллинистических форм и развилось в период существования Кушанской державы. В качестве основного элемента орнамента, который служил для оформления буд- дийской тематики, здесь использовались пышные коринфские капители, листья аканфа, а также реализм в изображении человеческих фигур, характерный для эл- линистического искусства. Синкретизм нашел свое отражение и в статуэтках Ана- хиты из Хорезма, которые изображали ее в виде греческой Афродиты, а также в изображениях Будды и бодисатв, выполненных в реалистической манере. Но, кроме этого, в искусстве Кушайской державы присутствовали и местные художественные традиции. Годы правления царя Канишки явились расцветом Кушанской империи, но уже при его преемнике она сократилась в размерах и за кушанами сохранились лишь Сред- няя Азия и часть Северной Индии. При последующих царях, начиная с Васудевы, стало расти индийское влияние на кушанов. Кушанские правители все больше и больше становились индийскими царями, что нашло отражение даже в именах, и со временем культура кушанов в Индии постепенно утратила свои среднеазиатские элементы. Это способствовало дальнейшему ослаблению связей между кушанскими царями и Средней Азией и привело к тому, что в III столетии начался активный распад огромной Кушанской империи. Рассмотрим теперь провинции, которые входили в состав Кушанской империи. На северо-западе ее находился Хорезм. Он попал в зависимость от кушанов, по- видимому , уже при Кадфисе I, но окончательно был включен в состав Кушанской державы во время правления Канишки. Наибольшее влияние этот факт оказал на жизнь деревни, в то время как города в основном сохранили свой прежний облик. Одним из важнейших памятников Хорезма, который относится к периоду сущест- вования Кушанского царства, является комплекс Аяз-кала. Здесь археологи от- крыли неукрепленные сельские поселения, представлявшие собой средоточие кре- стьянских усадеб. Каждая из них состояла из большого, обнесенного невысокой кирпичной стеной, двора. Внутри дворов, скорей всего, росли сады и находились огороды. Это свидетельствует о распаде патриархальной родовой общины на от- дельные патриархальные семьи и образование сельской общины. Так как поселения крестьян были неукрепленные, что характерно для сельской общины, то это дока- зывает, что не род, а семьи являлись главными составляющими поселений. Аяз-кала 1. В связи с распадом родовых общин появилась знать. Это доказывают исследова- ния комплекса Аяз-кала, где среди множества неукрепленных усадеб выделяются три. Они обладают значительно большими размерами и представляют собой мощные крепости. По-видимому, их владельцы могли господствовать над окрестным насе- лением . В то же время усилилась и роль государства. В предыдущие времена каждый го- род и каждое сельское поселение сами по себе оборонялись от кочевников. Те-
перь далеко в степи была построена сеть укреплений с постоянными гарнизонами. Включение Хорезма в Кушанскую державу меньше, чем в других областях, отра- зилось на его культуре. Правда, следы буддизма были найдены и здесь (миниа- тюрные изображения буддийских ступ), но в целом зороастризм оставался здесь господствующей религией. На искусстве иноземное влияние сказалось больше — на ряде предметов хорезмийскохю художественного ремесла найдены следы греко- буддийского влияния. На северо-востоке Кушанской империи находились земледельческие области Средней Азии — Чач и Фергана. Они также не претерпели в этот период своей ис- тории существенных изменений. Гораздо большее влияние кушанов отразилось в Согдиане, где на Афрасиабе (городище древнего Самарканда) найдено много предметов кушанского времени. Захоронения в кувшинах показывают, что преобладающей религией здесь стал зо- роастризм, но в то же время сохранили свое влияние и местные традиции, о чем свидетельствуют многочисленные культовые глиняные фигурки связанные с празд- ником Науруза (Нового года), ежегодно они разбивались и заменялись новыми. Все это показывает, что здесь, как и в Хорезме, индийское влияние было недол- гим. В Бактрии также сохранялось значительное различие между городами и сельски- ми поселениями. Уровень землеобрабатывающей техники оставался низким. В то же время, по данным археологических раскопок в Термезе, можно судить о высоком уровне городской жизни Бактрии во время существования Кушанского царства. По сравнению с вышеперечисленными провинциями, Бактрия оказалась намного сильней затронутой индийскими влияниями. Здесь был значительно распространен буддизм. Возможно, так произошло потому, что в этой области сильнее, чем в остальных провинциях, были развиты рабовладельческие отношения. Примерно в то же время, когда в Средней Азии создавалось Кушанское царство (начало I в. н. э.), гунны, воспользовавшись ослаблением империи Хань, захва- тили Восточный Туркестан. Но они обложили население оазисов Восточного Турке- стана такими непосильными налогами и повинностями, что в 34 г. н. э. правите- ли многих городов-государств сами попросились под протекторат Китая. Во второй половине I века между Китаем и гуннами шла ожесточенная борьба. В союзе с Китаем выступали племена сянь-би и кочевники тунгусского происхожде- ния. В 90 году гунны потерпели поражение в Хами. Это привело к тому, что зем- ли гуннов в районе Хами были заняты сянь-би, а сами гунны, которые продолжали здесь кочевать, частично приняли наименование сянь-би — вошли в состав сянь- бинского племенного союза, частично они откочевали на запад, к озеру Балхаш. С этого времени началась ассимиляция гуннов другими центрально-азиатскими племенами. Сами же гунны стали все прочнее подчинять своей власти кочевавших в районе Балхаша усуней. Поражение гуннов в войне с Китаем привело к тому, что они стали все дальше и дальше продвигаться на запад. Центр гуннских владений переместился на тер- риторию Казахстана. Во II веке, в период наибольшего расцвета Кушанской импе- рии, гунны продолжали вести борьбу с Китаем за земли Восточного Туркестана, которые не вошли в империю Канишки. В зависимости от гуннов находилось боль- шинство кочевых племен Средней Азии. Кроме того, это воинствующее племя дела- ло постоянные набеги на оседлую Согдиану, которые участились в период упадка Кушанской империи. Парфия в борьбе с Римом Не раз упоминавшееся Парфянское царство, которое граничило с Римской импе-
рией, наибольшего своего расцвета достигло во второй половине I века до н. з., во время царствования Орода II, который принадлежал к династии Аркашидов. В это время столица царства постепенно переносилась все ближе на запад. Пер- воначально столицей Парфии стали Экбатаны, а затем, с середины I в. и. э. — Ктесифон, — город, который возник недалеко от важнейшего эллинистического, торгово-ремесленного центра — Селевкии на Тигре. С этого времени Парфия стала вмешиваться во все события, которые происходили в Восточном Средиземноморье, и оказывать влияние на мировую политику. Таким образом Парфянское царство превратилось в самого опасного соперника Римской империи. Продолжительные гражданские войны, которыми была охвачена Римская империя в I веке до н. э. , ослабили Рим, но в то же самое время укрепили Парфянское царство. Так Помпеи, который потерпел поражение при Фареале в 48 году до н. э., вел переговоры с Ородом о военной помощи и даже хотел найти у него убежи- ще . Возможно, в это же самое время осложнилась обстановка на востоке Парфян- ской империи, потому что Ород не воспользовался удобным случаем и не предпри- нял вторжения в Римскую империю. В то же время сам Гай Юлий Цезарь постоянно мечтал о военном походе в Парфянское царство. Но все же парфяне вмешивались во внутренние дела Римской империи, пытаясь оказать на нее свое влияние. Так парфянские войска участвовали на стороне республиканцев в битве при Филиппах. Когда же, после убийства Цезаря на Востоке появился Марк Антоний, который считал себя наследником Цезаря и исполнителем его неосуществленных планов, римско-парфянские отношения резко ухудшились. Чтобы предупредить неминуемое вторжение римских войск под началом Марка Антония, парфянский царевич Пакор, желая опередить соперника, сам вторгся в Сирию совместно с перешедшим на сто- рону парфян республиканцем Квинтом Лабиеном. Войска наместника Сирии Децидия Сакса были разбиты, а сам он погиб. Армия же Лабиена, наоборот, укрепилась за счет перешедших на ее сторону мелких римских гарнизонов, которые служили не- когда Бруту и Кассию. Он двинулся в Малую Азию и захватил ее почти полностью. Здесь Квинт Лабиен, уверенный в своих силах, принял титул парфянского импера- тора. В то же время Пакор захватил Сирию и все финикийские города, кроме Тира. По мере приближения парфянских войск началось антиримское восстание в Палестине. Это привело к тому, что Сирия, Цалестина и почти вся Малая Азия оказались в руках парфян (40 г. до н. э.). Ситуация для римлян складывалась неблагоприятная — пошатнулось их владыче- ство в Восточном Средиземноморье. Но успехи парфян были не прочными. Само Парфянское царство, которое было неустойчивым объединением полусамостоятель- ных областей с различным уровнем общественного и экономического развития, не сумело создать в завоеванных областях надежной администрации, а также не смогло связать их прочными экономическими и политическими связями с остальны- ми областями империи. Таким образом, Рим, несмотря на то, что он был сильно ослаблен внутренними распрями, оказался намного сильнее Парфии. Уже в 39 — 38 гг. до н.э. полководец Антония, Вентидий Басе, нанес парфянам несколько со- крушительных ударов. В 38 г. до н. э. в битве при Гиндаре погиб сам царевич Пакор, который был руководителем парфян в их походе на римские владения. Вскоре граница между Парфией и Римом на Евфрате была восстановлена. В следую- щем году трон занял Фраат IV (37 - 2 гг. до н. э.), сын Орода II. Воодушевленный успехом Винтидия Басса, Антоний в 36 г. до н. э. начал войну против Парфянского царства. Пытаясь расколоть государство изнутри, он стре- мился найти сторонников среди парфянской знати. Антоний располагал огромной армией, в которой, по свидетельству античных авторов, насчитывалось от 13 до 18 легионов, не включая кавалерии и вспомогательных войск. На этот раз римляне решили пойти в обход и вторглись в Мидию Антропатену из
Армении. Однако им не удалось организовать осаду столицы Антропатены Фрааспы, что вынудило снять осаду и отступить. Стремясь не повторять ошибок Красса, Антоний решил идти не открытыми степями, а горными районами Армении, но он не учел тяжелых климатических условий, голода и болезней, от которых сильно по- страдала его армия. Кроме этого, в горах на него осуществлялись постоянные набеги небольших отрядов противника. К тому же защитники Фрааспы ожесточенно оборонялись. Несмотря на отступление, Антоний не отказался от своих планов вторжения в Парфию. Он захватил царя Армении Артавазда и отправил его в Египет, но пар- фянский царь Фраат, объединившись с войсками сына Артавазда, Арташеса (Артак- сия) оказал римлянам ожесточенное сопротивление. Это привело к тому, что и вторая попытка нападения на Парфянское царство оказалась неудачной. В это время в самом Риме разгорелась борьба между Антонием и Октавианом, что поло- жило конец завоевательным планам Марка Антония. Октавиан, который в скором времени стал единоличным правителем Римской дер- жавы, старался вести в отношении Парфии весьма осторожную политику. Ему была необходима передышка в борьбе за восточные владения, для того чтобы укрепить границы уже существующих провинций, Поэтому он, о чем говорилось выше, потре- бовал лишь возвращения знамен и пленных, захваченных у Красса в 20 г. до н. э. Подобное примирение было символическим, но в Риме ему придавалось большое значение, о чем свидетельствуют надписи на многочисленных монетах, выбитые в честь этого события. Большое отражение оно получило и в литературе того вре- мени. В I веке до н. э. началось постепенное ослабление Парфии, которое сопровож- далось неудачами в борьбе с Римом. Оказывало на это влияние и активное вмеша- тельство Рима во внутренние дела государства. Кроме того, на востоке Парфии стала укрепляться новая империя — Кушанское царство. Под нажимом местного населения и кочевников к середине I века до н. э. в Восточном Иране, Средней Азии и Северо-западной Индии были окончательно унич- тожены греко-македонские династии. В то же время в восточных областях Ирана сложилось полусамостоятельное княжество, правители которого носили парфянские имена. Также на этих землях существовали сакские княжества. С каждым годом на Востоке возрастал протест против эллинистического влияния, с каждым годом здесь стали усиливаться местные элементы. Подобные явления отмечались и в Парфянском царстве в I — II вв. н. э. Тут происходила постепенная «варвариза- ция» греческих надписей на монетах, имели место попытки кодификации священных книг и внедрения религии зороастризма. В это же время начался постепенный распад Парфянской империи, которая даже в период своего наивысшего расцвета и могущества, не была единой и монолитной. Формально во время правления Октавиана Августа отношения Парфии с Римом ос- тавались мирными, но Рим не переставал проводить активную политику вмешатель- ства во внутренние дела восточных государств, чтобы укрепить там свое влия- ние. Об этом может свидетельствовать то, что царь Фраат IV послал четырех сыно- вей с семьями в Рим, а также его бракосочетание с римской рабыней Мусой, ко- торую ему подарил Октавиан Август. Несмотря на то, что Август стремился к войне против Парфии, о чем сообщают некоторые римские авторы, войны не было много лет. Вонон, который являлся римским ставленником на троне Парфянского царства, был вскоре свергнут мест- ной знатью, и власть захватил Артабан III, связанный с антиэллинистической и антиримской оппозицией. Артабан III (около 12 — 38 гг. и. э.) пытался усилить центральную власть Парфянского царства, но это ему сделать не удалось, так как он встретил зна- чительные трудности. Распад Парфянского царства становился все более замет-
ным. В то же время новое столкновение с Римом из-за Армении повлекло за собой то, что Артабан был вынужден ввязаться в сложную борьбу в Закавказье. В самой Парфии римляне выставили против Артабана сначала одного, а потом и второго претендента из числа парфянских царевичей, которые жили до этого в Риме. По- ложение осложнилось и большим восстанием, которое вспыхнуло в главном эллини- стическом центре Месопотамии — Селевкии на Тигре. Восставшие, как и жители других эллинистических полисов Месопотамии, поддержали римского ставленника Тиридата III. Артабан III, который опирался на восточные области, на саков и даков, сумел вытеснить Тиридата из Месопотамии, но Селевкия продолжала сопротивляться. Го- род держался целых семь лет (35 — 42 гг. н. э.) сохраняя независимость и от- казываясь чеканить царские монеты. Рим продолжал сохранять свое влияние в Армении и Месопотамии. Не имея сил начать большую войну против парфян, римляне стремились поддерживать внутри царства сторонников своей политики. Римляне рассчитывали на жителей эллини- стических городов Ближнего Востока и на представителей местной знати, которая стремилась к самостоятельности. Кроме этого, они всячески разжигали недоволь- ство народов Закавказья, в первую очередь иберов, которые опасались могущест- ва парфян. Но все-таки Артабану III удалось достичь некоторой стабилизации внутри страны. Только после его смерти внутри Парфии вновь начались распри между претендентами на престол. В 51 г. власть в Парфии вновь захватили правители из династии Аршакидов, к которым принадлежал Артабан III. В годы правления Вологеса I (римляне называ- ли его Валарш; 51 — около 80 гг. н. э.) произошли крупные события в истории Передней Азии. Вновь разгорелась борьба между Парфией и Римом. Как и раньше, она началась с политической борьбы в Армении, но в 54 году император Нерон послал на восток полководца Домиция Корбулона, который должен был начать ак- тивные военные действия против царства. Он сумел к 60 году восстановить влия- ние Рима в Армении, изгнав парфянского ставленника Тиридата, который принад- лежал к дому Аршакидов. Но открытая ненависть, которую проявляли армяне к римлянам, а также успешные действия парфян, привели к тому, что Корбулон вы- нужден был начать переговоры о перемирии. В Рим было послано два посольства царя Вологеса, но они не достигли желае- мых результатов. И тогда в 63 году было принято компромиссное решение, со- гласно которому Тиридат сохранял за собой армянский престол, но должен был получить корону в Риме из рук императора. Как уже говорилось, Нерон пытался обставить это событие как победу римского оружия и политики, но все понимали, что это является успехом Парфии, которая сохранила свое влияние в Армении, посадив на армянский престол представителя своей династии. После этого в отношениях между Парфией и Римом вновь наступил относительно мирный период. Вологес I поддержал Веспасиана в борьбе за императорскую власть и даже предлагал ему отряд конницы. После того как полководец Тит су- мел разгромить восставших в Иудее, он поздравил его с победой. Когда же в 72 — 74 гг. в Закавказье и Мидию Антропатену вторглись аланы, занимавшие до это- го обширные степи между Азовским и Каспийским морями, Вологес обратился к Веспасиану с просьбой о помощи. Римский император в помощи отказал, но принял меры по укреплению обороны находившейся под римским влиянием Иберии. Хотя между Римом и Парфией еще долго сохранялись мирные отношения, это не значило, что на Ближнем Востоке восстановлен мир. Император Рима и правители Парфянского царства внимательно следили за действиями друг друга. Об этом, например, свидетельствует тот факт, что в 80 году Артабан IV и Пакор II, ко- торые сами боролись за власть в Парфии, поддерживали самозванцев, выдававших себя за императора Нерона.
Начиная с конца I века н. э. , внутренняя жизнь Парфянского царства была подвержена постоянным распрям и раздорам. Это вело к распаду Парфянской импе- рии, и остановить процесс уже ничто не могло. Римляне воспользовались ослаб- лением Парфии и император Траян в 114 — 116 гг. вел широкомасштабные военные действия против парфян. Ему удалось одержать значительные победы. Наконец бы- ла покорена Армения и превращена в провинцию Рима. В 116 г. были созданы но- вые провинции — Месопотамия и Ассирия. Траяну, кроме того, удалось захватить Вавилонию, он взял Ктесифон и вышел к Персидскому заливу. Здесь римляне по- строили флот и сделали попытку отправиться дальше по морю. Но как только вой- ска отправились на кораблях на юг, во всех завоеванных провинциях тут же вспыхнули восстания. Вернувшись назад, римляне пытались их подавить, но после затяжной малоуспешной войны в Месопотамии, император Траян вынужден был воз- вратиться в Рим. По дороге он умер (август 117 г. н. э.). Война Траяна на Востоке весьма показательна — она говорило том, что распад Парфянского царства к этому времени зашел уже далеко. Ведь парфяне упорно удерживали в течение двух веков границу с Римской империей по Евфрату, а так- же успешно боролись за Армению и не раз угрожали владычеству римлян в Сирии. На этот же раз парфяне не смогли защитить важнейшие для себя области Закавка- зья и Междуречья. Но в тоже время и римляне, достигнув больших успехов, так и не смогли удержать завоеванные земли, и уже при следующем императоре — Адриа- не — вынуждены были отказаться от новых провинций. После этих событий в Пар- фии правили императоры Вологес II (105 — 147 гг. н. э.) и Вологес III (148 — 192 гг. н. э.). Судя по продолжительности правления каждого из них, можно по- нять , что в эти годы в Парфянском царстве наступил период относительного ус- покоения и стабилизации. В годы правления Вологеса III, в 60-х годах II века вспыхнула новая война между Римом и Парфией. В 161 году Вологес III перешел Евфрат и вторгся в Си- рию. Уже многие десятки лет парфянские войска не проникали вглубь этой рим- ской провинции. Несмотря на то, что римляне уже много лет правили этими зем- лями, население Сирии, не чувствуя родства с населением Римской империи, не могло примириться с господством Рима, а поэтому как только войска парфян вторглись в Сирию, там возникла угроза всеобщего восстания против римлян. По- ложение было очень серьезным. В Сирию послали Луция Вера — соправителя Луция Вера и римского полководца Авидия Кассия, который впоследствии стал наместни- ком Сирии. И снова события развернулись так же как при императоре Траяне: римляне достигли больших успехов, они вернули Армению, которую незадолго до этого захватили парфяне, одержали не только крупных побед в Месопотамии, од- ной из которых было взятие крупного опорного пункта парфян — Дура-Эвропос. После этого римляне проникли в Вавилонию и снова захватили Селевкию и Ктеси- фон (164 — 165 гг.) . Но римляне так и не смогли добиться решающей победы, у них не хватило сил, чтобы удержать захваченные обширные территории. Этому способствовала сильная эпидемия чумы, которая вспыхнула в римских войсках. Захваченные области были разорены. Парфяне понесли большой урон, но оконча- тельной победы не добился ни один из противников. Следует отметить, что столь разрушительными и безрезультатными были еще три войны римлян с парфянами: при императоре Септимии Севере и при императорах Каракалле и Макрине. Парфия была ослаблена изнурительными войнами и внутренними распрями. Страна переживала жестокий экономический кризис. Рабовладельческий строй пришел в упадок, и здесь постепенно стали переводить рабов на землю, что, с другой стороны, приводило к закабалению свободных крестьян-общинников. Результат по- добных экономических процессов был таков: парфянское царство пришло в полный упадок, который выразился в бессилии центральной власти и возникновении на территории государства Аршакидов почти самостоятельных варварских княжеств. В начале III века шла ожесточенная борьба между двумя представителями дома Ар-
шакидов: Вологесом V и Артабаном V. Последний искал поддержку в Мидии, тогда как Вологес укрепился в Месопотамии. Этим не преминули воспользоваться внеш- ние враги государства. В 20-х годах III века оно было уничтожено под ударами объединившихся вокруг династий Сасанидов, происходивших из Персиды (первона- чальное ядро государства Ахеменидов), новых сил. Таким образом приход к власти новой династии — Сасанидов — был не просто династическим переворотом, а привел к глубоким внутренним изменениям в самом государстве: Еще в годы правления Артабана III в Парфии началась антиэллинистическая ре- акция в области культуры. При Вологесе I греческие надписи на монетах стали еще чаще заменяться арамейскими. Постепенно начали возрождаться местные на- именования городов. Это видно из китайской транскрипции географических назва- ний, которые относятся к Парфянскому царству. Так Александрия Арахосия, кото- рая была расположена на территории индо-парфянского царства, в китайских ис- точниках именуется Пачите (от Панджвей — местное наименование, существовавшее еще до арабского завоевания). Антиохия Маргиана в китайских источниках имену- ется Мулу (Моуру, Мерв — ныне Мары) . Также при Вологесе I была проведена реформа зороастризма. Были собраны зо- роастрийские тексты и создана одна из древнейших редакций «Авесты». Таким об- разом Парфия стала твердыней зороастризма, хотя превращение этой религии в религию государственную произошло лишь в годы правления династий Сасанидов. Буддизм в Парфии был распространен слабо. Письменность в эти годы представ- ляла собой так называемую пехлевийскую письменность, в которой арамейские письмена, а также отдельные слова — гетерограммы использовались для передачи ирано-язычного текста. До нашего времени дошло немало деловых документов, ко- торые составлялись с помощью этой письменности. Развивалась и парфянская ли- тература. В годы правления Сасанидов были созданы литературные произведения, которые восходят к парфянским прототипам. Парфянский эпос оказал влияние на известную поэму Фердоуси «Шах-наме», написанную в конце X века. Существовали и многочисленные парфянские хроники, которые послужили источниками для позд- них историографии. Парфяне оставили большое наследие в области искусства, особенно скульптуры, торевтики и архитектуры. Так как правители династии сасанидов, захватив Парфию, стремились уничто- жить следы правления парфянских царей и, вообще, следы былого парфянского владычества на этих территориях, то многие памятники парфянской культуры были уничтожены. Впоследствии это привело к тому, что роль Парфии в истории куль- туры недооценивалась и лишь раскопки археологов показали, насколько важным был парфянский период в истории Ирана, Месопотамии и юго-западных областей Средней Азии. Парфянская культура оказала влияние на культуру сасанидского Ирана, Армении и Средней Азии, кроме того, историки склоняются к мнению, что парфяне были одной из основных этнический групп, участвовавших в этногенезе туркменского народа. После того как римское войско уступило парфянам при Каррах, Армения вновь стала независимой. Но эта независимость, начиная со второй половины I в. до н. э., была неустойчивой. В 30-х годах до н. э. Армения вновь попала в зави- симость от Рима. Марк Антоний, после своих неудачных действий против парфян, предпринял карательную экспедицию в Армению, практически опустошив страну. Но пока триумвиры вели между собой борьбу за власть в Риме, Армения вновь стала независимой. Октавиан, который победил Марка Антония, не решился немед- ленно начать войну с Парфией и Арменией, а поэтому вынужден был признать су- ществующее положение. Но уже к концу 20-х годов I в. до н.э. положение Октавиана Августа стало настолько крепким, что он перешел к активной политике на Востоке. В это время римское войско вновь вступило в Армению.
Тут же подняла восстание проримская группировка армянской знати, но, тем не менее, заняв Армению, римляне так и не решились превратить ее в свою провин- цию. На армянский престол был возведен Тигран III (20 — 6 гг. до н. э.) — один из сыновей Артаваза II. Он был воспитан в Риме и римское правительство надеялось, что он будет проводником их влияния в Армении. Так Армения превра- тилась в зависимое от Римской империи царство. Армянская государственность сохранилась, римляне не вмешивались во внутреннее управление страной, но внешняя политика Армении всецело подчинялась интересам Рима. Это привело к тому, что в конце I века до н. э. Армения уже мало напоминала великую держа- ву, которой она была в годы правления Тиграна II. Армянские цари либо напря- мую назначались из Рима, либо выдвигались группировками знати. Это привело к тому, что на рубеже новой эры династия Арташесидов прекратила свое существо- вание . По-видимому, во второй половине I века до н. э. — первой половине I века н. э. Армения подвергалась значительным общественным сдвигам. Постоянные войны и поражения, внутренние междоусобные распри привели к тому, что значение цар- ской власти было утрачено и, соответственно возросло могущество знати. Начала сокращаться царская земля, которая была одной из важнейших опор деспотической власти Тиграна. Она дробилась между представителями царского дома, которые с каждым годом множились. Могущество знати, которая сама имела крупные земель- ные владения, в связи с этим стало постепенно возрастать. Наиболее крупные из представителей знати (в античной литературе их именуют мегистанами) возводили на скалах неприступные замки, которые приходилось осаждать римским войскам в периоды войн. Как и в Парфии, на земле в эти годы в Армении трудились в основном рабы и закабаленные крестьяне-общинники. Это было следствием того, что в соседнем Иране, общественный строй которого в это время напоминал общественный строй Армении, сложилась практика частного освобождения — на 1/10 или 1/4, рабов, которые «сидели» на земле. Выражалось это в том, что рабам оставлялась соот- ветствующая доля урожая с обрабатываемого ими участка. Таких рабов называли аншахриками. Сходные процессы происходили и в Армении, только подобных рабов здесь называли немного иначе — анашхархики. В это же время ухудшилось положе- ние свободных производителей, которые были постепенно разорены долгами и впа- ли в зависимость, мало чем отличающуюся от зависимости рабов. Это привело к постепенному стиранию некогда резкой границы между свободным общинником и ра- бами. В Армении и в других странах Передней Азии этот процесс происходил бы- стрее, чем в Италии, так как рабы в Армении «сидели» на земле и здесь сущест- вовало не согнанное с земли крестьянство. В то же время в Армении не были полностью изжиты первобытнообщинные отноше- ния и в стране продолжали жить полукочевые племена (например, марды). Само внешнее положение Армении благоприятствовало усилению значения знати. Формально армянский царь считался «другом и союзником римского народа», а фактически Армения находилась в полной зависимости от Рима. Это выражалось в том, что на территории Армении на протяжении первой половины I века н. э. не- однократно стояли римские легионы. Что и неудивительно, так как Армения имела для Рима, в первую очередь, не экономическое, а стратегическое значение — по- теря Армении ставила под угрозу восточную границу Римской империи. Но, тем не менее, Рим был не единственным государством, которое претендова- ло на влияние в Армении. С конца I века до н. э. с римлянами в этом стала ак- тивно соперничать Парфия. И если в годы правления Тиграна II парфянский царь был вынужден отказаться в пользу царя Армении от титула «царя царей», то те- перь положение изменилось. Правители Парфии стали вмешиваться во внутренние дела Армении и поддерживать тех или иных царей, стремясь превратить Армению в одну из зависимых областей Парфянского государства.
Знать Южной Армении, которая была значительно более развита экономически и сильнее затронута влиянием эллинизма, тяготела к Риму, но проримская группи- ровка представляла собой меньшинство в масштабах страны. Большая часть армян- ской знати, особенно центральных и северных ее областей, ориентировалась на Парфию. Это было результатом сходства общественного строя Армении и Парфии, а также относительно слабой государственной власти и централизации в Парфии, по сравнению с Римом. Кроме этого, и в Парфии и в Армении были распространены смешанные браки среди знати, а также эти два государства чувствовали культур- ную общность. Все это вместе взятое делало пропарфянские настроения в Армении особенно сильными. Средоточием проримской группировки был Тигранакерт, а пропарфянская знать опиралась на Арташат. Этот аспект оказывал большое влияние на выбор столицы государства тем или иным царем. После того как династия Арташесидов прекратила свое существование, все без исключения цари в Армении были иноземцами, которые зависели от той или другой группировки знати. История Армении в первой половине I в. н. э. представляет собой беспрерывную цепь смут и заговоров смен царей и узурпации, внутренних междоусобиц и иноземных нашествий. В 52 — 53 гг. в Армении с помощью Парфии царем стал Тиридат, который был представителем парфянского царского дома Аршакидов. Ему пришлось выдержать тяжелую борьбу с Римом. В 50 — 60-е годы I в. н.э. произошло наиболее крупное столкновение Парфии и Рима в борьбе за Армению, в 54 г. умер император Клав- дий и императором стал Нерон. В Софену, которая находилась в сфере римского господства, был назначен особый царь, а на армянском престоле тоже был поса- жен римский ставленник. Однако последний не удержался на троне. Против Рима выступила Парфия и последовавшая продолжительная борьба, как уже известно, закончилась компромиссом: Рим признал Тиридата царем Армении, но тот должен был признать себя формально зависимым от Рима. В 66 г. Тиридат прибыл в Рим и был торжественно коронован императором Нероном. Это привело к тому, что с 66 г. Армения находилась в двойной зависимости — от Рима и от Парфии. При этом зависимость от Рима была чисто формальной, а от Парфии - ощутимой. Если по отношению к Риму армянский царь считался «другом и союзником римского народа», то в Парфянской империи Армения представляла из себя одно из полусамостоятельных государств, которые управлялись представите- лями дома Аршакидов, следует отметить, что в иерархии государства она стояла на втором или на третьем месте. Практически парфянский царь назначал того или иного Аршакида царем Армении, а Рим был вынужден лишь утвердить эту кандида- туру. Что в Армении происходило после 66 года, во время царствования Тиридата I, известно историкам очень мало. Сохранились сведения, что он перенес столи- цу из проримского Тигранакерта в пропарфянский Арташат. Город был восстанов- лен с помощью посланных императором Нероном ремесленников, по этому поводу его переименовали в Неронию, но название это просуществовало недолго. В начале 70-х годов I века аланы совершили грандиозный набег на Армению. Борьба Тиридата I с аланами нашла отражение в армянском эпосе, отрывки кото- рого сохранились у Мовсеса Харенаци. В годы правления Тиридата I Армения делилась на 120 префектур (стратегий), под которыми подразумевались армянские гавары (округа). Правители этих окру- гов назначались из числа армянской знати (мегистанов, нобилей — в античных источниках, или нахараров от парфянского нахвадар — в армянских). Преемники Тиридата в истории Армении известны еще хуже. По-видимому, его преемником был Санатрук, который правил в конце I — начале II вв. н. э. Вско- ре после смерти Санатрука произошло очередное столкновение между Римом и Пар- фией. В 114 году начался парфянский поход Траяна. Римские войска вступили в Армению, и в том же 114 году она была обращена в римскую провинцию. По образ-
цу многих других восточных провинций Римской империи здесь было создано мест- ное объединение городов (койнон). Однако, как уже сообщалось, Армения была римской провинцией недолго. Войска Траяна в 115 — 116 годах продвинулись да- леко в глубь Парфии. Но успехи их оказались непрочными: в тылу римских войск начались повсеместно восстания, кроме того, не только в завоеванных областях, но в старых римских провинциях — вплоть до Кипра и Киренаики, восстала также и Армения. Это привело к тому, что война Траяном по существу была проиграна. Его же преемник Адриан вывел римские гарнизоны из завоеванных областей и вер- нулся к традиционной политике на Востоке, которая основывалась на договоре 63 года. Но в 60-х годах II века н. э., произошел новый конфликт между Римом и Парфией. Войну эту римляне выиграли (в античных источниках — парфянская война Луция Вера). В результате этой победы на армянском престоле утвердился став- ленник Рима Сохем. В связи с тем, что Парфянская империя с каждым годом ослабевала, Армения во второй половине II века стала почти независимой. Этому способствовало и рас- ширение римских владений в Месопотамии, а также завоевание римлянами Адиабе- ны, которая в результате побед императора Септимия Севера была превращена в провинцию Ассирию. Таким образом территориально была отделена аршакидская Ар- мения от аршакидской Парфии. Но это уже было и не нужно, так как сами армян- ские цари, которым Рим не угрожал в такой степени, как раньше, стремились из- бавиться от контроля парфянских Аршакидов. Армянскому царю Валаршу II удалось добиться важного успеха во взаимоотношениях с Римом: из Армении были выведены стоявшие здесь римские легионы и вместо этого армянская конница, которая со- стояла из представителей местной знати, должна была участвовать в римских по- ходах, получая субсидии от императора. Положение изменилось лишь при римском императоре Каракалле, который обратил в провинцию зависимое царство Осроену, и то же самое хотел сделать с Армени- ей. Он обманом захватил Валарша II со всей его семьей, заключил в оковы и от- правил в Рим. В стране, в связи с этим, поднялось восстание, которое возгла- вил сын Валарша, Тиридат II. В это время Каракалла выступил в поход против Парфии, где был убит одним из своих воинов. Преемник Каракаллы, император Макрин, поспешил заключить мир, признав Тиридата царем Армении. Этот мир, на- вязанный императору Макрину, был практически последним успехом Парфии. Пар- фянская империя Аршакидов просуществовала до 226 года, пока на престол в Ира- не не взошли представители персидской династии Сасанидов. Это оказало большое влияние и на Армению. В связи с существованием тесных контактов между Арменией и Парфией в облас- ти армянской религии и языка сказалось иранское влияние. В то же время Арме- ния испытывала большое влияние эллинистической культуры. Все местные надписи того времени написаны на греческом языке. При дворе Сохема жил греческий пи- сатель Ямблих (сириец по происхождению) — один из наиболее известных писате- лей, работавших в жанре, так называемого, позднеэллинистического романа. Культурные связи Армении с соседними арамейскими областями Сирии и Месопота- мии укреплялись и в последующее время, но влияние эллинистической культуры не ослабевало. К наиболее значительным памятникам античной архитектуры относится храм, остатки которого сохранились до наших дней среди развалин крепости Гар- ии (в 30 км от Еревана). Предположительно, он был построен во второй половине I века н. э. Там же, в Гарни была найдена мозаика I — II вв. н. э., что убе- дительно свидетельствует о большом влиянии эллинистической культуры. Колхида под властью Римской империи Из всего Закавказья власть Римской империи прочно утвердилась только в Кол-
хиде, которая входила до этого в состав Понтийскохю царства. После того как царь Митридат VI проиграл войну с римлянами, Колхида стала зависимой страной, которая управлялась местными правителями, назначавшимися с согласия Рима. Формально она входила в состав римских провинций — сначала Полемоновскохю Понта, а затем Каппадокии. Несмотря на это, греко-римское полисное устройство в Колхиде проявилось слабо и страна, как раньше, в основном жила самостоя- тельной жизнью поддерживая лишь незначительные связи. Эллинизация в Колхиде затронула лишь господствующую знать, да и то незначительно. Римские войска стояли здесь только в приморских городах. При императоре Адриане наместником Каппадокии был Флавий Арриан, который объехал южное и восточное побережье Понта до Диоскуриады. Он составил описа- ние своего путешествия, которое дополнил позже сведениями об остальных рай- онах Черного моря. По сведениям Арриана, почти на всем протяжении от Трапе- зунта до Диоскуриады правили цари, зависимые от римского императора. Римская власть в Колхиде поддерживалась за счет гарнизонов в укрепленных приморских городах, таких как Фасис и Диоскуриада, последняя впоследствии была переиме- нована в Севастополь. Во времена римского владычества Колхида находилась в упадке. Вхождение в состав империи, повлекшее за собой непосильные налоги с населения, лишь спо- собствовало этому упадку. Греческие города постепенно приходили в запустение. Окончательно исчезла даже видимость политического единства, которая существо- вала между городами в начале эллинистического периода. Теперь же страна была разделена на отдельные племенные княжества, в которых ведущую роль стали иг- рать ранее отсталые племена. Это привело к тому, что в конце I — начале II веков н. э. На территории Колхиды появились новые этнические наименования, которые фигурировали в истории Западной Грузии до эпохи средневековья. Имя колхов сохранилось лишь за населением, которое проживало в окрестностях Тра- пезунда. На восток и на север от них, по свидетельству античных авторов, про- живало множество других племен, такие как лазы, о которых впервые упоминает Плиний Старший, чье название позже распространилось на всю Колхиду и было та- ким же собирательным как ранее имя колхов, а также абасги, о которых впервые упомянул Арриан (абасхи), они были предками современных абхазцев, и хотя жили недалеко от Диоскуриады, но не принадлежали к числу картвельских племен. Гораздо менее прочно зависела от Рима Иберия. В конце I - начале II вв., эта область, наоборот, переживала период своего расцвета и значительно расши- рилась территориально. По традиции царь Иберии считался «другом и союзником римского народа», «другом кесаря». Теоретически это был равноправный союз. Римские императоры преследовали на Кавказе, в основном, военно-стратегичес- кие интересы, а поэтому Иберское и Албанское царство, царь которого также считался «другом и союзником римского императора», имели значение для Рима потому, что помогали держать под ударом Армению и западные области Парфии, а также контролировали важнейшие горные проходы, которые связывали Северный Кавказ с Закавказьем. Иберы и албаны, действительно, помогали Риму в борьбе против парфян, так как участие в этих войнах было выгодно для знати этих царств. Войны на сторо- не Рима укрепляли внешнее положение Иберии, способствовали расширению ее влияния в прилегающих областях и сулили войскам богатую добычу. Кроме этого, успешные войны давали большое количество рабов. Как и римляне, иберцы также были заинтересованы в защите горных проходов Кавказа, потому что кочевые ско- товодческие племена Северного Кавказа иногда совершали набеги на Закавказье и прилегающие области Передней Азии. Подобные набеги угрожали как восточным провинциям империи, так и самой империи. По началу зависимость от Рима была для Иберии тягостной, а поэтому, как только Рим стал ослабевать вследствие гражданских войн, начавшихся после
смерти Гая Юлия Цезаря, иберы вместе с албанами тут же подняли восстание про- тив Рима. Но в 36 году до н. э. римские войска без труда разбили армию ибер- ского царя Фарнабаза и принудили совместно с римлянами подавить восстание в Албании. Впоследствии напряженность эта между Римом и Иберией исчезла, и союз стал покоиться на взаимных интересах римского императорского правительства и иберских царей и знати. Именно благодаря прочному союзу с Римом, иберским ца- рям удалось в первых двух столетиях новой эры укрепить свое царство. Кроме этого, в I веке н. э. после войны с парфянами Иберия сумела подчинить себе Албанию и некоторые пограничные области Армении. Во II веке положение Иберии еще более укрепилось. Царство стало совершенно самостоятельным после того, как император Адриан отказался от завоевательной политики на Востоке. Следствием этого явилось то, что иберский царь Фарасман II совершил сокрушительный набег на аланов которые опустошали Албанию, Мидию, а также угрожали Армении и Каппадокии. После этой победы Фарасман почувство- вал себя настолько уверенно, что отказался явиться в Рим по предложению импе- ратора Адриана. Это осложнило отношения с Римской империей, но императорское правительство не решилось идти на конфронтацию: римляне задаривали царя и иберскую знать подарками, стремясь таким образом сохранить союз Рима и Ибе- рии. Сам Адриан послал Фарасману даже слона и отрад количеством пятьсот чело- век. Предметы, которыми одаривали иберскую знать римляне, впоследствии были найдены археологами в усыпальницах. Среди них серебряные блюда с рельефными портретами императоров Адриана, Антонина Пия и других. Антонину Пию удалось укрепить римское влияние в Иберии. Сам царь Фарасман II вместе с женой и сы- ном даже побывал в Риме. Владения Фарасмана были закреплены за ним самим им- ператором. Царю даже разрешили принести жертву на Капитолий, хотя подобную честь очень редко оказывали иностранцам. Кроме этого, на Марсовом поле, в са- мом Риме, ему была поставлена конная статуя. ' я Пантикапей - Мцхета :■ :.; ,-,. ,. " КОЛХИДА ъ 00дес . >■' ■'■ ФасисО -ибеКия' .V**- Синопа^ дуИС Трапвзунт v*1 ■^ Византии U О О л + * ника о 9*Ь 3 и -' - ''■** м»° ... ; --->*** о Эдесса -**cn Антиохия Ол о.кипр Дамаск ^ Вавилон ^-9 [рит с- ■ . ■ « О Р " ,-' 'J г Александрия о Иерусалим ® ; " ■ Мемфис^ >у Колхида и Иберия. Подобное укрепление царства привело к тому, что в середине I в. до н. э. в Иберии появились рабовладельческие отношения. Основными рабовладельцами были представители царского дома и жречество. Большую часть населения Иберии со-
ставляло свободное крестьянство — народ-войско (эри). В торговле здесь, главным образом, использовались серебряные парфянские мо- неты. Высшие должностные лица носили титулы питиахшей, младших питиахшей й двороуправителей. В одной из надписей упоминается 4 полководец великого царя иберов». Как и в других странах, аристократия здесь состояла из представите- лей древней племенной знати, а также из людей, которые выделились вследствие имущественного расслоения эри. Это были, в основном, представители семей вои- нов, участвовавших в завоевательных походах и умевших обогатиться за счет до- бычи . Рабы в Иберии трудились в основном в сельском хозяйстве, особенно на вино- градниках. Развитию торговли способствовало то, что через страну проходили транзитные торговые пути (в частности, через упоминавшиеся выше проходы в Кавказском хребте). Кроме парфянских монет постепенно приобрели хождение и серебряные денарии Августа. Вместе с тетрадрахмами парфянского царя Готарза II, они стали объектом подражания местных чеканщиков монет, что говорило о развитии в стране товарно-денежных отношений. В иберской армии служили как представители знати, так и выходцы из простого народа. Первые сражались на конях и были защищены тяжелыми панцирями. Из кре- стьянства набиралась пехота. Знать в Иберии называли царчинебулни, а «мелкий люд» — цврили эри. Отличие Иберии от античных городов-государств проявилось в том, что разо- рявшиеся крестьяне не превращались в люмпен-пролетариев, они оставались в де- ревне и попадали в кабалу к знатным землевладельцам, так они превращались в зависимых крестьян. Постепенно крестьянство, попавшее в зависимость от знати, а также крестьяне, трудившиеся на царских землях, — лаой и сажаемые на землю рабы слились в один слой зависимых земледельцев, причиной чему служили сход- ные условия их существования. О высоком уровне местного ремесла и культуры свидетельствуют художественные изделия, которые археологи нашли в погребениях I — III вв. н. э. В гробницах знати находили много украшений из золота и серебра, художественно оформленное оружие, перстни с сердоликом, альмандидом, бирюзой, а также знаменитые геммы с портретами питиахшей, кроме того, здесь встречается много привозных художе- ственных изделий из других провинций Римской империи. В первые века новой эры на основе арамейского алфавита здесь было создано армазское письмо, приспособленное к местному языку. Надписи на этом языке со- хранились на сосудах и на стенах. Последних только две: одна из них имеет греческий перевод, а другая — написана армазским письмом и полностью еще не прочитана. В первой из них упоминается царь Фарасман (II век н. э.). Влияние на культуру Иберии Рим оказал незначительное. В основном местная аристократия находилась под сильным влиянием Ирана, об этом свидетельствуют и имена большинства иберских царей — Фарнабаз, Митридат, Фарасман, все они иранского происхождения. Кроме этого, на территории Иберского царства был распространен культ иранского солнечного божества — Митры. О внутренней жизни Албании в первые века новой эры ученым известно весьма мало. Они предполагают, что в это время здесь укрепились основы рабовладель- ческого государства, а с развитием ремесла и торговли появились и укрепленные города (Птолемей упоминает свыше двух десятков албанских городов и поселе- ний) . Столицей Албании был город Кабалака (Птолемей называет его Хабала), ко- торый располагался в Ширванской степи. В албанских городах, как и в Армении, жило много греков, армян, сирийцев, иудеев. В целом же, по уровню своего развития Албания значительно вставала от своих западных соседей — Армении и Иберии. Немного больше известно историкам о внешней политике Албании. Впервые она покорилась Риму в годы правления царя Ороза, после успешного похода Помпея.
Однако вскоре там вспыхнуло восстание и Марк Антоний был вынужден послать в Албанию своего полководца Публия Канидия Красса. Тому удалось восстановить зависимость Албании от Римской империи. Впоследствии это дало основание Окта- виану Августу написать в «Деяниях» про албанов как о народе, который искал дружбы с Римом. Тацит, описывая годы правления императора Тиберия, утверждал, что цари Иберии и Албании находятся «под защитой римского величия». Это было недалеко от истины: в 35 году албаны вместе с иберами сражались на стороне Рима против парфян в Армении. Но вскоре во внешней политике Албании произошла резкая перемена: теперь они ориентировались не на Рим, а на Парфию и зависи- мую от нее Мидию. Археологами на территории Азербайджана, возле горы Беюк-Даш, которая нахо- дится в 70 км от Баку, была найдена латинская надпись, которая относится к концу I века н. э. Она принадлежит центуриону легиона XII Фульминаты, которой стоял в те годы в Каппадокии. Эта надпись дала основание некоторым ученым предположить, что на территории Албании находились римские войска. Утвержде- ние это спорное. Как бы там ни было, но во второй половине II века н. э. Ал- бания окончательно освободилась от римского господства. Северное Причерноморье В I — II вв. н. э. на землях Северного Причерноморья происходила дальнейшая эволюция рабовладельческого способа производства, который был заложен здесь еще в эллинистический период. Земли эти были одним из главных пунктов борьбы племен Восточной Европы против средиземноморской цивилизации. В первые века новой эры здесь значительно возросла роль сарматских племен. Распространение их привело к тому, что римское влияние на этой территории на- толкнулось на сопротивление местного населения. Рим, заинтересованный в бес- перебойном поступлении сельскохозяйственных продуктов из Северного Причерно- морья, активно вмешивался в его дела. Верхушка населения былых греческих го- родов из-за усилившегося натиска местных племен, искала поддержки у римлян, с готовностью идя на римский протекторат. Поэтому в условиях борьбы с кочевни- ками, произошла консолидация местной знати: она стояла на твердых монархиче- ских позициях и вследствие того, что в былых греческих городах давно исчезли признаки демократии. Так в Херсонесе большую роль играл первый архонт, это привело к тому, что город превратился в аристократическую республику. Утратив самоуправление, города подчинились боспорским царям, которые по примеру вос- точных царей стали именовать себя «великими царями царей». Их окружал пышный двор со множеством придворных. Основная масса земли была сконцентрирована в руках немногих семей, члены которых занимали все высшие должности. Как в Херсонесе, так и в Боспорском царстве иа землях богатых владельцев стало снова развиваться в больших мас- штабах производство зерна и вина на экспорт, нарушенное во время митридатовых войн. В огромных количествах здесь также велся рыбный промысел. Так археологи нашли на территории Боспора множество соответствующих орудий производства, таких как: мельничные жернова, виноградные прессы, огромные рыбозасолочные ванны, которые вмещали до 1600 центнеров рыбы. Продукты сельского хозяйства и рыбной ловли вывозились отсюда в города Южного Причерноземья и шли для снаб- жения многочисленных римских гарнизонов. Ввозились в Северное Причерноморье, в основном, предметы роскоши — художественная керамика, стекло, вино и ткани. Был развит также обмен причерноморских городов с соседними племенами. Испыты- вало подъем и ремесло — керамическое, ювелирное, металлургическое, оружейное. В ремесле, как и раньше, большую роль играли рабы, но здесь уже сказались признаки разложения рабовладельческой системы. Как и в империи, тут стали от-
пускать рабов на волю, а в земледелии труд рабов постепенно вытеснялся трудом зависимых земледельцев — пелатов. Пелаты обрабатывали земельные участки круп- ных землевладельцев, сдавая им часть урожая. Северное Причерноморье. Причерноморская знать процветала. В горах воздвигались монументальные зда- ния, украшенные роскошной росписью. Дома их были наполнены дорогой утварыо и драгоценностями. Постепенно стала меняться структура знати причерноморских городов. Все больше в былые греческие города проникала племенная знать сарматов, смешива- ясь со старой верхушкой и оказывая на нее большое влияние. Но если городская аристократия смогла слиться с племенной знатью, то городской плебс относился к сарматам враждебно и столкновения между ними были весьма частыми. Главенст- вующую роль в политике Северного Причерноморья играли взаимоотношения с Рим- ской империей. Херсонес, например, отягощенный зависимостью от Боспорского царства, часто обращался за помощью к Риму. Это привело к тому, что император Август в 25 году до н. э. даровал Херсонесу свободу. Вначале он пытался под- чинить своему влиянию и Боспорское царство. С 47 года до н. э. там правил царь Асандр, который восстал против сына Митридата Эвпатора — Фарнака, пору- чившего ему управление царством на время своего похода против Цезаря. Впо- следствии Асандр женился иа дочери Фарнака Динамии, а император Август при- знал его царем. После смерти Асандра, в 18 году до н. э., его жена Динамия три года правила в царстве одна. Но в 15 году до н. э. Скрибоний, который на-
зывал себя внуком Митридата, женился на Динамии и провозгласил себя царем. Император Август боялся, что новый царь, воспользовавшись популярным среди местного населения именем царя Митридата VI, начнет проводить антиримскую по- литику. Поэтому в Боспорское царство были посланы войска во главе с царем Понта — Полемоном. Он одержал победу над Скрибонием и женился на той же Дина- мии, после чего сам стал Боспорскнм царем. И хотя знать примирилась с тем, что Полемон правил, находясь в зависимости от Рима, местные племена царем его не признали. Он был вынужден вести многолетнюю войну с племенами, которые на- селяли берега Меотиды, но был убит в 8 году до н. э. аспургианами. В отноше- нии последних мнения историков расходятся: одни считают их этническим образо- ванием, а другие - приверженцами царя Аспурга, который занял Боспорский пре- стол после смерти царя Полемона. О нем историкам почти ничего неизвестно. Некоторые считают, что он являлся представителем династии Митридата, другие считают, что он был вождем одного из местных племен, — как бы там ни было, он пользовался поддержкой местного населения. Император Август вынужден был признать Аспурга царем и, добившись лишь отделения от Боспорского царства Херсонеса, римляне не оставляли попыток дать Боспору царя, угодного Риму. Так при императоре Калигуле была сделана попытка посадить на Боспорский престол внука царя Полемона, который воспиты- вался при римском дворе, но это встретило ожесточенное сопротивление местных племен, которые возглавил сын Аспурга Митридат VII. Император Клавдий понача- лу признал его царем, но вскоре брат Митридата, Котис, донес о том, что Мит- ридат замышляет враждебные Риму действия. Клавдий послал на Боспор войска, с помощью которых удалось посадить на престол Котиса. При нем связь Боспора с Римом стала более тесной, она выразилась в учреждении на Боспоре культа рим- ских императоров, верховным жрецом которого считался сам царь. Теперь на монетах стали чеканить изображения римских императоров. Особенно укрепилось влияние Рима при Нероне, когда наместник Нижней Мезии Плавтий Сильван был призван херсонесцами на помощь против осадивших город скифов. С этого времени в самом Херсонесе и на Южном берегу Крыма появились римские гарнизоны. Вскоре римские войска были введены и на территорию Боспорского ца- рева. Римляне хотели предпринять широкое наступление на народы Причерноморья и прикаспийских степей, которые стали их опорными пунктами на периферии. Именно после того как в Херсонесе появились римские солдаты, там оконча- тельно исчезли следы демократического устройства и победила аристократия. Ус- корилось это и приданием прав римского гражданства представителям знатнейших семей. Император Нерон помышлял даже сделать Северное Причерноморье одной из римских провинций. Но после его смерти этот проект потерял поддержку, так как стало очевидным, что осуществить его возможно лишь благодаря изнурительной войне с местным на- селением . В дальнейшем взаимоотношения Северного Причерноморья и Рима колебались в зависимости от разных внешних и внутренних факторов. Например, когда римские войска были выведены из Херсонеса и отправлены в Дакию на войну с армией пле- менного союза Децебала, Херсонес тут же попал в зависимость от Боспора. Во II веке н. э. боспорские цари чувствовали себя вполне самостоятельными и свободными. Так как римские императоры нуждались в постоянном пополнении ог- ромного войска, то платили боспорским царям денежные субсидии, за которые по- лучали в свое распоряжение боспорских солдат. Непосредственно римские войска с территории Боспора были выведены. В то же время укреплялось боспорское вой- ско, которое переняло сарматское вооружение и тактику. Вскоре оно представля- ло из себя значительную силу. Это позволило Боспору во II веке вести само- стоятельные войны с сарматами и тавроскифами, в результате которых последние были полностью подчинены власти боспорских царей. В начале III века боспор-
ские цари одержали ряд значительных побед над сарматскими племенами, что по- зволило им расширить свои владения за счет земель последних. В конце II — на- чале III вв. н. э., в годы правления царей Котиса II и Савромата II, боспорцы снова одержали ряд побед над скифами и сираками, что позволило присоединить к царству Таврику. Так царь Рескупорид III (210 — 227 гг. н. э.) назвал себя «царем всего Боспора и тавроскифов». В середине II века н. э. Херсонес с помощью римлян снова освободился от боспорской зависимости. Сюда были опять введены римские войска. Одновременно римский гарнизон появился и в Ольвии. К этому времени она пришла в упадок по сравнению с предыдущими веками, так как город не смог окончательно оправиться после разгрома его гетами в I веке до н. э. Лишившись своих основных земель, Ольвия вынуждена была подчиниться царям Скифского царства в Крыму. В самом Херсонесе практически правил отныне наместник Нижней Мезии. Даже начальники римского гарнизона имели в городе больше власти, чем городские магистраты. В Северном Причерноморье были распространены религиозные союзы, которые на- зывались фиасами. Некоторые из них посвящались издавна почитавшимся на Боспо- ре богам, другие же состояли из поклонников нового бога, который обозначался как «высочайший», «всемогущий», «милостивейший». Это было божество, которое впитало черты Зевса греков и Яхве иудеев. Распространение его культа свиде- тельствует о монотеистических представлениях в Северном Причерноморье. Следу- ет отметить, что в эти фиасы входили в основном представители аристократии. Официальным языком в Северном Причерноморье оставался греческий. Однако все чаще стали появляться местные имена, сами боспорские цари нередко носили имя Савромат, которое происходило от прежнего названия сарматов — савроматы. Как уже упоминалось, городская знать, из которой состоял костяк боспорского вой- ска, переняла сарматское вооружение — шлемы, панцири, длинные мечи, луки и одежду. На монетах и памятниках из камня появились тамгообразные сарматские знаки, многие из которых стали своего рода гербами боспорских царей. Иногда эти знаки группировались в целые строчки, что дает повод историкам видеть в них зачатки местной письменности, которая до сих пор не расшифрована. В это же время царей и знатных горожан Боспора стали погребать, как и сар- матских вождей, с оружием и конями. На надгробиях они изображались в виде конных воинов, кроме того, излюбленной темой в росписях, украшавших склепы знати, были сцены конных сражений. Надгробия с рельефами, расписанные сарко- фаги и стенная роспись, в склепах — важнейшие памятники боспорского искусства того времени. Постепенно и местные художники, которые все еще сохраняли тра- диции эллинистического искусства, приспосабливались к господствовавшим на Боспоре вкусам. Отныне живопись становилась яркой, многокрасочной, она соче- тала в себе схематичность, условность изображения с реалистическим исполнени- ем подробностей. Кроме военной тематики, на картинах изображались умершие, пирующие в кругу семьи и друзей в загробном мире, а также различные мифологи- ческие сюжеты. Из них наиболее известным является изображение Деметры и похи- щение ее дочери Персефоны богом подземного мира Плутоном. Кроме этого, некоторое влияние на быт и искусство Боспора оказали Парфия и Малая Азия. Из Парфии, например, пришел обычай покрывать лица умерших царей золотыми масками. В живописи — заметно сходство с живописью Малой Азии и Си- рии. В эти годы в причерноморских городах появилось много фракийцев. Боспорские цари, кроме того, находились в родстве со старой фракийской династией, а по- этому часто носили фракийские имена — Котис, Реметалк, Рескупорид. Цари Бос- пора, по-видимому, покровительствовали фракийцам. С конца I — II вв. н. э., так же как и Боспор, находилось на подъеме и Скифское царство. Археологические находки из его столицы Неаполя (недалеко от Симферополя) доказывают оживление в нем строительной деятельности, ремесла и
искусства, которое представлено росписью на стенах склепов и каменных домов, принадлежавших местной знати. Кроме этого, подъем переживала и торговля. Она велась через зависимую от скифов Ольвию и укрепленные пункты на Черном море. Население Неаполя состояло из землевладельцев, осевших в городе кочевников — владельцев табунов коней, царских дружинников, а также купцов. Рабство, по- видимому , не было широко распространено у скифов. Цари взимали дань натурой, о чем доказывают ямы-зернохранилища, расположенные вдоль городских стен Не- аполя. Самые крупные из них вмещали до 4 тонн проса, ячменя или полбы. Кроме этого, в городе были найдены давильни, которые свидетельствуют о наличии ви- ноделия, а гончарные печи — о развитии гончарного производства на продажу. Торговля, по-видимому, велась Неаполем не активно так как не получило широ- кого распространения денежное обращение. Монеты здесь найдены в основном рим- ские . Только в Ольвии чеканились местные монеты с именами царей середины I века — Фарзоя и Инисмея. Но, тем не менее, Скифское царство в это время было наиболее сильным за все время своего существования. Скифы подходили к Херсонесу и даже угрожали бос- порским городам. Во II веке их могущество стало постепенно падать из-за на- тиска сарматов, боспорских царей и их союзника — Рима. Как уже говорилось вы- ше, во второй половине II — начале III вв. н. э. боспорские цари сумели одер- жать несколько крупных побед над скифами. Это привело к тому, что в III веке скифское царство пришло в упадок, его культура приобретала все больше сармат- ских черт. В конце концов сарматы постепенно завладели Неаполем. Взаимоотношения германцев с Римской империей В I — II вв. н. э. большинство европейских племен переживало период быстро- го развития. Именно в этот период наметились экономические и социальные пред- посылки для образования больших племенных союзов, следствием которых стало возникновение народов, игравших в дальнейшем главную роль в истории средневе- ковой Европы. Не успев сформироваться, эти союзы ввязывались в затяжную и тя- желую борьбу против Римской империи, но стать победителями было им еще пока не под силу, так как они были слабо подготовлены к подобной борьбе. Они явля- лись лишь ближайшими соседями империи, экономическое и социальное развитие которых находилось под слишком сильным ее влиянием. Кроме того, образовавшая- ся в их среде аристократия в большинстве случаев искала и находила союзников в Риме. Здесь племенная знать чаще всего получала образование и военные навы- ки. Положение изменилось в III в. н. э., когда престиж и реальные силы империи стали слабеть. Кроме германцев, Риму пришлось бороться против сарматских и славянских племен. Последние развивались самостоятельно и экономика империи оказывала на них незначительное влияние. Обширные территории Центральной и Западной Европы населяли кельтские племе- на . К середине I века н. э. практически все они были в зависимости от Римской империи, и лишь племена, которые населяли Ирландию (античные авторы называли ее Гиберния), сохранили полную независимость. Это объясняется тем, что Ирлан- дия была наиболее отдаленным островом от границ империи, а поэтому не имела с ней, вплоть до III века, почти никаких сношений. В первые века новой эры кельтские племена Ирландии делились на небольшие общины - туаты. Население этих общин состояло из земледельцев, друидов и ре- месленников . Свои внутренние дела они решали с помощью народного собрания, а в случае войны выставляли ополчение. Председателями на собраниях выступали родовые старейшины, которые были, вместе с тем, верховными судьями и воена-
чальниками. При них существовал совет из представителей родовой знати. Туаты объединялись в союзы во главе с племенными вождями. В I — II вв. н. э. подобных союзов в Ирландии было пять. Обедневшее население находилось здесь в положении, сходном с положением клиента в Римской империи: они продолжали владеть своими земельными участка- ми, но получали от патронов скот и должны были впоследствии возвращать его с приплодом, а также сопровождать своего патрона на войну и в народное собра- ние. Некоторые клиенты по своему низкому положению приближались к рабам. По- лучив от патронов вознаграждение, они переставали считаться гражданами, и обязаны были выплачивать господину часть урожая и приплода скота. Клиентами были и некоторые ремесленники самой низшей квалификации. В конце II — начале III веков племенные вожди Западной Ирландии, из которых наиболее известной и достоверной личностью является Кормак, захватили сосед- ние земли и создали сильное объединение племен. В это же время кельты стали строить укрепления по образцу римских валов. У них появились постоянные воо- руженные дружины, которые начали вторжение в пределы Британии — провинции Римской империи. Античные авторы знали эти племена под именем скоттов и ате- коттов. После того как римское влияние в Британии ослабло, они стали посте- пенно расселяться на территории бывшей провинции. Больше всего сведений историки имеют о племенах германцев, которым в конце I в. н. э. посвятил свой специальный труд Тацит. В конце I в. н. э. в экономике и социальном строе германцев произошли боль- шие изменения. Теперь это были уже далеко не те племена, что населяли здешние земли во времена Гая Юлия Цезаря. Теперь германцы окончательно перешли к оседлому земледелию, хотя скотоводство продолжало играть главную роль. На смену прежним временным хижинам пришли построенные из камня и крытые черепи- цей дома. Уменьшилось значение охоты в хозяйстве. На смену родовой общине, которая обрабатывала сообща землю еще во времена Цезаря, пришли большие се- мейные общины, которые жили отдельными поселениями. Такая община вспахивала каждый год новый участок земли, оставляя старый под паром. Пастбища, выгоны и другие угодья составляли общие владения, которые принадлежали сразу несколь- ким поселениям. Тем не менее, жизненный устой германцев оставался примитивным. Римские деньги распространялись только в пограничных с империей областях, а наиболее отдаленные племена их даже не знали. Там господствовал натуральный обмен. Ре- месла, в том числе и металлургия, были слабо развиты. Вооружение германцев оставалось несовершенным. Письменность находилась лишь в зачаточном состоянии и употреблялась только жрецами для магических обрядов и гаданий. Но уже сме- нилось материнское право отцовским, хотя пережитки первого все еще сохраня- лись. Они отразились в том, что женщины занимали особо почетное место в семье и культе. Так, во времена восстания Цивилиса, жрица и пророчица из племени бруктеров Веледа организовывала восставших и, используя свой авторитет, вдох- новляла их на борьбу с Римом. Правда, здесь уже существовало рабство, хотя оно и носило патриархальный характер. Рабы получали скот и участки земли, за которые должны были вносить земледельцам часть собранного урожая. Дети рабов воспитывались вместе с деть- ми свободных, а поэтому разница между рабами и свободными была не так рази- тельна , как в Риме. Хотя племенная знать и племенные вожди, которые собирали вокруг себя преданные дружины из числа воинственной молодежи, играли значи- тельную роль, верховное решение в важных вопросах по-прежнему принадлежало народному собранию. Постепенно связи с Римом усиливались. Во II и начале III вв. н. э. римские купцы стали проникать все глубже в отдаленные от империи области, теперь гер- манская племенная знать могла покупать привозную утварь, вина и ювелирные из-
делия. Они стали остро нуждаться в деньгах для удовлетворения своих возросших потребностей. Римским торговцам стали продавать крупный рогатый скот, меха и рабов. Постепенно германские племена, подобно населению восточных земель, ор- ганизовали оживленную транзитную торговлю, переправляя римские товары в Скан- динавию, где, по словам Тацита, существовал один из наиболее сильных союзов германских племен, а также в Прибалтику. Развитие торговли повлекло за собой развитие мореплавания и совершенствование судостроения. Кроме этого, развива- лись и ремесла — керамическое, ткачество, ювелирное дело, металлургия. Гер- манские мастера стали сами изготавливать вооружение, даже кольчуги, это при- вело к тому, что постепенно германские купцы стали вывозить на Север и Восток уже не только римские товары, но и предметы местного производства. Наравне с ремеслом, бурно развивалось сельское хозяйство. Стали выращиваться лучшие по- роды скота и лошадей. Это увеличило значение германской конницы во время бое- вых столкновений. Постепенное усиление германцев привело к коренному изменению взаимоотноше- ний их с Римской империей. Уже в I веке многие германские племена, которые жили между Рейном й Эльбой, а также на Дунае, находились на положении клиен- тов Рима, правда, формы зависимости различных племен сильно отличались друг от друга. Например, батавы, каннинефаты, маттиаки, которые жили на правом бе- регу Рейна, не платили податей, но поставляли солдат во вспомогательные вой- ска. После восстания Цнвилиса они не только не достигли независимости, но, наоборот, к концу I в. были присоединены к империи и на их землях были возве- дены земляные укрепления, Которые обеспечивали их покорность. По соседству с батавами, в устье Рейна, жило племя фризов. Оно не давало рекрутов, но было обложено податями. Фризы обязаны были поставлять кожи для римской армии и находились под надзором римских префектов. Это привело к вос- станию фризов в 28 году. На некоторое время им удалось вернуть себе свободу, но в 47 году их вновь покорил Корбулон, а в 57 году и. э. два их вождя полу- чили римское гражданство как клиенты Рима. Весьма долго сражались за независимость херуски, возглавлял которых Арми- ний, сумевший победить римского полководца Вара. Осложнялась борьба эта тем, что среди херусков имелась весьма сильная проримская партия. Император Тибе- рий, который отозвал Гермаиика из-за Рейна, тем не менее, всячески старался поддерживать среди херусков внутренние раздоры. Это привело к тому, что, в конце концов, херуски стали зависимыми от Рима. Из всех варварских племен в самом привилегированном положении находилось племя гермундуров. Они были вытеснены херусками со своего старого местожи- тельства на Эльбе, после чего римляне поселили их на левом берегу Дуная. За это гермундуры обязаны были защищать границы провинции Реции, где до импера- тора Клавдия не стояли римские гарнизоны. Исполняли свои обязанности гермун- дуры весьма успешно, а поэтому за верность Риму гермундурам — одному из всех варварских племен, — было разрешено появляться внутри провинции и даже вести торговлю в главном городе Реции. Но наиболее мощный племенной союз был создан в I веке вождем маркоманов Ма- рободом. Маркоманы жили на Майне, но, теснимые римлянами, ушли в первые годы новой эры в Богемию (Чехию) , которою к тому времени покинула часть ранее на- селявшего ее кельтского племени бойев. Сам Маробод провел молодость в Риме и использовал полученные там знания при организации собственного войска. К нему примкнула большая часть свевов, которые населяли Восточную Германию, а также лангобарды, лугни и многие другие племена. В результате этого Марободу уда- лось собрать войско в 70 тысяч человек пехоты и 4 тысячи конницы. Его послы вели себя в Риме как представитель равной ему державы. Маробод не вступал в войну с империей, но, по словам императора Тиберия, был опаснее для Рима, чем в свое время Пирр и Ганнибал. Существование мощного племенного союза во главе
с Марободом само по себе активизировало антиримские силы на землях германцев. Его союзниками стали племена, которые отпали от Рима. Маробод давал убежище беглецам из империи. Среди этих перебежчиков были дезертиры, беглые рабы, провинциалы, которые не примирились с римским владычеством. Дошло до того, что стал возможным союз галльских мятежников с британскими племенами, это и послужила стимулом для завоевания Британии императором Клавдием. Возможно, эта же самая причина заставила императора Августа послать Тиберия с войсками против Маробода. Война не состоялась, так как началось крупное панноно-далматское восстание. Маробод не стал вмешиваться в борьбу, что было его ошибкой: он лишился воз- можных союзников в борьбе с Римом и это ослабило его позиции. Следующей ошиб- кой было то, что вождь херусков Арминий начал войну с Марободом вместо того, чтобы, объединившись с ним, направить войска против Рима. Но, по-видимому, это было и невозможно, так как к тому времени еще не созрели предпосылки для образования длительных и крепких племенных союзов. В то же время Рим проводил тонкую политику: императоры делали все возможное, чтобы обострить внутрипле- менную вражду. Вследствие этого в 17 году Маробод был разбит Арминием и обра- тился за помощью к императору Тиберию. Тиберий этой помощи не оказал и, вос- пользовавшись слабостью Маробода, лишил его власти. Маробода поселили в Ра- венне, а маркоманы получили в цари римского ставленника Ванния из племени квадов, который признал себя клиентом Рима. Ванний сумел объединить племена квадов и маркоманов и правил тридцать лет. Он значительно расширил свои вла- дения за счет набегов на соседние племена. Впоследствии его выгнали свои же соплеменники. Римляне поселили его в Паннонии. В середине I века н. э. на Дунае появились сарматские племена язигов и рок- соланов . Столкнувшись с римскими войсками, они заключили союз с империей. В конце I века маркоманы, квады, а также часть свевов и сарматы объединились. Они попытались сбросить с себя зависимость клиентов и отказались давать Риму солдат. Им удалось нанести тяжелое поражение войскам императора Домициана, после чего они вторглись в Паннонию и, как мы уже знаем, римлянам стоило большого труда восстановить прежнее положение. Квады и маркоманы снова стали клиентами Рима, императоры вновь назначали их царей по собственному выбору. Но в 60-х годах II века эти племена опять восстали против Рима, свергнув на- вязанных им царей. Это послужило началом затяжных маркоманских войн и явилось важным поворотом во взаимоотношениях империи с народами Европы. Царство Децебала В придунайских областях германцев было мало. В основном здесь жили фракий- ские и, частично, кельтские племена. Из фракийцев наиболее известны геты. Они были земледельцами и скотоводами, вели торговлю с греческими городами Запад- ного Причерноморья. Их земля находилась в общинной собственности и ежегодно перераспределялась. Во главе этих, племен стояли племенные вожди, которые, вследствие незначительной социальной дифференциации, мало чем отличались от своих соплеменников. Геты были весьма воинственным племенем, это их качество даже вошло в поговорку у античных авторов. Военные набеги играли большую роль в жизни гетов. Но самым значительным из придунайских племен было племя даков. Их союз рас- пался после смерти правителя Биребисты. Римляне прилагали множество усилий для того, чтобы рассорить племенных вождей и воспрепятствовать новому объеди- нению даков. Они рассчитывали на то, что Маробод, Ванний, язиги и роксоланы блокируют даков и помешают их продвижению в сторону Италии. Но после того как низвергли Маробода, а затем и Ванния, путь дакам на Рим оказался открыт. Это
было высокоразвитое племя, которое имело давние торговые отношения с греками и италиками. Кроме того, естественные богатства страны, особенно золотые и серебряные рудники, способствовали развитию ремесла и накоплению значительных сокровищ в руках знати. Племенные вожди строили себе неприступные замки из колоссальных каменных блоков и высушенного на солнце кирпича. Замки были ук- реплены валами и мощными стенами с башнями. В этих замках хранились изделия из драгоценных металлов, оружие, дорогая греческая и италийская утварь, бога- тые клады монет. Материал для строительства замков доставлялся из отдаленных каменоломен, что доказывает использование большой массы рабочих рук. По-видимому, дакий- ская власть эксплуатировала своих соплеменников, попавших в зависимость. Об этом косвенно свидетельствует интенсивный вывоз рабов из Дакии. Все это прекрасно отражает разложение первобытнообщинного строя у даков. Как и в Галлии перед ее завоеванием, здесь сложилась проримская аристократи- ческая и антиримская народная партии. Народная партия, как и в Галлии, под- держивала царскую власть, надеясь на то, что она может сплотить даков и поло- жить конец междоусобным войнам знати, а также ограничить ее господство. В I веке в Дакии появился, наконец, такой руководитель, которым оказался Децебал, — талантливый и энергичный царь. У даков впервые было создано государственное образование, которое, как и союз Маробода, приобрело антиримский характер. Поток беженцев из Рима, который прекратился после падения Маробода, вновь возобновился, но на этот раз они бежали к Децебалу. И тот охотно давал всем убежище. Особенно он старался привлекать на свою сторону ремесленников, кото- рых использовал для сооружения укреплений и военных машин по римскому образ- цу. Именно вопрос о перебежчиках был одним из самых острых во взаимоотношени- ях царства Децебала и Римской империи. Децебал был намного дальновиднее Маро- бода. Он не только старался объединить все соседние племена, но даже мечтал о союзе с Парфией. Но упорная оппозиция знати постоянно ему мешала: ее предста- вители опасались укрепления царской власти, а поэтому враждебно относились к объединительным шагам Децебала. Во время всех войн, какие он вел с Римской империей, и какие шли с переменным успехом, знать даков, которую не тяжело было распознать по войлочным шапкам, часто появлялась в римском лагере. Они спешили показать свою преданность императору и готовность ему служить. Осо- бенно широкий размах приняла измена знати во время последней войны Децебала с Римом в 106 году н.э., в этой войне царь и погиб. Но зато войско Децебала сражалось с поразительным мужеством: воины стойко защищали каждый метр своей земли, неся тяжелые потери. Когда остатки солдат были вытеснены из своего по- следнего убежища, а преданный знатью Децебал покончил с собой, большое коли- чество даков покинуло деревни и ушло в Карпаты — те области, которые были не- доступны для римских воинов. Даже после поражения Децебала эта область, кото- рая называлась «свободной Дакией», оставалась постоянной угрозой для империи. Древнеславянские племена Полную и подробную историю славянских племен в I — IV веках н.э. составить невозможно, так как греческие и латинские авторы оставили очень скудные све- дения о древних славянах. Славянские племена были слишком отдалены от границ Римской империи, между ними лежали земли, населенные германскими, кельтскими, фракийскими, сарматскими и многими другими племенами. Они не соприкасались непосредственно, а поэтому античный мир знал о славянах весьма мало. Наиболее ценным является то, что античные авторы указали территории, заня- тые славянами в те отдаленные времена. Это позволяет связать со славянами ряд археологических культур первой половины I тысячелетия новой эры и изучить,
таким образом, производство, быт и культуру этих племен. Первое упоминание о древних славянах содержится в труде римского ученого Плиния Старшего, который жил в I веке н.э. Он использовал карты полководца Агриппы. Кроме этого, Плиний Старший сам служил в Германии, а поэтому не раз слышал о том, что за ней находятся территории, заселенные негерманскими пле- менами. Земли эти Плиний называл Скифией, в этом он следовал установившейся в античной историографии традиции давать наименование скифов самым отдаленным и почти неизвестным племенам. Говоря о скифском (Балтийском) море, Плиний посе- лил на его юго-восточном побережье сарматов, германцев, венедов, скифов и гирров. Из всех перечисленных племен только одно является славянским — вене- ды. Об этом свидетельствует тот факт, что название венедов, вентов, виндов сохранялось за западными славянами до сравнительно позднего времени. Так, на- пример, готский историк VI века н.э. Иордан писал, что племена венедов много- численны и имеют различные названия «однако, главным образом, они именуются склавинами и антами». По свидетельству Плиния и по археологической карте мож- но проследить расположение разных племен к северо-востоку от Эльбы. Там жили самые северные из германских племен. За ними шли славяне, а далее, на север и северо-восток — финские племена. Необычайно важны и свидетельства римского историка Тацита, хотя труд его посвящен Германии, и поэтому соседним племенам он уделил весьма мало внима- ния. Тацит отметил этническое отличие венедов и германцев, кроме этого, он сообщил, что по образу жизни венеды ближе к германцам, чем к кочевникам- сарматам. Это свидетельство Тацита подтверждается характером культуры славян- ских племен того времени. Тацит отводил венедам обширную территорию, указы- вая, что они живут между певкинами (бастарнами) , которых он помещает в При- карпатье, и фенами (финами), населявшими земли к востоку и северо-востоку от современного Рижского залива. Но даже такие скудные сведения о славянах известны были далеко не всем рим- ским писателям. Большинство из них включало славянские территории в понятие Сарматии. Об этом говорит труд древнего географа Птолемея, который был напи- сан им в период со 160 по 180 гг. н.э. Он территорию к востоку от Вислы и Карпатских гор называл Европейской Сарматией, а Балтийское море — Сарматским океаном. Птолемей упоминает венедов среди племен Европейской Сарматии. Он поместил их по всему Венедскому заливу (так он называет юго-восточную часть Балтийско- го моря) и далее в глубь Европы. Восточную границу венедов по данным Птолемея определить трудно, однако то обстоятельство, что древний географ помещает Ве- недские горы далеко от Балтийского побережья, позволяет сделать предположе- ние, что, по его мнению, территория венедов была весьма значительной. Кроме того, данные Птолемея показывают, что в его время название венедов уже приоб- рело значение обобщающего имени многих племен и порождало географические на- именования — Венедский залив и Венедские горы. Среди географических названий карты Птолемея встречаются и славянские термины, такие как название города Калисия (совр. Калиш), а также наименование горы Бодин и некоторые другие. Кроме этого, Птолемей называет одно из венедских племен именем стлаваны (суо- вены). Немного другую картину рисует так называемая Певтингерова карта IV ве- ка н.э. (римская дорожная карта). На ней венеды помещены у западных склонов Карпат и на Нижнем Днестре. По-видимому, на этой дорожной карте нашло отраже- ние начало движения славянских племен к Дунаю. Если суммировать все вышеперечисленные данные, то можно предположить, что славянские племена занимали в I — IV вв. н.э. территорию от берегов Балтий- ского моря до северных склонов Карпатских гор, на западе они граничили с гер- манцами и кельтами, на юге и юго-востоке - с сарматами, восточная граница славянских племен для этого времени определена быть не может.
Весьма сложной проблемой является и вопрос об археологических данных по ис- тории славянских племен в первой половине I тысячелетия н.э. Проблема в том, что археологические памятники на древних славянских землях еще в конце XIX века были очень плохо изучены, и в настоящее время остается много неисследо- ванных территорий. Кроме того, небогатый инвентарь могил с трудом поддавался определению и датировке. И все же можно сделать кое-какие обобщения. Для земель, предположительно населенных славянами в конце I тысячелетия до н.э. — первой половине I тысячелетия н.э., наиболее характерны археологиче- ские памятники в виде бескурганных могильников с различными обрядами погребе- ний — трупоположениями и трупосожжениями. После трупосожжения останки заклю- чены в урну, трупы положены в землю без урн. Так образовывались кладбища, ко- торые получили у археологов название «полей погребальных урн» или «полей по- гребений». Еще в XIX веке ученые спорили о том, кому принадлежали обнаружен- ные в Северной Европе «поля погребений» — славянам, германцам, фракийцам или кельтам. Но такая постановка вопроса была сама по себе неверна, так как обряд захоронения на «полях погребальных урн» принадлежал не одному племени, а всем вышеперечисленным племенам. Эти споры длились до того времени, пока известный чешский археолог и историк Любор Нидерле, поддерживая мнение Цафарика и дру- гих чешских, а также польских археологов, не заметил, что можно говорить о славянской принадлежности только тех памятников «полей погребений», которые находятся в пределах предполагаемого по письменным источникам расселения древнеславянских племен. Эта точка зрения Л. Нидерле была доказана впоследствии археологическими раскопками. Польские ученые, которые исследовали культуру «полей погребений» на территории Польши, пришли к выводу, что носителями этой археологической культуры были венеды, так как ее территория, в основном, совпадает с террито- рией, отводимой западной группе этих племен Плинием, Тацитом и Птолемеем. «Поля погребений» к востоку от верховий Днестра были открыты только в конце XIX века. Впоследствии археологами были раскопаны сотни поселений и могильни- ков культуры «полей погребений» на этой территории. Раскопки показали, что не только Среднее, но и Верхнее Поднестровье в первой половине I тысячелетия бы- ло заселено славянскими племенами, которые хоронили своих покойников на «по- лях погребений» и значительно отличались образом жизни от соседних племен — кельтов, фракийцев и других, имевших подобный обычай захоронения. Вместе с тем стало известно, что славянские племена Поднестровья весьма близки славян- ским племенам Повисленья. Но внутри этого массива славянских племен археологи нашли некоторые местные отличия, что дало основания говорить о нескольких ар- хеологических культурах. Таковыми являются оксывская культура в Нижнем Повис- ленье, пшеворская культура в бассейне Средней и Верхней Вислы. Последняя весьма близка к зарубинецкой культуре славянских племен Среднего и Верхнего Поднепровья. Рассмотрим племена, жившие в западу от верховий Днестра, в междуречье Одера и Вислы и в бассейне Вислы, которые принято называть западными славянами. По- мимо давнего имени венедов, в IV — VI вв. н.э. они стали обозначаться общим названием склавинов (славян). Весьма скупые сведения об их жизни сохранились в описаниях Тацита. Он заме- тил, что венеды, в отличие от кочевников-сарматов, строят прочные дома. Дру- гой их характерной особенностью Тацит считал умение быстро передвигаться пеш- ком, в отличие от сарматов, которые проводили всю жизнь верхом на лошадях. Эти два наблюдения Тацита, тем не менее, ясно передают черты, которые были свойственны быту земледельцев жителей, лесной полосы, использующих коня, в основном, для земледельческих работ. Несомненно, венеды были земледельцами и имели относительно слабо развитое ремесленное производство, которое долгое время сохраняло характер домашнего ремесла. Это подтверждает и то, что гон-
чарный круг распространился у венедов лишь к середине I тысячелетия. Но сле- дует заметить, что, сделанная руками, черная лощеная посуда обитателей Повис- ленья имела весьма высокое качество, отличалась тщательной выработкой, разно- образием форм и обильной орнаментацией. Венеды с ранних времен были знакомы с металлургическим производством. На территории их проживания обнаружено несколько металлообрабатывающих центров I — V вв. н.э. с домницами (печи для выплавки железа). Кроме того, в быту насе- ления металлические изделия были широко распространены. В южных землях венеды тесно соприкасались и даже смешивались с кельтами и фракийцами. Здесь наблюдается более высокая степень развития ремесленного производства. Это было доказано открытием крупного ремесленного пункта Иголо- мия (под Краковом), где проживало венедо-кельтское смешанное население. Здесь обнаружено несколько десятков гончарных печей IV века н.э. Еще больше разви- тие ремесла получило у тех венедскнх племен, которые жили недалеко от фракий- цев . Однако общий уровень производства у венедов не достиг той ступени, когда ремесло выделяется в самостоятельную отрасль, чем и объясняется сохранение ими первобытнообщинного строя. И все же в первой половине I тысячелетия н.э. наметилось разложение родоп- леменных отношений у западных славян. Уже III - V вв. н.э. среди населения этих земель началось расслоение общества, которое проявлялось не только в различии инвентаря бедных и богатых могил, до даже и в размещении богатых по- гребений отдельно от захоронений рядовых общинников, о чем говорят находки Вымысловскохю могильника на Познанщине. Постепенно племенная знать венедов накапливала большие богатства. Это по- зволило ей приобретать дорогие товары, которые привозились из соседних рим- ских провинций. Зажиточная часть населения пользовалась в больших количествах привозными украшениями, а также дорогой бронзовой, серебряной и стеклянной посудой, дорогим оружием. Большая часть привозных товаров, обнаруженных ар- хеологами, происходит из Галлии, Паннонии и других западных римских провин- ций . Однако ряд товаров доставлялся и из причерноморских центров. Это доказы- вает, что торговля венедов с римским миром велась через Балтийское море и устья впадающих в него рек, а также по многочисленным сухопутным дорогам. По сравнению с восточными славянами, венеды вели более интенсивную торговлю. Возможно, что среди южных пограничных племен венедов использовалась даже рим- ская чеканная монета, в то время как в центральных областях венедов торговля сохраняла меновой характер. Тем не менее, история западных славян в рассматриваемый период времени окончательно не ясна. Тацит сообщает, что венеды «разбойничая, бродили в пре- делах между певкинами и фенами». Возможно, что в I — IV вв. н.э. венеды уже составляли союз родственных племен, которые оберегали свои территории и часто нападали на соседей. Это подтверждается той ролью военного дела в жизни вене- дов, которая ясно прослеживается по инвентарю их погребений, а также знаком- ством римлян с вооружением вендов, что нашло отражение в рассказе Тацита о носящих щиты венедах. В конце II века н.э. по землям венедов на юго-восток прошли племена готов. Чем вызвано подобное передвижение, историкам неизвестно. Возможно, некоторая часть венедов примкнула к готам и вместе с ними принимала участие в войнах середины III века на Дунае. Косвенно на это указывает титул «венедский», ко- торый носил один из римских императоров тех лет. Возможно, какая-то часть ве- недов в это время признала свою зависимость от готского вождя Германариха, о чем сообщает историк Иордан. С III века н.э. начинается активное распространение славян на соседние зем- ли. Из северо-восточных областей Чехии они постепенно продвинулись на всю территорию страны, это доказывается распространением славянской керамики, так
называемого, «пражского типа» в последующие столетия. Этот процесс, возможно, сопровождался славянизацией прежнего кельтского населения чешских земель. Возможно также, что к III — V векам н.э. относятся передвижения славян на юго-запад от Эльбы и Одера. Возможно, в IV веке южная часть славянских племен подверглась нападению гуннов, однако основная часть венедских племен ими не была затронута, и на этих землях, как и в Северном Приднепровье, продолжался процесс дальнейшего социально-экономического и политического развития славян. Жизнь восточнославянских племен, которые обитали в лесистых областях Сред- него и Верхнего Поднепровья, отличается гораздо более медленным развитием производства и общественных отношений. Эти племена известны по памятникам за- рубинецкой археологической культуры (II век до н.э. — II век н.э.). Возможно, что часть памятников Черняховской археологической культуры (II — IV вв. н.э.) тоже принадлежит славянам. В начале I тысячелетия новой эры восточнославянские племена сохраняли пер- вобытнообщинный строй, что определялось медленным развитием земледелия. Обыч- но их укрепленные городища располагались по несколько поселков рядом, что по- зволяет предположить их принадлежность одному роду. Составляющие род патриар- хальные семьи жили уже в отдельных домах. В некоторых местах это были назем- ные жилища со стенами из плетня, обмазанного слоем глины. Некоторые группы славян в первые века новой эры продвинулись от Среднего Поднепровья к Северскому Донцу и верховьем реки Сейма. Возможно, это было на- чалом расселения славянских племен на восток, которое проходило и в последую- щие столетия. Заселяя территории сарматских племен, славяне частично оттесня- ли сарматов на юг и восток, а частично — ассимилировали. Следы общения славян с сарматами можно видеть в появлении у сарматов личных имен Ант и Хорват, ко- торые во II — IV вв. н.э. употреблялись даже сарматами, которые обитали дале- ко на юге — в Танаисе и Пантикапее. Здесь, как и на западных землях, основным занятием славян было земледелие, кроме этого, большую роль играли охота и скотоводство. В первых веках новой эры земледелие достигло более высокого уровня, что было вызвано усовершенст- вованием орудий производства. Теперь вместо прежних деревянных пашенных ору- дий у славян появилось рало с железным наконечником, что, безусловно, повыси- ло производительность труда земледельцев. Одновременно с ростом земледелия и скотоводства развивались и другие отрасли производства. В первых веках новой эры наблюдается обособление металлургического и кузнечного ремесел. Распро- страненность железных орудий в Верхнем Поднепровье указывает на большее раз- витие металлургии здесь, чем в Среднем Поднепровье. Однако все остальные от- расли ремесленной деятельности сохраняли еще характер домашнего ремесла. Даже гончарное производство не смогло выделиться в самостоятельное ремесло и посу- да изготавливалась от руки. Ремесленное производство было ограничено, так как его продукция расходилась лишь внутри узкого круга потребителей одной общины. Вопрос о развитии торговли у восточных славян в первые века новой эры ис- следован недостаточно. О внутренней торговле между племенами ничего не из- вестно . Внешние связи выражались в слабых контактах с областями средиземно- морского бассейна, что подтверждается смутным знакомством римских авторов со славянами. Из материалов археологических раскопок поселений восточных славян можно сделать вывод, что направление меновых и культурных отношений вело на запад к населявшим территорию Чехии и Словакии кельтским племенам, а также к западнославянским племенам Повисленья. На основании археологических данных можно судить о социальном строе восточ- ных славян — других сведений нет. Развитие производительных сил в рассматри- ваемое время достигло такого уровня, когда родовая община постепенно уступала место складывавшейся сельской общине — территориальному поселку больших пат-
риархальных семей. Небольшие жилища первых веков новой эры и найденный в них инвентарь показывают, что отдельная семья уже владела орудиями производства и необходимыми запасами. Показателем начавшегося разложения первобытнообщинного строя восточных сла- вян служит наличие у них рабства, о чем сообщают более поздние византийские писатели. Хотя эти сведения, относящиеся к VI веку, подтверждают, что рабство у славян было мало распространено и носило патриархальный характер, однако можно предположить, что зарождение рабства произошло в предыдущие столетия, об этом свидетельствует наличие у славян в VI веке обычного права, которое запрещало порабощение соплеменников. Несомненно, что рабство не играло сколь- ко-нибудь заметной роли в производстве. Племенная организация восточных славян первой половины I тысячелетия новой эры известна мало. По-видимому, каждое племя управлялось своим вождем. Кроме этого, существовали совет старейшин и общее собрание племени. Можно предполо- жить , что к концу рассматриваемого периода началось образование восточносла- вянских племенных союзов, которые были весьма сильны уже в IV веке. И все-таки об истории восточнославянских племен первых веков новой эры из- вестно крайне мало. В конце II века н.э. на нижнем течении Дуная и в Северо- западном Причерноморье появились племена готов, которые пришли из Юго- Восточной Прибалтики. Движение готов и появление их в Причерноморье не оказа- ло заметного влияния на славянские племена. Скорее всего, эти племена, кото- рые пришли с берегов Балтийского моря, были немногочисленны и быстро прошли территорию, заселенную славянскими племенами. Близко с готами (остготами) славяне столкнулись лишь в IV веке н.э. Черняховская культура на карте Европы.
В II — IV вв. н.э. на территории, расположенной от Среднего Поднепровья до Южного Буга, Днестра и Прута, распространилась, так называемая, Черняховская культура «полей погребений», которая получило свое название от украинского села Черняхов. Тут был открыт и раскопан обширный могильник, какой насчитывал несколько сот захоронений — трупоположений и трупосожжений. Черняховская культура представлена многочисленными поселениями и могильниками. Поселения представляют собой большие неукрепленные селища (их насчитывается уже не- сколько сот) , расположены они по берегам рек и ручейков, вдоль южных и вос- точных склонов. Жилища в поселениях наземные или несколько углубленные, и те и другие — дерево-глинобитные. Рядом с поселениями располагаются могильники, часто больших размеров, с трупосожжениями и трупоположениями, обставленными сосудами и снабженными типичными для данной культуры мелкими украшениями и предметами домашнего быта. Керамика, как сопровождающая захоронения, так и из поселений, серого и черного цветов, отличного качества, разнообразных форм, нередко украшенная орнаментом, в большинстве своем сделана на гончарном кру- ге . Очень часто в этих поселениях встречается импортная посуда, в частности амфоры, в которых с юга, из северочерноморских городов, доставлялись расти- тельное масло и вино. Встречается также и стеклянная посуда, еще чаще — стек- лянные бусы, а также бронзовые, иногда серебряные фибулы, пряжки, подвески, костяные гребни и т.п. Примечательным является тот факт, что оружия во время археологических раскопок обнаружено не было. Создателями Черняховской культуры являлись земледельческие племена, которые достигли несколько более высокого уровня развития, чем их северные соседи. Ремесленное производство характеризуется появлением гончарного круга, упот- ребление которого было заимствовано из областей римского мира. Общественный строй представителей Черняховской культуры примечателен тем, что в их среде уже появилось имущественное неравенство членов племени. Инвен- тарь погребений и состав кладов показывают, что в руках отдельных лиц скапли- вались сокровища, которые включали в себя ценные предметы и римские серебря- ные монеты. Следует отметить также, что, собирая серебряные монеты, население не сохраняло медных. Раскопано несколько кладов, которые содержат сотни импе- раторских серебряных монет, общий вес их достигает в некоторых случаях два- дцати килограммов. Керамика грейтунгов и другие изделия III—V веков, найденные в междуречье Дона и Днепра.
Предметы III—IV веков из Будештского некрополя. Представители Черняховской культуры тесно общались с народами Северного Причерноморья и жителями дунайских провинций, об этом свидетельствуют, помимо монет, многочисленные находки амфор и инкрустированных металлических украше- ний из причерноморских торговых центров, а также краснолаковая керамическая посуда и стеклянные изделия. Этот приток монет и вещей так называемой «про- винциальной римской культуры» сократился в середине III века н.э. в связи с начавшимся передвижением европейских племен и натиском их на границы Римской империи. Этнический состав носителей Черняховской культуры сейчас определить трудно. По-видимому, в разных местностях проживали различные племена, которые жили по соседству друг с другом и находились на одном уровне развития. Возможно, что в Поднестровье это были фракийские племена и часть готов, которые там осели. В Северном Поднепровье в создании местного варианта Черняховской культуры участвовало, по-видимому, славянское население, которое смешалось здесь с давним сарматским населением. Племена Прибалтики В начале I тысячелетия новой эры произошли значительные изменения в жизни прибалтийских племен — предков современных литовцев, латышей, эстонцев и бе- лоруссов — жителей Западной, Северной и Центральной Белоруссии, которые впо- следствии приняли славянскую культуру. Эти племена находились уже на доста- точно высоком уровне развития, о чем свидетельствует употребление ими бронзы и железа еще до начала новой эры. Правда, металлы еще не играли большой роли в их быту. Несмотря на то, что при раскопках найдено много отдельных орудий из бронзы и железа, а также формочки для литья из бронзы, все-таки подавляю- щее большинство орудий изготавливалось из камня, кости и дерева, особенно на севере Латвии и в Эстонии. Земледелие у этих племен было развито слабо. Глав- ным источником существования являлось скотоводство, которое оттеснило на вто- рой план охоту, рыболовство и бортничество. Так как скотоводство нуждалось в хороших пастбищах, то население Прибалтики уже в конце I тысячелетия до новой эры освоило долины рек. Здесь археологи находят в большом количестве курганы, которые сложены из камня и земли над расположенными в несколько ярусов погре- бальными урнами или стоящими на земле каменными ящиками. В курганах хоронили
членов одного рода. Родовые общины жили в поселениях, окруженных земляными валами и оградами из бревен. Жилища, сплетенные из ветвей и обмазанные глиной, с круглыми стенами и коническими, державшимися на столбах крышами, помещались внутри пространст- ва, окруженного валом. Он служил защитой при столкновениях между родами и племенами, которые возникали из-за обладания скотом и пастбищами. В первые века новой эры картина эта абсолютно изменилась. Особенно быстро развивались племена Белоруссии, Литвы и Южной Латвии, которые были втянуты в торговлю с Римской империей и славянами, жившими по берегам Днепра и Вислы. По их территории пролегали торговые пути римских купцов, которые скупали при- балтийский янтарь - он пользовался большим спросом в Италии и провинциях. Славяне Поднепровья были связаны с жителями Прибалтики по Западной Двине, Бе- резине и Неману. В бассейне Днепра найдены римские металлические ювелирные изделия, а также монеты и украшенные эмалью вещи из Среднего Поднепровья. Возрос импорт железа и обработка местного железа — болотных руд. Железные из- делия окончательно вытеснили костяные и каменные. В большом количестве появи- лись специалисты-кузнецы. Постепенное усовершенствование орудий производства позволило развить земле- делие на этих землях, которые относятся к средней полосе. В погребениях, от- носящихся к первым векам новой эры, найдены серпы, мотыги, ножи, косы. Посте- пенно земледелие становится пашенным, начинает применяться тягловая сила ско- та. Под пашни расчищаются леса, так как свободной земли, в отличие от степной зоны, здесь было немного. Жители Прибалтики выращивали в основном рожь, овес, ячмень, лен, горох, репу. Со временем укрепленные родовые поселения уступили место поселениям больших, а затем и малых семей. Развитие земледелия дало им возможность расселяться по более обширным территориям. Таким образом происхо- дило разложение рода и социальная дифференциация. Племена, которые жили к югу от Западной Двины, создали особую материальную культуру, которая охватила территорию современной Латвии, Литвы, Белоруссии и Калининградской области. Постепенно здесь начинают строиться города, расположенные в основном по бере- гам Немана и Западной Двины, сообщения о которых сохранились в эпосе народов Скандинавских стран. Так, например, упоминание о Полоцке имеется в исландской саге, относящейся к VI веку н.э. К северу от Западной Двины жили эстонско-ливские племена, которые отставали в своем развитии от южных прибалтов. Правда, здесь тоже в начале эры увеличи- лось количество привозных и местных изделий из бронзы и железа, но техника обработки их была значительно ниже. Земледелие стало преобладающим и на этих землях, но господствовала не пашенная, а подсечная система. Основными земле- дельческими орудиями были мотыга и деревянная соха, которую люди волокли са- ми. Подсечное земледелие требовало значительных усилий и большого количества людей, что тормозило разложение рода. Кое-где стали выделяться патриархальные семьи, но выделение малых семей еще не началось. Здесь еще долго сохранялись общие могильники и укрепленные поселения, которые с развитием производствен- ных сил и ростом населения стали распространяться на все большую территорию. В первой половине I тысячелетия новой эры переживали развитие и финно- угорские племена, которые жили на Северном побережье Балтийского моря, а так- же в бассейнах Оки и Камы. Античные авторы называют их фенами (Тацит) либо финнами (Птолемей) . Есть мнение, что Тацит имел в виду финно-угорские племе- на, когда описывал эстиев. Но самое первое упоминание про финно-угорские пле- мена, жившие в Восточной Европе, встречаются у готского историка Иордана. Он приписывал царю готов Германариху победы над мордвой (морденс) и мерей (ме- ренс), а также другими племенами. Ранние этапы развития финно-угорских племен можно проследить лишь по данным
археологических раскопок. Они показывают, что в первой половине I тысячелетия новой эры в быту финно-угорских племен железо вытеснило бронзу окончательно. Из нее теперь изготавливались лишь ювелирные изделия — пряжки, нагрудные бля- хи, фибулы, браслеты, подвески, ожерелья, женские головные уборы с венчиками и подвесками в виде колокольчиков, которые оканчивались спиралью серьги. Воо- ружены финно-угорские племена были копьями, дротиками, топорами и мечами, ко- торые походили на мечи римских легионариев. Оружие изготавливалось из железа или имело составные железные части (наконечники). Кроме этого, все еще широко использовалась кость. Из нее, например, делались наконечники для стрел. Здесь большую роль продолжала играть охота на пушных зверей, мех которых использо- вался в торговле с другими племенами. Некоторые финно-угорские племена населяли огромную территорию, которая с запада на восток пролегала от территории современной Западной Белоруссии и до предгорий Урала. Об этом свидетельствует множество топонимов и гидронимов, которые сохранились до нашего времени на территории Белоруссии и в централь- ных областях России, корни их относятся к финно-угорским языкам. Финно- угорские племена не были однородными, а поэтому разные представители этой племенной группы поддерживали связи с различными частями мира. Так к концу первой половины I тысячелетия усилились торговые связи прикамских племен с Ираном и Восточной Римской империей. Здесь археологами было обнаружено много позднеантичных и сасанидских серебряных блюд, украшенных высокохудожественны- ми изображениями. Они поступали сюда в обмен на меха и, по-видимому, исполь- зовались для нужд культа. Кроме охоты, в жизни некоторых финно-угорских пле- мен возрастала роль коневодства. В могилах мужчин, а иногда и женщин, в бас- сейне реки Оки археологи находят конскую сбрую. Это доказывает, что лошади теперь использовались для верховой езды. Остатки шерстяных тканей в захороне- ниях говорят о развитии овцеводства, а клочки льняных материй, находки серпов и мотыг говорят о том, что финно-угорские племена занимались также и земледе- лием. По-видимому, в первой половине I тысячелетия финно-угорские племена пережи- вали период активного имущественного расслоения общества. Это доказывается тем, что наряду с бедными могилами, где найдены только ножи или вовсе не об- наружено никаких вещей, встречаются богатые погребения с большим количеством украшений, оружия и дорогой утвари. Особенно много ювелирных изделий встреча- ется в женских могилах. Но все богатства в могилах являются лишь средствами личного обихода. Монеты и прочие средства накопления капитала здесь не найде- ны. Расслоение еще не привело к разложению родового строя. Косвенным доказа- тельством этого может служить то, что финно-угорские городища первых веков новой эры мало отличаются от более ранних. Так, например, пьяноборская куль- тура в долине реки Камы, которая сменила ананьинскую культуру, отличается от последней лишь стилем изделий и преобладанием железа. К произведениям искусства, найденным археологами можно отнести бронзовые рельефные подвески, которые изображали оленей, орлов с человеческим лицом на груди, а также ящеров, семиголовых лосей, людей. Также интересны маленькие бронзовые и свинцовые идолы в виде птиц, зверей и людей. В бассейне реки Камы таких фигурок найдены тысячи. По-видимому, ученые здесь обнаружили святилище некоего бога, которому приносили жертвы: обнаружено огромное количество кос- тей различных жертвенных животных, около двух тысяч костяных и железных нако- нечников стрел и около пятнадцати тысяч стеклянных золоченых бус. Другим па- мятником культа, относящегося к культуре финно-угорских племен, является пе- щера на реке Чусовая. Тут найдено несколько тысяч костяных и железных нако- нечников стрел. Ученые считают, что здесь во время проведения религиозных праздников происходили состязания лучников. В I тысячелетии новой эры большая часть финно-угорских племен совершила
массовый переход в западные земли. Об этом свидетельствует существующая ныне страна Венгрия, народ которой, окруженный со всех сторон славянами и герман- цами, относится к финно-угорской группе племен. Сохранили венгры и свой древ- ний язык, который абсолютно непонятен их соседям. ЧАСТЬ II. ПОЗДНЯЯ РИМСКАЯ ИМПЕРИЯ ГЛАВА 1. РИМСКАЯ ИМПЕРИЯ III ВЕКА НОВОЙ ЭРЫ Гражданская война 193 — 197 гг. н.э. В последние десятилетия II века н.э. Римская империя вела изнурительные войны, в которых Рим часто терпел поражения. Эти внешние события совпала с глубоким кризисом рабовладельческого общества, и во многом были обусловлены этим кризисом. В этот период экономика империи переживала трудное время. Приходили в упа- док и разорялись рабовладельческие виллы и латифундии, что приводило к запус- тению земель, сокращению урожаев, падению стоимости денег. Уменьшалось коли- чество рабочей силы из-за эпидемий в империи в эти годы. Хозяйственный кризис обострил социальные противоречия, привел к политической нестабильности и ос- лаблению военной мощи империи. Непосредственным проявлением социально-экономических противоречий явилась борьба за императорский трон, которая вылилась в гражданскую войну 193 — 197 гг. После того как был убит в Риме император Коммод, в разных провинциях им- перии были провозглашены несколько императоров: Пертинакс, а после него Дидий Юлиан в самом Риме; командующий дунайской армией Септимий Север; командир си- рийских легионов Песценнии Нигер; в Британии провозгласили императором Клодия Альбина. Каждый из этих претендентов на императорский трон имел не только возглав- ляемые им армии, но и поддержку определенных кругов провинциальных рабовла- дельцев, которые также стремились занять руководящую роль в империя и стреми- лись захватить власть и богатство. Эти провинциальные рабовладельцы часто принадлежали к местной древней аристократии и мало чем уступали италийской знати. Теперь они владели огромной массой земли, на которой работали тысячи принадлежавших им рабов и зависимых колонов. Они обладали роскошными город- скими и загородными дворцами, контролировали руководство городов, имели боль- шое влияние на провинциальных наместников. Кроме этого, представители провин- циальной знати составляли уже большую часть римского сената. Наиболее опасными для императорской власти были тесные контакты между наме- стниками тех провинций, в которых были сосредоточены большие группы римских войск: в Сирии — 6 легионов; на Дунайской границе — 8 легионов. Эти римские войска пополнялись в основном из числа местных уроженцев. Некоторые из них имели римское гражданство. Другие звались перегринами, и были привязаны к местам своего расположения и становились выразителями настроения господствую- щих кругов провинциальных рабовладельцев. Хоть Римская империя во II веке н.э. была государством всех рабовладельцев средиземноморской цивилизации, но это не означало, что интересы всех групп провинциальной знати совпадали. Это было следствием того, что восточная ари- стократия, которая состояла из представителей местной знати восходящей еще к эллинистическим и ахеменидским временам, а также богатое купечество и торгов- цы, могущественное жречество отличались от рабовладельцев дунайских провин-
ций, являвшихся потомками племенной верхушки, а также римских богатых колони- стов, выслужившихся военных. Те в свою очередь сильно отличались от романизи- рованной знати западных провинций. Все они представляли собой крупные фракции и, несмотря на общность интересов господствующей верхушки империи, имели свои собственные интересы, свои программы внешней и внутренней политики. Каждая фракция стремилась навязать свой взгляд на политику и принять его в качестве общегосударственной. Как видно из всех вышеперечисленных фактов, в политиче- ской жизни империи значительно уменьшилась роль италийской аристократии, ко- торая раньше занимала доминирующее политическое положение в государстве. В этом выражается главное отличие гражданской войны 193 — 197 гг. От граж- данской войны 68 — 69 гг. н.э., когда провинциальные рабовладельцы боролись за политическое равенство с италийской знатью. Внутренняя жизнь империи Общий кризис государственного устройства выражался в том, что начался ак- тивный процесс разложения двух основных классов римского общества - рабов и рабовладельцев. Множество рабов теперь было отпущено на свободу, а другие — получали пекулий или превращались в колонов. В то же время множество средних и мелких землевладельцев и рабовладельцев, которые составляли значительную часть населения городов, разорились. Имения их за долги забирались император- ским фиском или попадали во владение кредиторам, которые превращали бывшего владельца в колона. Притом подобный колон уже не пользовался защитой закона, так как считалось, что новый собственник, позволяя колону возделывать его прежний участок, оказывает ему благодеяние, и закон вмешиваться не имеет пра- ва. Нередко декурионы, стремясь избавиться от обременительных повинностей в пользу городов, продавали по дешевке большую часть своих земель, отпускали рабов и превращались в мелких землевладельцев, сами обрабатывая оставшийся небольшой участок земли. Другие сами отдавали свое имение крупным землевла- дельцам, переходя добровольно на положение колонов. Особенно часто они стано- вились колонами императорских земель, так как в III веке такие колоны получи- ли освобождение от муниципальных повинностей. Все это привело к тому, что города, ранее считавшиеся оплотом свободных землевладельцев и рабовладельцев, перестали быть основой империи. В то же время утратила свое значение в экономической и социальной жизни фамилия, так как императоры, боясь восстаний рабов, постепенно ограничивали власть ее гла- вы. Земля, которая ранее принадлежала городам, переходила теперь в частные руки и, если в Африке к началу III века еще продолжалось развитие городского строя, то в остальных западных провинциях он приходил в упадок. На востоке крупные города оказались более устойчивыми благодаря развитию торговли, ре- месла и меньшему распространению рабства. Но здесь с каждым годом усиливалась оппозиция против господства Рима. С упадком городов ускорился рост латифундий, владельцы которых увеличивали свои земельные наделы за счет владений городов и за счет обедневших соседей, скупая, забирая за долги или просто захватывая их имущество. Это привело к тому, что в латифундиях сконцентрировалась значительная часть земледельческо- го населения — посаженные на землю рабы, вольноотпущенники, колоны и клиенты. Постепенно различия между ними стирались. Каждый из них имел участок земли, который обрабатывал собственным инвентарем, полученным от хозяина, и был обя- зан отдавать ему часть урожая и исполнять для него определенные работы. По- степенно такое имение превращалось в обособленный от внешнего мира организм, который являлся замкнутым целым. Латифундии имели собственные рынки, обладали собственным штатом ремесленников-рабов, которые обслуживали ее нужды.
Императоры были заинтересованы в сохранении свободного сельского населения, которое могло бы обрабатывать землю и служить в армии, а поэтому они не жела- ли усиления земельных магнатов и запрещали требовать с колонов больше, чем было установлено договором или обычаем. Но это не помогало. Если в различных указах подчеркивалась разница в положении свободного колона и раба, то в соз- нании людей эта граница все более стиралась. К этому времени накопилось множество технических усовершенствований, дости- жений агрономической науки, которая требовала тщательного ухода за растениями и животными и определенных знаний от земледельца, но применить это можно было лишь в том случае, когда работник был заинтересован в собственном труде. Но ни рабы, ни свободные по своему положению колоны и клиенты, во многом сбли- жавшиеся с рабами, такой заинтересованности в собственном труде не имели, а поэтому производительность труда падала, земли пустели. Многие уходили в ле- са, пустыни и за границы империи или к разбойникам, что привело к хронической нехватке рабочей силы. Теперь борьба за рабочую силу стала такой же острой, как во времена республики и ранней империи борьба за землю. Кроме этого, су- ществование огромных императорских доменов, где рабы и колоны получали все- возможные льготы, создавало опасную конкуренцию для владельцев латифундий. Но в то же время на императорских землях руководили управители и чиновники, не- редко превышавшие свои полномочия. Это вынуждало императорских колонов искать защиту у крупных земельных собственников. Последние умело использовали в сво- их целях подобное недовольство, так как нуждались в рабочей силе. В ее поис- ках они нередко прибегали к разным ухищрениям. Например, выкупали пленных с тем, чтобы они работали на них, пока не возместят выкуп, либо брали у должни- ков детей в качестве залога, а также покупали свободных бедняков, которые предпочитали рабство голодной смерти. Все эти сделки противоречили основам римского права, которое не признавало продажи свободного человека в рабство, и неоднократно запрещались императорами. Но бороться с подобными процессами было уже почти невозможно. Все это привело к крайнему обострению социальных противоречий. Империя жила под постоянной угрозой восстания городского и сельского плебса. Кроме этого, муниципальные землевладельцы хотели, чтобы правительство защитило их от зе- мельных магнатов и помогло городам сохранить автономию. В то же время крупные землевладельцы добивались передачи в их руки императорских сальтусов. Импера- тор им теперь нужен был только в качестве военачальника, который бы держал сильную армию и постоянно воевал, обеспечивая за счет пленных варваров импе- рию рабочей силой, и удержал бы в повиновении чернь. Особенно острой эта про- блема была в восточных провинциях, где аристократия жила в постоянном страхе. «Свобода черни — гибель лучших», — писал историк начала III века Дион Кассий, крупный землевладелец из Вифинии, сенатор и консуляр. В своем труде по рим- ской истории ин изложил программу крупных землевладельцев: полностью уничто- жить городскую автономию, подавить всякую самостоятельность мысли с помощью однотипного обязательного государственного образования, изгнать философов и религиозных проповедников, расправиться со всякими мятежниками, установить посильную власть императора, опирающегося на «лучших». В то же время знать западных провинций, которая не испытала к началу III века такого сопротивления масс, наоборот, была против укрепления центральной власти и предпочла самостоятельность. Она постоянно находилась в поисках бла- гоприятных условий, для того чтобы восстановить собственную независимость. Все это вызывало ослабление связей между отдельными частями империи. За два столетия многие провинции развили собственное земледелие и ремесло настолько, что были независимыми от ввоза. Кроме этого, к упадку торговли вел рост лати- фундий , где ремесленники обслуживали нужды господ и колонов. Всё это привело к возрождению местных языков, оживлению местных культур и традиций. В Галлии
роскошная керамика, повторявшая арретинскую, уступила место изготовлению по- суды старого кельтского образца, в Дакии повсюду родители, которые сами носи- ли римские имена, стали называть своих сыновей в честь старых дакииских царей Регебалами и Децебалами; в Сирии и Египте стала возрождаться литература на местных языках. В восточных провинциях начали крепнуть проперсидские симпа- тии. Это было выгодно и плебсу, который у персов искал зашиты от римского гнета, и богатым купцам, которые надеялись получить от этого торговые выгоды. Каждая из этих партий желала видеть у власти такого императора, какой осу- ществлял бы их собственную программу, поэтому в III веке н.э. происходила чрезвычайно быстрая смена императоров, причем все они погибли насильственной смертью. Некоторые из императоров, продолжая политику Флавиев и Антонинов, стремились опираться на городских средних земледельцев и рабовладельцев, но вследствие упадка городов они вынуждены были искать новых путей. Императоры пытались поднять экономический уровень городов, но все эти попытки оказались бесплодными. Сами же правители, нуждаясь в деньгах, совершали множество оши- бок: они переобременяли декурионов новыми поборами и повинностями, принуждали продолжать выполнять их свои обязанности, насильно возвращая в родные города тех, кто пытался перейти на положение колонов, стать солдатами или просто бе- жать . Это привело к тому, что единственной надежной опорой императорской вла- сти в III веке н.э. стала армия. С этого времени армия становится не только вооруженной, но и социальной си- лой. Ветераны и даже солдаты, значительная часть которых были сыновьями вете- ранов, по своему социальному происхождению оказались наиболее близки средним землевладельцам. Обычно ветеран имел участок земли, равный имению среднего декуриона. Эти земельные наделы, которые обрабатывались рабами, принадлежали им на таких же правах полной собственности, как и имения декурионов. В то же время земля крестьян-общинников считалась собственностью государства. Боль- шое, по сравнению с другими слоями населения, жалование, а также постоянные подарки, которые солдаты получали во время службы, составляли значительную сумму. Это позволяло им, выйдя в отставку, содержать рабов и вести хозяйство, которое было тесно связано с рынком. Юридически ветераны также были приравне- ны к декурионам. Подобное привилегированное положение, а также преданность Риму, которая была воспитана в них за время двадцатилетней службы, делали их надежной опорой империи. Поэтому именно за счет усиления ветеранского земле- владения временно мог возродиться социальный слой средних рабовладельцев, господствовавший в империи I — II вв. н.э. Но в тех провинциях, где латифундии постепенно поглотили мелкие и средние хозяйства, осталось мало населения, которое могло бы идти в армию. Теперь ос- новными поставщиками солдат были прирейнские и придунайские области, где мел- кое земледелие оставалось почти нетронутым, и практически отсутствовали лати- фундии. С III века римская армия была укомплектована солдатами, которые в ос- новном выходили из этих областей, сюда же они возвращались и получали землю после своей отставки. Переход земли в руки ветеранов ускорил процесс разложе- ния общины, из которой выделился слой частных землевладельцев. Повсеместно на этих землях росли виллы, развивалось ремесло, которое обслуживало потребности земледельческих хозяйств. Это привело к тому, что прирейнские и придунайские области стали последним очагом рабовладельческих отношений в империи, послед- ним ее оплотом. Но процесс общего упадка, который переживала империя, сказал- ся и на этих провинциях. Здесь уже мало создавалось новых городов, и даже такой значительный центр, как Могонтиак на Рейне (Майнц) , был лишь большим селом вплоть до поздней им- перии. Рабовладельческие отношения здесь развивались медленно и в основном на земле трудились разорившиеся общинники. Кроме того, рост провинциального се- паратизма приводил к тому, что солдаты, несмотря на их преданность императору
и римским богам, в первую очередь были патриотами родной земли и почитали своих местных богов. Даже когда они служили в Риме, уроженцы Паннонии или Ме- зии, которые были в одной воинской части, собирались вместе и сооружали ал- тарь своему местному богу. Еще во II веке каждый солдат считал своей родиной Рим, а своей семьей — товарищей по оружию, но уже в III веке солдаты твердо помнили, что они по рождению фракийцы или паннонцы и не порывали связей со своими земляками. Этот факт привел к тому, что армия являлась в это время слабой вооруженной силой, но зато была значительной силой социальной. Кроме того, армия симпатизировала средним и мелким землевладельцам, среди которых, как мы уже говорили, было много ветеранов, а поэтому разделяла их ненависть к земельным магнатам. По этой причине войска поддерживали сильную центральную власть, которая была единственным противодействием власти крупных землевла- дельцев . Это привело к яркому противоречию, которое выражалось в борьбе сената и ар- мии, «сенатских» и «солдатских» императоров. Первые пытались уменьшить влия- ние армии. Они делали попытки набирать солдат за пределами империи, и вводили систему военной колонизации на границах, где солдат-землевладелец не мешал собственникам латифундий. Эти императоры проводили агрессивную внешнюю поли- тику, чтобы пополнить за счет пленных количество поселенных на пограничных землях солдат-колонистов и колонов, а также не мешали магнатам увеличивать свои владения. «Солдатские» императоры, наоборот, всячески поддерживали города, проводили массовые конфискации латифундий, увеличивали свои земли и земли солдат, повы- шали налоги, чтобы увеличить жалование солдатам. Они предпочитали откупаться от внешних врагов контрибуциями, поскольку солдаты и горожане не нуждались в большем количестве рабов, чем они имели. «Солдатские» императоры под видом защиты простого народа от «сильных» пытались сохранить свободное население и не дать ему превратиться в подданных крупных землевладельцев. Септимий Север Процессы, о которых мы говорили выше, обострились уже при сыне и преемнике Марка Аврелия императоре Коммоде (180 — 192 гг. н.э.) . С первых же дней сво- его правлений он восстановил против себя сенат, после того как купил за боль- шие деньги мир с племенами, которые не были побеждены его отцом. Ходили упор- ные слухи, что он собирался конфисковать все земли сенаторов и раздать их солдатам. Сразу же начались сенатские заговоры. Это вызвало ответные репрес- сии со стороны императора, кроме того, начались волнения в самой армии. Ле- гионы Британии были возмущены той исключительной и привилегированной ролью, которую играли при Коммоде избалованные императорскими милостями преторианцы. В Галлии начались крестьянские волнения, в Египте восстали буколы, что поста- вило под угрозу снабжение Рима хлебом, и повлекло за собой волнения столично- го плебса. Неспокойно было также в Испании и Дакии. В Африке неоднократно восставали колоны, теснимые кондукторами, что едва не стоило жизни проконсулу Африки Пертинаксу. Пытаясь усмирить римский плебс, Коммод построил специальный флот для пере- возки хлеба в Италию из Африки. Для того, чтобы успокоить африканских земле- дельцев , он запретил кондукторам увеличивать повинности и платежи колонов. Коммод всячески пытался прослыть защитником крестьян. Он объявил себя Герак- лом — покровителем земледельческого труда и ради этого носил на плечах шкуру леопарда. С сенатом же он абсолютно не считался, давая всем понять, что вла- сти удостоился по праву своего рождения, а не по милости сенаторов. Все это привело к крайнему обострению его отношений с аристократией.
Сеть заговоров, которая плелась против Коммода, сужалась с каждым днем — его убили и императором провозгласили Пертинакса. Тот был сыном разбогатевше- го вольноотпущенника и сделал себе карьеру благодаря протекции патрона своего отца. Он являлся крупнейшим землевладельцем, а поэтому был приемлем для сена- та. В свое время Пертинакс скупил массу земель у обедневших соседей на сред- ства, которые нажил во время управления различными провинциями. Пертинакс возвратил сенаторам конфискованные Коммодом имения и даже раздал желающим часть императорских земель. Он отменил алиментарную систему Траяна и собирался возобновить войну на Дунае. Но планам его не суждено было сбыться. Через полгода его убили преторианцы, которые устроили своеобразный аукцион, предлагая императорскую власть тому, кто больше им заплатит. Победителем этого аукциона стал сенатор Дидий Юлиан, который предложил преторианцам, по словам Диона Кассия, по 6350 драхм на че- ловека. Но Дидий Юлиан оказался не единственным претендентом на императорскую власть. Свои права заявили легат Сирии Песценний Нигер, легат Британии Клодий Альбин и легат Паннонии Септимий Север. Последний из них был родом африканец и, как обнаружилось впоследствии, оказался более дальновидным и энергичным. Кроме того, его армия являлась самой боеспособной и находилась ближе всех к Италии. Он объявил себя мстителем за Пертинакса и обеспечил себе, таким обра- зом, поддержку сената. Не встречая серьезного сопротивления, его войска дошли до Рима. Там, узнав о приближении Севера, солдаты убили, Дидия Юлиана. Заняв Рим, Септимий Север разоружил и распустил преторианцев, после этого он заклю- чил союз с Клодием Альбином, которому даровал титул цезаря, и выступил против войска Нигера. К этому времени последний успел захватить не только всю вос- точную часть империи, но даже Грецию и Македонию. Его главной опорой были жи- тели восточных городов, которые вступили в его войско. Наиболее популярен был Нигер в Антиохии. Кроме этого, ему предложила помощь Парфия. Но ему остава- лась враждебна землевладельческая знать. Также позицию Нигера ослабляло со- перничество между азиатскими городами, некоторые из которых примкнули к Сеп- тимию Северу. Между войсками Нигера и Севера произошло два крупных сражения, в которых войска Нигера были разбиты, а сам он погиб. Многие его солдаты и городские ремесленники бежали в Парфию, после чего активно участвовали на ее стороне в войсках против Рима. Север, который стал императором, наложил на города, под- держивавшие Нигера, тяжелую контрибуцию, а Византии, сдавшийся лишь после трехлетней осады, был и вовсе лишен прав города, такая же кара постигла Анти- охию. После победы над войсками Нигера Септимий Север начал войну с Парфянским царством и его вассалами. В это время началось восстание Альбина, которого поддерживала знать Испании и Галлии, но ему не удалось добиться поддержки в прирейнских областях, где армия осталась на стороне Севера. В битве при Лу- гдуне Альбина убили, а сторонников его затем казнили. Земли, конфискованные у них, перешли во владение императора. Победа над Альбином явилась переломным пунктом в политике Севера. Он реши- тельно выступил против римской знати. Он приказал объявить Коммода богом, а себя стал называть его братом, давая понять таким образом, что является дина- стическим преемником Антонинов. Наследниками он объявил своих сыновей — Бас- сиана, который принял имя Антонина, и Гету. Это играло на руку тем кругам, которые хотели иметь независимых от сената императоров. В годы правления Сеп- тимия Севера в сенате получили перевес выходцы из восточных провинций и Афри- ки. Их было теперь больше не только по сравнению с уроженцами западных про- винций, но и по сравнению с италиками. Особым покровительством императора пользовались города Африки и дунайских провинций, многие из которых стали ко- лониями и муниципиями. Александрия в годы его правления впервые получила го-
родской совет, а главные города египетских номов — муниципальное устройство. Пытаясь поддержать город и предотвратить его упадок, Септимий Север приказал возвращать городам проданные земли после смерти их покупателей. Септимий Север. Но четырехлетняя гражданская война, в которой принимали участие практически все основные римские армии — сирийские, дунайские и галло-британские легионы, ослабила римские границы. Наиболее опасным было положение на востоке, где парфянский царь Вологез IV воспользовался благоприятной для него ситуацией и поддержал, как мы уже знаем, одного из претендентов на императорский престол — Песценния Нигера. Войска парфян стали вторгаться в союзную римлянам Армению и даже в провинцию Сирию, кроме этого, они угрожали римскому господству во всей Малой Азии. В связи с этим Септимий Север вынужден был начать войну против Парфянского царства. С небольшими перерывами эта война продолжалась четыре года (195 — 198 гг.). Северу удалось отразить вторжение парфян и, кроме этого, он даже захватил всю Месопотамию, а также обе парфянские столицы - Селевкию и Ктеси- фон. Из захваченных земель была организована новая римская провинция Месопо- тамия. Это привело к тому, что Рим был ввязан в длительные войны с Аршакида- ми, а затем со сменившими их на царском престоле в Парфии Сасанидами. После того как он укрепил внешние границы империи, Септимий Север приступил к укреплению института императорской власти. Им был организован четкий бюро- кратический аппарат, проведено реформирование армии — в этом Север видел ре- шение главных проблем, которые стояли перед рабовладельческой империей начала III века. Его деятельность на посту императора (193 — 211 гг. н.э.) была на- правлена на укрепление основных принципов полной монархии. Отныне император являлся единственным источником власти, а его воля была высшим законом. Это привело к изменению юридического положения сената и магистрата, которые тра- диционно были носителями власти, вручаемой им народом. Теперь сенат не имел права издавать законы и выбирать магистратов: это было исключительным правом принцепса. Кроме этого, Септимий Север направил свои усилия на укрепление фамилии. Он
повторил закон о прелюбодеянии, а также поощрял фамильные культы, покрови- тельствуя одновременно коллегиям «маленьких людей», которые по своей органи- зации были близки к фамилии. Он усилил меры по розыску беглых рабов и борьбу с разбойниками. Для того, чтобы город тщательно следил за рабами, он стал привлекать к ответственности хозяев, рабы которых были осуждены за преступле- ния. Он запретил самовольное введение налогов городскими магистратами, прода- жу за долги имений малолетних владельцев, укрепил права патронов на труд вольноотпущенников, освободил от муниципальных повинностей членов ремесленных коллегий, что отвечало интересам средних и мелких землевладельцев и ремеслен- ников . Септимий Север сильно реформировал государственный аппарат. Отныне исчезли различия между традиционными, восходящими еще к временам республики, магист- ратурами (консулы, преторы и др.) и бюрократическими должностями. В годы его правления значительно был увеличен бюрократический аппарат. Умножались штаты старых и образовывались новые ведомства, расширялась компетенция чиновников, вплоть до наделения их высшими правами уголовной юрисдикции. Между различными категориями чиновников установилась строгая система подчинения различных ти- тулов и рангов. В организацию государственного аппарата были внедрены струк- турные принципы, которые были характерны для римской армии. Это привело к ми- литаризации имперской бюрократии. Изменились функции префекта претория, кото- рые теперь часто назначались из числа опытных юристов. Такие известные рим- ские юристы как Папиниан, Павел, Ульпиан были префектами претория при Севере и его преемниках. Таким образом, из командующего императорской гвардии, пре- фекты стали ближайшими помощниками императора по управлению империей. Они ве- ли наблюдение за работой бюрократии и ходом государственных дел. Кроме этого, возросла роль государственного совета, в состав которого теперь входили не только друзья и приближенные императора, но и начальники общеимперских ве- домств . Именно в составе принцепса, а не в сенате, который превратился отныне в почетный орган, решались важнейшие государственные вопросы. Но Септимий Север, который встретил жесткую оппозицию в сенате в начале своего правления, не оставил без внимания этот государственный орган: часть сенаторов по подозрению в оппозиционности была казнена или сослана, а состав сената был пополнен сторонниками Севера, главным образом из военных и выход- цев из восточных провинций и Африки. Завершилась организация провинциальной администрации. Теперь ее штаты и компетенция были намного расширены, для контроля за управлением в отдельных городах назначались особые императорские наблюдатели — кураторы. В то же вре- мя сама Италия, в которой Север поставил один из трех образованных им легио- нов под командой префекта из всадников, стала по положению близка к обычной провинции. Все это вызывало ярость среди аристократии, и только энергичная борьба Севера с народными движениями примиряла с ним сенаторов. Следует отме- тить, однако, что репрессии мало помогали, и число «разбойников» постоянно росло, особенно были заметны их предводители — Клавдий, который действовал в Палестине и Булла Счастливый, приводивший в ужас богачей в самой Италии, о его храбрости, неуловимости, благородстве слагались легенды. Казалось, пой- мать его невозможно, но его все же удалось схватить из-за предательства его возлюбленной. Основные свои усилия Септимий Север направлял на повышение боеспособности и оздоровление обстановки в римской армии. К концу II века в армии возникло не- довольство тяжелым положением легионеров и значительным падением престижа этого, ранее почетного и выгодного, звания. В течение двадцати лет тяжелой службы легионер не мог приобретать имущество, иметь семью: он получал лишь небольшое жалование и был практически исключен из нормальной общественной жизни. По установленной еще при императоре Августе системе, рядовые легиона-
рии, даже самые талантливые, не имели возможностей получить старших и высших командных постов, на которые назначались лишь представители аристократии. Все это привело к тому, что добровольцев для службы в легионах становилось все меньше и меньше. Септимий Север своими реформами хотел решить эти проблемы. В первую очередь он собирался повысить престиж военной службы: так было увеличено жалование легионариям и преторианцам. Воины получили официальное разрешение приобретать землю и вступать в законный брак. Была усовершенствована система повышений, по которой должность первого центуриона (примипила), до которой мог дослу- житься рядовой легионер, была объявлена всаднической. Отсюда следовало, что рядовой солдат, вступив, таким образом, в высшее сословие, мог сделать карье- ру вплоть до командира легиона и командующего армией. Подверглась реформированию и преторианская гвардия, которая продолжала иг- рать значительную роль в жизни императорского двора. Теперь она комплектова- лась не из узкой группы привилегированных жителей Италии, а из лучших воинов всех легионов. Кроме того, было увеличено число штатных мест младших командиров. Это при- вело к возрастанию их роли в армии и делало более реальной карьеру для рядо- вых легионеров. Так как римских граждан для укомплектования войск уже не хватало, теперь в армию стали брать в широких масштабах жителей провинций, которые не имели прав римского гражданства, и даже варваров — уроженцев тех областей, которые были лишь недавно присоединены к римским владениям. Это постепенно вело к провинциилизации и к варваризации римской армии. Легионеры, которые вступили в законные браки, купили землю и заводили хо- зяйство, отныне они могли жить вместе со своими женами и детьми в поселках (канабах), которые располагались возле легионных лагерей, и должны были яв- ляться на сборы для несения военной службы. Реформы армии повысили привлекательность службы, но в то же время привели к тому, что легионы потеряли свою подвижность. Отныне они обрастали хозяйством и прочно оседали в местах своего расположения. Перед командиром легиона стоя- ли новые, чисто гражданские задачи. Это вело к усложнению управления легиона- ми, росту легионных служб и канцелярий, увеличению штатов военной бюрократии, которая занималась не только чисто военными, но и другими функциями. В армии наблюдался процесс бюрократизации. Бюрократия, а также бюрократический стиль управления, которые были харак- терны отныне для всех звеньев государственного аппарата и даже армии, стали доминирующим элементом в политической и военной жизни империи. Таким образом принципат, установленный императором Августом и достигший своего завершения при Антонинах, после реформ Септимия Севера превратился в бюрократизированный принципат и это было важным этапом на пути превращения принципата и структуры ранней Римской империи в доминат — абсолютную монархию IV — V веков. И все же, несмотря на все «минусы», реформы Септимия Севера упорядочили систему управления и привели к повышению боеспособности армии, что укрепило в целом внешнюю безопасность и внутреннее положение в империи. Император покро- вительствовал городам, особенно в африканских провинциях, что привело к ин- тенсивному строительству в них. Александрия, которая ранее управлялась импе- раторскими префектами, наконец, получила самоуправление. Многие города Север вовсе освободил от налогов и повинностей. Септимий Север более щедро, чем все его предшественники, раздавал права римского и латинского гражданства. Но в то же время большое внимание Септимий Север уделял столице империи — Риму. Здесь была улучшена работа ведомств, которые снабжали столицу зерном, маслом и другими продуктами, а также питьевой водой. Отпускались большие
средства на благоустройство города. Возводились такие постройки, как Триум- фальная арка, дворец на Палатине, знаменитый Септизодий — большие ворота в юго-восточной части Палатинского холма, которые были украшены статуями, мо- заикой и колоннами, огромный комплекс бань, строительство которых было закон- чено при сыне императора Севера — Каракалле — и получивших название «термы Каракаллы». Триумфальная арка Септимия Севера на Римском форуме. Незадолго до своей смерти Септимий Север отправился в Британию, где вел войну против племен пиктов и скоттов, которые прорвали линию пограничных ук- реплений, построенных при императоре Адриане, и опустошали северные части Британии. Он восстановил систему оборонительных укреплений и отразил нападе- ние горных племен Шотландии. Император Септимий Север умер от болезни в Бри- тании в 211 году. Римский историк Дион Кассий пишет, что, умирая, он высказал своим сыновьям пожелание: «Дружите между собой. Обогащайте солдат и не обра- щайте внимания на остальных». Династия Северов После того как Септимий Север умер, императорами были объявлены два его сы- на — Марк Аврелий Антонин, по прозвищу Каракалла (каракалла — вид плаща с ка- пюшоном) , и Гета. Несмотря на завещание отца, братья ненавидели друг друга. Еще при жизни Септимия Севера они составили себе партии из своих сторонников при императорском дворе и в преторианской гвардии. Вернувшись из Британии в Рим, старший из сыновей Севера — Каракалла — убил Гету (212 год) и истребил всех его сторонников, в том числе и префекта прето- рия, который был ближайшим сотрудником его отца, — выдающегося юриста Папи- ниана. Каракалла передал управление империей своей мачехе Юлии Домне, а сам высту- пил с войсками на дунайскую границу. Он мечтал о славе Александра Македонско- го , а поэтому всячески стремился завоевать симпатии воинов. Он значительно повысил жалование легионерам, доведя его до 750 денариев в год, и плату гвар-
дейцам увеличил до 2500 денариев. Ему удалось отразить вторжение германцев в пределы верхне-дунайских провинций, после чего Каракалла направился в Сирию, где планировал начать широкомасштабную войну против Парфии. "Ч И? I Каракалла. Огромные расходы на содержание все увеличивающейся армии и администрации, а также постоянная утечка благородных металлов в виде монет за восточные грани- цы империи, постепенно привели к тяжелому финансовому кризису. Новые непо- сильные налоги не могли покрыть все растущие расходы империи. С этой пробле- мой столкнулся уже Септимий Север, который начал выпуск монет с меньшим со- держанием золота и серебра при сохранении старого номинала — так называемая «порча» монет. Это мероприятие имело самые губительные последствия для эконо- мического развития государства. В период правления императора Каракаллы к этой мере стали прибегать еще чаще, но уловки не спасали от финансовых за- труднений. И тогда Юлия Домна и ее приближенные приняли новое решение. В 212 году от имени Каракаллы они опубликовали эдикт, согласно которому все свобод- ные жители провинций, исключая детей и дедитиций («сдавшиеся на милость побе- дителя» — низший, лишенный всяких политических прав, слой империи), объявля- лись римскими гражданами, но при этом теряли свои привилегии в отношении ос- вобождения от налогов. Этим законом завершился процесс уравнивания прав насе- ления провинций Римской империи с собственно римлянами. Но этот эдикт не улучшал, а ухудшал положение граждан и поэтому он почти не упоминается совре- менниками . Династический ауреус Септимия Севера 202 года с изображениями на ре- версе Каракаллы (слева), Юлии Домны (в центре) и Геты (справа).
В 215 году Каракалла, который узнал, что среди населения Александрии Еги- петской распространяются насмешливые высказывания о нем, пришел в город со своей гвардией. Он пригласил молодых граждан Александрии в цирк, после чего окружил здание и велел перебить всех собравшихся. После этого несколько рай- онов города он отдал на разграбление своим воинам. В следующем году Каракалла, предложив парфянскому царю мир и дружбу, неожи- данно напал на парфян и перебил многих из них, включая парфянскую знать. Он ворвался в Ассирию и разгромил город Арбелы, не пощадив при этом даже гробни- цы некоторых царей династии Аршакидов, погребенных в этом городе. После этого Каракалла отвел армию в Сирию. Весной 217 года, когда заканчивались приготов- ления к войне с Парфией, Каракалла был убит заговорщиками. Во главе этого заговора стоял префект претория, вольноотпущенник Марк Опел- лий Макрин, который, якобы, мстя за убитого императора, расправился с убийца- ми и сам был объявлен легионами императором. Макрин, продолжая действовать по планам Каракаллы, выступил против большой парфянской армии, которая вторглась в Северную Месопотамию, но войска его бы- ли разбиты и он был вынужден заключить мир на тяжелых для римлян условиях. Согласно этим условиям, римляне уступали парфянам спорные территории и выпла- чивали большую контрибуцию. Поражение в войне, а также задержка выплаты вои- нам подарков подорвали популярность Макрина. Этим не преминула воспользовать- ся родственница Каракаллы Юлия Мэсса — сестра Юлии Домны — и низвергла его. У нее были две дочери, сыновей от которых она хотела женить на дочерях Каракал- лы. Старший из этих двоих мальчиков, четырнадцатилетний Авит Бассиан, был жрецом храма солнечного божества Элагабала в Эфесе. Его выдвинули в качестве претендента на императорский престол. От его имени Юлия Мэсса раздавала вои- нам сирийских легионов богатые подарки и, таким образом, склонила войска на сторону своего внука. Но войска, которые поддержали Макрина, были разбиты, а сам он погиб в 218 году. Новый император, который принял традиционное имя Марка Аврелия Антонина, известен в истории как Элагабал. Он был фанатичным поклонником почитаемого им бога и не думал ни о чем другом, кроме празднеств и богослужений, которые со- провождались дикими изуверскими обрядами и невероятным расточительством. Во время торжественного въезда в Рим Элагабал шел впереди колесницы, на которой везли изображение божества, а сам все время вертелся колесом, после этого в Риме каждый день приносили в жертву быков и сотни овец. Элагабал заставлял присутствовать при этих обрядах, которые сопровождались дикими оргиями, сена- торов и преторианцев. За четыре года правления Элагабал вызвал всеобщее пре- зрение и ненависть. Видя это, Юлия Мэсса, которая хотела сохранить власть своей семьи, сама возглавила заговор против собственного внука. В 222 году Элагабала убили, а императором провозгласили его двоюродного брата, также внука Юлии Мэссы — Александра Севера (222 — 235 гг. н.э.). Александр Север был человеком мягким и нерешительным, а поэтому стал оруди- ем в руках окружающих его лиц и в первую очередь своей бабки Юлии Мэссы, а после ее смерти — своей матери Мамеи. Уступив их влиянию, он окружил себя представителями сенатской аристократии и ничего не предпринимал без согласо- вания с сенатом. На руководящие должности префекта претория, консулов, наме- стников теперь вновь назначались знатные сенаторы или известные юристы. Под влиянием сената он провел реорганизацию ремесленных коллегий, которые были взяты теперь под строгий надзор. Резко сократились затраты на зрелища и на подарки воинам. Это вызвало недовольство среди солдат. Таким образом, положе- ние Александра Севера и его советников было непрочным. Оно еще больше ослож- нилось после того как на границах империи вновь вспыхнули войны. В Иране про- изошел государственный переворот, и древняя парфянская монархия Аршакидов рухнула под натиском южно-иранских династов, во главе которых стоял Ардашир
Сасанид из Персиды. В 226 году последний из Аршакидов был убит в битве с вос- ставшими. Вследствие этого Ардаширу удалось объединить под своей властью весь Иран, и он стал правителем Ново-Персидского царства. Он чувствовал себя на- столько сильным, что отправил в Рим посольство и потребовал от Александра Се- вера возвратить все земли, которые входили когда-то в состав державы Ахе- менидов, то есть передачи персам всех восточно-средиземноморских провинций. Само собой, что Александр Север ответил на это наглое предложение отказом, после чего началась война (231 — 232 гг. н.э.) . Мать императора Мамея и дру- гие советники Александра Севера решили, что он лично должен возглавлять армию на Востоке. Но это было неудачное решение, так как присутствие императора и его двора только стесняло проведение военных действий, которые были начаты успешно. Но наступление легионов развивалось медленно. Тогда персам удалось сконцентрировать свою конницу и успешно атаковать рим- лян. Римским войскам пришлось отступить из Армении и отойти в Сирию с больши- ми потерями. Среди воинов начался мятеж, и только щедрые раздачи позволили его предотвратить. Это было явное поражение, но, тем не менее, в Риме от- праздновали триумф в честь «победы» над персами. Александр Север. В 234 году Александр Север отправился на германскую границу, где соседние племена угрожали вторжениями в пределы империи. Ему удалось собрать большую армию, но его мать Мамея и другие советники всячески стремились избежать вой- ны. Поэтому они отправили к германцам послов с обещанием выплатить огромные суммы, если варвары сохранят мир. Подобное известие возмутило воинов, которые и раньше были недовольны Александром Севером. В легионах вспыхнул мятеж и не- популярный император, его мать и советники были просто растерзаны в 235 году. С гибелью Александра Севера закончилось управление императоров династии Севе- ров, после чего римское общество и государство вступили в период экономиче- ского и социально-политического кризиса — глубокого кризиса III века, который привел к сильным структурным изменениям всего античного общества.
Политический кризис империи III века н.э. После того как войска расправились с Александром Севером и его приближенны- ми, они провозгласили императором уроженца Фракии Маскимина. Некогда горный пастух, он был человеком гигантской силы и исключительной храбрости. Его за- вербовали в войско Септимия Севера, и Маскимин прошел путь от рядового воина до командующего армией. Человек этот был исключительно популярен среди вои- нов . После того как он стал императором, Максимин (235 — 238 гг.) почти все свое внимание уделял нуждам воинов. Он даже не поехал в Рим, а просто уведомил се- нат о своем провозглашении императором и разослал легатов по различным про- винциям, отдав приказ обеспечить его денежными средствами, которые были необ- ходимы для содержания войск. Сам Максимин выступил во главе армии против гер- манских племен, которые все еще угрожали римским границам, и нанес варварам жестокое поражение. Но римская знать и провинциальные крупные земле- и рабо- владельцы были весьма недовольны господством в империи «фракийского варвара». С того момента как Максимин получил власть, в империи, по выражению современ- ников , началась эпоха правления «солдатских» императоров. Недовольство знати возрастало в связи с насилием и жестокостью наместников Максимина, которые собирали налоги и дерзко подавляли любой протест. Это привело к тому, что в 238 году римский сенат провозгласил императора и двоих сенаторов. В это же самое время провинции в Африка богатые землевла- дельцы потребовали, чтобы императором был объявлен местный проконсул — бога- тый землевладелец Гордиан, который объявил своим соправителем сына — Гордиана II. Но захватить власть им не удалось, так как при столкновении с войсками легата Максимина оба Гордиана погибли. После того как Максимин Фракиец получил известие о восстаниях в Риме и Аф- рике, он двинулся с войсками в Италию. Это вызвало недовольство не только знати, но и италийского населения, большинство которого оказало сопротивление императору. Города закрывали перед ним ворота, и вскоре в лагере Максимина стал ощущаться острый недостаток денежных средств и продовольствия. Чтобы по- лучить все необходимое для своих войск, Максимин осадил богатый город Аквиа- лею, но взять его так и не смог. В его лагере начался голод, чем воспользова- лись противники Максимина и усилили враждебную ему агитацию. Воины, недоволь- ные лишениями, восстали и сами расправились с Максимином и его сыном (238 год) . Но гибель Максимина Фракийца не принесла желанного спокойствия. Преторианцы в Риме, а также массы плебса потребовали от сената провозгласить императором малолетнего Гордиана III, который был внуком старшего Гордиана. Напуганный сенат вынужден был пойти на уступки, но вскоре после этого преторианцы, кото- рые были весьма озлоблены попытками сократить денежные раздачи, восстали и расправились с двумя сенатскими императорами. Таким образом, юноша Гордиан стал единственный правителем Римской империи (238 — 244 гг.). Он был молодым и неопытным, а поэтому оказался в полной зависимости от ок- ружавших его приближенных, и первую очередь от префектов претория. Вначале эту должность занимал Тиместей, который женил молодого императора на своей дочери и полновластно управлял империей от его имени. Но после того, как Ти- местей умер, войска присудили Гордиана назначить на пост префекта уроженца Аравии военачальника Филиппа. Тот вынудил Гордиана III провозгласить себя со- правителем, а чуть позже, во время войны с персами, организовал искусственный недостаток продовольствия, чем спровоцировал расправу воинов с императором и провозгласил себя единовластным правителем (244 г.). После этого Филипп Ара- витянин поспешно заключил мир с персами, уступив им спорные территории в Me-
сопотамии и заплатив большую контрибуцию. Сам же он отправился в Рим. Филипп стремился побороть неприязнь сената и массы римского плебса, которые были не- довольны господством чужеземца. С этой целью в 247 году Филипп Аравитянин ор- ганизовал роскошное празднование «тысячелетия» города Рима. Однако и это не придало ему популярности в сенате и среди плебса. В 249 году начались восстания в легионах, которые стояли на нижнедунайской границе. Чтобы навести порядок, Филипп Аравитянин отправил туда энергичного сенатора Деция. Когда же уполномоченный императора прибыл на место, восстав- шие воины, угрожая ему расправой, потребовали согласия Деция на то, чтобы провозгласить его императором и повести войска против непопулярного Филиппа. Децию не оставалось ничего другого как вторгнуться в Италию вместе с армией. Близ Вероны он разгромил войска Филиппа Аравитянина, который погиб (249 г.). Так правителем империи стал император Деций. Он при поддержке римского се- ната пытался укрепить административный аппарат империи. Кроме этого, Деций старался укрепить государственный культ почитания «гения» императора, объявив его обязательным для всех подданных Римской Империи. Подобные шаги предприни- мались до него иными императорами, но Деций пошел дальше своих предшественни- ков. Он запретил все другие культы и религиозные общины, а открытое исповедо- вание или проповедь какой-либо иной религии были приравнены к государственно- му преступлению (250 г.). Это привело к массовым репрессиям по отношению к последователям различных восточных культов, особенно жестоко пострадали члены христианских религиозных общин: многих из них бросили в тюрьмы, а некоторых казнили. Деций. Через несколько месяцев после начала своего правления император Деций выну- жден был направиться к дунайской границе, чтобы защитить Балканские провинции империи. К середине III века н.э. в Центральной и Юго-Восточной Европе сложи- лись крупные племенные объединения, которые стремились расширить свои терри- тории. В это время германские племена готов передвинулись с берегов Балтий- ского моря и расселились на полуострове Херсонесе Таврическом (в Крыму) и на северо-западном побережье Понта Евксинского — Черного моря. Отсюда готы со- вершали набеги на Южное и Западное побережье моря. В 250 — начале 251 года
готы объединились с другими племенами в огромное ополчение. Они перешли Дунай и стали опустошать Мезию и Фракию. Борьба войск Деция с готами и их союзниками была упорной и шла с переменным успехом. Вначале Деций потерпел поражение в битве под Наисом (совр. Ниш), по- сле этого он реорганизовал войска и нанес удар по противнику, который был вы- нужден отступить к Дунаю. В ходе кровопролитного сражения римским войскам удалось одержать победу, но в бою погиб сам император и его сын (251 г.). Гибель императора Деция спровоцировала новую ожесточенную борьбу за власть. За последующие два года (251 — 253 гг.) в империи трижды менялись императоры. В 253 году рейнские легионы провозгласили императором одного из сторонников Деция — знатного сенатора Валериана, которого признал римский сенат и провин- циальные рабовладельцы. Он же объявил своим соправителем собственного сына Галлиена. Годы правления Валериана (253 — 260 гг.) и Галлиена (253 — 268 гг.) были периодом максимального углубления кризиса и внутренней анархии в импе- рии. В эти годы резко ухудшилось положение на границах. Готы и другие племена непрерывно вторгались из-за Дуная в Балканские провинции. Многие из них (Ме- зия, Фракия, Македония, Паннония) были жестоко разорены. Готы сожгли много городов и множество сельских поселений. Кроме того, осложнилось положение на рейнской границе. Это произошло из-за того, что среди германских племен к этому времени сложилось два крупных племенных союза — франков и алеманнов. Их войска стали постоянно совершать набеги не только на пограничные провинции (Верхняя и Нижняя Германия), но и вглубь Галлии, доходя до Пиренейских гор и Северной Испании. Не лучшее положение складывалось в Северной Африке, которая страдала от набегов кочевников Мавретании, а Египет — от нашествия кочевых племен блеммиев. На восточной границе все больше и больше активизировались персы, которые в конце 50-х годов III века под предводительством персидского царя Шапура вторглись в Месопотамию и разгромили местные легионы, а также ов- ладели рядом городов. Положение было настолько серьезным, что Валериан оставил Галлиена управлять западной частью империи, а сам вынужден был отправиться на восток. Ему уда- лось вытеснить персов из Сирии, но вскоре после этого его армия возле города Эдесса в Западной Месопотамии была окружена и уничтожена, сам он попал в плен (260 г.). Пленение Валериана вызвало политическую анархию. В Египте, Галлии и других провинциях местные военачальники стали провозглашать себя императорами. Фак- тически власть Галлиена признавалась только в Риме и Италии, положение его было невероятно хрупким, так как усилились набеги готов, которые громили уже прибрежные города Малой Азии и Греции, алеманны прорвались в Северную Италию и угрожали самому Риму. Не дождавшись помощи от центральной власти, население Греции, Малой Азии, Сирии, а также других провинций само стало организовывать оборону. Таким образом в 262 году правитель города Пальмира Оденат разбил персидское войско, которое вторглось в Сирию и Каппадокию, отбил у него добы- чу и пленных. После этой победы Оденат был фактическим правителем восточных провинций Римской империи (264 г.). Таким образом, римская держава как поли- тическое целое в этот период не существовала. Положение внутри страны осложнилось рядом восстаний. На острове Сицилия вспыхнуло крупное восстание рабов, Кроме того, восстали жители в горной Исав- рии и на юго-востоке Малой Азии, а также колоны в ряде областей Галлии. В Средиземном море вновь появились разбойники-пираты, о которых торговцы факти- чески уже успели забыть. Казалось, сама природа противится существованию империи — в разных провин- циях произошли землетрясения, повсюду вспыхивали эпидемии. Галлиен вынужден был прибегнуть к чеканке неполноценных монет, чтобы по-
крыть потребности пустой казны. Это сразу же отразилось на торговле: деньги настолько обесценились, что торговый обмен вновь стал чисто натуральным. Дош- ло до того, что натуральными продуктами стали выплачивать жалование воинам и чиновникам. Натурой же собирали налоги. Все это привело к тому, что в 268 году Галлиена, который потерял всяческий авторитет, убили заговорщики. Они провозгласили императором иллирийца Клав- дия. Хочется поподробнее остановиться на личности императора Галлиена, потому что подобный бесславный конец был отнюдь не следствием его отрицательных лич- ных черт, все дело в том, что править ему пришлось в неблагодарное и жестокое время. На самом деле он является одной из интереснейших фигур своего времени. Идеалом Галлиена был император Август, а его целью - возрождение империи на старой основе, но при учете нового положения. В армии и в муниципальных кру- гах Галлиен был исключительно популярен. При нем вновь появились исчезнувшие при предшественниках муниципальные надписи, ряд городов получили новые приви- легии, оживились ремесленные коллегии. Галлиен пожелал стать афинским архон- том, подобно «филэллину» Адриану. Он был посвящен в элевсинские мистерии и покровительствовал философу-неоплатонику Плотину. Галлиен. Галлиен пытался возродить старую римскую религию, хотя, в то же время отме- нил преследование христиан, которое уже широко распространилось в поддержав- ших Галлиена кругах. Борясь со знатью, он запрещал повышать повинности коло- нов и закрыл сенаторам доступ в армию: отныне они не могли быть не только ле- гатами легионов, но и наместниками провинций, в которых стояли легионы. Зато перед солдатами теперь был открыт путь к высшим военным постам. Галлиен про- вел реформу армии, соединив конные отряды под одним командованием, что было вызвано возросшей ролью кавалерии у германцев, сарматов, персов и значительно подняло боеспособность римской армии в борьбе с ними.
Знать ненавидела Галлиена. Все его мероприятия осмеивались и осуждались ею. Мятежи в провинциях всячески поощрялись и даже возглавлялись аристократией, которая желала заменить Галлиена своим ставленником или вовсе отпасть от им- перии, образовав из провинций независимые государства. Так в Сирии был про- возглашен императором сын ближайшего советника Валериана Квиет. Он был одним из богатейших людей империи и обещал содержать войско за свой счет, но пре- данные Галлиену солдаты быстро его разбили. Следует отметить, что за Галлиена и против Квиета активно сражались христиане. Подобные Квиету узурпаторы появлялись и во многих других провинциях, так что этот период получил в истории название времени «тридцати тиранов». В большинстве случаев они удерживались недолго: с некоторыми расправлялись сами солдаты, иногда их покидала выдвинувшая их знать. Когда, например, была сде- лана попытка к узурпации и отрыву от империи провинции Африка, в ней развер- нулось мощное восстание колонов, которое возглавлял Фараксен. Он вступил в союз с мавретанскими племенами бавариев и бакватов. Следует отметить, что в эти времена мавретанские племена переживали период своего роста. Они начали разводить верблюдов, что способствовало улучшению военного дела. Мавретанские стрелки, которые сражались, сидя на верблюдах, представляли в те годы значи- тельную силу. Кроме того, развитие производительных сил и военного дела обу- словили возникновение племенных союзов, главы которых принимали титулы царей. Мавры, ранее постоянно теснимые римлянами в пустыню, теперь сами перешли в наступление. Многие мавретанские и нумидийские города были разрушены, а бога- чи обложены данью. Местная знать была вынуждена организовать самооборону. Создавались отряды из коллегии юношества. В подобных условиях порвать с Римом провинциальная знать не решалась. По-видимому, по этой причине потерпели неудачу узурпаторы в Малой Азии и Греции, где вторжения готов сочетались с восстаниями бедноты. Иначе развивались события в Галлии, Испании и Британии, которые отпали от империи и, провозгласив императором Постума, просуществовали самостоятельно пятнадцать лет. Воссоединены с империей они были лишь через пять лет после смерти Галлиена. Ненависть западных магнатов к Галлиену была особенно сильной, но, тем не менее, прирейнские области и армия, как при Клодии Альбине, долго оставались верными центральному правительству. Постум и его преемники пользовались услу- гами наемной германской конницы, а Галлиен, занятый войнами с франками, але- маннами и готским союзом, фактически не мох1 бороться с Постумом и примирился с существованием «галльской империи». Пришлось Галлиену признать и возникшее на востоке Пальмирское царство, о котором уже сообщалось выше. Немного позже, чем в Африке, в конце правления Галлиена и Постума, началось обширное восстание колонов и крестьян Галльской империи. К восставшим примк- нул город Августодун, где было много императорских оружейных мастерских. Галльские повстанцы получили название «багаудов», что на языке галлов обозна- чало «борцы». Они захватывали крупные имения, убивали или изгоняли из них владельцев. К повстанцам нередко переходили и солдаты. Знать в панике бежала. Впоследствии ее представители с ужасом говорили об этом страшном для них вре- мени, когда «пахари превращались в пехотинцев, а пастухи — во всадников». Все большие и большие массы земледельческого населения примыкали к восстанию. Так же как африканские магнаты, теснимые мавретанскими колонами, галльские магнаты, напуганные движением багаудов, стали искать союза в Римом. Последний галльский император Тетрик, сам крупнейший землевладелец Аквитании, тайно об- ратился к правившему тогда императору Аврелиану, прося его «завоевать Галль- скую империю» и обещал сдать ему свою армию, приняв бой лишь для вида. Авре- лиан удовлетворил его просьбу и Галльская империя была воссоединена с Римом.
Следует отметить, что Тетрик получил за это большие богатства и наместничест- во на юге Италии. Восстановление единства Римской империи Серьезные социально-экономические изменения в римском обществе, которые произошли в III веке н.э. были причиной ослабления императорской власти, по- литической анархии, произвола в армии и бюрократии. Все эти события можно охарактеризовать как глубокий политический кризис, который был вызван, в ко- нечном итоге, кризисом рабовладельческого способа производства, исчерпавшим все потенциальные возможности для развития хозяйства и культуры. Экономиче- ский кризис III века проявился в сокращении рабочей силы из-за эпидемий, мо- билизации в армию, которая требовала все больше и больше солдат, а также в запустении посевных площадей, падении урожайности, отказе от интенсивных культур винограда и оливок в пользу экстенсивного хлебопашества, в ухудшении качества ремесленных изделий, разорении ремесленных мастерских и общем сокра- щении их продукции. Все это вело к упадку торговли, который усугубляется рас- стройством денежного обращения из-за «порчи» монет и их обесценивания вслед- ствие этого. Кризис в сельском хозяйстве, ремесле и торговле нанес удар по городам эко- номическим и культурным центрам, — что привело к затуханию их хозяйственной жизни, к сокращению населения и запустению. Обеднение городов и разорение их жителей принесло тяжелое бремя налогов, которое вызвало массовое бегство в сельскую местность, где в III веке н.э. господствовали латифундии, обрабаты- ваемые колонами. Они, как уже говорилось выше, были слабо связаны с городским рынком. Владельцы латифундий, как правило, были влиятельными сенаторами, выс- шими чиновниками или военными, которые добивались от императоров независимо- сти своих поместий от власти имперских чиновников и городских властей. Подоб- ные владения назывались экзимированными, то есть освобожденными от налогов. К увеличению числа латифундий и возрастанию их хозяйственного значения привело сокращение торговли, разорение городов и гибель связанных с ними средних зем- левладельческих вилл. Латифундисты стали окружать свои сельские виллы крепки- ми стенами, превращая их в укрепленные резиденции. Из рабов и зависимых людей они стали создавать вооруженные отряды и принимали на свои земли бежавших го- рожан , сажая их на участки земли в качестве колонов. Все это постепенно подготавливало почву для перемещения центра социально- экономической жизни из города в деревню и свидетельствовало о серьезных изме- нениях хозяйственной и социальной структуры римского общества. Начало утрачи- вать свое значение муниципальное рабовладение — основа рабовладельческого строя. На первый план вышли крупные латифундисты — земельные магнаты, которые контролировали обширные земельные владения и их население. Все это привело к уменьшению роли рабов в производстве, в частности в сель- ском хозяйстве и ремесле. И хотя в середине III века рабов было еще очень много, но все они, в основном, использовались в обслуживании и домашнем хо- зяйстве, к производству их уже не допускали. Те же рабы, которые работали на земле, постепенно превращались в колонов (квазиколонов). Классическая рабовладельческая социально-экономическая система постепенно стала уступать место феодальным отношениям. Всеобщий кризис рабовладения ох- ватил и культуру, закладывая основы для формирования нового мировоззрения. Теперь на первый план вышла новая система ценностей, которая, в отличие от презрения к физическому труду как позорному занятию рабов, противопоставлению свободного человека, наделенного правом жить за счет других, с уважением от-
носилась к физическому труду, провозглашала равенство людей, хотя и в мисти- ческой религиозной форме, призывала к отказу от роскоши и паразитизма. На роль подобной мировоззренческой системы претендовало распространяющееся хри- стианство, которое активно использовало наивно-демократические концепции сво- их основателей. Правление императора Клавдия II, который получил почетное прозвище Готско- го, было кратковременным и явилось началом восстановления политического един- ства и военного могущества Римской империи (268 — 270 гг.). Когда Клавдий II пришел к власти, единой империи практически не существова- ло . Положение осложнялось новыми вторжениями восточноевропейских племен во главе с готами. Они теперь обладали флотом, который состоял из более чем двух тысяч небольших гребных судов. Этот флот прорвался через проливы в Эгейское море. Теперь готы грабили береговые селения и города от мыса Афона до Крита и Кипра. Осадили они даже большой город Фессалонику. С большим трудом Клавдий II собрал кое-какие войска и отправился на помощь населению разграбленных провинций. Главный бой с готами произошел возле горо- да Наисса (Ниш). После кровопролитной схватки римлянам удалось разгромить превосходящие по численности дружины готов и их союзников. На поле боя оста- лось около пятидесяти тысяч трупов врагов. Десятки тысяч воинов, женщин и де- тей были захвачены в плен и проданы в рабство. Эта битва является одним из крупнейших сражений древности. Победа над готами принесла римлянам богатую добычу и огромное количество рабов, что значительно пополнило казну империи. Побежденные готы десятками тысяч поступили на службу в римские войска и были поселены на опустевших зем- лях в качестве колонов. Но римляне совершили роковую ошибку, не предав погре- бению огромные горы трупов, которые остались на месте сражения. Их разложение вызвало вспышку эпидемии чумы, которая стала опустошать Мезию и Паннонию. От чумы умер и сам император Клавдий II (270 г.). Умирая, он назвал своим преем- ником военачальника Аврелиана. Аврелиан был сыном простого паннонского земледельца, но благодаря мужеству и военному таланту прошел все звания от рядового воина до военачальника. Он был провозглашен войсками императором и был признан римским сенатом. В тече- ние своего пятилетнего правления (270 — 275 гг.) император Аврелиан не только отбил несколько крупных вторжений в пределы империи, но и восстановил ее по- литическое единство, за что сенат преподнес ему почетный титул «восстанови- тель мира». Аврелиан, отразив новое вторжение готов на территорию дунайских провинций, принял решение очистить Дакию, чтобы укрепить границу. Он приказал отвести войска из Дакии на правый берег Дуная, а также выселиться римским колонистам, которые жили на дакийских землях. Часть римского населения Дакии выполнила приказ императора и ушла из стра- ны, но значительное количество поселенцев не пожелало переселяться и оста- лось . Эти римские поселенцы впоследствии смешались с расселившимися на землях Дакии племенами. Укрепив, таким образом, дунайские границы, Аврелиан отпра- вился в Северную Италию, куда вторглись алеманны (271 г.). Они жестоко опус- тошили земли между Альпами и рекой Падуе. Борьба с этими германскими племенами была очень напряженной. Алеманнам уда- лось нанести римлянам тяжелое поражение недалеко от Плаценции. После этого они угрожали Средней Италии и самому Риму. Ценой невероятных усилий императо- ру Аврелиану удалось отбросить алеманнов за Альпы. Это нашествие алеманнов, которое создало угрозу столице государства, заста- вило Аврелиана принять меры по обеспечению безопасности Рима. Вследствие то- го, что город уже давным-давно вышел за пределы древних городских стен, Авре- лиан начал строительство новой оборонительной линии, которая состояла из вы-
соких кирпичных стен и мощных башен. Общая протяженность этой линии укрепле- ний достигала 18 км. Часть этой «Аврелиановой стены» (272 г.) сохранилась до настоящего времени. Аврелианова стена. Затем Аврелиан начал борьбу с отпавшими провинциями. Сначала он направился к Галлии и Испании, которые находились под властью местного землевладельца Тетрика, об этом событии мы уже упоминали выше. Аврелиан уничтожил в бою ар- мию галлов и взял город Лугдун (совр. Лион). Так Галлия и Испания были вновь поставлены в зависимость от Рима. После того как был наведен порядок на западе государства, Аврелиан отпра- вился на восток, где большая часть провинций Рима находилась под властью пальмирского династа Одената, а после его смерти — под властью его жены Зено- бии. Она была умной и энергичной женщиной и сумела распространить свое влия- ние на все восточные провинции. Зенобия отказалась признать господство Авре- лиана. Тогда в 272 году Аврелиан, вытеснив войска Зенобии из Малой Азии и Си- рии , осадил Пальмиру и принудил ее к сдаче. Зенобия пыталась бежать в Иран, но была взята в плен. Аврелиан ограничился сбором контрибуции и наказанием советников правитель- ницы. Но, когда после его ухода на запад жители Пальмиры вновь восстали, Ав- релиан вернулся и, подавив восстание, приказал истребить население, а сам го- род разрушить (273 г.). После этого Аврелиан быстро овладел Египтом. В ходе этих энергичных действий к 274 году политическое единство Римской империи было восстановлено. Теперь главные усилия Аврелиана были направлены на укрепление внутреннего положения Римской империи и установление спокойствия в столице. Император из- менил систему раздач хлеба плебсу: теперь вместо зерна ему выдавали печеный хлеб с добавлением оливкового масла и соли. Для того чтобы обеспечить регу- лярность подобных раздач, Аврелиан возложил на коллегии судовладельцев обя- занности по доставке зерна в столицу, а на коллегии торговцев — обязанности по выпечке и заготовке других продуктов питания. Таким образом сложилась сис- тема натуральных повинностей, возложенных на городское население Римской им- перии .
Аврелиан попытался также провести денежную реформу и установить новые пра- вила чеканки монет. Это вызвало большое восстание «монетариев» — свободных ремесленников и рабов, которые работали на римском монетном дворе. К восстав- шим примкнул беднейший плебс. Подавить это восстание удалось с большим тру- дом. Аврелиан. Окрыленный своими успехами император Аврелиан стал называть себя «господи- ном» и «богом», чем полностью уничтожил старую республиканскую традицию. Это вызвало недовольство среди сенаторов, которые организовали ряд заговоров. С заговорщиками императору удалось расправиться, но в 275 году, во время похода на Восток, он был все же убит. В 276 году войска провозгласили императором одного из ближайших соратников Аврелиана иллирийца Проба (276 — 282 гг.). Новый император сумел успешно от- разить вторжение германских племен, франков и алеманнов в Галлию. После этого он перешел с войсками за Рейн и восстановил римское господство в области «де- куматских полей». После того как германцы были изгнаны с территорий римских провинций, Проб восстановил систему пограничных укреплений и заселил военнопленными опустев- шие поля. После этого он отправился в Египет, где подавил восстание и изгнал из Верхнего Египта вторгшихся туда блеммиев. Проб поддерживал с сенатом спокойные, деловые отношения, но в 282 году он погиб во время бунта воинов, которые были раздражены тем, что император за- ставлял их в мирное время воздвигать огромное количество оборонительных со- оружений . В 284 году войска провозгласили императором иллирийца Гая Валерия Аврелия Диоклетиана. С его приходом к власти в истории Римской империи началась новая эпоха. Установление домината. Император Диоклетиан Правление, так называемых, «иллирийских» императоров привело к тому, что к 80-м годам III века политический кризис в государстве был практически преодо- лен, кроме того, были остановлены внешние вторжения в пределы Империи, кото- рая , в свою очередь, вновь объединилась. Отныне большое количество пленных было расселено на императорских и частных землях в качестве колонов. С неко- торыми племенами заключили договоры, по которым они получали места для посе- лений в пограничных районах империи, за что должны были служить в пограничных военных частях. Это способствовало временному возрождению военной мощи импе- рии и укрепило ее экономическое положение.
Но восстановление империи происходило параллельно со значительными измене- ниями в ее социальном и политическом строе. События III века нанесли тяжелый удар по муниципальной знати и городским землевладельцам, которые были опорой принципата. Все это привело к тому, что значительная часть городского населе- ния переместилась в сельские местности. В то же время разорившиеся городские землевладельцы нередко сами становились колонами у богатых латифундистов. Это привело к тому, что территории, принадлежавшие некогда городам, особенно в западных провинциях, уменьшились в несколько раз. Императоры многократно пытались приостановить процесс упадка городов, но все попытки оказывались тщетными. Подобный процесс менял соотношение сил внутри империи. Постепенно она из органа господства широкого и неоднородного сословия рабовладельцев Средиземноморья превращалась в орган господства рабо- владельческой верхушки — крупных земельных магнатов и небольшого слоя город- ской знати, которая сохранилась, главным образом, в восточных провинциях. По- этому, являясь теперь представителями их интересов, императоры действовали как машина подавления не только в отношении рабов, но и в отношении свободно- го населения страны — колонов, крестьян, поселенцев-варваров, городского плебса. Таким образом вынужден был действовать и император Диоклетиан (284 — 305 гг. н.э.). Сам он был сыном далмата-вольноотпущенника и, как и его предшест- венники, сделал карьеру в армии. Как только Диоклетиан стал императором, он начал свое правление с подавле- ния восстания багаудов и африканцев, чем вызвал большие симпатии со стороны провинциальной знати. Таким образом его правление открыло собой последнюю стадию развития римского рабовладельческого общества и государства — эпоху поздней Римской империи, которая продолжалась около двухсот лет, со времени прихода к власти Диоклетиана в 284 году до свержения последнего римского им- ператора Ромула Августула в 476 году. По своему историческому значению период поздней Римской империи можно охарактеризовать как период социальной револю- ции, в ходе которой окончательно потерпел крах рабовладельческий строй и ро- дилась новая формация — феодальная. Не осталось ни одной сферы общественной жизни империи, не пережившей по- следствий глубокого кризиса III века, который поставил римское государство на край гибели. К концу III века кризис стал ослабевать, хотя к моменту прихода к власти Диоклетиана, социально-политическая обстановка в империи была доста- точно сложной. В Галлии бушевало восстание багаудов. Войска повстанцев со- стояли из галльских земледельцев, колонов, беглых рабов, а также представите- лей местных племен, которых поддерживали воинские части, укомплектованные из местных жителей. Они контролировали значительную часть Центральной Галлии, а также создали собственную организацию управления и даже избрали императоров — Аманда и Элиана. Багауды полностью уничтожили римскую администрацию, разгро- мили виллы галльских и рижских магнатов. Воспользовавшись тяжелым положением, которое сложилось в Галлии, начальник римского флота в Британии Караузии в 287 году объявил себя императором. Он захватил Британию и северо-западное побережье Галлии. Но и это еще не все: неспокойно было в Мавретании, где взбунтовались мест- ные племена берберов, а также бедные земледельцы и колоны. Кроме того, пле- менные союзы франков и алеманнов вновь угрожали прорывом на рейнской границе. На Евфрате хозяйничали персидские войска. Вот в какой обстановке приходилось Диоклетиану принимать власть. Для подавления восстания багаудов и восстановления римского господства в Галлии и на рейнской границе Диоклетиан послал опытного полководца Максимиа- на, который в 286 году был провозглашен Августом и стал полномочным соправи- телем Диоклетиана с правом управлять западными провинциями империи, резиден-
ция его находилась в Медиолане. В качестве своей резиденции Диоклетиан выбрал Никомедию, которая была расположена близко от непрочных границ на Дунае и Ев- фрате, отсюда он управлял восточной половиной империи, включая Балканский по- луостров . Подобное разделение империи между двумя соправителями стало началом целого ряда крупных реформ, которые провел Диоклетиан. Они привели к серьез- ным изменениям в государственной и социально-экономической структуре римского общества в IV — V веках. По свидетельству некоторых римских историков, именно размах народных вос- станий принудил Диоклетиана разделить власть с Максимианом. Он чувствовал, что один не сможет справиться со всеми восставшими, так как волнения происхо- дили во всех концах империи. Для подавления батудов Максимиан вызвал легионы с Востока, потому что местные войска он считал уже ненадежными. Но, к его удивлению, вновь прибывшие солдаты также отказались сражаться с повстанцами. С большим трудом Максимиану удалось заставить солдат воевать. Карательные экспедиции Максимиана опустошали галльские села. Многие жители этих земель укрылись в крепости на Марне, где Элиан и Аманд готовились к обороне. Макси- миан начал осаду и штурм этой крепости не раньше чем истребил значительную часть сельского населения. Лишенные всякой поддержки, осажденные были вынуж- дены сдать город. Максимиан. Диоклетиан. Такой же тактики Максимиан придерживался в борьбе против африканских пов- станцев, хотя последние защищались с невероятным мужеством. Взятие крепостей багаудов и неприступных замков в горах Атласа, где укрывались африканские ко- лоны, стоило римлянам огромных жертв и в этой войне было перебито много вос- ставших, память о которых долго чтили на этих землях. Тех восставших, кто ос- тался в живых, раздали в качестве рабов без права освобождения. Провинциальная знать, которую войска Максимиана избавили от угрозы со сто- роны восставших, в напыщенных панегириках восхваляла победы новых Юпитера и Геракла, потомками которых называли себя Диоклетиан и Максимиан, над новыми гигантами — «мятежными сынами земли». Вся аристократия империи была довольна установлением сильной центральной
власти. Императора признавали божественным. Отныне каждый, кто был допущен к нему на прием, обязан был падать ниц при появлении Диоклетиана. По напыщенно- сти и лицемерию придворный этикет стал напоминать персидский. Отныне импера- тор назывался уже не принцепсом, а господином (dominus). От этого слова вся система, которую создал Диоклетиан, в отличие от принципата, стала называться доминатом. Император Диоклетиан провел экономические, административные и военные ре- формы. Все они были порождены насущной необходимостью. Империи нужна была боеспособная армия и разветвленная администрация, чтобы держать в повиновении подданных и защищать имперские границы. Все это требовало больших средств, которых недоставало, поэтому, прежде всего, Диоклетиан попытался нормализо- вать денежное обращение, прекратив выпуск низкопробных монет. Уже в 286 году он приступил к проведению денежной реформы. Сутью ее был выпуск полноценных золотых монет. Была выпущена в обращение и новая медная монета. Однако рефор- ма эта не удалась, так как реальная стоимость золота в слитках не соответст- вовала объявленной — заниженной стоимости новой золотой монеты. Это привело к тому, что выпускавшиеся новые золотые и серебряные монеты быстро исчезали из обращения, и Диоклетиану пришлось возобновить чеканку низкопробных монет. Для того чтобы изменить систему сбора налогов, Диоклетиан приказал взимать их не деньгами, а натурой. Для точной раскладки налогов в 289 — 290 гг. Была произведена всеобщая перепись населения империи. Ежегодная сумма налогов ус- танавливалась на пять лет, но по истечении этого срока вносились соответст- вующие поправки. Через пятнадцать лет всеобщая перепись должна была повто- риться. Сумма налогов исходила из количества земли и количества людей, кото- рые ее обрабатывали. После проведения всеобщей переписи была введена поголов- ная подать (капитация), которую обязаны были платить все жители империи. Ис- ключением были лишь южные ее территории, которые приписывались к городу Риму. Жители его по-прежнему освобождались от уплаты налогов. Были установлены еди- ные размеры налогов по всей стране и способы их взимания. Жители городов (ремесленники и торговцы) вместо поземельного налога платили подушный налог в тех же размерах, что и плательщики анноны. Подобная система налогообложения на основе подробного учета всех налогоплательщиков при помощи скрупулезно составленных описей (кадастров) была заимствована из практики восточно-эллинистических государств, прежде всего Египта. Землевладельцы несли материальную ответственность за поступление налогов с колонов и помещенных на их землю рабов. За налоги городских жителей отвечали куриалы — члены городских управлений (курий). Реформа налогов, которую провел император Диоклетиан, способствовала при- креплению основной массы городского и сельского населения (колонов и ремес- ленников) к месту жительства и к профессии. Подобная прикрепленность налого- плательщиков гарантировала полное поступление налогов в казну, а магнатам — постоянную рабочую силу. Для того, чтобы укрепить центральную власть, Диоклетиан присвоил себе и Максимиану имена Иовия и Геркулия — сыновей Юпитера и Геракла. Этим подчерки- вавалось божественное происхождение императорской власти. Кроме этого, Диок- летиан провел ряд реформ, которые были направлены на усиление государственно- го и военного аппарата. Проявившийся во время кризиса III века раскол империи теперь был оформлен разделением ее на четыре части, которые внешне сохраняли единство, но были подчинены четырем правителям. Одного из своих высших коман- диров — Гая Галерия — Диоклетиан провозгласил своим помощником и соправителем и присвоил ему звание цезаря. Из восточной половины империи Галерию был выде- лен в управление Балканский полуостров (кроме Фракии) с резиденцией в городе Сирмиуме. Одновременно Максимиан в Медиолане провозгласил своим помощником и соправителем, также с титулом цезаря, Флавия Констанция Хлора. Он передал ему
в управление Галлию и Британию. Резиденцией Хлора был город Августа Треверов (совр. Трир). Кроме этого, Хлор управлял Испанией и Мавретанией. Сам же Диок- летиан вместе с Максимианом сохраняли за собой звание августа и поделили управление государством следующим образом: Диоклетиан избрал себе азиатские провинции, Египет и Киренаику, Фракию и Нижнюю Мезию; Максимиан же управлял Италией, Африкой, Рецией и Нориком. Всех своих соправителей Диоклетиан выбрал из среды выслужившихся солдат ду- найского происхождения. Старые провинции были поделены на более мелкие части. Таких провинций было более ста, причем Италия окончательно приравнялась к другим областям империи и, подобно им, ее разделили на провинции. Десять — двенадцать провинций объединились в диоцезы, во главе которых стояли викарии. Таким образом, военная власть окончательно была отделена от гражданской. По- добное новое деление должно было облегчить оборону провинций, контроль за ни- ми и ослабить провинциальных наместников, которые были склонны к узурпации. Гай Галерий и Флавий Констанций Хлор были провозглашены цезарями в один и тот же день. Августы их женили (один на своей дочери, а другой на падчерице) и усыновили. Предполагалось, что по истечении двадцати лет со времени прихода к власти Диоклетиана и Максимиана оба августа отрекутся от престола и возве- дут в этот сан своих цезарей, которые в свою очередь должны были провозгла- сить цезарями двоих других полководцев. Подобная система центральной власти в империи получила название тетрархии (власть четырех). Вместе с обожествлением августов подобная система предполагала сочетание абсолютизма с военно- административной оперативностью. Кроме этого, обожествление императоров, дос- туп к которым был теперь намного сложнее, чем во времена правления их предше- ственников, затрудняло покушение на них, что было обычным явлением в III ве- ке . Разделение верховной власти между четырьмя полководцами, двое из которых имели перспективу стать августами, сокращало также возможность появления узурпаторов. Все это делалось для упорядочения преемственности центральной власти. Но несмотря на подобное разделение власти, Диоклетиан себя не забыл: он об- ладал высшей властью как старший август. Современники описывают случай, когда Галерий, потерпев поражение от персов, был вызван Диоклетианом на доклад и прежде чем его выслушать, он заставил Галерия, который был одет в император- ское одеяние, усыпанное алмазами, на виду у всех пробежать более полутора ки- лометров за своими носилками. Административная система, введенная императором Диоклетианом, себя оправда- ла. Теперь администрация новых провинций тщательно следила за населением, бы- стрее предупреждала или подавляла волнения, а также лучше собирала налоги. Создание новых провинций, которые не совпадали с исторически сложившимися границами, подорвало усилившийся в III веке сепаратизм старых провинций, что также способствовало укреплению единства империи. Рим по-прежнему сохранял свое устройство, но фактически перестал быть сто- лицей, а сенат окончательно превратился в совет города. Теперь по всей импе- рии была установлена единообразная бюрократическая система с множеством ин- станций и строгой субординацией перехода от низших канцелярий и должностей к высшим. Подобная политическая система способствовала нормализации внутренней жизни в стране, укрепляла центральную и местную власть в стране, что не пре- минуло сказаться на жизни империи. Уже в 296 году Диоклетиан подавил восста- ние в Египте. В 298 году удалось оттеснить персов, хоть и с большим трудом, за пределы Империи. Максимиан же в 297 году жестоко подавил затянувшееся вос- стание в Африке и в Мавретании. Потеря подвижности пограничных армий, которые теперь состояли из воинов, проживавших со своими семьями в пограничных деревнях, а также постоянное на- пряжение на границах, требовали срочного проведения военной реформы.
Император Диоклетиан приступил к реформирование армии сразу же после своего прихода к власти, но завершить преобразование в армии удалось лишь его преем- нику Константину. Теперь, кроме старой, организованной еще императором Септимием Севером по- граничной армии, были сформированы подвижные маневренные войска. Их расквар- тировали в городах и по приказу императора могли из личного состава формиро- вать малые или большие действующие армии. Общее количество легионов было до- ведено до 72. Правда, это были уже не старые легионы, по шесть тысяч человек личного состава, которые вместе со вспомогательными войсками достигали коли- чества в десять тысяч человек в каждом. Новые легионы были значительно мень- шего размера, но, тем не менее, общее количество солдат всех категорий в им- перии было доведено до шестисот тысяч человек. Так как количество войск было увеличено, а условия службы в армии ухудши- лись , то добровольцев для ее пополнения не хватало. Император Диоклетиан обя- зал землевладельцев поставлять в армию четко определенные, в зависимости от размеров их земельных владений, количества воинов из числа проживавших на их землях колонов и сельскохозяйственных рабочих. Это привело к тому, что воен- ная реформа еще больше способствовала прикреплению колонов к земле, так как магнаты теперь стали более жестоко пресекать их попытки покинуть хозяйство. Кроме того, это привело к дальнейшей варваризации армии, которая началась еще во II веке и значительно прогрессировала в III веке. Военные пограничные поселения, которые образовывались из местных армий, кроме своей малоподвижности, были неудобны еще и тем, что местные военачаль- ники часто провозглашали себя императорами. Именно для того, чтобы предотвра- тить подобные действия командующих были введены маневренные армии, которые укрепили центральную власть. Опираясь на них, Диоклетиан и Максимиан сумели подавить восстания внутри империи и достичь успехов в войне с персами. Содержание огромного военно-бюрократического аппарата империи требовало все больших и больших расходов. Население страдало от увеличившихся налогов, а также продолжавшегося роста цен на товары и неустойчивости денежной системы. Все это сказалось на поступлении налогов. Так как проведение денежной реформы в целях повышения стоимости денег не дало ожидаемого эффекта, правительство императора Диоклетиана перешло к взиманию основных налогов натурой. Лишь ре- месленники и торговцы обязаны были платить налог деньгами. Для земледельче- ского населения натуральный налог — аннона, — был установлен из комбинирован- ной единицы, состоявшей из рабочей силы одного взрослого мужчины, свободного или раба, и земельного участка размером от 5 до б югеров (в зависимости от плодородия земли и разводившейся на ней культуры). За уплату налогов отвечали декурионы городов и владельцы латифундий, что чрезвычайно увеличивало их власть над зависимыми людьми. Все это не преминуло сказаться во время прове- дения переписи населения (ценза). Так детей записывали как взрослых, покойни- ков — как живых. Как и Септимий Север, Диоклетиан много говорил о защите «маленьких» людей. Он запрещал предрешать судебные дела в пользу знатных, обременять сельское население какими-либо дополнительными повинностями, категорически запрещал продажу в рабство свободных людей и детей свободных за долги отцов. Император приказал «клеймить бесчестием» людей, которые взимали «бесстыдные проценты». Особое место в ряду, социально-экономических мероприятий, которые проводил император Диоклетиан, занимает известный эдикт о максимальных ценах. Он вво- дил законодательное регулирование цен в целях борьбы со спекуляцией и предот- вращения голодных бунтов. Подобные мероприятия проводились и раньше, но регу- лировались главным образом, лишь цены на муку, иногда на мясо. Эдикт же Диок- летиана устанавливал цены на все сельскохозяйственные продукты, ремесленные изделия, перевозки и заработную плату. За превышение установленных цен или
сокрытие товаров назначалась смертная казнь. Издание этого эдикта мотивировалось тем, что спекулянты, которые наживались на урожаях, разоряют народ и солдат. Перечень цен был составлен предельно де- тально. В нем было упомянуто, например, тридцать сортов зерна, пятьдесят сор- тов мяса, сто шестнадцать сортов льняных изделий и т. д. Наемным работникам определялась поденная плата, кроме этого, наниматель был обязан кормить своих наемных рабочих. Так, согласно этому эдикту, пастух получал 20 денариев в день, батрак — 25, пекарь, каменщик, столяр, кузнец — по 50, маляр — 75, а художник - 150 и т. д. Расценки эти были довольно большими, если их сравнивать с ценами на продук- ты питания. Например, фунт говядины стоил всего 8 денариев, но, по сравнению с ценами на товары ремесленного производства, цены эти часто были смехотворно малыми. Так, обувь в те годы стоила 100 — 120 денариев, солдатский плащ — 1000, куртка из заячьего меха — 6000 денариев. Цены были установлены произ- вольно и не удовлетворяли никого. Этот эдикт не принес пользы бедноте, хоть он преследовал цель облегчить положение широких масс населения империи путем приведения в соответствие рыночных цен и реальной заработной платы. Эдикт Ди- оклетиана вызывал негодование со стороны богатых хозяев, которые всячески старались его обойти. Несмотря на жесткие меры, он с самого начала выполнялся плохо и после Диоклетиана был отменен официально. После того как были разгромлены восстания багаудов и других повстанцев, бы- ло сделано все для того, чтобы народное недовольство не могло вылиться в мощ- ное движение. Все это привело к тому, что часть населения вынуждена была ис- кать прибежище в религиях, которые протестовали против официального культа. В восточных провинциях и Африке было распространено манихейство, которое про- никло в империю из Ирана. Объявив манихеев орудием враждебной Персии, импера- тор Диоклетиан приказал казнить их проповедников и сжечь их книги. Но гораздо опасней для него было христианство, которое распространилось те- перь не только в восточных, но и в западных провинциях, а также среди всех слоев общества. Поэтому последним значительным мероприятием Диоклетиана была борьба с христианством, которое к этому времени было распространено в городах и частично даже в армии, имело разветвленную и хорошо организованную церков- ную администрацию. Следует отметить, что христианство исповедовали часть им- ператорских вельмож и даже жена Диоклетиана и его дочь. Христиане оказывали посильное сопротивление утвержденному культу двух авгу- стов, выступали против почитания древних богов — против тех основ, которые, по мысли Диоклетиана, приверженного к древнеримским традициям, должны были объединить подданных с трудом воссоединенной империи. Нередки были случаи, когда христиане отказывались вступать в армию или под- чиняться военной дисциплине. Кроме того, христианские писатели перешли от обороны к наступлению: теперь они осмеивали и обличали «ложных богов». В по- добных трудах они использовали, надо отметить, цитаты из языческих философов. Христиане доказывали неизбежность конца мира и власти Рима, который должен пасть, как пали царства ассирийцев, персов и македонян. «Золотой век» Диокле- тиана они называли веком нечестивых, а божественных римских императоров — разбойниками. Все это не могло нравиться Диоклетиану и его соправителям. Так Галерий зая- вил , что христиане отвращают от империи милость оскорбляемых ими богов. Но все же главной причиной жестокого гонения против христиан была хорошо нала- женная и обладающая большими средствами церковная администрация во главе с епископами. По-видимому, Диоклетиан усмотрел в ней организацию, параллельную государственной, которая, следовательно, мешала окончательному укреплению единства государства, а поэтому подлежала уничтожению. По началу Диоклетиан потребовал только всеобщего жертвоприношения, но когда
в некоторых местах вспыхнули волнения христиан, которые отказывались покло- няться идолам (в Никомедии был даже подожжен дворец, что дало возможность Га- лерию обвинить в поджоге христиан), начались повсеместные аресты, пытки и казни. В феврале 303 года был обнародован первый эдикт против христиан, за которым последовали еще три. Они запрещали отправление христианского культа и приказывали разрушать церкви и сжигать христианские книги. Имущество христи- анских общин конфисковывалось. Каждый христианин должен был публично отречься от своей веры и принести жертвы божественным императорам и языческим богам. В числе других это вынуждены были исполнить жена и дочь Диоклетиана. Христиане, которые отказались выполнить эти эдикты, подвергались преследованиям, пыткам, тюремному заключению и даже смертной казни. Их имущество конфисковывалось. Менее интенсивными были гонения в западных провинциях. Как и при предыдущих гонениях, многие богатые и знатные христиане легко жертвовали верой, но хри- стиане из плебса поднимали настоящие восстания. Все это разжигало ненависть христиан по отношению к правящей власти, а поэтому преследования своей цели не достигли. Организации христиан с этого времени приобрели еще больший авто- ритет . Этому способствовало то, что римская религия, которая возникла в неза- памятные времена, несмотря на все модернизации, уже не могла соответствовать уровню и характеру социально-экономическому и идеологическому развитию наро- дов и государств, входящих в империю. В 305 году, через 21 год после вступления на престол, Диоклетиан и Максими- ан выполнили свое обещание и в торжественной обстановке отказались от власти и ушли в отставку. Закончил жизнь Диоклетиан частным лицом в родной Далмации. Августами были провозглашены бывшие цезари — в восточной половине империи — Галерий, а в западной — Констанций Хлор. Как это было задумано в свое время Диоклетианом, новые августы избрали себе заместителей-цезарей. Однако не про- шло и года, как вся система тетрархии была нарушена тем, что в разных местах империи вновь стали провозглашаться новые августы и цезари, между которыми началась ожесточенная борьба за власть. Победителем в этой борьбе вышел Кон- стантин — сын Констанция Хлора от первого брака. Его выдвинула аристократия западных провинций и победа Константина привела к окончательному разрыву с традициями принципата. Культура Римской империи III века Кризис III века отразился не только в экономике и политической жизни импе- рии, но и в ее идеологии. Старые идеи и представления уходили в прошлое, ус- тупая дорогу новым. Все это знаменовало собой глубокий упадок культуры. В об- ласти науки, литературы и искусства в III веке не было создано ничего сколь- ко-нибудь значительного, и лишь одна область культуры представляла исключение — право, которое интенсивно разрабатывалось префектами претория (Папинианом, Ульпианом и другими знаменитыми юристами). Именно в эти годы система римского права была приведена в соответствие с нуждами мировой империи. Теперь римское право включало элементы правовых норм, которые действовали в провинциях. Оно явилось результатом и сильным оружием уравнения отношений во всех частях им- перий и воздействия на эти отношения. Борьба между религиозными и философскими течениями, которая велась в III веке, была причиной того, что в условиях резкого ухудшения положения населе- ния, неустойчивости ситуации, беспрерывных войн и обострения социальных про- тиворечий в значительной мере занимало умы мыслителей. Они задумывались о причинах, которые породили все эти бедствия о том, как выйти из этого тяжело- го положения. Только религия и философия могли дать на эти вопросы хотя бы видимость ответа. Общая ситуация в стране выразилась в том, что религиозно-
философские течения приняли пессимистически-упаднический характер. Познание материального мира ушло в прошлое: философы теперь думали в основ- ном о мире потустороннем, о силах, которые управляют судьбами мира, о боге, демонах, о предопределении свыше и свободном волеизъявлении, о грехе и очище- нии . . . Познание мира отошло на второй план. Наука находилась в упадке, ее сменили скептические утверждения о том, что мир не познаваем для человека, а Секст Эмпирик и другие представители школы философов-скептиков, более того, утверждали, что мир не существует вне представлений человека, что реальная жизнь — это лишь плод чувственных восприятий. Все еще большую роль, как и при императоре Августе, продолжала играть идея «золотого века», который, якобы, должен принести подданным империи «хороший император». Именно для укрепления этой идеи, Септимий Север с размахом отпраздновал секулярные (столетние) иг- ры, наподобие тех празднеств, которые устраивали Август и Клавдий. Как это не раз повторялось позднее в жизни других народов, чем тяжелее становилась жизнь и чем кратковременное правление императоров, тем более настойчиво требовали они от своих подданных признания «золотым веком» своего правления. На меда- лях, которые выдавались военным, чеканилась надпись: «Мы видим золотой век». Упоминание о наступлении «золотого века» содержалось в руководстве для со- ставления речей произносимых перед императорами, которые составил в III веке ритор Менандр. Выражение это было настолько обязательным, что даже колоны, которые писали жалобы императорам на притеснения прокураторами, обязательно начинали свои письма с заверения, что с приходом к власти данного императора все обрели счастье, и только они одни составляют случайное исключение. Само собой, что подобные заверения не могли никого обмануть, люди все боль- ше и больше искали утешения в религии. Это привело к тому, что единственный литературный жанр, который продолжал развиваться в III веке — роман — приоб- рел религиозно-философскую окраску. Такие романы писал Апулей, о котором мы рассказывали выше, Гелиодор из Эмесы, в романе которого «Эфиопика» банальный для античного романа сюжет — приключение двух влюбленных, которые соединяются после тяжелых испытаний, — сочетается с прославлением покровительствующего им солнечного бога по имени Аполлон, но под которым, по-видимому, автор подразу- мевал императора — эмесского Элагабала. Наиболее примечателен в этом отношении религиозно-философский роман извест- ного софиста Филострата, который повествует о мудреце и чудотворце I века н. э. Аполлония из каппадокийского города Тианы. Сам Филострат принадлежал к кругу богемы, который собрала вокруг себя Юлия Домна — жена императора Септи- мия Севера. Юлия Домна стояла в некоторой оппозиции к мужу, а затем к сыну, и допускала в этом кругу интеллектуалов свободу мысли и высказываний. Поэтому Филострат с ободрения и даже по совету императрицы осмелился дать в своем ро- мане новый идеал. Его Аполлоний, которого противники христианства противопос- тавлял» Христу, является совершенным образом античной мудрости и добродетели. Эти качества он приобрел за годы праведной жизни, следуя заветам Пифагора, и в общении с философами Эфиопии и Индии. Но Аполлоний не замыкается в себе, а ставит свою мудрость на службу обществу: он поучает граждан, реформирует и восстанавливает религиозные обряды, усмиряет мятежи, обличает корыстолюбцев, изгоняет демонов, дает императору Веспасиану советы как лучше устроить импе- рию. В своем романе Филострат устами Аполлония сформулировал свою программу монархии, которая основывалась на городской автономии, свободе мысли и мирной политике. Все это выражается в активной борьбе Аполлония против тирана Доми- циана . Образ Аполлония, а именно его беззаветное служение обществу, близок к идеа- лу мудреца в учениях философов-стоиков и киников. Они выступали за всеобщее гармоническое единство мира. Стоики считали высшим началом разум, который диктует неизбежное подчинение законам природы, исполнение долга и т. п. Апол-
лоний же, исходя из положений неопифагорейцев и платоников, учил, что выше разума стоит некое идеальное начало — общее всему и все объединяющее. Его нельзя познать разумом — к нему следует стремиться, так как только в соедине- нии с ним заключается высший смысл жизни. С каждым годом идеологическая борьба становилась все острее. В среде ари- стократии из западных провинций процветал культ Антонинов — идеальных прави- телей, которые, якобы, явятся и устроят мир без солдат, без варваров, без ти- ранов и передадут всю власть сенату. Среди них появились пророки, которые предвещали грядущее пришествие подобного сенатского «мессии». Очень часто он представлялся в образе Геракла - доброго царя, грозы тиранов, укротителя чер- ни. Такого Геракла почитали правители Галльской империи — император Проб, ко- торый искал союза с западной знатью, а также император Максимиан, который по- давил восстание багаудов. Аристократия восточных провинций чтила солнечные культы. В образе Солнца подразумевался единственный верховный бог, который являлся покровителем импе- ратора и был таким же великим и недосягаемым на земле, как солнце на небе. Подобное солнце избрал своим богом Аврелий, который стремился наладить отно- шения с Востоком после своей победы над Зенобией. Но в самой армии и в кругах военных почитали Юпитера — бога римской мощи и славы. В среде плебса и солдат не могли прижиться сложные религиозно- философские культы, а поэтому среди них была распространена примитивная магия и вера в демонов. Лишь культ спасителя Митры, который ясно и четко давал от- вет на вопрос, что такое зло и как от него избавиться, а также христианство получили здесь широкое распространение. Но наиболее остро ощущался идеологический кризис в среде муниципальных ра- бовладельцев и городской интеллигенции. Здесь большое распространение получи- ли христианские и нехристианские гностические системы. В основном они были созданы уроженцами Сирии и Египта, главным образом, в Александрии. Широко развивались религиозно-философские школы, которые были близки к платонизму. На философов-гностиков сильно влияли египетские, сирийские и персидские мис- терии, учения которых излагались в форме тайных откровений. Но сколь бы немногочисленным было количество религиозно-философских течений и верований, всех их объединял крайне пессимистический взгляд на мир и чело- вечество. Все они проповедовали бегство от общества, аскетизм, популярность которого все больше возрастала. Гностики делили человечество на немногих из- бранных, которые живут духом, и массы черни, которая обречена на погибель, так как предается одним лишь материальным интересам. Глубокий общественный кризис заставлял людей приходить к мысли, что зло неизбежно присуще матери- альному миру, что материальный мир — греховный и испорченный, ни улучшить, ни перестроить его нельзя, так как он обречен на гибель. Отсюда следовало, что мудрый не должен и не может служить благу человечества, государства, города. Он обязан заботиться лишь о собственном спасении, познавая высшие тайны мира духов, чтобы попасть в область высшей свободы. Подобный беспросветный пессимизм был настолько распространен, что оказал сильное влияние на христианских писателей того времени. Христиане вынуждены были отвечать на занимавшие в те времена умы вопросы, и это побудило их соз- дать собственную философскую систему. Первыми христианскими писателями, по- ставившими перед собой подобную задачу, были александрийцы Климент и Ориген, который обучался у платоника Аммония и многое заимствовал у платоников и гно- стиков . Однако, в отличие от них, он пытался обосновать идею не всеобщей ги- бели, а всеобщего спасения. Впоследствии официальная церковь не признала его сочинения, но в свое время Ориген был весьма популярен в среде христиан. Из школы платоника Аммония вышел и создатель последней значительной языче- ской философской системы, получившей название неоплатонизма — Плотин. Его
взгляды формировались в годы правления императора Галлиена, когда обществен- ные слои, которые не переставали мечтать о реставрации империи Августа и Ан- тонинов, в последний раз собрав все свои силы, активно выступили в области политики и идеологии. Сам Плотин прибыл в Рим, где читал курс лекций. Их по- сещали представители интеллектуальных кругов, а также некоторые из сенаторов и даже сам император Галлиен. Современники утверждают, что Галлиен мечтал ос- новать город философов Платонополь. Создав его по образцу государства Плато- на. На первый взгляд философия Плотина абстрактна, сложна и совершенно оторвана от реальной жизни, но, как и всякая другая философская система, она была по- рождена окружающей действительностью. Как и для всех людей в те годы, для Плотина наиболее важными были вопросы о добре и зле, о боге и мире, о месте и смысле жизни человека. Являясь последовательным идеалистом, Плотин связывал зло с материей, презирал людей, глубоко уходя в мистику, астрологию и магию. Но при этом, Плотин пытался спасти то, что еще оставалось от свойственного античности активного и оптимистического отношения к миру. Попытаемся вкратце изложить его взгляды. Плотин считал первопричиной начала всего непознаваемое разумом верховное благо, которое он отождествлял со светом. Подобное благо, по его представлениям, являлось первоисточником всего суще- го, присущее всему и именно оно делало мир единым, стройным во всех его час- тях, взаимосвязанным целым. На ступеньку ниже верховного блага стояли мировой разум и мировая душа, частями которых являлись умы и души богов, светил, лю- дей и животных. Верховный свет, пройдя через разум и душу, постепенно меркнет и совершенно погасает в материи. Отсюда основной задачей человека являлось слиться с верховным благом путем совершенствования своей души и выделения притаившегося в ней света. Плотин был противником крайнего проявления аскетизма. Как и стоики, он счи- тал, что мудрец должен жить в обществе, выполнять все свои обязанности по от- ношению к нему и не забывать, что он только часть прекрасного и совершенного целого, блага которого выше блага его части. Определяя задачи человека, Пло- тин пользовался образами стоиков. Согласно его представлениям, человек являл- ся актером мировой драмы, бойцом в мировом воинстве. Он высмеивал тех, кто, сложа руки, полагался на богов или пришествие божественного спасителя, жалу- ясь при этом на жизнь. Он утверждал, что когда люди становятся подобны робким овцам, их пожирают сильные волки — богачи и тираны. Плотин стремился приспо- собить этику стоиков к индивидуализму своего времени. Он считал, что доброде- тель — не самоцель, а лишь путь к слиянию с верховным благом. В отличие от стоиков, он не признавал конечной мировой катастрофы и неоднократно возражал гностикам, для которых эта катастрофа являлась одной из основ пессимизма. Плотин считал, что мир вечен и прекрасен, как вечна и прекрасна его первопри- чина. Мир лишь движется по неизменным законам, которых не могут изменить ни пришествие спасителя, ни заклинания: демонов, ни молитвы бога. Плотин не от- рицал религии, он считал, что к богам надо обращаться с определенными, строго установленными формулами, что было характерно для старой римской религии, ко- торую, кстати сказать, стремился возродить император Галлиен, и которая еще была сильна в армии поддерживавшей его. Но неудача реставрации прежней модели империи, которую предпринял император Галлиен, пагубно сказалась на школе Плотина. После смерти императора Плотин и большинство его учеников покинули Рим. Один из его ближайших друзей — философ Лонгин — бежал к Зенобии, впо- следствии его казнил Аврелиан. Все это не могло не сказаться на самом неопла- тонизме . Уже ученик Плотина — сириец Порфирий — отвергал оптимистическую оценку мира и призывы к активной жизни в обществе, проповедуемые его учите- лем. Порфирий считал, что мудрец должен бежать от толпы в пустыню. Отныне
главную роль в неоплатонизме стали играть аскетизм, магия и астрология, а также учение о демонах. Все это привело к тому, что позднейший неоплатонизм постепенно слился с теми религиозно-философскими течениями, против которых боролся сам Плотин. Но учение Плотина, как мы уже замечали, было сложным и неоднозначным. Наи- более же простым, доходчивым и массовым учением было христианство, которое получило широкое распространение. Причина этого наиболее ярко отражена в тру- дах христианского писателя конца III века Лактанция, который, возражая фило- софам, писал, что благо не может заключаться в знании. Он утверждал, что бла- го должно быть общим для всех — и для рабов, и для крестьян, и для женщин, и для варваров, не имеющих возможности заниматься наукой или будучи неспособны- ми это сделать. Кроме того, христианство поощряло личную активность и вместе с тем давало верующим перспективу: личную — в загробном блаженстве и общую — во втором пришествии и наступлении царства праведных. Подобное царство по- разному понималось богатыми и бедными, но это не мешало привлечению в ряды христиан различных слоев населения, а даже, наоборот, усиливало привлекатель- ность учения Христа. Кроме того, в III веке христианство постепенно утратило свою оппозиционность к правительству. Сложилась общая церковная организация для всей империи. Церковная иерархия все больше приобретала монархические черты. Все это привело к союзу церкви и империи и впоследствии христианство стало единой государственной религией. ГЛАВА 2 . ГОСУДАРСТВА АЗИИ И ЕВРОПЫ В III ВЕКЕ Н. Э. Средняя Азия Как уже говорилось выше, в III веке и. э. начался постепенный распад Кушан- ской империи. Первым шагом к этому был захват юго-западных областей Средней Азии сасанидским Ираном. После этого кушанские цари потеряли значительные территории в Индии. Власть кушанских царей Индостана сохраняется лишь на не- большой территории в долине Кабула. По-видимому, кушанские шахи Согда, прави- тели города Кушании на Заравшане уже никак не были связаны с Кушанским царст- вом. В IV веке кушанские шахи Кабула заключили союз с сасанидами и закрепили его брачными связями. Окончательно Кушанская империя прекратила свое сущест- вование на рубеже IV и V веков, Когда Средняя Азия подверглась новому завое- ванию кочевников. Это привело к тому, что Средняя Азия снова распалась на большое количество городов-государств. Они были разделены бескрайними степя- ми, пустынями и труднопроходимыми горами, а поэтому оазисы и плодородные до- лины представляли собой самостоятельное государства. Доходило до того, что на территории одного оазиса возникало сразу несколько государств. Иногда, наобо- рот, несколько мелких городских царств объединялись под властью более круп- ных , что приводило к федерации городов. Постепенно стала меняться карта Средней Азии. Бактрия теперь называлась То- харистан. Гиндукуш отделял Тохаристан на юге от Кабульского царства, а Гис- сарский хребет на севере — от Согда. На восток от Тохаристана простиралось Памирское нагорье, на котором жили независимые кочевники, а на западе — оази- сы Мургаба и Герируда. Сам Согд (у античных авторов — Согдиана) представлял собой раздробленное царство: собственно Согд — бассейн Заравшана от Пенджи- кента до Кермине, федерация городов-царств во главе с Бухарой в западной час- ти долины Заравшана, княжества Маймург с центром в Ривдаде и многие другие. Наиболее значительным из них было княжество Маймург (район современного Са- марканда) , так как на его территории находились главные сооружения ирригаци-
онной системы, с помощью которой орошались земли к югу от Заравшана. Город Самарканд (в древности — Мараканда) в III — IV веках был незначительным горо- дом. После того как пало Греко-Бактрийское царство, он впервые упоминается в китайских источниках с V века. В это время наметился его рост как торгового и культурного центра. Ниже Самарканда по Заравшану находилось государство Ишти- хан и Кушания, столица Согда при кушанах, один из обломков некогда великой империи. У истоков Заравшана располагалась область Осрушана, а на левом бере- гу Амударьи — небольшое владение Амуль (Чарджоу). Фергана, исключая Ходжент (в древности — Александрия Эсхата), тоже была федерацией городов-государств с центром в Касане. Ниже по течению Сырдарьи, в долине Чирчика, был расположен Шаш (Чач), центром которого являлся Бинакент (совр. Ташкент). Далее по Сырда- рье, в бассейне Арыси, располагалось Исфитжабское царство с центром в Исфит- жабе (недалеко от совр. Чимкента). Ниже по течению Сырдарьи, располагалась Фараба (Отрара), которая являлась самостоятельным царством. Лучше других областей Средней Азии известна история Хорезма III — IV веков. По сравнению с остальными среднеазиатскими областями, в Хорезме существовала значительная политическая централизация. После упадка Кушанской империи в III веке н. э. Хорезм стал независимым, хотя Сасаниды претендовали на господство над ним, фактически государство это им не было подчинено. В III веке Хорезм переживал свой расцвет и являлся могущественным государством. Столицей Хорезма в III веке был город Топрак-кала. Этот город представлял собой вполне правильный прямоугольник. В северо-западном углу стоял дворец правителя — огромный трехбашенный замок. От него шла длинная улица, которая разрезала город на две половины. От нее расходились переулки, разделявшие ги- гантские дома-кварталы. Здесь процветали искусство и культура. Археологи об- наружили на территории Топрак-кала архив из 116 документов, которые были на- писаны на дереве и коже. В 305 году Хорезм-шах Африг перенес столицу в город Кят на правом берегу Амударьи, где он построил себе величественный замок Фир. Он явился родона- чальником династии Афригидов, которая правила в Хорезме на протяжении не-
скольких веков. Отсюда культура Хорезма этого периода называется афригидской. Основой экономики Средней Азии являлось ирригационное земледелие. Наивысшее развитие ирригационная система получила в период Кушанскои империи. В годы ее существования были прорыты оросительные системы с широкими каналами, по кото- рым крупные речные суда проникали на десятки километров вглубь страны. На орошенных землях выращивались пшеница, просо, ячмень, люцерна, хлопок, вино- град, огородные и бахчевые культуры — дыни, плодовые деревья, тутовое дерево и т. п. Также было значительно распространено животноводство — разведение ло- шадей, крупного и мелкого рогатого скота, домашней птицы, особенно оно преоб- ладало в горных районах. Топрак-кала. Кроме этого, было высоко развито ремесло — гончарное, металлургическое, стекольное, кузнечное, ткацкое (особенно в области Бухары). В горах на восто- ке Средней Азии было сильно развито горное дело, которое зародилось еще в глубокой древности. Так китайские историки сообщают, что в горах Ферганы и Согда добывали железо, золото, серебро и нефрит; в Илаке добывалось серебро; в Карамазаре — медь; в Бадахшане — рубины; в Бактрии — лазурит. В III — IV веках н. э. среднеазиатские города занимали обширное пространст- во, которое было обнесено кольцом мощных глинобитных стен и пересечено арыка- ми. Вокруг находились укрепленные усадьбы дехкан, обнесенные садами и посева- ми. Каждый город имел свой рынок, который, почти всегда, находился за ворота- ми. Кроме этого, здесь было много храмов и монастырей самых различных религий — зороастрийских (дома огня), буддийских, манихейских и христианских. Вокруг города простирался рустак — сельская местность, которая находилась под его влиянием и границы которой определялись размерами ирригационной сети. Здесь также были расположены укрепленные усадьбы, как и в городе. Вообще следует заметить, что неукрепленные поселения существовали только в отсталых горных местностях. Обычно даже населенные пункты, которые позднейшие арабские исто- рики называют деревнями, имели стены, цитадель правителя, храмы и рынки. Не- смотря на то, что эти правители были лишь полусамостоятельными, часто они но- сили громкие титулы. Укрепленные поселения также были неодинаковы. Так замки крестьянских семейных общин были довольно скромными по сравнению с крепостями богатых землевладельцев. Именно наличие укрепленных поселений является характерной особенностью
Средней Азии, что всегда удивляло иноземных путешественников и давало им ос- нование говорить об огромном количестве среднеазиатских городов. Но укреплен- ные поселения были не прихотью местных жителей, а насущной необходимостью. Дело в том, что рядом с оазисом жили племена кочевников. И хотя оживленный обмен с ними способствовал возникновению центров торговли и ремесла, но их постоянные набеги не позволяли оседлому населению жить вне укреплений. Как и в Римской империи, в Средней Азии в III в. н. э. рабовладельчество приходило в упадок. Это выражалось в ослаблении государственной власти и по- степенном закабалении крестьян, что не преминуло сказаться на упадке иррига- ционной системы. В деревнях получило преобладание замкнутое хозяйство, кото- рое развивалось в поместьях крупных землевладельцев. Ослабевали внешнеэконо- мические связи. Торговля, достигшая своего расцвета в период существования Кушанской империи, ослабевала и, хотя обмен с кочевниками, транзитная торгов- ля между Ираном, Индией, Китаем и Восточной Европой сохранялись, но они были теперь гораздо менее интенсивные и оживленные. Постепенно богатые купцы начи- нали скупать землю и по своему социальному положению приближались к земле- дельческой знати. Они имели свои укрепленные замки, клиентов и рабов. В ре- месленных мастерских в городах также трудились в основном рабы — свободных ремесленников было мало. Лишь в некоторых городах, например, в Антиохии Мар- гиане существовали ремесленные кварталы. Политическая жизнь в Средней Азии мало чем отличалась от жизни среднеазиат- ских государств в древности. Власть царя, по-прежнему, была ограничена сове- том старейшин. Царь был также верховным жрецом и участвовал в религиозных це- ремониях. Его особа считалась священной, с ней связывались магические пред- ставления. Так, например, цари в некоторых городах не имели права показывать народу свои волосы, чтобы не навлечь несчастий. При дворах поддерживался при- дворный этикет. Цари некоторых городов и государств чеканили собственные мо- неты: в Хорезме это были в основном мелкие бронзовые монеты, в Согде монеты чеканились по образцу китайских с квадратным отверстием в середине. Кроме то- го, археологами в Средней Азии найдено множество монет, происхождение которых до сих пор не установлено. Как уже сообщалось, города-государства часто объединялись в конфедерации, во главе которых стоял сильнейший из них. Управлялась такая конфедерация съездом царей и знати. Основную массу войска составляла аристократическая конница. Кроме того, по сведениям китайских историков, города выставляли от- ряды вооруженных рабов — чакиров. Культура, которая существовала в Средней Азии в рассматриваемый период, бы- ла высокоразвитой, особенно письменность и литература — религиозная, истори- ческая и астрономическая. В данный период времени в Средней Азии существовало много различных видов письменности, так на основе арамейского алфавита было создано согдийское письмо. До нашего времени дошла переписка между матерью, которая жила в Самарканде, и ее дочерью из согдийской колонии Дуньхуан (Вос- точный Туркестан), которая датируется началом IV века. Благодаря ей историки имеют представление о семейном быте согдийцев, об их грамотности и состоя- тельности женщин. Переписка эта — наиболее древний памятник согдийского пись- ма. В Хорезме получило развитие хорезмийское письмо, которое с V века эволюцио- нировало в сторону курсива. К III — IV векам относятся такие памятники древ- нехорезмской письменности, как архив из Топрак-кала и ранние монеты африги- дов. В Тохаристане получили распространение несколько алфавитов индийского происхождения. Существовало своеобразное письмо и у кочевников. Но письменных памятников того времени сохранилось очень немного. Арабский историк X — XI веков Бируни упоминает о хрониках и религиозных трактатах из Хорезма, которые впоследствии были уничтожены арабами.
О развитии искусства Средней Азии на рубеже древности и средневековья гово- рят терракотовые статуэтки Афрасиаба, скульптурные украшения погребальных ящиков, серебряные чаши с изображением царей, всадников и божеств, которые происходят из Хорезма. В архитектуре значительное развитие получило строи- тельство оборонительных сооружений, благодаря большому количеству замков. Гражданские постройки Хорезма в III веке имели простые формы в сочетании с обработкой поверхности стен в виде полуколонн, соединяемых наверху полукруг- лыми арками. Религия в Средней Азии в III веке была представлена самым широким разнооб- разием религиозных систем, которые здесь наслаивались одна на другую. Древ- нейшими формами религиозной идеологии были местные культы, которые еще про- должали играть довольно значительную роль, хотя и в виде пережитков, а также, возникший на территории Восточного Ирана и Средней Азии, зороастризм. В пери- од существования Кушанской империи распространился буддизм. Позже сюда про- никли иудаизм, манихейство и христианство. Сасанидский Иран Ослабление Парфянской империи в борьбе с Римом и распри внутри этого госу- дарства привели к тому, что в 20-х годах III века Парфянское царство пало под ударами новой политической силы, которая вышла из коренной персидской области под названием Парс (иранская форма, у греков Персида). Это была область на юго-западе Иранского плоскогорья. Некогда вокруг нее сложилось государство Ахеменидов, но так получилось, что экономическими и культурными центрами го- сударства Ахеменидов впоследствии стали западные области — Элам, Западная Ми- дия и Месопотамия, а после того как Парс был разорен во время походов Алек- сандра Македонского, политическое значение этой области было сведено на нет. В течение многих веков, от разгрома державы Ахеменидов и до падения Парфян- ской империи, Парс жил самостоятельной экономической и культурной жизнью. Мы уже знаем, Парфянское государство не было однородным и устойчивым объе- динением. Отдельные его области находились в отличном положении друг от дру- га. В них иногда население принадлежало к одной народности или к близким род- ственным племенам, которые имели общий язык, общие материальную и духовную культуру. Именно такой областью являлся Парс. Здесь с III века до н. э. и по II век н. э. даже чеканились свои монеты. По именам правителей, которые выби- ты на них, можно предположить, что они имеют связь с Ахеменидами. Эти монеты имели хождение на территории Парса, что свидетельствует о значительном разви- тии товарно-денежных отношений в этой области. В начале III века представители знатного рода Сасанидов с помощью военной силы стали объединять вокруг себя земли Парса. Так происходило до тех пор, пока представитель этого рода Ардашир не подчинил себе весь Парс. Затем он принялся за области Центрального Ирана — Джей (позднее Исфахан) и Керман, а также, лежащий к западу от Парса Хузистан (древняя Сузиана). Парфянский царь Артабан V, обеспокоенный успехами Ардашира, выступил с войском против него, но в битве при Ормиздагане в Мидии (апрель 224 года) он потерпел полное пора- жение, а сам был убит на поле боя. Это привело к тому, что в 226 году Ардашир венчался на царство и оказался главой большой, но находящейся в полном упадке и распавшейся на части, Парфянской империи. Основные сведения по истории Парфии III — IV веков содержатся в сохранив- шейся части сасанидского сборника юридических казусов «Матиган и хазар даде- стан». Из него следует, что на этой территории Азии в указанный период сохра- нялся рабовладельческий строй: рабы продавались и покупались — средняя цена раба равнялась 500 драхмам, кроме этого, рабов можно было дарить, посвящать
храму, отдавать в залог. Отдавали в рабство и за некоторые преступления. Су- ществовала, кроме этого, сложная система вольноотпущенничества. Рабы при оп- ределенных условиях могли иметь собственность и даже заключать сделки. Вполне возможно, что в IV веке н. э. уже существовала практика частичного освобожде- ния раба, что выражалось в представлении рабу права пользоваться частью про- изведенного им продукта. Все еще сохранялся обычай обращения в рабство жите- лей захваченных городов и территорий, что доказывает широкие масштабы рабо- владельческих отношений. Рабы трудились не только в доме или в качестве ре- месленников, но и обрабатывали землю. Поместье — дасткарт — могло продаваться и дарится вместе с рабами. Все сказанное выше нельзя соотносить со всем Пар- фянским государством. Подобная практика была характерна для Месопотамии, ко- торая, как и в предыдущие времена, сохраняла значение экономического центра государства. Жизнь в некоторых горных областях Ирана оставалась весьма арха- ичной, и там все еще преобладали первобытнообщинные отношения. Кроме рабов, в обществе существовали и другие категории производителей — свободные ремесленники и свободные крестьяне-общинники в деревне. Особенно в Иране общесемейная домовая община играла важную роль. В упомянутом выше юри- дическом сборнике имеются термины дудак (дым), который обозначал общину и хамду-дакан (однодымцы), который обозначал членов большесемейной общины, вла- девших совместным имуществом (нирмат) . Однако в IV веке уже далеко зашел рас- пад большесемейной общины, она почти окончательно растворилась в общине со- седской, которая существовала в Иране еще в I веке до н. э. Это привело к из- менению термина катак-хватав (позднее кед-худа), который первоначально обо- значал главу большесемейной общины, а в IV веке уже означал сельского старос- ту , выделившегося из среды односельчан. Он нес определенные административные и финансовые функции. Иначе представляется структура населения в Месопотамии. Здесь среди крестьянства различались свободные земледельцы-габры (мужья) и зависимые колоны — палахи. В указанный период времени в Месопотамии уже про- исходил процесс прикрепления рабов к земле и превращения их в колонов. Это происходило параллельно с процессом закабаления свободных крестьян и приво- дило к постепенному стиранию различий между ними и колонами. Аристократия здесь состояла из рабовладельцев и землевладельцев, как мел- ких, так и крупных. Влиятельные роды земельной аристократии во главе дома Сасанидов имели об- ширные земли в разных областях страны. Обычно большая часть земель одного рода располагалась в одной области. Например род Сурен был связан с Сакастаном, род Спандиад — Реем, род Карен — с Мидией. Известный государственный деятель Михр-Нарсе из рода Спандиад владел в Парфии огромными земельными угодьями в округах Ардашир-Хварре и Ша- пур. Там у него были деревни, в которых он строил храмы огня и разбивал пар- ники. Большие земельные наделы также принадлежали храмам и духовенству. Но, кроме подобных крупных землевладельцев, существовали и более мелкие. Низший их слой составляли азаты (свободные). По-видимому, это понятие распространя- лось и на дехкан и кед-худов — верхушку, которая выделилась при обнищении и закабалении сельской общины. Часто дехкане, вероятно, сами обрабатывали землю с помощью членов своей семьи и рабов. Крестьяне облагались государственным поземным налогом и подушной податью. В сохранившемся документе о продаже виноградника, который датируется I ве- ком до н. э., заметно стремление парфянской государственной власти для обес- печения интересов фиска ввести принудительную обработку земли, учредив круго- вую поруку общины за уплату налогов. Это было первым шагом на пути закабале- ния общинника крупными землевладельцами и государством, по этому же пути сле- довало и сасанидское государство. Закабаление свободного общинника, превраще- ние его в зависимого крестьянина являлось главным признаком зарождения фео-
дальних отношений в Иране и соседних областях в III — V веках. Несомненно, что земельный налог был весьма обременительным. Размеры налогов историкам не известны, но об их тяжести можно судить по сообщению источников, в которых говорится, что при вступлении на престол царя Бахрама V недоимки по земельному налогу достигали 70 млн. драхм. В результате междоусобной войны в Иране во второй половине V века, а также неурожая и крестьянских восстаний, царь Пероз вынужден был «объявить при помощи писем всему своему народу, что он всех освобождает от поземельного налога, подушной подати, общественных ра- бот и барщины». Из этого документа можно наглядно проследить, из чего скалы- вались основные повинности крестьян. Само собой, налоги поступали в основном натурой. Государство построило специальные зернохранилища. .(мину Херсонес* константшополь -^ ^ ® Снноп ВИЗАНТИЙСКАЯ ИМПЕРИЯ Милет о*у, сирия ч^ ХАЗАРСКИЙ КАГАНАТ ( Дербент ^ Тифлис 9\ ^ I - Каре • A'l/>Q Шамдха •£ # #Дабил # -, •£ | Teopin -± ; фНшбнн j гп Качвин v Мосул Ургенч ХОРЕЗМ Западные ^ тюрки ФЕРГАНА Бухара ™; Самарканд авсраннахр л Мерв Балх # Тохаристан ИМПЕРАТОРСТВО >ФГЛ. 11ГГОВ (БЕЛЫХ ПИНОВ) ф Кабул , 11Г11/. v Хамадан • Рей Бейруту Дамаск КТЕСИФОН Нахавснд ХОРАСАН Герат Газна ПЕНДЖАБ1 Taw Арабы Арабы ф Александрия Иерусалим Каднссия Мемфис ЕГИПЕТ / \ X ид жат Исфахан ИМПЕРИЯ САСАНИДОВ Кирман, ФАРС V 0 TUJirpai U \ччЧсинд \. Ормуз Империя Сасанидов| Столичный город Другие города Империя Сассишдов (226-651) Сохранилось много изделий ремесленников, которые говорят о большом их мас- терстве. Они предполагают уже далеко зашедшее разделение труда, наличие спе- циализированного ремесла, отделившегося от сельского хозяйства. Но, тем не менее, положение ремесленников в Сасанидском государстве плохо изучено. В ис- точниках встречаются упоминания о ремесленниках и даже об их организациях, но характер их недостаточно ясен. Государство Сасанидов было сословно-кастовым, вследствие чего все население делилось сначала на три, а после — на четыре сословия. Первые три сословия принадлежали к господствующему классу. Это были воины, духовенство и чиновничество. Четвертое сословие было податным, и в не- го входили крестьяне, ремесленники и купцы. Как и везде, переход из податного сословия в высшее был невероятно труден и практически невозможен. Привилегированные сословия делились на ранги. Следует отметить, что переход из одного ранга в другой также был весьма затруднен. Так главой воинов счи- тался главнокомандующий войском, главой духовенства — верховный жрец зороаст- рийской религии, являвшейся господствующей в государстве, а главой чиновников — «великий писец». Главой податного сословия был чиновник, который назначался царем и играл большую роль в административном аппарате, он назывался вастрио- шансалар. Особое положение имел занимавший пост царя. Он обязательно должен был про-
исходить из дома Сасанидов, но строгого порядка наследования престола не су- ществовало, поэтому обычно цари еще при жизни стремились закрепить престол за угодными им царевичами. Светская и духовная знать иногда принимала участие в выборе царя, и это приводило к тому, что царь выбирался под давлением той или иной группировки знати. Единственным правилом, которого строго придержива- лись , было требование, чтобы царь не имел телесных недостатков. Теоретически его власть не была ограничена ничем. Во главе администрации царя стоял сановник, который именовался «великим распорядителем». Центральное правительство ведало, главным образом, финансами и армией. Финансами страны распоряжался глава четвертого, сословия — вастрио- шансалар, так как его основной функцией являлся сбор налогов. Под его началом стояли амаркары — сборщики налогов в отдельных областях. Провинциальное управление осуществлялось посредством местных царей и князей, которые покори- лись Сасанидам, но сохранили относительную самостоятельность, если же таких не имелось, управление осуществлялось через наместника, который назначался из представителей высшей персидской и парфянской аристократии. Иногда наместни- ками важнейших, а особенно часто пограничных со Средней Азии, провинций на- значались члены дома Сасанидов. Армия государства состояла из ополчения и вспомогательных отрядов союзных варварских племен. Ядром ее являлась тяжелая конница азатов, а пехота играла лишь вспомогательную роль. Отдельные отряды были значительно больше преданы приведшему их представителю местной аристократии, чем главе армии — эранспах- баду, который назначался центральной властью. Такое войско было опасно не только для врагов, но и для самого царя, а поэтому он вынужден был уделять ему огромное внимание, чтобы держать армию в повиновении и пользоваться ею в соответствии со своими интересами. Активно способствовала укреплению власти персидской аристократии государст- венная религия — зороастризм. Только в сасанидское время он окончательно сло- жился в религию с письменно зафиксированными догмами, с подробно разработан- ной обрядностью и строго определенным культом. Корнями своими зороастризм уходит в древние иранские культы, которые стали складываться в единый культ еще во время существования государства Ахеменидов, но после заглохли под на- тиском эллинистических синкретических учений. Возродились они лишь в поздне- парфянское время (I век до н. э. — II век н. э.). Зороастризм сасанидского времени отошел от первоначального учения легендарного пророка Заратуштры до- вольно далеко. Учение это зафиксировано в древнейших частях священной книги зороастрийцев — «Авесты». Теперь в основе зороастризма лежала дуалистическая идея борьбы в мире светлого и темного начал. Человек обязан был всей своей жизнью помогать светлому началу — Ормазд, в борьбе с темным — Ахриман. Отсюда следовало, что все земные существа делятся на творения Ормазда и творения Ах- римана. Все это порождало множество обрядов и предписаний, исполнение которых должно было охранять верующего от осквернения и от общения с темными силами. Такой сложный и детально разработанный культ божеств — Ормазда, Михра, Анахез (Анахиты), Зрвана — стихий и сил природы (солнца, огня, звезд) требовал ог- ромного количества жрецов — мобадов («начальников магов») и хербадов. Службы происходили в многочисленных храмах, где горел неугасимый огонь и совершались обряды, которые сопровождались песнопениями и чтением священных текстов. Хра- мы эти, как уже говорилось, владели обширными земельными наделами. Им дела- лись богатые приношения. Высшее духовенство было одной из наиболее могущест- венных частей господствующего сословия. Кроме того, духовенство получало не- малые доходы, исполняя за верующих сложные ритуалы, которые были недоступны и невыполнимы для непосвященных. Существовала система штрафов за несоблюдение религиозных правил обрядов, за вольное и невольное осквернение стихий, оск- вернение себя, соприкосновение с нечистыми творениями и предметами. Вся жизнь
простых людей проходила под неусыпным контролем жрецов, которые извлекали из этого и материальные выгоды. Кроме того, в руках духовенства находились обра- зование и суд, что еще увеличивало то влияние, которое имел зороастризм в го- сударстве Сасанидов. Неудивительно поэтому, что социальный протест в стране неизбежно принимал в подобных условиях религиозный характер. Это порождало множество различных ре- лигиозных движений в государстве Сасанидов, важнейшим из которых было мани- хейство . Основателем манихейства являлся сын знатных родителей из Вавилонии Мани, который родился в 215 году. Свою проповедь он начал еще при царе Ардашире I — основателе династии Сасанидов, но известность к нему пришла, когда правил уже преемник Ардашира — Шапур I. Мани развивал такое учение, которое должно было стать универсальной религи- ей и могло заменить все существующие религии и культы, поэтому он перенял внешние формы из известных ему религий — зороастризма и христианства. Мани создал сложную религиозную систему, которая видоизменялась в зависимости от места и времени. Проникая на запад, в Римскую империю, манихейство сближалось с многочисленными христианскими ересями, распространяясь же на восток, оно принимало ряд черт, которые были свойственны буддизму. Но основной идеей ма- нихейства, как и идея зороастризма, была идея дуалистическая. Мир, по мысли Мани, являлся ареной борьбы светлого и темного начал. В земном мире светлые и темные элементы смешаны и цель мирового развития — освобождение светлых час- тиц. Человек всем своим поведением, всей своей жизнью должен содействовать освобождению светлых частиц своего существа и окружающего мира, помогать светлому началу в борьбе со злом, поэтому человек не должен убивать себе по- добных, обязан воздерживаться от мясной пищи и вести нравственную жизнь. Еще строже были требования к «избранным», которые отличались от рядовых мирян тем, что не должны были вступать в брак, потреблять мясо, срывать растений, идущих в пищу. «Избранные» обязаны проповедовать манихейское учение и распро- странять его в мире. Учение манихеев, которое было направлено против порабощения, угнетения и, в каком-то смысле, против государства, быстро получило широкое распространение, в основном у городского населения. О широком влиянии манихеев доказывает об- ширная христианская полемическая литература, направленная против нового рели- гиозного течения, а также собственно манихейская литература на коптском, пар- фянском и других языках. Манихейство оказалось весьма живучим течением: его отголоски прослеживались в целом ряде антиклерикальных сект, которые возникали в период средневековья. Вначале Сасаниды не противодействовали распространению манихейства и иногда даже поддерживали Мани. Однако когда стал абсолютно ясен антигосударственный и антиклерикальный характер манихейской проповеди, против манихеев начались жестокие гонения. Сам Мани был казнен, а его приверженцы вынуждены были скры- ваться. На западе — в Римской империи, куда стало проникать это учение, мани- хеи подвергались не меньшим преследованиям. Лучше их встречали только на Вос- токе . Это учение быстро распространилось в Средней Азии, особенно в согдий- ских городах. Царство Сасанидов во многом продолжало, политику Парфянской империи. Царь Ардашир I (226 — 241 гг. н. э.), который захватил почти все области Парфии, проиграл войны в Мидии, Атропатене и Армении, тогда он отправился на восток, где находилась пришедшая в упадок некогда могущественная Кушанская империя. Здесь ему сопутствовала удача, Ардашир сумел подчинить себе все области до Хорезма на северо-востоке и до долины реки Кабул на востоке. Возможно, эти сведения позднейших арабских историков преувеличены, но бесспорным является тот факт, что Сасаниды сумели прочно укрепиться в Хорасане и Мервском оазисе,
который на несколько веков стал опорой их владычества на востоке. Сын и пре- емник Шапур I (242 — 272 гг. н. э.) возобновил жестокую борьбу с Римом, кото- рая велась практически на протяжении всего существования Парфянской империи. Как и прежде, основная борьба шла за Месопотамию и Армению, а также за влия- ние в Передней Азии. Эта длительная борьба закончилась полным поражением рим- лян в 260 году и пленением императора Валериана. Кроме победы над Римом и усиления позиций персов в Закавказье, Шапур I сумел добиться успехов и на востоке. Он совершил поход в Среднюю Азию, где дошел до области Чач (окрестности со- временного Ташкента). По данным археологических раскопок можно предположить, что в III веке границей империи Сасанидов на востоке были Мервский оазис, горные районы к востоку от Герата и Сакастан. После смерти Шапура в Иране за двадцать лет сменились четыре царя. Это го- ворит о неустойчивости политического положения в стране и междоусобицах. В эти же годы римский император Карр совершил поход в Месопотамию, в результате которого был заключен мир в 283 году. Армения была снова утрачена для персов. Это поражение было осложнено восстанием на востоке, которое поднял один из царевичей, пользуясь поддержкой среднеазиатских племен. В самом конце III ве- ка римляне нанесли еще ряд поражений Сасаниду Нарсесу (293 — 302 гг.) и за- ставили его заключить весьма выгодный для Рима Нисибинский мир (298 г.). Лишь в годы правления царя Шапура II (309 — 379 гг.) произошло укрепление государства Сасанидов. В годы его правления борьба с Римом вступила в новую фазу, что было следствием появления новой политической силы — христианства. В первые годы царствования Шапура I христианство стало господствующей религией в Римской империи. Это привело к изменению отношения к христианам и в госу- дарстве Сасанидов. Когда христиане подвергались гонениям в Римской империи, царь Персии охотно давал им убежище на своей территории, надеясь найти в хри- стианах союзников в тылу у римлян. Теперь же, когда христианство стало офици- альной религией враждебного персам Рима, в Иране стали преследовать христиан. Отныне наоборот, поддерживали представителей различных еретических учений, которые были оппозиционными по отношению к Римской империи и господствующей в ней церкви. Новый конфликт с Римом произошел вновь-таки из-за Армении, где шла сложная борьба между представителями различных группировок. Одни из них склонялись к власти Рима, другие стремились присоединиться к Ирану, для того, чтобы свергнуть римское господство. Это породило активность самого Рима и Са- санидов . Обе стороны стремились перетянуть армянскую знать в свой лагерь. Ди- пломатические интриги привели к тому, что в 359 году вновь началась война. Боевые действия проходили в основном в Северной Месопотамии и на востоке Ма- лой Азии. Эта война развивалась успешно для персов. Шапуру II удалось захва- тить несколько важных крепостей, которые были основным звеном в обороне рим- лян, но в 361 году их положение резко изменилось. Римский император Юлиан до- бился ряда военных успехов. Но затем его убили, и римляне вновь вынуждены бы- ли отступить. Таким образом, персы снова одержали победу. Но, несмотря на это, Армения продолжала еще долго служить ареной боев между Римской империей и царством Сасанидов. В конце концов оба государства пришли к решению о раз- деле Армении. В начале V века глухая борьба началась между царем и его окружением с одной стороны и могущественными родами земельной аристократии с другой. Аристократы пытались разорвать государство на части. Кроме этого, в середине V века про- изошло несколько народных восстаний, начались враждебные действия между груп- пировками аристократии и участились нападения на Иран кочевых племен со сто- роны Кавказа и Средней Азии. К тому времени союз племен, который возглавляли эфталиты, создал в Средней Азии сильную кочевую державу. Она подчинила себе все важнейшие земледельче-
ские оазисы и города. Эфталиты вторглись в пределы империи Сасанидов. В двух войнах царь Пероз потерпел поражение. Первый раз он заплатил большую контри- буцию и до полной ее уплаты оставил у эфталитов заложником своего сына. В следующий раз войско его окончательно было разбито, а сам он погиб в бою. В результате этой войны эфталиты захватили несколько восточных областей Персид- ской державы и обложили Сасанидов тяжелой данью, которую те вынуждены были выплачивать на протяжении долгих лет. Вследствие военных поражений, непомерных расходов и экономического кризиса, спровоцированного этими причинами, в стране начался голод и поднялись народ- ные восстания. С огромным трудом подавили восстание в Закавказье в 483 — 484 гг. Но намного опаснее оказалось начавшееся в конце V века масштабное христи- анское восстание в Иране и соседних областях, которое было вызвано увеличени- ем податей и закабалением свободных общинников. Восстание это вошло в историю под названием движение маздакитов и было важнейшим историческим событием в Западной Азии на разделе рабовладельческой и феодальной эпох. Армения В III — IV веках произошли значительные сдвиги в социально-экономическом развитии Закавказья и в частности Армении. Рабовладельческие отношения, кото- рые здесь так и не достигли своего полного развития, стали постепенно разла- гаться и вытесняться феодальными отношениями, рост которых совершался в зна- чительной мере на основе не изжитых еще родоплеменных и общинных порядков. Как мы уже знаем, Армения в этот период сыграла большую роль в борьбе между Римом и Сасанидским Ираном. Но, тем не менее, история Армении III века из- вестна плохо и главным образом по отрывочным сведениям из греко-римской лите- ратуры. Лишь в V веке появилась местная армянская историография. Армянские историки Фавстос Бузанд, Лазар Парпеци, Мовсес Хоренаци и Агафангел подробно осветили историю государства в IV веке. Но предыдущие эпохи описаны ими скуд- но и не всегда достоверно. Положение Армении резко изменилось с возникновением в 20 г. III века госу- дарства Сасанидов в Иране. До этого Армения была одним из уделов династии Ар- шакидов и ориентировалась в своей политике на Парфию. Хоть зависимость от нее в начале III века была лишь номинальной. Подобный союз с Парфией гарантировал Армении независимость от Рима, в то же время Парфия была слишком слаба для того, чтобы реально господствовать в Армении. После того как Парфянская импе- рия пала, армянские Аршакиды оказались естественными соперниками Сасанидов. В ходе этой борьбы Армения снова сблизилась с Римом, который был для нее теперь не так опасен, как раньше из-за затяжного кризиса III века Римской империи. Кроме этого для борьбы с Сасанидами Армения сблизилась с иберами, образовав союз народов Закавказья, которые стремились сохранить свою независимость от царства Сасанидов. Борьба с Римом, которую начали Сасаниды в Месопотамии, складывалась для них удачно. Кроме этого персидский царь Шапур I стремидся устранить армянского царя Хосрова I, который выступал в союзе с римлянами против персов. Хосров не прекратил войны даже после того, как в 244 году Рим и Иран подписали мирный договор. Тогда персы подкупили своего наемника, служившего при дворе армян- ского царя, и тот убил Хосрова во время охоты. Это привело к тому, что его сын Тиридат вынужден был бежать. На армянский престол Шапур возвел перешедшего на его сторону представителя династии Аршакидов Артавазда V (253 — 273 гг.). Это было большой удачей для персов, отныне Армения перестала угрожать им. Но споры за влияние в Армении между Римом и Ираном на этом не прекратились. В конце III века с помощью римского императора Диоклетиана царем Армении стал
Тиридат III (287 — 330 гг.). В результате этого персидский царь Нарсес в 296 году был вынужден начать войну с римской империей и Арменией одновременно. Но он потерпел тяжелое поражение. После этого в городе Нисибине в Месопотамии между Ираном и Римом был заключен мир сроком на 40 лет. Согласно этому дого- вору персы уступили римлянам Месопотамию и 5 областей в бассейне Верхнего Ти- гра, которые некогда входили в состав Армении, а также признали римский про- текторат над Арменией и Иберией. Это было большим успехом армянской политики. Так как ей фактически удалось отстоять свое самостоятельное существование. Длительный мир, который господствовал на землях Армении на протяжении соро- ка лет способствовал укреплению царства и его экономической стабилизации. В IV веке в Армении образовалась новая аристократия, которая опиралась на неза- висимое от царя крупное землевладение. В источниках представителей этой знати называли нахарарами. Они стремились избавиться от подчинения царям. Уже само- му Тиридаду пришлось бороться против них с целью укрепления своей власти. Главным его союзником в этой борьбе была христианская церковь, которая появи- лась в юго-западных областях Армении еще во II веке, а в III веке получила в Армении широкое распространение. В начале своего правления Тиридат III прово- дил против христиан политику репрессий, но уже в начале IV века его политика по отношению к ним резко изменилась, и он стал ревностным сторонником новой веры. Это объясняется тем, что древняя армянская религия была тесно связана с религией Ирана, а для того чтобы укрепить свои позиции в борьбе с Сасанидом, Тиридат вынужден был порвать со своей древней религией и перейти в христиан- ство. Таким образом, Армения — одна из первых стран, в которой христианство стало государственной религией. Тиридат III издал указ, по которому христиан- ской церкви передавались земли древних религиозных святилищ. В стране были организованы епископства, причем должность епископа передавалась по наследст- ву. Во главе армянской церкви стоял архиепископ, который позднее стал назы- ваться католикосом. В годы правления Тиридата III и его преемника Хосрова II должность архиепископа передавалась по наследству представителям дома Григо- ридов. По началу народ Армении и ее знать враждебно встретили появление новой ве- ры. Широкие массы населения крепко держались старых верований, они не доверя- ли всему, что исходило от государства. А знать видела в церкви союзницу царя, властью которого она тяготилась. На протяжении всего своего царствования Ти- ридату пришлось вести упорную борьбу с нахарарами и остатками языческого жре- чества. Эта борьба кончилась для него гибелью. Он пал жертвой заговора, кото- рый организовала знать, поддерживаемая Сасанидами. В Армении уже давно, еще в годы правления первых Аршакидов, знать стала на- ступать на земли христианских общин и даже на земли царя. К IV веку уже зна- чительная часть царских земель находилась в руках нахараров и жречества, а позднее — в руках христианской церкви. Это привело к тому, что большая часть Армении распалась на княжества — на нахарарства. Целые области с их населени- ем подчинялись нахарарским родам, таким как Сюни, Мамиконян, Камсаракан, Ама- туни и другим. Держателем области и одновременно с этим слугой царя был глава нахарарского рода — Танутер. В пределах своей области он, подобно царю, счи- тался владыкой и осуществлял в своем лице администрацию и суд. Подобно царю, Танутер имел штат собственных чиновников (гордзакалов), которые занимались сборов налогов, а также он имел собственное войско и знамя. У каждого нахара- ра был замок, где во времена войн собирались все члены нахарарского рода, а также зависимое от них население. Вокруг замка располагались многочисленные поместья — дастакерты и агараки. На землях нахараров трудились мелкие землевладельцы — азаты. Из них состав- лялась основная масса конницы нахараров. Владения азатов выделялись из общин- ных земель, но были такие азаты, которые отличались от обычных крестьян лишь
тем, что владели оружием и конем. Сами же нахарары не платили почти никаких налогов. Обязаны они были лишь «добровольно приносить золото царю». Этот обы- чай долго сохранялся в Византийской Армении под названием «коронное золото». Азаты, которые были наделены поместьями, платили поземельный налог, но так как почти все они получали жалованье за службу, то налог засчитывался на счет жалования и фактически не взыскивался. Несмотря на то, что незначительная часть царских земель перешла к нахара- рам, царь все же оставался крупнейшим землевладельцем, его удел — востан — охватывал Араратскую область с Арташатом и Валаршапатом, а также окрестности Тигранакерта и некоторые другие земли. Часть земли востана передавалась в ус- ловное владение востаникам — мелким владельцам, которые были обязаны царю во- енной службой. Эти востаники имели большие привилегии. Именно население вос- тана и привилегированных городов составляло опору царской власти в борьбе с нахарарами. Формы землевладения, которые сложились в Армении в IV — V веках характерны для раннефеодального периода. Земли, которые находились в собственности наха- рара назывались хайреник (вотчина). Они сложились большей частью на землях племенных вождей, а поэтому находились преимущественно на окраинах Армении, кроме этого существовали и другие формы землевладения. Например, земля, даро- ванная за службу, была фактически владением азата, но считалась собственно- стью нахарара или царя. Землю обрабатывали крестьяне и рабы. Крупные землевладельцы постоянно стремились превратить свои поместья в не- зависимые от царской власти владения, цари же наоборот стремились удержать в повиновении нахараров, используя условный характер землевладения. «Условное» владение землей было введено Аршакидами, которые нуждались в постоянном уве- личении войска для укрепления своей власти, и вынуждены были для этого разда- вать свои земли. Но так как эти земли постепенно начинали передаваться по на- следству результаты подобной политики оказались абсолютно противоположными — раздача царской земли, в конце концов, привела к ослаблению царской власти. Все общество Армении делилось на три сословия: азатов, духовенство и аназа- тов (неазатов). «Азат» и «аназат» представляют собой древние иранские соци- альные термины, которые довольно рано перешли в Армению. Они означали «сво- бодный» и «несвободный». Подобные термины в первую очередь употреблялись по отношению к рабовладельцам и рабам, но постепенно их применение становилось более широким. Так аназатами назывались и другие категории независимого насе- ления. С зарождением феодализма азатами стали называть мелких землевладельцев — вассалов нахараров и всех феодалов вообще. Аназатами теперь считались не только рабы и зависимые люди, но и свободные крестьяне и даже население горо- дов , вплоть до богатых купцов. В конечном итоге под аназатами подразумевался простой народ, а под азатами — знать. Термин плебс соответствовал названию раник (толпа, масса). Кроме азатов, привилегированным сословием являлось духовенство, которое располагало обширными земельными владениями и, как правило, не платило нало- гов . Единственной обязанностью азатов была военная служба. В ведении же духо- венства находились церковные дела, суд и школа. Аиазаты были податным сосло- вием — они обязаны были платить налоги и отправлять принудительные повинно- сти. За проступки азаты и духовенство карались только штрафом, в то время как аназаты могли быть подвергнуты и телесным наказаниям, а особо тяжелые престу- пления осуждались на многолетние принудительные работы. Знать и высшее духо- венство были неподсудны общим судам, так как их судил либо царь, либо католи- кос. Внутри знати существовала своя строгая иерархия. Выше всех находился царь, за ним шли четыре бдешха — правители окраинных областей — Нор-Ширакан, Алдз-
ник, Цопк и Гугарк. За ними следовали нахарары, которые были вассалами царя и бдешхов. Они играли значительную роль при дворе и занимали важнейшие государ- ственные посты, которые передавались по наследству. Во дворце нахарары зани- мали места также согласно иерархическому порядку, который поддерживался осо- бым «разрядным списком». Здесь даже одежда, головною уборы и обувь строго со- ответствовали наследственному и служебному рангу: у царя были сапоги красного цвета, у бдешхов — один красный, а один зеленый, у нахараров — оба зеленые. Но даже нахарары не были равны. Различие между ними определялось по количест- ву всадников, которых они могли выставить на случай войны (свыше 10 тыс. всадников, 1 тыс. всадников или менее). Внутри нахарарских родов также сохра- нялась строгая иерархия. Главы родов назывались танутерами, а рядовые его члены сепухами. Ниже их стояли азаты. Особое место в социальной структуре Армении стала занимать церковь. Первые христианские цари, особенно Тиридат III и его преемник Хосров II, покрови- тельствуя церкви, щедро одаривали ее землями из своего востана и землями, конфискованными у мятежных нахараров. Кроме этого, сами нахарары дарили церк- ви земли и другое имущество на помин души и по другим поводам. Все это приве- ло к тому, что на протяжении IV века церковь постепенно превратилась в мощную социальную силу, которая была почти независима от царской власти. Внутри церкви, как и во всех других сферах общества, также существовала строгая ие- рархия. Главой ее, как мы уже знаем, являлся архиепископ (позже католикос). Он был сильнее любого нахарара, так как являлся епископом востана. Ему подчи- нялись епископы, находившиеся по отношению к нему в таком же положении, как нахарары находились по отношению к царю. Епископы также имели обширные зе- мельные владения. Вскоре в каждом нахарарстве было организовано собственное епископство. Ниже всех в церковной иерархии стояли сельские священники, поло- жение которых было сходно с положением мелких азатов. Основную массу населения Армянского царства составляли крестьяне-шинаканы (от слова шэн — деревня). Они также находились на разных ступенях зависимости от землевладельцев. Крестьянство в Армении занималось земледелием и скотовод- ством, выращивало ячмень, пшеницу, просо и рис. Земля обрабатывалась деревян- ной сохой с железным сошником. Кроме этого, широко было развито садоводство, виноградарство и виноделие. В наиболее отсталых областях страны продолжали существовать полукочевые скотоводческие племена. Остальные крестьяне жили об- щинами. Между ними производились периодические переделы земли, которые дела- лись при помощи длинной веревки. Земля распределялась по жребию. Все это де- лалось потому, что крестьянский надел — вичак — был величиной переменной и изменялся в соответствии с количеством душ в крестьянской семье. Кроме надела земли, крестьянин имел свой дом, скот и орудия производства. Пастбища и леса оставались в общинной собственности. Первоначально шинаканами называли свободных крестьян, которые сидели на царской земле и составляли вместе с востаниками опору царской власти в ее борьбе с нахарарами. Но постепенно положение это менялось в связи с непрерыв- ной раздачей царских земель. Знать превращала временно полученные земли в свои наследственные владения, присваивала земли крестьянских общин, вследст- вие чего сидевшие на ней шинаканы опускались до положения зависимых от знати и прикрепленных к земле арендаторов. Это привело к сокращению числа свободных земледельцев, а поэтому позже термин «шинакан» стал обозначать «зависимый крестьянин». В разных областях страны процесс закрепощения шел неодинаково, это привело к возникновению большого количества категорий крестьянства. Поя- вились карчазаты (полуазаты), которые отличались от азатов тем, что ими ста- новились шинаканы, служившие в ополчении всадников и получавшие впоследствии некоторые привилегии. Постепенно в деревнях стала появляться местная знать — сельские старосты, которые следили за выполнением крестьянских повинностей,
их семьи, приходские священники, должность которых, наряду с должностью ста- росты была наследственной, а также просто сельские богачи. Кроме этого, суще- ствовали разорившиеся шинаканы, которые работали на господской земле. Их по- ложение мало чем отличалось от положения посаженных на землю рабов. Кроме работы на земле, зависимые от крупных землевладельцев шинаканы участ- вовали в постройках замков, городов, монастырей. Натуральная рента представ- ляла собой часть урожая, приплода скота. Церкви полагалось отдавать десятую часть урожая (десятина), а также «добровольные приношения». Кроме этого, час- то шинаканы обязаны были отрабатывать в церковных хозяйствах наложенные на них церковные наказания. Отдавали налоги и отрабатывали повинности шинаканы также в пользу государства, существовал натуральный поземельный налог, кото- рый взыскивался с урожая, и подушный, либо подымный налог, который взимался приплодом скота и шерстью. Кроме этого, шинаканы обязаны были выполнять обще- государственные работы — строительство крепостей, мостов, проведение дорог и каналов, насаждение лесов. Также крестьяне снабжали провиантом должностных лиц и содержали местные военные гарнизоны. Во время войны из них составлялись пехотные части, а также охрана обозов. Но все же шинаканы имели право приоб- ретать недвижимое имущество и иметь особые, купленные ими земли. Кроме свободных крестьян, в Армении IV века продолжало существовать рабст- во. Рабов имели исключительно слои знати — нахарары, азаты, духовенство, а также государство. В положении рабов к этому времени произошли значительные изменения. Теперь их сажали на землю, давали жилье, инвентарь и скот. Посте- пенно посаженные на землю рабы сливались с низшими категориями зависимого крестьянства. В государственном хозяйстве рабы в основном эксплуатировались на строительстве и в рудниках. В III — IV веках городов в Армении было немного. Наиболее значительными из них считались Арташат, Тигранакерт и Валаршапат. Все они находились в царском востане. Там же возник город Двин, который позже стал столицей Армении. На холме Двин, в лесу недалеко от Арташата, царь Хосров II построил себе дворец, вокруг которого постепенно стала селиться знать. В связи с изменением русла Аракса с заболачиванием окрестности Арташата в Двин постепенно переселилась основная масса жителей древней столицы. Большинство других городов представляли собой укрепленные пункты с замком нахарара в центре и посадов вокруг него. Коренное население армянских городов по роду занятия мало чем отличалось от шинаканов. Оно занималось хлебопашест- вом и скотоводством. Вокруг стен располагались сады и посевы горожан. Вместе с земледелием горожане занимались ремеслом, которое главным образом было на- правлено на внутренний рынок. Лишь металлические изделия и ткани вывозились за пределы страны. Города были центрами торговли. В Арташат, например, прибывали караваны из Римской империи и из Ирана. Тесными торговыми связями Армения была связана с Ираном, Месопотамией, Малой Азией, портами Черного моря, с Картли и ее столи- цей Мцхетой. Цари всячески покровительствовали торговле, так как государство получало большие выгоды от взыскания таможенных пошлин. Рынки чаще всего уст- раивались под стенами замков, где купцы были защищены от насилия и грабежей, но, тем не менее, торговля не затрагивала основной массы населения — деревня в ней почти не участвовала. Главную роль в жизни Армении играли иноземцы. Это были сирийцы и иудеи — купцы и ростовщики, а также ремесленники-иранцы. Как и везде на Востоке, ино- земцы составляли этническо-религиозные общины. Жили в особых кварталах и име- ли своих старейшин, которые подчинялись царскому градоправителю. Но усобицы и иноземные нашествия, которые начались со второй половины IV века, препятство- вали торговым отношениям, усиливали разобщенность отдельных областей страны, что привело к упадку городов и торговли.
Крестьяне всячески противились своему закрепощению и оказывали упорное со- противление, опираясь на общинную организацию. Это приводило к массовому бег- ству крестьян от своих «наследственных обязанностей», они бежали в царские привилегированные города и. пополняли монашеские общины, религиозные секты. Сектанты подвергали церковь критике и противопоставляли ей свои организации. Это привело к тому, что еретические движения стали одной из форм борьбы за- крепощаемого крестьянства против складывавшихся феодальных отношений. В IV веке в Малой Армении, где христианство распространилось раньше, чем в других землях, появились секты мессалиан и борборитов. Они отвергали церковь, про- возглашали равенство людей, убеждали рабов и крестьян покидать господ и со- единяться в общины по образцу первых христиан. В этих общинах все были равны, а частная собственность считалась смертельным грехом. В связи с этим богатые, которые желали вступить в подобную общину, должны были сначала раздать свое имущество. В IV — V веках учение мессалиан и борборитов получило распростра- нение и на территории всей Великой Армении. Подобные движения приобрели настолько широкий размах, что заставили объеди- ниться знать с духовенством. При царе Аршаке II по инициативе архиепископа Нерсеса был созван собор в Артишате. Его постановления призывали господ и слух1 жить в мире. Господам предлагалось не обременять слух1 непомерными повин- ностями, а слугам — оказывать полную покорность своим господам. Все эти сдвиги в социально-экономическом развитии Армении отразились и ее политическом строе. Верховная власть по-прежнему была сосредоточена в руках царя, который принимал и отправлял послов, объявлял войну и заключал мир. При царском дворе находились все высшие правительственные органы, бюрократический аппарат которых был довольно сложен. Считалось, что страной управляет царь с помощью своих чиновников, на самом же деле власть царя была уже ограничена, так как все важнейшие вопросы, связанные с внешней политикой, царь обязан был обсуждать в совете нахараров. Попытки царей нарушить их привилегии вызывали вооруженное сопротивление. Нахарары возглавляли высшие государственные ведом- ства и удостаивались почетных должностей и привилегий. Должности эти переда- вались по наследству в наиболее видных нахарарских родах. Одной из самых важ- ных должностей была должность спарапета (военачальника), которая являлась на- следственной в роде Мамиконянов. Кроме постоянного войска, которым располагал царь, основные военные силы выставляли нахарары. Численность армии во время войны могла доходить до 100 — 120 тыс. человек. Нахарары распределялись по рангам в зависимости от количе- ства выставляемых ими воинов. Наиболее сильными после царей были князья Сюни. Количество воинов, выставляемое каждым хараром, определялось особой воинской грамотой. Основным родом войск являлась конница азатов. Пехота, в которой служили шинаканы, имела лишь второстепенное, вспомогательное значение. Следу- ет отметить, что армянская конница считалась самым сильным войском во всей Передней Азии. Во время правления наследника Тиридата III — Хосрова II Армения снова была втянута в длительную войну. В 338 году истекал срок сорокалетнего мира с пер- сами, после чего снова начались непрерывные римско-персидские войны, которые шли с переменным успехом. Принятие христианства в качестве государственной религии сблизило Аршакидов с Римом, кроме этого, Рим теперь был менее опасен для Армении, чем Иран. Используя поддержку римлян, армянские цари пытались укрепить свою власть, которая расшатывалась постоянной персидской угрозой и все возрастающей независимостью нахараров. Продолжая политику своего отца, Хосров II повел непримиримую борьбу с нахарарами, большая часть которых, пре- давая интересы страны, искала союза с Шапуром. Они надеялись на подчинение Армении Ирану, что могло обеспечить им безраздельное господство на собствен- ных землях.
Еще до истечения Нисибинского договора в Армению постоянно стали вторгаться персы. К ним присоединились мятежные нахарары и бдешх Алдзника. Но с помощью римских войск Хосров II вытеснил персидские войска из Армении. После этого персы снова вторглись в Армению и на этот раз одержали победу. Отныне царем Армении стал сын Шапура, который, однако, правил недолго, его свергли. Он сделал попытку во второй раз захватить престол Армении, но и на этот раз правление его было кратковременным. Внутри страны началась ожесточенная война против персов и изменников-нахараров. Она закончилась поражением персидских войск. С этого момента на армянском престоле стал царствовать представитель династии Аршакидов Аршак II (60 — 70-е года IV века) . Он тоже был вынужден вести ожесточенную войну против нахараров, в которой пытался опереться на го- родское население. С этой целью Аршак II основал у южного подножия Арарата на скрещении торговых путей из Малой Азии в Иран и из Закавказья в Месопотамию, город Аршакаван (совр. Старый Баязет). В нем он предоставлял убежище убежав- шим от своих хозяев рабам и закрепощенным крестьянам, а также неоплатным должникам. Городскому населению Аршакавана были предоставлены всяческие льго- ты. Это привело к повальному бегству из окрестных владений. Нахарары, земли которых находр1лись по соседству, в особенности род Камсараканов и архиепи- скоп Нерсес I, были несказанно возмущены. Это привело к тому, что церковь все чаще стала выступать вместе с нахарарами против царской власти. Так нахарары, заручившись поддержкой архиепископа Нерсеса I, во главе с Нерсесом Камсарака- ном напали на Аршакаван, разрушили его до основанрш и перебили все его насе- ление. Это привело к тому, что Аршак II вынужден был искать себе союзников за границами своего государства. Заручившись поддержкой царя Картли (Иберии) Ми- риана, он начал войну с мятежными нахарарами, которая была прекращена лишь непосредственным вмешательством Нерсеса I. Но вскоре эта борьба снова возоб- новилась . На этот раз Аршак напал на владения Камсараканов, захватил крепость Артагерс и перебил весь их род. В ответ на эту расправу началось всеобщее восстание нахараров. Уже не только сторонники Ирана, но и сторонники Рима, которые раньше в той или иной мере поддерживали царя, выступили против Арша- ка. Во главе нахараров стояли архиепрюкоп Нерсес I, который в знак протеста отрекся от своей должности, и спарапет Васак Мамршонян. Положение Аршака усложнилось после того, как римский император Иовиан за- ключил мир с персами, уступив им Месопотамию. Кроме того, он обязался не вме- шиваться в дела Армении. Оказавшись перед угрозой персидского нашествия, про- римская партия и ее вождь Васак Мамиконян примирились с царем, по персы все же вторглись в Армению. Они разрушили Тигранакерт и ряд других важнейших го- родов, заняли западные области страны. Но в битве на Араратской равнине вой- ска Васака Мамиконяна нанесли им тяжелое поражение. Последующие набеги персов не имели успеха, так как армянская конница каждый раз одерживала над ними верх. Тогда сасанидский царь Шапур II решил действовать хитростью. В 367 году он под предлогом заключения мира призвал к себе в Ктесифон Аршака II и Васака Мамиконяна, где их пленили. Васак впоследствии был убит, а Аршак II умер в «замке забвения» в Хузистане. На этот раз персы беспрепятственно захватили Армению. В наиболее важных пунктах они поставили свои гарнизоны, обложили на- селение непосильными податями, проводили кровавые репрессии. Все это привело к тому, что даже многие иранофилы из нахараров перешли на сторону проримской партии. В Армении началась настоящая народная война. Гарнизоны крепостей упорно сопротивлялись персам, особенно долго боролись воины Антагерса — кре- пости, которую персам удалось взять лишь через год осады. Армения подверглась страшному опустошению, население городов в массовом порядке угонялось в Пер- сию. Тех, кто сопротивлялся, убивали, детей бросали под ноги боевым слонам. Все это привело к упадку городов, ремесла и торговли. В самый разгар вторжения персов в Армению в 69 году сюда явился с римскими
войсками наследник Аршака II Пап. Ему удалось после кровопролитной войны из- гнать персов. После одержания победы Пап и спарапет Мушел Мамиконян победоносно вступили в Арташат. Шапур не желал примириться со своим поражением. Весной 371 года он снова начал войну против Армении и Грузии, но его удалось разбить с помощью отряда, который прислали на помощь римляне. Шапур вынужден был признать Папа царем Армении. Персидская агрессия была временно приостановлена. Царь Пап стал продолжать политику своего отца. Как и Арташат II, он стре- мился к укреплению царской власти. Конница, которая находилась в его распоря- жении была увеличена в 9 раз (с 10 тыс. до 90 тыс. человек). Кроме этого, он всячески пытался поднять благосостояние страны. При нем велось активное строительство. С помощью Мушела Мамиконяна и нового войска он без труда пода- вил мятеж нахараров и вновь подчинил царской власти окраинные земли. Еще более решительно повел он себя по отношению к церкви, которая в услови- ях непрестанной борьбы между нахарарами превратилась в мощную независимую си- лу . Этому способствовала наследственность епископских должностей. Церковь владела обширными земельными владениями, с которыми не могли сравниться вла- дения ни одного нахарара. Кроме того, армянская церковь поддерживала тесные связи с христианской церковью Римской империи, а через нее — с императорским двором. Для того, чтобы сломить могущество архиепископа, царь Пап лишил Григоридов права на те должности, которыми они пользовались свыше 70 лет. Кроме того, Пап стремился изолировать армянскую христианскую церковь от христианской церкви Римской империи. Именно со времени его правления берет начало само- стоятельность армянской церкви. Ее глава отныне стал называться католикосом. У церкви было конфисковано пять седьмых ее земель, были упразднены десятины, что принесло облегчение крестьянам и нанесло удар по благосостоянию церкви, более того, царь Пап повел ожесточенную борьбу с монашеством. Он закрыл боль- шинство монастырей, заставлял монахов работать и значительно сократил общую численность духовенства. Все эти мероприятия, проведенные Папом, способство- вали укреплению царской власти в Армении. Почувствовав свою силу, Пап стал проводить опасную политику. Несмотря на то, что он пришел к власти с помощью римлян, Пап стал поддерживать отношения с Шапуром II. Таким образом он хотел еще более укрепить независимость Арме- нии. Но подобная политика вызвала резкое недовольство нахараров и римлян, ко- торыми он был убит в 374 году при содействии земельных магнатов. После убийства царя Папа вновь возобновилась борьба Рима и Персии за влия- ние в Армении. Но теперь в этой борьбе активно участвовали и нахарары. В ре- зультате почти пятнадцатилетней войны Армения была разделена между Римом и Персией по договору 387 года. Согласно ему окраинные области Армении были присоединены к владениям соперничавших государств. Оставшаяся «Срединная страна» также была разделена. Но в обеих ее частях продолжали править вас- сальные цари, которые зависели от Римской империи и Персии в таком соотноше- нии: 4/5 достались Персии, 1/5 — Риму. Царская власть продолжала существовать в римской Армении до 391 года, а в персидской — до 428 года. После этого власть над Арменией окончательно перешла в руки нахараров, которые опирались на иноземные владычества. Эпоха III — IV веков н. э. явилась переходным периодом для армянской куль- туры, в которой нашли отражение социальные сдвиги, произошедшие внутри стра- ны. Наибольшее значение в культуре армянского народа теперь стало играть хри- стианство . Но наиважнейшим событием в развитии новой культуры стало возникно- вение письменности. Армянский алфавит был изобретен на рубеже IV и V веков. Его создателем был Месроп Маштоц (361 — 440 гг.) — сын свободного крестьянина из Тарона. Его алфавит был создан на основе греческого. Однако число букв бы-
ло увеличено до 36 вместо 24. Он был основан на тонком понимании фонетики языка, для которого создавался. Алфавит Маштоца существует до сих пор почти без изменений. Армения получила систему письма, которая не только отличалась от иранской, но и была более доступной, чем иранская, которая вследствие сво- ей сложности могла быть понятна лишь профессиональным писцам. Отчасти этим объясняется богатство армянской литературы по сравнению со среднеперсидской. На основе армянской письменности сложился классический язык армянской литера- туры — грабар, который оставался нормой армянского литературного языка до на- чала IX века. В IV веке н. э. в Армении были созданы школы, где преподавались греческий и сирийский языки. Армяне ездили учиться в Антиохию и Эдессу. В V веке в армян- ских школах было введено преподавание на родном языке. Эти школы предназнача- лись в основном для духовенства, но все же они способствовали расширению гра- мотности и среди простого народа, о чем свидетельствует пример того же Месро- па Маштоца. В указанный период времени в Армении произошло коренное изменение архитек- турного стиля, построек, на котором сказалось влияние христианства. Христиан- ские церкви не были похожи на древние храмы, в начале их строили в виде про- долговатых помещений с плоским деревянным, а затем сводчатым каменным потол- ком, позже план подобных построек усложнился, появились обширные залы с двой- ными рядами колонн, которые поддерживали своды. Иногда вокруг здания снаружи шли сводчатые галереи. Христианские храмы должны были вмещать всю местную ре- лигиозную общину, которая собиралась к службе, поэтому они изначально были рассчитаны на большое количество народа, что повлияло на изменение плана со- оружений. Под влиянием церкви также практически исчезла круглая скульптура, которую церковники связывали с идолопоклонством. Дальнейшее развитие в куль- туре получил лишь плоский рельеф. Каменотесы, как и раньше, покрывали поверх- ность камня тончайшим резным орнаментом как растительным, так и геометриче- ским. Помимо этого на стенах церквей высекались сцены религиозного и светско- го содержания, которые отражали жизнь знати: торжественные выходы, выезды, охоты и т. п. Все это доказывает, что, несмотря на потерю государственной са- мостоятельности , народ Армении продолжал развивать свою культуру, расцвет ко- торой пришелся на следующее столетие. Картли и Албания Начиная с IV века область Иберия стала называться Картли, причиной чему явилась местная историческая традиция. О том, что здесь происходило в III ве- ке, историкам почти ничего не известно, по-видимому, борьба державы Сасанидов с Римом оказала на Картли гораздо меньшее воздействие, чем на Армению, так как Картли была расположена далее к северу. По-видимому, Картли оставалась зависимой от Рима областью. Об этом косвенно указывает текст Нисибинского мирного договора, по которому персы признали за римским императором право да- вать внешние знаки власти иберским царям. Начиная с IV века ситуация внутри Картли была схожей с ситуацией, которая сложилась в Армении. Здесь происходило усиление знати и возросла опасность персидского нашествия. Для сближения с Римом и укрепления своей власти карт- лийские цари перешли в христианство. Христианские общины в Иберии существова- ли и раньше, но их превращение в государственную религию произошло в 30 — 40- х годах IV века. После того как царь был крещен, крестили и всех жителей Мцхеты. Этот шаг имел большое значение и важные последствия для царей Картли. Принятие ими христианства укрепляло их союз против персов с Римской империей, где к тому времени также окончательно победило христианство, а также давала
царям возможность начать решительную борьбу со жречеством, которое обладало в это время в Картли исключительным могуществом. В руках жрецов были сосредото- чены обширные земельные владения и несметные богатства. Историк Страбон рас- сказывает о богатейшем храме Левкотеи на юге Иберии. В то же время владения царя сильно сократились из-за дробления царской земли между царскими родичами и из-за раздачи земель царского домена знати, состоящей на военной службе. Поэтому конфискация жреческих земель, которые отошли частично царю, а частич- но христианской церкви значительно укрепляла их власть. Христианская религия была встречена в разных слоях населения Иберии по- разному. Картлийская знать отнеслась к ней благоприятно, так как, в отличие от армянской, она сохраняла военно-служилый характер и была теснее связана с царской властью. Кроме того, знать была также заинтересована в борьбе со жре- чеством. Народные же массы, наоборот, встретили новую религию враждебно. Осо- бенно упорно сопротивлялись горцы. Их древняя религия была тесно связана с сохранившимися еще первобытнообщинными порядками, а поэтому проповедников христианства вынуждены были сопровождать эриставы (военачальники, которые по- могали им с оружием в руках). Военные уничтожали изображения древних богов и силой принуждали народ к крещению. Но принятие христианства, хоть и укрепило союз с Римом, не помогло защитить Картли от персидского нашествия. В 368 году Шапур II вторгся в Картли и низ- ложил царя Саурмага. Он провозгласил царем его родственника Вараз-Бакура (Ас- пакура), взяв себе в заложники его сына. Но Саурмагу удалось бежать в Римскую империю, откуда он вынулся с войсками. Вараз-Бакур вынужден был пойти с ним на соглашение, благодаря которому Картли была разделена. Земли по левому бе- регу Куры и по правому берегу Арагвы получил сторонник Рима Саурмаг, а ос- тальной частью Картли продолжал управлять ставленник Ирана. Обоих царей под- держивали определенные круги местной знати, но, в отличие от Армении, двое- властие в Картли продлилось недолго, так как уже в V веке страна полностью подчинилась персидскому влиянию. В конце IV — начале V веков картлийские цари еще пытались лавировать между Римом и Ираном, но Римская империй, которая была значительно ослаблена вар- варскими нашествиями, не могла защитить Картли от персов. Это привело к тому, что во второй четверти V века картлийский Царь стал вассалом Сасанидов. Он номинально продолжал править Картли, но отныне здесь назначался персидский наместник — «картлийский питиахш». Очень скоро эта должность стала наследст- венной в одном из южно-картлийских знатных домов. В руках питиахшей находи- лась почти вся территория Нижней Картли, южнее Триапетского хребта и города Тбилиси, и представляла собой своеобразное государство в государстве. Карт- лийские цари продолжали жить в Мцхете, куда они перебрались из Армази, по- видимому, еще в III веке. Питиахши выбрали своей резиденцией Тбилиси, в кото- ром сходились важнейшие торговые пути — путь в Персию, а также путь через ре- ку Куру. Сам город Тбилиси возник в глубокой древности и к IV веку он являлся уже значительным центром. Особенное развитие он получил после того, как в нем стали селиться питиахши. Это привело к тому, что со второй половины V века и картлийские цари сделали Тбилиси своей второй столицей, которая постепенно оттеснила Мцхету на второй план. Так же как и в Армении, в Картли в III — IV вв. н.э. начался процесс зарож- дения элементов феодализма. Однако он развивался медленными темпами. Причиной этого являлось большое количество пережитков первобытнообщинного строя, кото- рые все еще сохранялись в раннерабовладельческом обществе Картли, поэтому картлийское общество III — IV вв. можно охарактеризовать как переходное. Еще в древней Иберии существовала привилегированная группа населения, которая со- стояла из царского «рода» и «рода» жрецов. Основная масса населения называ- лась эри (народ-войско). Внутри эри сохранялось относительное равенство, но в
Ill — IV веках ситуация эта стала меняться. Если раньше царский «род» владел зависимыми крестьянами (лаой) сообща, то теперь происходило дробление царско- го домена между царскими детьми, из которых образовывался высший слой знати. Кроме этого, стала появляться и новая аристократия, которая возникала за пре- делами царского рода. Это происходило вследствие того, что среди свободных стали выдвигаться богатые семьи. Они захватывали лучшие земли и сосредоточи- вали в своих руках большее, чем у других, количество рабов. Так же, как и в других рабовладельческих государствах на ранних стадиях их развития, в Картли каждый вооружался за свой счет. Так как основная масса свободных крестьян ра- зорилась , то далеко не каждый мох1 приобрести полный комплект металлического оружия и коня (иберы славились своей конницей). А поэтому богатые стали про- двигаться вперед и на царской службе. Это привело к тому, что рядом со старой знатью и жречеством сформировалось новое — служилая знать. Она захватила в свои руки военное дело, переложив производительный труд на зависимых от себя людей. Представители этой знати с юных лет получали военное воспитание, а по- этому из их среды назначались правители областей — мтавары и военачальники — эриставы. Для того, чтобы военно-служилая знать была опорой царской власти, царь раздавал ей земли с сидящими на них земледельцами. Так как издавна существовали зависимые крестьяне на царской земле, которых по-грузински называли глехами, то постепенно они превратились в крепостных, которых вместе с землями царского домена раздавали старой и новой знати. В то же время шел обратный процесс превращения рабов, посаженных на землю и про- данных за долги свободным, в крепостных. Это привело к тому, что слой эри по- степенно исчез и преобразовался в цврили эри — «мелкий люд». Все эти процессы привели к тому, что к V в. в Картли сложились ранние фео- дальные отношения. Теперь представители господствующей знати именовались аз- наури (грузинская форма от иранского «азат»). Азнаурам противостояли уазно — не азнаури, которые соответствовали аназатам. К ним причислялись в первую очередь глехи, но слой азнауров тоже не был единым. Он делился на великих и малых азнауров. Великими считались мтавары и эриставы, которые, приобретя по- литическую власть на местах, постепенно превратились в полу самостоятельных правителей наподобие армянских нахараров. Малые азнауры соответствовали по своему положению мелким азатам. Кроме этого, между азнаурами и цврили эри стояли мсахуры — слуги, — свободные, которые находились на службе у царя и крупных азнауров. Самым низшим сословием были рабы. Вся Картли была разделена на отдельные области — сахли, — во главе каждой из которых стоял один из знатных родов. И хотя большинство населения этих об- ластей еще не было закрепощено и удерживало свои общинные и частновладельче- ские земли, могущество знатных домов стало уже значительным. Отныне общест- венные должности передавались по наследству в знатных родах. Их носители рас- поряжались общинной собственностью, заставляли делать себе «добровольные» подношения, принуждали общинников выполнять общественные работы, такие как постройка крепостей, рытье каналов, проведение дорог, также сопровождать их на войну. Важную роль в формировании феодальных отношений играла картлийская церковь, которая превратилась в мощную организацию. Во главе церкви стоял мцхетский архиепископ, который жил в резиденции самого царя. Епископские епархии соот- ветствовали эриставствам — административным округам. Церковь владела обширны- ми землями, которые она получала от царей и знати или приобретала на свои деньги. На церковных землях также работали зависимые крестьяне. Уже в V в. высшие посты церкви находились в руках знати. Так же как в Армении, картлий- ский архиепископ в конце V в. стал католикосом, что обеспечивало определенную независимость картлийской церкви. По мере того как развивались феодальные отношения, царский домен распадался
на владения родовой и военно-служилой знати, это приводило к ослаблению цар- ской власти. Раздача земель в условное владение представителям знати на пер- вых порах укрепляла могущество царя, обеспечивая ему поддержку. Теперь же привело к противоположным результатам. Конфискация жреческих земель могла за- держать этот процесс, но не приостановить его. Если в IV в. знать поддержива- ла царя против жречества, что сказалось на ее положительном отношении к хри- стианству , то уже в V в. она открыто выступала против власти царя. Как и в культурной жизни Армении, важнейшим событием в культурной жизни Картли было формирование собственной грузинской письменности. Древнейшая да- тированная надпись на грузинском языке, дошедшая до нас, относится к 492-493 гг. Как возникла грузинская письменность на основе грузинского алфавита сейчас точно сказать нельзя. Некоторые древнеармянские писатели приписывали создание и грузинского и албанского алфавита вышеупомянутому Месропу Маштоцу — изобре- тателю армянского алфавита. Но это не соответствует действительности. Грузин- ский алфавит генетически никак не связан с армянским и грузинское письмо, скорее всего родственно армазскому и восходит вместе с ним к арамейскому письму. После того как в Картли была принята христианская религия, получила свое развитие грузинская христианская литература. Вначале это были исключительно переводы, но в V в. уже появляются оригинальные сочинения. До настоящего вре- мени памятников древнегрузинской письменности сохранилось очень мало, так как в последующие века основная их масса была уничтожена во время борьбы с ереся- ми. В то же время развивалась архитектура. В основном в качестве церковного зодчества, памятники которого — базилики дошли до наших дней. По названию племени лазов Западная Грузия с III — IV вв. стала называться Лазикой, что привело к исчезновению древнего наименования «колхи». Правда Ла- зикой эту область именовали греко-римские авторы, местные же жители называли ее Эгриси. Именно это название перешло в ряд соседних языков и в древнегру- зинскую литературу. Отсюда происходит и племенное наименование «мегрелы». В I — II вв. н. э. на территории Колхиды существовали местные княжества, среди которых во II — III вв. особенно выдвинулось княжество лазов. Центром его являлась плодородная Рионская низменность, в которой выращивались вино- град и плодовые деревья. Она являлась наиболее богатой частью Колхиды, воз- можно, этим и объясняется возрастание роли княжества лазов, в стране которых было много городов: Вард-Цихе (Родополь), Кутаиси и др. Столицей княжества лазов был город Цихе-Годжи на реке Техури (Археополь), развалины которого со- хранились до сих пор. Кроме этого, в стране лазов была хорошо развита морская торговля, центром которой был порт Фасис. Она способствовала развитию куль- турных связей Колхиды с восточными провинциями римской империи. Все это при- вело к тому, что в IV в. царь лазов подчинил себе местные племена. Во второй половине IV в. его власть признали апсилы и абасги, которые жили на террито- рии Абхазии, а в конце столетия — сваны. Эти племена продолжали жить по своим собственным обычаям и управлялись наследственными царями. Но все они подчиня- лись царю лазов. Это привело к созданию царства Лазика, которое охватило всю Западную Грузию и простиралось от ущелья Бзыби в Абхазии на севере, до Аджа- ристана на юге. На востоке Лазика граничила с Картли. Долгие столетия в Колхиде властвовали римляне, но в связи с глубоким кризи- сом империи в III в. Колхида, в результате восстания местного населения, при- обрела независимость. Уже в середине III в. она, наряду с малоазийскими и балканскими областями империи, подверглась жестоким набегам северочерномор- ских племен, среди которых главную роль играли готы. После того, как кризис Римской империи был преодолен, с конца III в. Лазика превратилась в зависимое
от Рима царство. Время от времени эта зависимость ограничивалась лишь военным союзом (особую важность для империи представляла охрана царем лазов горных проходов Кавказа), а временами она принимала более жесткий характер, тогда Лазика вынуждена была платить дань, а в городах стояли римские гарнизоны. Но проримские настроения в Лазике были весьма слабыми и ее цари постоянно стре- мились освободиться из-под власти Рима, ища поддержки у северных варваров и в сасанидском Иране. Как и в Картли, в Лазике в III —IV вв. шел процесс формирования раннефео- дальных отношений. Византийский историк IV в. Агафий утверждал, что лазы — не варвары и что у них существует развитая государственность и правопорядок. Но, тем не менее, насколько можно судить об этом сейчас, Лазика сильно отставала от Картли в развитии своего общественного строя. Христианство проникло в Лазику довольно рано, оно распространилось поначалу среди эмринского и эллинизированного населения приморских городов. В начале IV в. здесь уже были значительные христианские общины с епископами во главе. Питиунтский епископ Стратофил участвовал в Никейском соборе. Позднее, в IV — VI вв. христианство проникало в Лазику уже из Картли, но среди самих лазов оно распространялось гораздо медленнее, потому что в их быту значительную роль играли пережитки первобытнообщинного строя. Все это привело к тому, что государственной религией Лазики христианство стало лишь в VI в. Несмотря на то, что мегрельский, лазский и другие диалекты грузинского язы- ка, а также абхазский язык, не имели своей письменности, города Лазики, осо- бенно прибрежные, жили интенсивной культурной жизнью. В Лазике в IV в. уже существовала высшая риторическая школа, подобная школам римской империи, в которой преподавание грамматики, риторики и философии велось на греческом языке. Эта школа пользовалась такой славой, что, наряду с местными жителями, в нее поступала молодежь из Восточных провинций римской империи. По мере то- го, как крепли связи Картли с Лазикой, тут стал распространяться грузинский литературный язык, сформированный на основе одного из восточно-грузинских диалектов — картльского (карталинского). Получила распространение здесь и грузинская письменность. Последним государством Закавказья, о котором мы сейчас поведем речь была Албания. Ее общественный строй в III — IV вв. известен очень плохо, так как вся албанская литература погибла, и соответствующие материалы историкам при- ходится черпать из иноземных источников, в основном из армянских. Одно можно сказать с уверенностью — по своему уровню общественного развития Албания в древности значительно уступала Армении, Иберии и Колхиде. К тому времени, как стали возникать раннефеодальные отношения, здесь все еще существовали элемен- ты первобытнообщинного строя. Население Албании занималось главным образом скотоводством, совершая сезонные передвижения с летних пастбищ в горах на зимние, которые располагались в низменностях и долинах рек. В некоторых мес- тах этой страны продолжали жить настоящие кочевники. На берегах Куры и Аракса жители занимались рыболовством. По-видимому, хозяйственная отсталость Албании объясняется тем, что она менее других стран Закавказья была связана с внешним миром. Даже отдельные части Албании не были объединены между собой и их пра- вители постоянно враждовали друг с другом. Большое влияние на развитие Албании оказали ее соседние государства — Арме- ния и сасанидский Иран. Особенно сильным было армянское влияние, так как юго- западные части Албании долго входили в состав Великой Армении и были органи- зованы как нахарарства. Кроме этого, в зависимости от Армении находилась и Каспиана, центр которой был в Паитакаране и правители которой считали себя Аршакидами. На протяжении IV в. все эти области отпали от Армении, а после смерти Тири- дата III некто Санатрук присвоил себе корону, овладел Пайтакараном и заявил о
захвате всей Армении. В 60-х гг. IV в. от Армении отпали и другие албанские земли, которые также попали под влияние персов. Но, тем не менее, связь этих областей с Арменией продолжалась. Албанская знать роднилась с армянской, в Западную Албанию, которая находилась под защитой гор, часто переселялись, спасаясь от репрессий, армяне, здесь распространился армянский язык. А между армянской и албанской церквями поддерживались тесные связи, культура Армении оказала на культуру албанов большое влияние. Но, кроме этого, большое влияние на Албанию имела экспансия Ирана в страны Закавказья. Сасаниды были весьма заинтересованы в подчинении себе Албании, так как без этого они не могли контролировать горные проходы Кавказа — аланов и гуннов, — которые были для сасанидов очень опасны, являясь потенциальными союзниками римской империи. Персидские цари не только пытались отражать напор кочевников, но и вербовали их в свои войска. До тех пор пока Армения была независимой державой и даже претендовала на влияние в Албании, путь в Албанию для Ирана был закрыт. Однако по мере того, как Армения ослабевала, армянские области отпадали от нее, постепенно подчи- няясь Ирану. А после раздела Закавказья между Ираном и Римской империей почти вся Албания подчинилась власти Сасанидов. Сасанидские цари, опираясь на Пай- такаран, уделяли большое внимание обороне Дербентского прохода. Здесь были построены укрепления, основаны военные поселения. С установлением иранского господства возросло значение албанской аристократии, а царская власть ослабе- ла . В середине же V в. она и вовсе была уничтожена, и страной стали управлять персидские наместники. По мере разложения рабовладельческого строя, уходила в прошлое древняя ре- лигия албанов, вместо нее распространялись христианство и зороастризм. Первые проповедники христианства были посланы в Албанию еще по инициативе армянского царя Тиридата III, но после того, как Пайтакаран отпал от Армении, христиан- ство стало подвергаться преследованиям. Позже, однако, оно снова укрепилось в Албании. Как и в Картли, христианство приняла здесь, прежде всего, знать. Бы- ла создана албанская церковь, которая находилась под армянским влиянием. Тем не менее, у христианства в Албании существовал сильный соперник — зо- роастризм, который стал распространяться в Албании, как и в других странах Закавказья еще в парфянский период. В III — IV вв. он утвердился в Албании сильнее, чем в других областях Закавказья. Причиной этого была географическая близость Ирана. После же того, как в Римской империи христианство стало госу- дарственной религией, борьба двух империй за господство в Закавказье постоян- но проходила в виде соперничества между христианством и зороастризмом. Но по- сле того как Албания была окончательно подчинена Ирану, позиции зороастризма значительно окрепли. Власть Ирана над Албанией была сильнее, чем над Арменией и Картли, так как здесь были сосредоточены значительные военные силы Сасани- дов для борьбы с северными кочевниками. В связи с этим, идеологическое и культурное влияние Ирана здесь оказалось гораздо сильнее. Известно, что в Албании существовала богатая письменность на родном языке. Албанский алфавит, по-видимому, был изобретен в V в. В основу литературного языка было положено наречие Гаргарейской равнины (ныне Карабахская степь), где находился большой город Партав и жило племя утиев. Создание албанской письменности способствовало культурному развитию. Переводились сочинения с греческого, сирийского, армянского и других языков. Но, к большому сожалению, от албанской литературы не сохранилось ни одного текста. Позже, правда, в Ва- ларшапатской рукописной библиотеке был найден албанский алфавит с армянскими соответствиями и в настоящее время известны несколько надписей на предметах, которые предположительно считаются албанскими. Это все, что сохранилось от богатой некогда литературы.
Северное Причерноморье С 30-х г. III в. во всех городах Северного Причерноморья начался экономиче- ский кризис, который привел к упадку городов, сокращению торговых связей, регрессу в ремесле и искусстве. Как и в других областях, в этот период здесь шли процессы разложения рабовладельческих отношений. По-видимому, в Северном Причерноморье средние рабовладельческие хозяйства все более вытеснялись круп- ным землевладением, основанном на использовании труда, прикрепленного к земле сельского населения. Это приводило к разорению основной массы городского на- селения. Кроме того, в III в. велись почти беспрерывные войны между рабовла- дельческими городами и союзами племен, что также разрушительно действовало на торговлю, игравшую значительную роль в экономике этого региона. Даже по мате- риалам археологических раскопок можно судить о том, как упало благосостояние рабовладельческой греко-сарматской знати. В III в. почти исчезли роскошные гробницы, которые были характерны для предыдущих периодов. Окончательно опус- тели мелкие города, такие как Нимфей и Мирмекий. Ремесленные изделия стали грубее, снова появилась грубая лепная керамика сарматского типа, которая, по- видимому , изготовлялась в хозяйствах для собственных нужд. Пришло в упадок и процветавшее некогда искусство. Роскошные мраморные саркофаги, украшенные сложным орнаментом и рельефными изображениями, уступили место простым гробам, а многоцветная живопись, сочетавшая греческие и местные традиции, — условным, схематическим изображениям людей и животных или геометрическим орнаментам, которые исполнялись почти исключительно одной краской. Продолжали существовать некоторые отрасли хозяйства, такие как соление ры- бы, о чем говорят материалы раскопок из Тиритака. Но их масштабы значительно сократились в связи с почти полным прекращением внешней торговли. В связи с тем, что прекратились поставки привозного оливкового масла, использовавшегося для освещения, жители Северного Причерноморья в III в. стали применять для этой цели местную нефть, которую они извлекали из ям и колодцев. Уже в 235 г. прекратилась чеканка монеты в Тире и Ольвии. Монеты Боспорского царства в это же время содержат все меньший процент золота. В 60-х гг. III в. содержание золота достигло всего полпроцента, а с 275 г. «золотые» монеты чеканились уже из одной чистой меди. В 30-х г. IV в. выпуск боспорских монет прекратился. В первых десятилетиях III в. в соседних с Причерноморьем областях появились готы — германский народ, который первоначально жил на острове Готланд, а за- тем переместился на южное побережье Балтийского моря, откуда постепенно про- двигался далее к югу. Готы постепенно ассимилировали местное население и ус- ваивали его культуру, вскоре они стали во главе сильного племенного союза, который включал абсолютно разные этнические элементы. По мнению многих иссле- дователей в него входили и славяне. Как бы там ни было, но уже в III в. н. э. славяне стали проникать в Северное Причерноморье, о чем свидетельствует появ- ление славянских имен на надгробиях того времени. Племена готского союза постепенно продвигались к побережьям Азовского и Черного морей. Несмотря на то, что в Ольвии стоял римский гарнизон, окрестно- сти города уже в 30-гг. III в. были опустошены готами. В то же время они взя- ли и разрушили находившийся в устье Дона Танаис. В сохранившейся надписи, от- носящейся к 237 г. говорится о приготовлении к обороне города. По-видимому, отстоять его не удалось, так как с этого времени надписи из Танаиса прекрати- лись . В связи с общим упадком, в котором находились города Северного Причерномо- рья, понизилась боеспособность их армий. Возможно, что и тут, как и в других провинциях Римской империи, местное население сочувствовало и даже активно помогало вторгавшимся племенам. Империя же, окруженная со всех сторон врага-
ми, раздираемая гражданскими войнами, больше не могла поддерживать города Се- верного Причерноморья. Только Херсонес получал еще некоторую помощь в виде оружия, флота и продовольствия в III и IV вв. Возможно, это и было причиной того, что город не подвергся нападению готов и даже наоборот Херсонес участ- вовал в войне против них на стороне Рима. Из Боспорского же царства римские гарнизоны были выведены еще в 40-х г. III в. Цари Боспора после этого не смогли сопротивляться готам. Историк Зосим рассказывает, что в это время ста- рую Боспорскую династию, которая поддерживала дружбу с Римом, сменили «недос- тойные и презренные люди», которые «предоставили скифам (так античные истори- ки называли все кочевые племена Северного Причерноморья) проход через Боспор в Азию, переправив их на собственных судах». Вторжение готов привело к обострению социальной борьбы внутри Боспорского царства, в результате которой враждебные Риму круги населения сумели возвести на престол своих ставленников. Это предположение подтверждается тем, что в 253 — 254 гг. наряду с монетами царя Рескупорида V появились монеты царя Фар- санза. Скорее всего, он продержался недолго, так как монеты эти чеканились всего два года. В 267 г. выпуск монет вообще прекратился и возобновился лишь в 275 г. Скорее всего к этому времени относится найденная в Пантикапее над- пись царя Хедосбия. Его имя, а также имя царя Фарсанза — «варварские», — что подтверждает предположение о том, будто они являлись представителями местного населения. По-видимому, эти цари заключили союз с готами и действительно пре- доставили в их распоряжение боспорский флот, который дал готам возможность совершать разрушительные набеги на побережье Кавказа, Малой Азии и Греции. Но какого бы ни были происхождения, Фарсанз и Хедосбий, договор этот вынуждены были соблюдать и цари, которые принадлежали к старой династии, — Рескупорид V, который устранил Фарсанза в 254 г. и Савромат IV, который пришел к власти в 275 г. Во времена их правления готский союз также пользовался для своих экспедиций боспорским флотом. С середины 70-х гг. III в. готы, которых разби- ли римские войска, прекратили набеги на империю, но остались в степях Север- ного Причерноморья. После этого они постепенно сходят с исторической арены. Они не оказали какого-либо влияния на культуру местного населения, о чем сви- детельствуют археологические раскопки. Культура эта все больше приобретала сарматский характер и не содержала в себе каких-либо чуждых примесей. Не при- вели готские вторжения также к значительному сокращению территорий Боспорско- го царства. В конце III в. в его состав по-прежнему входили Феодосия и об- ласть Аспургиан на азиатской стороне Боспора. Феодосия оставалась пограничным городом в начале IV в., о чем свидетельствуют надписи, относящиеся к 306 г. Как только прекратились набеги готов, сразу же укрепилась старая династия, цари которой по-прежнему выражали свою преданность империи и сохраняли титул «друга кесаря и других римлян». Восстановление мира способствовало кратковре- менному оживлению торговли с Малой Азией, хотя она уже не могла достичь сво- его прежнего уровня. И хотя археологи обнаружили немногочисленные богатые по- гребения, которые относятся к концу III — IV вв., они значительно беднее гробниц I — II вв. В гробницах IV в. было найдено серебряное блюдо с портре- том императора Констанция II, которое, очевидно, он прислал видному предста- вителю местной знати, а также значительное количество богатого оружия и кон- ского снаряжения, золотые вещи местного производства и привозные стеклянные сосуды. Все это говорит об укреплении отношений с империей. Возможно, что в начале IV в. правящие круги Боспора пытались даже поставить свою страну в бо- лее тесную зависимость от Рима. В это же время здесь получило распространение христианство. В Боспорском царстве оно появилось в конце III в., а в Херсонесе несколько позже. На пер- вом вселенском соборе, который проходил в 325 г. в Никее, боспорская христи- анская община была представлена епископом Кадмом.
Однако этот подъем Боспорского царства длился не долго. Постепенно прерыва- лись регулярные сношения с империей. Историк Аммиан Марцеллий сообщает, что в 362 г. к императору Юлиану обращались за помощью боспорцы, он говорит о них уже, как о далеком малоизвестном народе. Так как Боспорское царство находилось в глубоком упадке, то гунны, которые вторглись на его территорию в 70-х гг. IV в. без труда завладели им. Они при- шли по двум путям: часть — со стороны заселенных аланами степей, другая часть — через Таманский полуостров, переправившись через Боспор Киммерийский. Наше- ствие гуннов произвело жестокие опустошения в стране. Значительная часть на- селения была истреблена, а города разрушены и разграблены. Археологические раскопки показывают, что население в панике бежало из домов, не успевая даже захватить свое имущество. После гуннского нашествия Боспорское царство уже не смогло возродиться. Сильно был разрушен Пантикапей, пострадал от нашествия и Херсонес, который все еще продолжал существовать, постепенно попадая во все большую зависимость от Римской империи. Кочевники азиатских степей Хотя падение рабовладельческого строя было предопределено в результате глу- бокого кризиса рабовладельческих империй, немалую роль в этом сыграли внешние вторжения варварских племен, усугубившие этот процесс. Рабовладельческий мир накануне своего падения представлял собой полосу, ко- торая тянулась через весь евроазиатский материк вдоль его субтропического пояса. К северу и югу от этой полосы обширные территории Европы и Азии прак- тически не были охвачены рабовладельческими отношениями. И, хотя империи ока- зывали влияние на жившие рядом с ними племена, вовлекая их в круг рабовла- дельческой экономики, ускорение развития в свою очередь толкало эти племена к нападению на соседей. Все чаще пограничные племена в поисках добычи и новых земель стали втор- гаться на территории рабовладельческих империй, могущество которых было по- дорвано глубоким социально-экономическим кризисом. Эти нашествия опустошали империи и довершали их упадок. Сами по себе разрушить империи эти нашествия не могли, но они ускоряли падение. Соприкосновение варварских племен с обще- ством, которое находилось на конечной стадии развития рабовладельческих отно- шений, ускоряло разложение первобытнообщинного строя и приводило не к рабо- владельческому, а к феодальному пути развития. Поэтому варварские нашествия играли знаменательную роль в истории окончательного разложения и гибели рабо- владельческого строя. В середине II в. за гуннами на территории Монголии появились сянь-би — ко- чевники тунгусо-манчжурского происхождения. Под их властью оказались огромные территории от Ляодунского полуострова до пустыни Гоби. Это привело к тому, что часть гуннов вошла в сянь-бийский союз, а часть отступила вслед за своими соплеменниками, которые ушли на запад еще в I в. до н. э. В III в. н. э. происходили непрерывные передвижения в кочевом мире. На вос- токе гунны и сянь-би постоянно вторгались в Китай. В Средней Азии под воздей- ствием внутренних противоречий и варварских нашествий распадалась Кушанская империя. На западе кочевники-сарматы, а также и славянские племена опустошали провинции Римской империи. Этот напор ослаб только в конце III в. В Китае военачальник Сыма Янь захватил власть в государстве Вэй и основал династию Дзинь. В это же время произошло новое укрепление Римской империи. Оба эти го- сударства смогли на время остановить напор кочевников. Города-государства Восточного Туркестана под угрозой завоевания сянь-би отошли под защиту Китая.
В то же время на протяжении первых трех четвертей IV в. Римская империя ус- пешно сдерживала натиск варваров на своих границах. В Северном Причерноморье снова укрепилось Боспорское царство, восстановились связи между двумя импе- риями, расположенными на противоположных концах Восточного полушария. В 284 г. в Китай через бассейн Тарима прибыло посольство из Да-Цинь (так китайцы называли римскую империю). Возможно, это были всего-навсего купцы, которые самовольно выдавали себя за послов, но, тем не менее, этот факт является по- казательным. Однако, несмотря на затишье, натиск кочевников продолжался по- стоянно, хоть и не с тем напором, как раньше. Это привело к тому, что китай- ская империя, например, нуждалась для обороны от кочевников в помощи кочевни- ков. Так, отступившие под напором сянь-би гунны, селились на территории Ки- тая, даже к югу от Великой Китайской стены и, подобно римским «федератам», обороняли ее границы. Это привело к тому, что на протяжении III в. гуннские вожди получали высшие посты в китайской армии и были наделены громкими китай- скими титулами. Подобные же процессы, хотя немного позднее, происходили в Римской империи (IV —V вв.) В 304 г. один из гуннских полководцев Китая — Лю Юань, — провозгласил себя шаньюем всех гуннских «федератов», а в 308 г. — им- ператором всего Китая. В 311 г. его сын Лю Цун выступил против империи Цзинь и захватил через несколько лет ее столицу Лоян. Он взял в плен последнего цзиньского императора. Это послужило своеобразным сигналом для остальных вар- варов. Кочевые племена, в первую очередь гунны и сянь-би, буквально наброси- лись на обессилевшую империю. Они грабили и делили между собой провинции Ки- тая. Богатые области Северного Китая — современные провинции Чжили, Шаньси, Шэньси, Шаньдун, Хэнань — были буквально наводнены кочевниками. Это привело к временному ослаблению напора кочевников на Западе. Во второй половине IV в. в Центральной Азии на границе Китая возникла коче- вая держава жуань-жуаней (жужаней). Ее образование явилось завершением гран- диозных передвижений кочевников, которые происходили в Центральной Азии в III — IV вв. В державу жуань-жуаней вошли монгольские племена, которые кочевали на территории Восточной Монголии и Западной Маньчжурии. Возникло это государ- ство после восстания рабов против китайского императора Мо-Ди (345 —361 гг.). Рабы соединились с окрестными варварскими племенами и образовали тот костяк, вокруг которого сложилось государство жуань-жуаней. Подобно другим кочевым объединениям, оно быстро росло и оказалось опасным для Китая. Однако китайцы в конце III в. нанесли жуань-жуаням несколько поражений, хоть те и заключили союз с тангутами (тибетское население северо-восточного Тибета и китайской провинции Ганьсу). Это поражение заставило жуань-жуаней отступить на север, где они покорили племена уйгуров и двинулись в сторону Семиречья, вытеснили усуней с равнин Семиречья в горы Тянь-Шаня и Памира и подчинили своей власти эфталитов. В результате этого под властью жуань-жуаней оказалась огромная территория, которая простиралась от Семиречья до Кореи и от Байкала до пусты- ни Гоби. В начале V в. они покорили племена, которые жили в районе Алтая и Саян. Подчинились жуань-жуаням и алтайские тюрки, которые добывали для них железо. Это государство жуань-жуаней просуществовало около двух столетий, до середины VI в. Жуань-жуани были кочевниками. По-видимому, земледелие им было неизвестно, так как наряду со скотоводством они занимались лишь охотой. Жу- ань-жуани поддерживали экономические связи с Китаем, так как были заинтересо- ваны в продуктах земледелия и городского ремесла. Из Китая они вывозили рис, просо, ткани, одежду, лак, оружие. Политическая структура союза жуань-жуаней напоминала структуру других коче- вых союзов центральной Азии. Как и гунны, они делились на две части — восточ- ную и западную. Западная была сильнее восточной. Правители жуань-жуаней, что- бы показать свое превосходство над правителями гуннов, отказались от гуннско- го титула «шаньюй» и назывались «каганами» и «ханами». В общественной жизни
большую роль играла знать. Ханская ставка находилась в районе Хингана. Жуан- жуанский племенной союз был неравноправным. Подчиненные племена подвергались жестокой эксплуатации и обременялись тяжелой данью, поэтому вся история жу- ань-жуаней наполнена борьбой подвластных племен за свою независимость, осо- бенно упорно сопротивлялись уйгуры. В этом была основная слабость государства жуань-жуаней, которое погибло в результате восстания алтайских тюрок. На его развалинах образовался тюркский каганат. К северу от Средней Азии в степях в IV в. сложилось несколько племенных союзов, которые впоследствии объединились под названием эфталитов. Упоминания о них в письменных источниках многочисленны. О них говорят латинские, грече- ские, армянские, сирийские, китайские, арабские, средне- и новоперсидские ис- точники, поздние части «Авесты», хотя в большинстве эти известия относятся к господству эфталитов в Средней Азии (V — VI вв.). Происхождение эфталитов весьма сложное. В источниках имеются несколько наименований, которые относят- ся к кочевым племенам Средней Азии рассматриваемого периода. Важнейшими из них являются эфталиты, хиониты, кидариты, белые гунны. Неизвестно, каковыми были взаимоотношения этих племен и народов между собой, а также с Кушанской империей. Несомненно, что эфталиты связаны своим происхождением с местным ко- чевым поселением в Средней Азии. По данным китайских источников владетельный дом «еда» (эфталитов) происходил от одного рода юэчжи. По сведениям китайских авторов эфталиты обитали на юге от Алтая и к востоку от Хотана — на крайнем востоке территория расселения юэчжи. Существует и другая версия происхождения эфталитов, согласно которой они были ответвлением гаогюйского племени (уйгу- ров) , но древние авторы замечают, что язык их был непохож ни на гаогюйский ни на тюркский (совр. монгольский и тюркские языки). Поэтому современные истори- ки делают предположение, что эфталиты представляли собой группу наиболее от- сталых восточно-массагетских племен, которые говорили на восточно-иранских наречиях. Но эфталийский племенной союз состоял, по-видимому, не только из иранских племен. Уже в составе юэчжи, вместе с иранскими существовали и не иранские элементы (тибетские, тюркские). Среди эфталитов роль подобных эле- ментов была еще более значительна. Позже, в середине V в. эфталийский племен- ной союз объединился с племенным союзом хионитов (белых гуннов), который сло- жился на основе объединения местных массагетских племен с гуннами. После их объединения названия «эфталиты» и «белые гунны» употреблялись по отношению и к тем и к другим. Второй племенной союз составляли кидариты. По-видимому, они также были сме- шением гуннов с массагетами. Кидариты заняли Тохаристан и вначале были неза- висимы от эфталитов, но после того, как их разбили сасанидские войска, они частично ушли в Гандхару, а затем в Индию. Частично они вошли в эфталийский племенной союз. О социально-экономическом строе эфталитов сведений практически нет. Китай- ские источники говорят о них, как о кочевниках. Это подтверждается тем, что эфталиты не имели городов и жили в местах с обильной растительностью, в вой- лочных кибитках. Перед тем, как они вторглись в Среднюю Азию, у них господ- ствовал первобытнообщинный строй, их брачные обычаи отличались архаичностью. Среди широких масс свободного населения господствовала полиандрия (многомуже- ство) . Китайские источники сообщают, что несколько братьев иногда имели одну жену, число мужей, которое имеет женщина, можно было узнать по количеству углов на ее шапке. Однако, первобытнообщинный строй у эфталитов уже разлагался. Посте- пенно стала выделяться аристократия, которая вместо полиандрии стала практи- ковать полигамию (многоженство). Жены одного владетеля жили, по китайским ис- точникам, на расстоянии 200-300 ли друг от друга, а муж, объезжая их, прово- дил у каждой по месяцу. Расслоения в обществе заметно и по погребальным обря-
дам. Богатых хоронили в каменных склепах, а бедных зарывали в землю. Для пе- риода разложения первобытнообщинного строя, был характерен институт «собираю- щих», о которых упоминает византийский историк Прокопии. Знатные эфталиты имели дружины по 20 и более человек. Дружинники его обедали вместе с вождем, участвовали с ним в сражениях, имели одинаковые с ним права на добычу. В слу- чае его смерти их хоронили вместе с ним. Процесс становления классового общества ускорился после того, как они за- воевали Среднюю Азию. Развитие общества пошло у них по пути феодализации, в отличие от тохаров, которые завоевали Среднюю Азию на несколько столетий раньше. Таким образом, эфталииская держава явилась первым раннефеодальным объединением на территории Средней Азии. Жизнь кочевых племен и племенных союзов, которые непосредственно соприкаса- лись с великими рабовладельческими империями — древним Китаем и древним Ри- мом, благодаря сведениям историков этих государств, достаточно хорошо изуче- на. Гораздо меньше сохранилось сведений о племенах, которые жили в центре азиатских степей и плоскогорий. Но, между тем, именно здесь готовились вели- кие события, которые в последующие времена абсолютно изменили облик Европы. Эти события получили впоследствии название «великого переселения народов». Хорошо известно, что импульсом к переселению послужило нашествие гуннов. На пути своего движения в Европу они столкнулись с племенами, которые жили на границе Европы и Азии. Как известно, в III — IV вв. н. э. здесь жили аланы, которые занимали огромную территорию от Дона до Аральского моря и от Кавказа до предгорий Урала. Первые упоминания об аланах в античной литературе встре- чаются в середине I в. н. э. О них обстоятельно писал в 70-х годах I в. Иосиф Флавий, по сведениям которого аланы проживали на берегах Танаиса и Меотиды. Иначе о них сообщают китайские источники. «История младшей династии Хань», которая была написана в V в., и для написания которой использовались источни- ки II в., сообщает, что владения Яньцай, которые согласно Сыма Цяню, были расположены вокруг большого озера с пологими берегами (Каспийское море) было переименовано в Аланья. Так, в I в. н. э. возникло наименование аланы, кото- рое с самого начала охватывало население обширных территорий. Античные исто- рики Кассий Дион и Аммиан Марцеллин связывают их с более древними племенами, которые жили в тех самых землях, где впоследствии расселились аланы, — с сав- роматами и массагетами. Знаменитый географ Птолемей называл их алано-скифа- ми. По-видимому, аланы являлись союзом ряда племен, большей частью кочевых, которые ранее причислялись к сарматам и массагетам. Об этом говорил Аммиан Марцеллин, отмечая, что аланы состоят из множества племен, которые постепенно приняли имя аланы. Это доказывает, что кочевники-аланы появились в северокав- казских степях значительно раньше, чем само наименование «аланы» появилось в письменных источниках. Племена, которые вошли в состав аланов, жили на этих землях издревле. На указанной территории в I веке н. э. произошло образование племенного союза аланов. Аммиан Марцеллин говорит, что аланы, побеждая соседние племена, принуждали их вступать в свое племенное объединение, а поэтому этнический со- став аланского племенного союза был разнородным. Лукиан писал, что в долине Кубани вместе с аланами жили синды, сарматы, махлии и скифы. Есть предположе- ние, что именно из этих племен, во всяком случае, частично, сложился аланский союз. Большинство этих племен говорило на диалектах иранской группы, но, воз- можно, здесь были племена, которые говорили на кавказских языках (например, синды). Племя же, которое объединяло вокруг себя остальных, и которое впо- следствии стало называться аланами, скорее всего, было племенем аорсов, упо- минания о которых прекратились со второй половины V века н. э. Аммиан Марцеллин описывал аланов как высоких, белокурых воинов, суровых и подвижных, по образу жизни напоминающих гуннов, однако гораздо более цивили-
зованных, чем они. Сейчас нельзя сказать с точностью, относилась ли подобная характеристика ко всем аланам, либо к какому-нибудь из племен, входивших в этот племенной союз. Аммиан Марцеллин утверждает, что аланы были типичными кочевниками, и сопос- тавлял их с гуннами, но китайские источники утверждают, что аланы жили осед- ло. По-видимому, это объясняется тем, что в составе аланского союза имелись и оседлые, и кочевые племена, кроме этого, некоторые племена Северного Кавказа вели полукочевой образ жизни: они сочетали скотоводство с примитивным земле- делием — это подтверждается и данными археологических, раскопок. Были найдены богатые керамикой городища, которые располагались по берегам Кубани, Терека и Сунжи. В них встречаются жернова и зерновые ямы, в которых изредка находят остатки проса. Это указывает на наличие оседлой жизни и земледелия у аланов. Сама же архаическая культура проса являлась типичной как для кочевников вооб- ще, так и для горских народов Кавказа. Хотя традиции первобытнообщинных отношений у аланов были еще достаточно сильны, но, тем не менее, в III — IV вв. н. э. они претерпели процесс разло- жения. Аммиан Марцеллин замечает, что аланы не знали рабства в своей среде, но постепенно разложение первобытнообщинных отношений отразилось в оконча- тельной победе патриархата у этих племен. Этим они отличаются от сарматских племен Юго-Восточной Европы и Северного Кавказа, у которых когда-то были сильны пережитки матриархата. У их потомков — аланов — женщины были уже со- вершенно бесправны, это доказывает исследование могильников: жену убивали на могиле мужа и хоронили вместе с ним. Эти же археологические раскопки доказы- вают, что в среде аланов началось постепенное расслоение людей на бедных и более богатых, в погребениях которых встречаются золотые украшения со встав- ками из полудрагоценных камней, а также другие предметы роскоши. Погребения раннеаланской знати, которые в большей части были разграблены еще в древно- сти , повсюду встречаются на Северном Кавказе. Большое место в жизни аланов играли военные набеги и грабеж. Они сражались в конном и пешем строю, вооружены аланы были длинными железными мечами, похо- жими на сарматские. Конные дружины аланов упоминаются в античных источниках, а также в армянских и грузинских летописях. Основные свои набеги аланы совер- шал» на Закавказье и прилегающие к нему области Ирана и Передней Азии, осо- бенно они были частыми в III веке, когда началось наступление сасанидского Ирана на Закавказье. Тогда аланы часто нанимались на службу к армянским и иберским царям, поэтому узкий проход между долинами Терека и Арагви, который именовался раньше Кавказскими, Сарматскими, Каспийскими воротами, стал назы- ваться впоследствии Аланскими воротами. Но, кроме этого, аланы совершали да- лекие походы на запад. Уже в I веке встречается упоминание об их появлении на Истре (Дунае). Во времена правления императора Антонина Пия Римская империя вела войну с аланами, а при Марке Аврелии они участвовали в великом союзе племен Средней и Восточной Европы против Римской империи, с которым римляне вели многолетнюю борьбу (германская и сарматская войны — первая Маркоманская война 167 — 175 гг.; и вторая война 178 —180 гг.) Как известно, римляне в этих войнах оказались победителями, но в 242 году аланы под Филиппополем (Фракия) нанесли поражение войскам императора Гордиана III. В первые столетия н. э. на запад совершали набеги лишь отдельные дружины аланов, которые, захватив добычу, уходили назад. Позже стали приходить целые племена, которые подолгу оставались в придунайских степях. В VI веке появились европейские аланы, которые жили к западу от Танаиса и составляли значительную часть населения степей Северного Причерноморья, хотя, основными территориями аланов продолжали считаться степи к востоку от Танаи- са. Образование аланского племенного союза имело и положительное значение. Оно
способствовало безопасности торговых путей, что облегчило торговые связи меж- ду Восточной Европой, Центральной Азией и Китаем. Так дела обстояли вплоть до середины IV века, когда на восточной границе владений аланов появился страш- ный враг — гунны. Продвижение гуннов на запад началось еще в I веке до н. э. , но уже в сере- дине I века до н. э. часть гуннов признала себя зависимыми от Китая, а другая часть откочевала в Южный Казахстан. На рубеже новой эры гунны отправились дальше на запад и вскоре появились на берегу Аральского моря, где смешались с местным племенным населением. Таким образом, уже с I в. н. э. гунны соседст- вовали на востоке с аланами. Но после того, как в III веке тунгусо- манчжурские кочевники сянь-би оттеснили гуннов к укрепленным границам Китая, в степи Казахстана, гунны вынуждены были двинуться дальше на запад. Поначалу это движение было немного задержано, потому что гунны вторглись в Китай и за- нимались разделом богатых провинций Китайской империи, но после этого они снова устремились на запад. Гуннам удалось быстро разгромить закаспийских аланов. Они перешли Урал, Волгу, и вторглись на территорию западных аланов, которые именовались танаитами, так как жили на берегу Танаиса (Дона). На сво- ем пути гунны жгли все селения и истребляли всех, кто сопротивлялся им. Почти все городища, расположенные вдоль Терека, Кубани и особенно Нижнего Дона, в эти времена прекратили свое существование. Оседлое население аланов в боль- шинстве своем было перебито, а кочевые племена вынуждены были войти в состав гуннского племенного союза. Независимыми остались лишь небольшие племена ала- нов, которые жили в степях за Тереком и в горных районах Кавказа. После того как гунны победили аланов, они напали на грейтунгов (остготов). Затем гунны в союзе с аланами вторглись на территорию Римской империи. Племена Европы С первых десятилетий III века Римская империя, подобно остальным рабовла- дельческим государствам, переживала острый и глубокий кризис, который делал ее легкой добычей для вторгавшихся извне племен. Это привело к усилению на- тиска на империю племен Европы, а также Аравии и Африки. Кроме того, в III веке выступили на историческую арену новые, ранее неизвестные племена, кото- рые выдвигались из областей лишь косвенно подверженных римскому влиянию. Складывались племенные союзы, которые послужили основой для формирования на- родностей будущих средневековых государств. Начиная с маркоманских войн императора Марка Аврелия, войны между империей и племенами Северной, Средней и Восточной Европы не прекращались почти весь III век н. э. Они были следствием не столько внутреннего положения в империи, сколько изменений, которые происходили у этих племен. Так, если сравнить гер- манцев времен Тацита, подробно описанных этим великим римским историком, с германцами, которые жили в III веке, доказывается, что между ними существова- ла огромная разница. Германцы III века имели сильную и богатую племенную знать, кроме этого, большого развития достигло местное ремесло: германские мастера изготавливали тонкие ткани, изящную утварь, драгоценные украшения, дорогое оружие. Это еще раз доказывает богатство племенной знати, которая ну- ждалась в предметах роскоши, а также в больших количествах золота и серебра. О подобном положении вещей можно судить по находкам в Шлезвигских болотах, где вещи, которые относятся к середине III века, хорошо сохранились из-за то- го, что были занесены торфом. Все эти находки показывают, что местное герман- ское ткацкое, кожевенное, керамическое, стекольное, металлургическое произ- водства находились на весьма высоком уровне. Они основывались на римской тех- нике, которая была освоена и развита местными ремесленниками. Особенно боль-
ших успехов германцы достигли в обработке металлов, из которых теперь изго- тавливалось вооружение, а также многочисленные ювелирные изделия. Развитая торговля с племенами Прибалтики и Скандинавии привела к тому, что германцы из Средней Европы стали хорошими кораблестроителями и мореплавателями. В тех же Шлезвигских болотах были найдены дубовые ладьи на четырнадцать пар гребцов. Германцы использовали свои суда не только для торговли — они совершали пират- ские набеги. Морской грабеж приносил богатую добычу, а также рабов для прода- жи . Усовершенствовались земледелие и скотоводство. Последнее позволило вывес- ти превосходные породы лошадей, благодаря этому германцам удалось создать конницу, которая стала их главной военной силой. Разложение первобытнообщинного строя достигло у германцев той стадии, когда большое значение приобрели военные походы для захвата добычи и новых земель. Появились большие массы людей, которые не нашли применения своим силам на ро- дине и были вынуждены искать свое счастье в других землях. Очень часто они стали вербоваться в римские войска. Охотно пользовались услугами германских воинов и особенно конницы римские императоры и узурпаторы во время бесконеч- ных междоусобных войн III века. Для них важны были не только высокие боевые качества германцев, но и тот факт; что они не имели, подобно римским солда- там, тесных связей с местным населением империи. Многие германцы, которые служили Риму, получали землю в пограничных областях империи. Они обязаны были обрабатывать ее и защищать. За службу в армии командиры германцев наделялись правом римского гражданства, а их земельные участки переходили к сыновьям в том случае, если те тоже поступали служить в римскую армию. Часто император- ское правительство снабжало их зерном и скотом, инвентарем и даже рабами, чтобы помочь им наладить свое хозяйство. Эта система все больше и больше раз- вивалась и постепенно заменила прежнюю систему клиентских царств, которая к III веку окончательно изжила себя. Опыт маркоманских войн показал императо- рам, что первыми выступают против владычества империи те народы, которые больше других страдали от непомерной дани. Но к III веку ситуация в корне из- менилась: теперь, наоборот, императоры вынуждены были платить соседним племе- нам большие подати, чтобы купить мир с ними, если же выплата таких субсидий задерживалась, племенные вожди являлись в империю вместе с войсками, чтобы с оружием в руках потребовать своевременную плату. В III веке н. э. германские племена объединились в прочные племенные союзы, в которых главную роль играли выходцы из внутренних областей Германии. Один из наиболее сильных племенных союзов возник в Скандинавии. Тацит пи- сал , что обитателями Южной Скандинавии было племя свионов. Он характеризовал их как искусных мореплавателей и, кроме этого, отмечал, что у них в чести бы- ли богатство и «царская власть». Под царями, по-видимому, он подразумевал племенных вождей. Власть их была сильней, чем у германских племен, что под- тверждается данными археологии. Они показывают, что в первые века новой эры, в результате торговли с Римской империей и соседними с нею племенами, племен- ная знать свионов была весьма состоятельна: богатые погребения найдены в Ют- ландии, где пересекались торговые пути Балтийского, и Северного морей. В этих погребениях обнаружены привозные драгоценные ювелирные изделия, а также ме- таллическая, глиняная и стеклянная посуда. Но вывезенные из империи предметы, а также римские монеты, в большом количестве были найдены и в других частях Скандинавии, однако о тесной торговле с Римской империей указывает и тот факт, что древние норвежские весовые единицы совпадают с римскими. Высокого уровня достигло в Скандинавии местное ремесло. Здесь по римскому образцу изготавливалось превосходное оружие (широкие обоюдоострые мечи, щиты, копья), а также различные металлические орудия — топоры, ножи, ножницы. С на- чала III века наблюдается спад ввоза римских изделий и монет, таким образом, местное ремесло освободилось от влияния римской провинциальной культуры и да-
лее развивалось самостоятельно, хоть и находилось под воздействием стиля, ко- торый сложился в Северном Причерноморье в III — IV веках и быстро распростра- нился по всей Европе. К этой эпохе относятся найденные в Скандинавии изделия, украшенные цветной эмалью, полудрагоценными камнями и филигранью. Археологи- ческие находки, датируемые III — IV веками, показывают, что, несмотря на упа- док торговли с Римской империей, богатство сосредоточенное в руках племенной знати в это время возрастало. Увеличивалось количество и вес редких в прежние времена золотых изделий. Уникальными находками являются два золотых рога для питья: один — шириной в 53 см, а другой — в 84 см, украшенные фигурами людей и животных. Они были найдены в Северном Шлезвиге на территории Дании. На од- ном из них имеется руническая надпись, которая гласит: «Я, Хлевагаст, сын Холтеса, сделал рог». Следует отметить, что руническая письменность, прежде имевшая чисто магический характер, получила на территории Дании широкое рас- пространение после того, как был изобретен алфавит на основе рун, что также говорит о высоком уровне развития: Хочется отметить, что оба золотых рога бы- ли украдены из музея в XIX века и дальше их следы утеряны, предполагается, что преступники переплавили их, таким образом, для культуры была потеряна од- на из самых уникальных археологических находок Скандинавии. Не исключено, что свионы в III — IV веках участвовали, в походах на Римскую империю и богатства племенных вождей и предводителей войск являлись, главным образом, захваченной добычей. В III — IV веках особенно активизировались племена Северо-восточной Герма- нии, которые были сильнее остальных германских племен в военном отношении. У них была довольно развитая торговля, которую они вели с империей, со Сканди- навией и ближайшими областями Восточной Европы. В восточной части Германии и на берегах Балтийского моря укрепились союзы вандалов, которые еще во времена правления Марка Аврелия начали свое продвижение на юг и были частично поселе- ны императором в Дакии, а также бургундов, которые в начале III века продви- нулись в район реки Майна. На запад от них, между Одером и Эльбой, возник со- юз алеманнов. В районе устья Эльбы жили лангобарды, а на юге полуострова Ют- ландия — англы, саксы и юты, которые были хорошими мореплавателями и жестоки- ми пиратами, нападавшими на Британию и западное побережье Галлии. Племена, которые жили вдоль долины Рейна — батавы, хатты, — образовали племенной союз франков. В III веке все эти племенные союзы начали свое наступление на импе- рию. Но они были не единственными врагами Рима в Европе. Подобные же изменения в экономике и общественном строе происходили у племен, которые жили вдоль реки Дунай, в Прикарпатье, в Северном Причерноморье, в Поднепровье и Поволжье. Торговые отношения этих племен с римскими провинциями и городами Северного Причерноморья способствовали развитию местного ремесла и сельского хозяйства, а также росту имущественного неравенства и совершенствованию военного искус- ства. Здесь тоже сложились новые, более сильные племенные союзы — свободных даков, карпов, которых римские писатели иногда называют гетами, аланов и мощ- ный союз ряда племен Причерноморья — готов. Последние сыграли большую роль в истории империи IV — V веков и ее гибели. Поздние римские историки считают, что готы руководили племенным союзом, кото- рый напал на Рим в середине III века. Историки Кассиодор и Иордан, которые жили при дворах позднейших готских королей, чтобы польстить им, прославляли издавна существовавшее могущество готов. Как бы там ни было, но в III веке готы были одной из составных частей племенного союза, в который, кроме них, входили еще геты, даки, сарматы и славянские племена. Античные историки III века, в подражание греческим писателям классического периода часто называли их одним общим названием — скифы. С середины III века начались опустошитель- ные набеги на империю этого племенного союза. Поначалу они вторглись в Дакию
и Нижнюю Мезию, но постепенно круг земель, входивших в их интересы, увеличи- вался. Уже в 251 году готы взяли фракийский город Филиппополь, разграбили его, а многих жителей захватили в плен. Император Деций вышел им навстречу со своей армией, но им удалось завлечь его в непроходимые болота — готы нанесли страшное поражение римской армии. Почти все солдаты были перебиты, а сам им- ператор погиб в бою. Новый император Галл не имел никакой возможности воспре- пятствовать готам уйти со всей добычей и пленными. Кроме того, чтобы остано- вить нашествие, он вынужден был выплатить готам «субсидию». Но это помогло ненадолго, уже через три года они снова вторглись во Фракию и дошли до Фесса- лоники, а с 258 года начались опустошительные морские экспедиции готов, кото- рые продолжались около десяти лет. За это время они опустошили и разрушили многочисленные города Греции и Малой Азии, такие как Эфес, Никея, Никомедия и многие другие. Античные авторы сообщают, что в самом крупном походе готов (267 год) участвовало около пятисот судов и несколько сот тысяч человек. Трудно даже представить масштабы подобной экспедиции. Но уже в 269 году импе- ратор Клавдий II разгромил войска готов возле города Наисса, кроме этого, он уничтожил их флот, который действовал у берегов Греции. Начиная с этих пор, натиск готов на империю постепенно ослабевает. Они осели в причерноморских степях и разделились на остготов (восточных готов) и вестготов (западных го- тов) . Границей между их владениями служила река Днестр. Кроме вышеуказанного племенного союза, в III — IV веке н. э. набеги на гра- ницы Римской империи совершали и славяне, как в составе племенного союза го- тов, так и самостоятельно. Выше уже рассказывалось о развитии производитель- ных сил у восточных и западных славян в III — IV веках н. э. Археологи отме- чают, что в этот период резко сократились экономические связи с Римской импе- рией и ее дунайскими провинциями, что подтверждается уменьшением числа импор- тированных в славянские земли римских вещей и сокращение количества находок римских монет. В то же время усилились связи с Северным Причерноморьем, глав- ные древние центры которого — города Ольвия, Тир и другие, — находились в ру- ках варваров. Кроме этого, укреплялись связи между отдельными славянскими племенами и их соседями, в первую очередь, с племенами сарматов. Сохранилось много свидетельств участия славян в борьбе с Римской империей. Их племена участвовали в маркоманских войнах второй половины II в. н. э., принимали они участие и в так называемых скифских (готских) походах III-IV веков. Но кроме Римской империи, противниками славян были племена готов и гуннов. О столкно- вении между ними рассказывает историк готов Иордан (середина VI века). По его словам, венеды оказывали сопротивление вождю готов «риксу» Германариху, кото- рый считался непобедимым и потерпел поражение только от гуннов. Когда же в конце IV — начале V веков один из преемников Германариха — Винитар — попробо- вал подчинить антов, они нанесли ему поражение. В ответ на это Винитар вто- рично вторгся в земли антов и распял их вождя Божа, а также его сыновей и семьдесят антских старейшин. Но, тем не менее, с каждым годом натиск славян возрастал, особенно крупные походы они совершали против империи в конце V — начале VI веков. В этот же период южнославянские племена подверглись нападе- нию гуннов. Данные историков подтверждаются данными археологических раскопок, в ходе которых выявлены оставленные, по-видимому, в страшной спешке многочис- ленные поселения славян, в том числе и вышеупомянутый гончарный поселок у Иголомни на Верхней Висле, а также множество зарытых кладов, которые в боль- шом количестве находят в Повисленье и на Волыни. Нашествие гуннов заставило славянское население покинуть свои места и искать спасения в дремучих лесах и болотах Полесья. Нашествие это положило начало тем передвижениям, которые с особой силой развернулись в последующие времена. Поначалу племена Средней и Восточной Европы нападали на Римскую империю лишь с целью захвата добычи, но постепенно эти набеги превратились в борьбу
за новые места для поселений, что особенно ярко проявилось во второй половине III века. Поход готов в 267 году, в который они отправились с семьями и иму- ществом, по-видимому, блестяще подтверждает это. Уже в IV веке варвары рассе- лились в захваченных ими областях. В III веке перевес военной техники и орга- низации войск был все еще на стороне империи и, несмотря на победы варваров, в планомерных сражениях их войска чаще терпели поражение. Варвары не умели брать города, которые были хорошо укреплены: осадная техника у них еще только зарождалась. Поэтому во время нашествия окрестное население сбегалось под за- щиту городских стен, которые могли выдержать длительную осаду. Но постепенно ситуация изменилась: отныне наступающей стороной был уже не Рим и форпосты империи, а те племена, которые в предыдущие века являлись объектами грабежа и эксплуатации. Теперь уже они сами наносили Риму и его союзникам удары, кото- рые усугубляли общий кризис в государстве. Изменилась ситуация и внутри самих племен. Если в предыдущие столетия рим- ляне искали поддержку среди знати тех племен, которые они завоевывали, то те- перь эта знать окрепла настолько, что больше не искала дружбы с правителями клонящейся к упадку империи. Теперь все происходило наоборот. Племена, кото- рые вторгались на территорию Рима, встречали сочувствие, а иногда и прямую помощь со стороны городского плебса, рабов, колонов, которые видели в лице варваров своих освободителей. Были случаи, когда рабы или колоны служили про- водниками войскам, вторгавшимся на территорию империи, кроме этого, они соз- давали собственные отряды и присоединялись к этим войскам и вместе с варвара- ми разоряли земли крупных землевладельцев и рабовладельцев. Далее союз этот креп, что и обусловило в конечном итоге падение рабовладельческой империи. Тяжелое положение рабов и колонов, которое делало их союзниками врагов импе- рии , было одной из наиболее важных причин успеха варваров. Кроме того, быстро сменявшиеся императоры и их соперники часто искали помощи у варваров: откры- вали им границы и сдавали целые города. Основными объектами наступления на империю были обширные районы между Дунаем, Эльбой и Рейном, а также Северное Причерноморье. ГЛАВА 3. РАЗДЕЛ РИМСКОЙ ИМПЕРИИ Император Константин Как уже сообщалось выше, после того как в 305 году императоры Диоклетиан и Максимиан в торжественной обстановке отказались от власти и ушли в отставку, августами были провозглашены бывшие цезари — Галерий (для восточной половины империи) и Констанций Хлор (для западной половины империи). По заведенной Ди- оклетианом традиции, августы избрали себе заместителей — цезарей. Однако не прошло и года, как вся эта система тетрархии была нарушена, после того как в разных частях империи началось провозглашение новых августов и цезарей, между которыми сразу же началась ожесточенная борьба за власть. Во время этой борьбы удалось выдвинуться на первое место сыну Констанция Хлора от первого брака — Константину, мать которого, Елена, в молодости была простой служанкой в солдатской таверне. Еще юношей он отличался смелостью, считался рассудительным воином и командиром, снискал себе популярность в вой- сках, которыми командовал его отец. После неожиданной смерти Констанция Хлора в 306 году, британские легионы провозгласили Константина цезарем, а август Галерий, который опасался недовольства сильной западной армии, был вынужден признать это провозглашение. Вслед за этим вспыхнула борьба за власть над всей империей между Галерием и Максимианом, который вернулся к управлению го-
сударством вместе с сыном Максенцием. Константин не стал ввязываться в эту борьбу и выжидал истощения сил воюющих сторон, в то же время наращивая свои силы и политическое влияние. После смерти Галерия в 311 году старшим августом стал Лициний Лициан. Константин заключил с ним союз направленный против Мак- сенция, управлявшего в то время центральной областью империи — Италией, — и африканскими провинциями. Дождавшись удобного момента, Константин повел свои галльские войска в Италию. Решающее сражение между ним и войсками Максенция произошло под Римом, недалеко от местечка Красные скалы, в 312 году. Христи- анская легенда сообщает, что в самый решающий момент битвы над легионным значком, под которым сражался Константин, появился христианский крест с над- писью «Сим победишь». Как бы там ни было, но войска Максенция были разбиты, а сам он утонул в Тибре во время отступления. Это привело к тому, что Констан- тин стал правителем западной половины, а его союзник Лициний Лициан, которому удалось разгромить своих противников на Востоке, стал августом ее восточной половины. Но новые августы ненавидели и даже боялись друг друга. Поначалу объектом их острых разногласий был вопрос о том, кто будет управлять провинциями Балкан- ского полуострова. Между ними разгорелась война за эти спорные территории (314 — 316 гг.), в результате которой Константин добился перехода Балканского полуострова, кроме Фракии, под свою власть. После этого он и Лициний Лициан подписали мирный договор. Но теперь равновесие сил было нарушено, и Констан- тин уже претендовал на положение старшего августа, с чем, в конечном счете, Лициний вынужден был смириться. Когда же Лициний оказался в затруднительном положении из-за нападения готов на Фракию в 323 году: Константин под предло- гом борьбы с готами захватил Фракию. Когда же Лициний попытался вытеснить со своей территории вероломного союзника, между ними опять началась война, во время которой войска Лициния были разбиты, а сам он низложен с престола и вскоре убит. В 324 году Константин стал единственным правителем всей Римской империи. Константин. В своей внутренней и внешней политике император Константин продолжал поли- тику реформ императора Диоклетиана. За те годы, которые прошли между этими двумя реформами, удалось вычислить более точную стоимость золота в слитках, в
результате чего была выпущена новая золотая монета, солид, весом в 1/72 часть римского фунта. С этого времени солид стал основной монетой и единицей расче- та сначала в западной половине, затем и во всей империи. Стабильность этой новой денежной системы укреплялась еще и тем, что в ее основу было положено одно золото, из серебра стали чеканить лишь мелкую разменную монету. Стабили- зация денежной системы дала возможность восстановить некоторые денежные сбо- ры, которые были заменены в прошлом натуральными повинностями. Это привело к оживлению в денежных сделках и на рынке, но по-прежнему, кроме монеты, в об- ращении продолжали ходить слитки золота и серебра с клеймами финансовых чи- новников, удостоверявших их вес и качество, а внутри общинных императорских хозяйств натуральные отношения не изменились вовсе. Солид. На протяжении всего своего правления император Константин издавал эдикты, которые были направлены на упорядочение поступления в казну налогов и обеспе- чение рабочей силой сельского хозяйства и ремесла. Он продолжал начавшуюся при Диоклетиане политику прикрепления к месту жительства и работы куриалов, ремесленников и колонов. Куриалам (материально-ответственные за поступление налогов от горожан) запрещалось переселяться из одного города в другой и ук- лоняться от выполнения муниципальных повинностей. Если же куриалам удавалось все-таки бежать и поступить в армию или имперскую администрацию, то его, в случае обнаружения, немедленно возвращали в свою курию так, как его обязанно- сти были не только пожизненные, но и наследственные, а так как куриалы обяза- ны были погашать из собственных средств недоимки по сбору налогов, они очень часто разорялись. Тогда их ряды в принудительном порядке пополнялись новыми состоятельными людьми, в том числе сыновьями ветеранов, которые по какой-либо причине не поступали на военную службу. Одновременно с этим наблюдался про- цесс прикрепления к профессиональным коллегиям ремесленников. Отныне коллегии стали наследственными, а в 317 году своим эдиктом император Константин при- крепил к профессии мастеров монетного дела. Позже прикрепили к своим профес- сиям и других ремесленников, которые, в первую очередь, обслуживали армию, флот, транспорт и население больших городов (оружейники, кожевники, ткачи, плотники, пекари и др.) . Постепенно в подобную зависимость стали попадать и самостоятельно работавшие мастера. Прикрепление к земле колонов, которое началось еще в годы правления импера- тора Диоклетиана, продолжалось и получило законодательное оформление в кон- ституции императора Константина «О беглых колонах», которая была издана в 332 году. Это было сделано потому, что уход колонов приводил к запустению или ухудшению обработки огромных участков земли. Все это вело к затруднениям при сборе налогов, так как налоги могли поступать полностью только при условии обработки всех земель. Своим указом император приказывал возвращать беглых
колонов в имения, к которым они были приписаны, и в наказание за побег за- ставлять их работать закованными в цепи, как рабов. Лица, которые принимали и укрывали беглых колонов, обязаны были выплатить налоги, которые задолжал ко- лон. Все это делалось для того, чтобы обеспечить землю, пригодную для сель- ского хозяйства, рабочей силой. Правительство и магнаты были заинтересованы в том, чтобы вся пригодная земля возделывалась. Увеличилось количество колонов за счет военнопленных варваров, которые по- ступали в империю в ходе успешных пограничных войн, проводимых императором Константином, но в то же время процесс этот вел к постепенной варваризации империи. Кроме того, высокие налоги и злоупотребления имперских чиновников привели к возрождению издревле известного в Риме социального явления — пат- рониция (патроната), так называлось пребывание под покровительством сильного человека, теперь же он принял совершенно иные формы и распространение. Отныне мелкие свободные крестьяне в деревнях, а также ремесленники и куриалы в горо- дах, спасаясь от административного и налогового гнета, добровольно переходили под патрониций местных магнатов и становились их колонами. Они отдавали маг- натам свои земельные участки и получали их снова уже в прекарное владение. За это колоны получали от принявших их под патрониций господ защиту от властей. В годы правления императора Константина была завершена успешно начатая при императоре Диоклетиане, военная реформа. Как мы уже говорили, войска теперь делились на пограничные и маневренные. Подобное деление было сохранено, но император Константин пошел дальше: теперь уже маневренные войска, которые сделались военной опорой домината, были разделены на две категории. Из всей массы маневренных войск были выделены привилегированные воинские части — дворцовые войска, которые располагались в Риме и других столицах империи. В связи с этим отряды преторианцев были расформированы и их место заняли отряды дворцовой стражи. В годы правления императора Константина в еще большей степени, чем при им- ператоре Диоклетиане, армия стала пополняться отрядами из варварских племен, так как римское государство испытывало большие трудности при вербовке воинов из местного населения, которое все больше и больше прикреплялось к месту жи- тельства и профессиям. Отныне профессия воинов тоже стала наследственной. Но обычная плата за военную службу — наделение земельными участками — перестала привлекать жителей империи в связи с упадком среднего и мелкого землевладе- ния. Варваризация же армии отразилась на ее структуре: отныне размеры легио- нов были уменьшены, а число начальников соответственно увеличилось, это было сделано для того, чтобы усилить контроль за рядовым составом войск. Варвары, поступавшие на римскую военную службу, приобретали римское гражданство, а за заслуги они получали повышения — могли переходить на службу в дворцовую стра- жу и достигать значительных чинов. Таким образом был открыт доступ выходцам из варварских племен к высшим должностям империи, который сыграл важнейшую роль в дальнейшей истории домината. В годы правления императора Константина продолжалось развитие сложной поли- тической и административной системы домината. В конце его правления организа- ция домината, которую начал еще император Диоклетиан, в значительной мере бы- ла уже завершена, а поэтому в дальнейшем она функционировала без принципиаль- ных изменений до самого падения Западной Римской империи. Кроме того, ряд черт домината унаследовала Византия. Несмотря на то, что тетрархия императо- ров была упразднена, сохранилось деление империи на четыре части для удобства управления. Части эти отныне назывались префектурами и управлялись они высши- ми чиновниками, которых назначал сам император — префектами претория. Отныне должность префекта претория была превращена из военной в гражданскую, коман- дование армией было изъято из рук префектов и передано военным магистрам, ко- торых также было четыре: два начальника пехоты и два начальника конницы. По-
добное разделение военной и гражданской магистратур проводилось при доминате последовательно, для того, чтобы ослабить самостоятельность местных властей, которые к тому же были обязаны контролировать друг друга и обо всем подозри- тельном доносить в вышестоящие инстанции. Сохранилось деление на диоцезы и провинции. Последние состояли из несколь- ких небольших округов. Вся эта громоздкая административная система была осно- вана на подчинении низших чиновников высшим по рангу и, наконец, префектам претория своей префектуры, за исключением военных магистров. Префекты прето- рия и военные магистры подчинялись непосредственно императору — самодержцу и непогрешимому источнику законов, также они были его советниками и членами «священного дворца», который состоял из родственников императора и группы вельмож, возглавлявших различные звенья бюрократического аппарата. Граждан- ские и военные должности среди придворных также были строго разделены. При священной особе доминуса находился высший совещательный совет — консис- ториум, который заменил существовавший ранее совет — консилиум. Совет этот назывался консисториумом, потому что его члены во время совещания стояли — они не имели права сидеть в присутствии императора. Сам доминус по своему ус- мотрению назначал всех членов консисториума, только он один имел в этом сове- те решающий голос. Высшие чины в государстве, как и любые другие звенья бюро- кратического аппарата, были разделены на шесть категорий. Самой низшей из низ являлась категория мужей «выдающихся», пятую категорию составляли мужи «со- вершеннейшие», четвертую — «светлейшие», третью — «почтеннейшие», вторую — «сиятельные» и, наконец, первую — «благороднейшие». Как правило, выходцы из средних слоев могли дослужиться только до низшей — шестой категории. Следую- щие пять категорий были доступны, почти исключительно, лицам сенатского со- словия, которые занимали высшие должности в имперской бюрократии. Также все высшие управления назывались «священными», поскольку непосредственно зависели от «священного дворца» и доминуса. Иногда доходило до откровенного издева- тельства, так, например, управление сбором налогов с населения называлось «священной щедростью императора». Все это привело к тому, что римское государство, которое ранее выполняло функции подавления огромной массы населения, превратилось, по словам Фридриха Энгельса, в «машину для высасывания соков из подданных». Отныне государство приобрело форму законченной бюрократической монархии. Высшие должностные лица были вместе с этим высшими придворными чинами, таким образом, империя слива- лась с императорским хозяйством. Так «квестор священного дворца» являлся председателем императорского совета — «священной консистории», а «магистр должностей» ведал личной канцелярией императора, его стражей, которая состоя- ла из отрядов варваров, и вместе с тем ему принадлежал верховный совет над всем управлением, так как под его началом стояло настоящее войско тайных по- лицейских агентов, которых называли «любопытные». Дворцовые же должности, на- звания которых указывали на обслуживание личности императора, например «на- чальник священного ложа», считались наивысшими в империи. Количество придвор- ной челяди, среди которой особенно выделялись многочисленные евнухи, было крайне велико, одних брадобреев существовало до тысячи человек и все они по- лучали жалование натурой и деньгами. Роскошь и торжественность дворцового обихода, введенные Диоклетианом, еще больше усилились при Константине, кото- рый к драгоценной одежде доминуса добавил еще диадему. Доминус оставался, прежде всего, верховным военачальником, а поэтому он в каком-то отношении зависел от армии. В периоды военных конфликтов эта подоп- лека доминатов становилась более ясной, хотя власть доминуса, кроме армии, подкреплялась еще развитой и централизованной бюрократией, которая контроли- ровала армию. Императоры поощряли доносы, считая, что они укрепляют их власть. При преемнике Константина, Констанции, один знаменитый доносчик полу-
чил насмешливое прозвище «комит сновидений», так как специализировался на до- носах о неблагоприятных для императора снах, якобы виденных высокопоставлен- ными лицами. Частыми были взаимные обвинения в колдовстве и гаданиях, направ- ленных, якобы, во вред правителю. Несмотря на то, что в области государственной деятельности император Кон- стантин был последовательным продолжателем реформ императора Диоклетиана, в области религиозной политики он явился его принципиальным противником. В от- личие от Диоклетиана, Константин сумел оценить силу церковной организации и авторитет христианства среди самых различных слоев населения империи и осо- бенно армии, тогда как император Диоклетиан видел в христианской церкви сво- его рода государство в государстве и полагал, что оно ослабит власть самого римского императора — доминуса и бога. Константин усмотрел в учении христиан мощную церковную организацию, которая могла стать прочной опорой абсолютной власти императора. Кроме этого, император Константин был блистательным по- литиком-практиком. Он видел всю безрезультатность религиозных преследований, которые лишь накаляли внутреннюю обстановку в империи, а поэтому Константин принял решение о примирении с христианской церковью и о ее поддержке. Уже в 311 году август Галерий отменил гонения на христиан, а в 313 году, после то- го, как Констанций и Лициний победили соперников за власть, они в городе Ме- диолане издали свой знаменитый эдикт, который впоследствии получил название Медиоланского (Миланского) эдикта. Согласно этому эдикту, христианская рели- гия объявлялась равноправной со всеми другими религиозными системами. Конфи- скованное или разграбленное во время гонений церковное имущество было возвра- щено христианам или за него выплачивалась компенсация. В дальнейшем император Константин оказывал христианам особое покровительство. Так из гонимого учения христианство стало государственной религией, из «церкви борющейся» — «церко- вью торжествующей». Еще до появления Медиоланского эдикта Константин издал указ, по которому христианское духовенство было освобождено от всех личных повинностей в пользу государства. Кроме этого, Константин даровал христианской церкви ряд значи- тельных привилегий: она получила право принимать в наследство и дарение, что учитывая большие успехи христианства, менее, чем за столетие превратило ее в обладательницу 1/10 всех земель империи. Сам Константин и его преемники дава- ли церкви богатые пожертвования. Клирики были освобождены от муниципальных повинностей, третейский суд епископов был приравнен государственному, а епи- скопы получили право узаконивать отпуск на волю рабов на основании того, что они проверяли «достойные» ли получают свободу. Представители христианской церкви и церковной общины получили права юридических лиц: они могли приобре- тать и отпускать на волю рабов, получать вклады и наследство, свободно распо- ряжаться своим имуществом. Христианские церкви получили право убежища. Было запрещено привлекать христиан к участию в языческих празднествах, но, с дру- гой стороны, если христианин занимал должность, которая предполагала участие в таких празднествах, то это ему не возбранялось. Сам Константин продолжал оставаться язычником. У него во дворце справлялись языческие и христианские праздники. Он почитал Солнце Непобедимое, Аполлона-Гелиоса, Христа и других богов. Однако часть языческих храмов Константин закрыл и упразднил жреческие должности в этих храмах, были конфискованы и храмовые ценности. В признании Константином христианства главную роль сыграли политические со- ображения. Он увидел, что, хотя в начале IV века христианскую религию испове- довали лишь 1/10 часть населения, христианство успело создать исключительно крепкую организацию, которая умела влиять на массы. Широкая благотворитель- ность и надежда на загробное блаженство привлекали бедноту, проповедь смире- ния и покорности умеряла ее сопротивление. Языческая же религия, которая тре- бовала лишь соблюдения внешних обрядов, оставляла простор для свободы мысли,
христианство требовало полного подчинения, безоговорочного признания установ- ленной догмы. Именно такая религия была наиболее подходящей идеологической базой для монархии, которую возглавлял «святейший» император. Но среди христиан в это время усилились разногласия, которые были порождены изменениями социального состава христианских общин. Усиление взаимных связей между ранее разобщенными христианскими общинами выявили разные варианты веро- учения. Недавние гонения также сказались на положении различных групп христи- ан . В годы преследований далеко не все христиане оказались, стойкими, среди колебавшихся были и епископы. Так в Африке возникло мощное течение против карфагенского епископа, которого обвиняли в нестойкости. Движение это возгла- вил пресвитер Донат и оно получило название донатизм. Популярность Доната в Африке была настолько велика, что впоследствии его самого избрали епископом Карфагена. В этом течении в религиозной форме отразился сепаратизм африкан- ских провинций, который так и не удалось полностью ликвидировать. Социальный состав последователей Доната был весьма пестрым. К донатистам примкнули как низшие слои африканского населения, которые в религиозной форме выражали свой стихийный протест против социального неравенства и возникшего союза церкви с империей, так и христиане из более состоятельных слоев населения. Бедняки, которые являлись сторонниками Доната, стали объединяться в отряды и нападать на местных богачей, главным образом, на ростовщиков и на представителей раз- богатевшего высшего духовенства, впоследствии им дали название циркумцеллио- нов (бродящие вокруг жилищ). Циркумцеллионы считали себя хранителями ранне- христианской добродетели, когда христианская религия была религией бедняков. Официальная церковь осудила движение донатистов, а правительство Константина отнеслось к донатизму и вовсе враждебно. Медиоланский эдикт привлек на сторону Константина христиан Востока, в то время как он боролся за власть с другими претендентами. Ему легче было пойти на союз с церковью, так как на Западе христианство распространилось позже, чем на Востоке, и преимущественно среди аристократии, ставленником которой являлся император Константин. О настроении западных христиан можно было су- дить по постановлениям («Канонам») двух епископских съездов — соборов, кото- рые состоялись на Западе в 306 и 314 годах. Из этих «Канонов» видно, что рабы и колоны христианских господ еще оставались язычниками и активно защищали своих богов, что епископы позволяли христианам занимать общественные должно- сти, в том числе и жреческие, и карали пожизненным отлучением христиан, отка- завшихся служить в армии, тогда как женщина, засекшая до смерти рабыню, отде- лывалась пятилетним покаянием. Как видно, христиане из числа знати были впол- не готовы к союзу с государством и Константин, запретивший преследовать гос- подина, запоровшего до смерти своего раба, был для них подходящим союзником. Поэтому в западных провинциях религиозная политика Константина среди знати оппозиции не имела. Лишь римские сенаторы, которые продолжали держаться тыся- челетних традиций республиканского и раннеимператорского Рима и были недо- вольны возвышением Константинополя, оставались верны старым богам и демонст- ративно восстанавливали их храмы. Часть недовольных общей политикой императора Константина куриалов и интел- лигенции, среди которой господствующим учением был неоплатонизм, на Востоке придерживались прежних культов, но и в рядах христиан Востока не было единст- ва. Социальные противоречия приняли теперь религиозную окраску, а поэтому проявились в ожесточенной борьбе различных направлений. Наиболее значительным из них было арианство. Его основателем был живший в Египте александрийский пресвитер Арий, который утверждал, что Христос неизвечен, так как сотворен богом-отцом, а следовательно, он ниже отца и неравен, а только подобен ему. Отсюда следовало, что он является не богом, а лишь посредником между богом и людьми. Против этого положения восстали правоверные христиане, которых воз-
главлял Афанасий, вскоре ставший епископом Александрии. Они доказывали, что Христос вечен, равен и единосущен богу-отцу, а возникший из этого тезис о противоречии объявляли недоступной разуму божественной тайной. Разгоревшийся спор грозил церкви расколом. Арианство быстро получило распространение в им- перии, так как фактически оно было попыткой компромисса между христианством и античной идеологией неоплатоников с их учением о промежуточном существе, осу- ществляющем связь между богом и людьми. Эта была одна из попыток осмыслить христианство с точки зрения интеллигентного античного язычника. Император Константин, поддерживавший христианскую церковь, естественно был противником раздоров в ее среде, так как только единая церковь могла быть ему надежно союзницей. Он стремился к примирению группировок, потому что полемика ослабляла церковную организацию. Слабо разбираясь в христианском учении, Кон- стантин отстаивал традиционную точку зрения о полном равенстве Христа и бога- отца, к тому же это равенство укрепляло и возвеличивало власть доминуса, ко- торый, таким образом, опирался на божье покровительство, а не на покровитель- ство божьего посредника, как это выходило согласно учению Ария. Кроме того, Константин заподозрил в арианстве проявление египетского сепаратизма, тогда по желанию Константина, в 325 году, в городе Никея был собран первый, так на- зываемый , вселенский собор епископов. Он выработал обязательный для всех хри- стиан символ веры, который утверждал единую сущность Христа и бога-отца и осудил положения Ария. Но это не положило конец арианству, а, напротив, с новой силой разожгло борьбу внутри церкви. В течение всего IV века ариане и никейцы (православные) искали компромисс, обсуждая на многочисленных соборах новые символы веры, на- брасываясь друг на друга с яростью, превосходившей, по словам Аммиана Марцел- лина, ярость диких зверей. Епископы враждебных направлений обвиняли друг дру- га в растрате церковных средств, в разврате, подлогах, государственной изме- не, добивались ссылки своих противников, их низложения и отлучения от церкви. Арианская партия, к которой под конец жизни стал склоняться сам император Константин, и которую поддерживали его преемники, временно одержала победу в восточных провинциях. К ней примкнули придворное чиновничество и городская верхушка — те, кто был слишком эллинизирован, чтобы отказаться от привычных философских категорий, даже приняв христианство. Вместе с тем они поддержива- ли сильную императорскую власть и были готовы полностью подчинить ей церковь. «Что я прикажу, то вам и канон», — заявил однажды сын Константина Констанций съехавшимся на собор арианским епископам, которые приняли это заявление без возражений. Тогда же все оппозиционные церковные элементы собрались под знаменем никей- ского православия, которое возглавлялось епископом Афанасием, не раз побывав- шим в ссылке, отчего его популярность только росла. Из его лагеря постоянно раздавались требования независимости церкви и яростные обличения «антихриста» Констанция. Кроме этого, никейцы получили сильную поддержку со стороны чис- ленно возраставших монахов и отшельников. Основателем монашества считается египтянин Антоний, его примеру следовало множество сельских и городских жите- лей Египта и Азии, которые бежали в пустыню, где первоначально жили в стро- гом, аскетизме, питаясь приношениями верующих и продуктами своего земледель- ческого и ремесленного труда. Они были ярыми врагами эллинистической знати, ее культуры и философии, это была одна из своеобразных форм посильного про- теста против гнета империи. В то же время в Африке продолжал существовать донатизм. Осужденный офици- альной церковью, он имел многочисленных сторонников, особенно в Нумидии и Мавретании. К нему примкнули элементы, настроенные против центрального прави- тельства и желавшие самостоятельности Африки, этим объясняется то, что дона- тизм просуществовал более столетия. С ним было связано и движение так назы-
ваемых «ахюнистиков» («борцов») Это были крестьяне, посаженные на землю рабы и колоны, которые боролись против крупных землевладельцев и ростовщиков, как и их предшественники — повстанцы III века. Среди них значительную часть со- ставляли мавры, которые собирались в большие отряды и, вооружившись дубинами, захватывали крупные имения, сжигали долговые обязательства, которые служили закабалению, уничтожали списки рабов. Один из противников донатизма писал, что из-за агностиков ни один землевладелец не чувствует себя в безопасности в собственном имении и не смеет взыскивать долги, что собственники униженно просили милости у агностиков и готовы были на любые материальные потери, лишь бы сохранить собственную жизнь. Он рассказывает, что, встречая на дороге бо- гатую коляску, агностики выбрасывали из нее владельца, и сажали на его место рабов, так как считали, что господа и рабы должны поменяться положением. До- натистский епископ города Тамугади заставлял купцов делиться выручкой с бед- няками и производил переделы земли. Особенно большой размах приняло это дви- жение в 30 — 40-х родах IV века, когда его возглавили мавры Аскидо и Фасир. Оба они погибли в бою, но во главе агностиков тогда стал епископ Донат. Про- тив них была организована карательная экспедиция, которая закончилась крово- пролитной битвой. Агностиков разгромили при городе Богаи, но и это не помогло положить конец их движению. Агностики снова собирали рассеянные отряды, заме- няли убитых вождей новыми и продолжали борьбу. В борьбе с донатизмом Константин собирал съезды — соборы епископов, — еще тогда, когда он был правителем западной половины империи. Существование дона- тизма повлияло и на его решение о созыве «вселенского» собора, но, несмотря на решение никейского собора, донатизм, как и арианство, продолжал существо- вать и достиг своего наибольшего распространения уже после смерти императора Константина. Кроме религиозных споров, никейский собор вошел в историю как собор, на ко- тором был принят церковный христианский календарь (распределение христианских праздников по месяцам и числам), а также была уточнена схема христианской ие- рархии. Отныне епископы Рима, Александрии и Антиохии получили звание патриар- хов, а первые два — почетные звания пап. Во главе клира провинций были по- ставлены архиепископы, а в городах его возглавляли епископы, которые обязаны были выполнять указы имперской администрации. Пока император Константин вел ожесточенную борьбу за власть, все это время у него не было постоянной резиденции. Дело в том, что еще в конце III века н. э. Рим уже перестал быть резиденцией императоров. Теперь же, когда порядок в империи был восстановлен, этот вопрос стал наиболее остро. Восточная часть империи в это время гораздо меньше, чем западная, подверга- лась набегам варварских племен. Она, кроме этого, была более однородна по своей культуре и гораздо более развита в экономическом отношении. На европей- ском берегу Боспора Фракийского находился древнегреческий город Византии. Он стоял на пересечении морских и сухопутных путей, на полуострове, который был надежно защищен самой природой. Сюда и решил перенести император Константин столицу империи и дал этому городу новое название: Новый Рим — Константино- поль . Уже в 328 г. здесь началось расширение городской территории древнего Византия. Строились роскошные здания, дворцы, стадион и ипподром, термы и библиотеки. В 330 г. состоялось торжественное освящение и провозглашение го- рода новой столицей империи. Это торжество сопровождалось христианскими и языческими обрядами. Самого императора Константина обоготворили в качестве Гелиоса, а город Константинополь посвятили богине Тюхе — благоприятной судь- бе. В новую столицу государства свозились произведения искусства из разных го- родов. В Константинополе был создан свой сенат, отчасти сенаторы были пересе- лены из Рима, а остальных назначил на должность сам император Константин. Как
и в Риме, здесь была утверждена должность городского префекта. А константино- польский плебс стал пользоваться такими же льготами, как и плебс римский. Однако новая столица не была связана со старыми римскими традициями. Это было весьма удобно для развивающегося домината. В последние годы своей жизни император Константин жил в Константинополе и его окрестностях. Он умер в 337 г. Незадолго до своей смерти Константин стал христианином, приняв крещение от сочувствовавшего арианам епископа Евсевия. По древней традиции сенат обожест- вил умершего императора. Сам факт принятия Константином крещения и последую- щего его обожествления, говорит о той сложной идеологической обстановке, ко- торая царила во все время правления императора. В его лице как бы произошло слияние двух религий: божественный доминус одновременно был императором мило- стью христианского Бога. Для большей части населения, которое привыкло жить в условиях многобожия в подобной двойственности не было противоречия, скорее всего не ощущал его и сам Константин. Своим отношением к христианству он ис- правил ошибки религиозной политики императора Диоклетиана. Все же античная религиозно-философская идеология, хоть и угасала, была еще достаточно сильна, особенно в восточной части Римской империи. А поэтому компромиссы между ан- тичным и христианским мировоззрением оказали влияние и на самого Константина, что особо ярко отражается в его отношении к Арию, который был поначалу его непримиримым противником, а позже, перед смертью, Константин принял крещение от епископа, который сочувствовал арианам. Годы правления императора Константина доказали, что система доминуса выдер- жала проверку времени. При Константине она получила еще большую стойкость и единообразие, как в центральном аппарате, так и в провинциях. И хотя по- прежнему доминус оставался лишь военачальником, который опирался на зависимую от него и на верную ему армию, но в дополнение к этой традиционной и основной опоре римской императорской власти теперь действовали еще две разветвленные и мощные силы — бюрократия и христианство. Организационно они были отделены от армии и друг от друга. Отныне эти три силы являлись постоянной опорой домина- та, они также были той связующей силой, которая должна была заменить практи- ческое отсутствие социально-экономического единства. До тех пор, пока свет- ские и духовные магнаты, а также верхушка господствующего класса поздней Рим- ской империи, идущей к феодализму, нуждались в поддержке центральной власти, пока бюрократический аппарат мог получать свое содержание за счет относитель- но исправного поступления налогов, а армия еще не была полностью варваризова- на, система домината оставалась единственной силой, способной удержать власть в разваливающейся буквально на глазах империи. Упадок городов. Варваризация армии Доминату лишь на время удалось отсрочить глубокий кризис рабовладельческого строя, который с большой силой проявился в Римской империи в III веке. Изме- нение методов управления государством, усиление бюрократического и военного аппарата империи, повлекли за собой глубокие изменения во всех остальных сфе- рах социально-политической жизни. Отныне выступления рабов подавлялись без всякой пощады. Хотя империя пробовала приспособиться к возникающим зачаткам феодальных отношений, на самом деле вся ее политика имела следствием консер- вацию отживших рабовладельческих отношений. Все это привело к тому, что эко- номические противоречия были загнаны вглубь. Они обязательно должны были про- явиться с новой силой. Вследствие проведения политики домината более других ухудшилось положение рабов. Император Константин дважды повторил закон, который фактически восста-
новил право господина убивать своего раба. Этот закон гласил: если господин засечет раба до смерти, он может не бояться судебного преследования, так как он проявил лишь законное право исправлять плохих рабов. Отныне подстрекатель- ство раба к бегству каралось уже не штрафом, как III в., а розгами и пыткой. Рабов, которых поймали при попытке перейти к варварам, не возвращали, как раньше, своим господам, а ссылали на рудники. В некоторых случаях им отрезали ногу. Свободная женщина, которая вступила в связь с рабом, приговаривалась к костру, причем, если сам раб доносил на нее, его награждали свободой. Импера- тор Константин официально узаконил продажу в рабство детей бедняков их роди- телями, а также при нем был издан закон, который позволял вернуть в рабство вместе с его детьми дерзкого вольноотпущенника. Подобные жестокие законы, на- правленные против рабов, имели своей целью подавить малейшее сопротивление и в других слоях населения. В первую очередь среди колонов, количество которых, занятых в сельском хозяйстве, с каждым годом стало возрастать. Увеличился удельный вес и в сельскохозяйственном производстве, а в силу этого увеличи- лось и их значение. С сельском хозяйстве поздней империи колон стал уже го- раздо более характерной фигурой, чем раб в классическом понимании этого тер- мина. Об этом свидетельствует такой факт: любой нищий бродяга, происхождение которого не было установлено, по законам III в. считался беглым рабом, а по законам IV века — беглым колоном. Отныне пленные, захваченные во время воен- ных действий, становились не рабами, как раньше, а колонами. А поэтому не удивительно, что новое законодательство большое внимание уделяет именно коло- нам, а не рабам. Независимо от того, был колон первоначально посажен на землю рабом, пленником, неоплатным должником или наследственным арендатором, в IV в. он уже был обязан землевладельцу натуральной рентой и отработками на его земле. Но так как Римская империя в основе своей была рабовладельческим государст- вом, колонат не мог развиться в систему феодальных отношений. Это приводило к тому, что нормы рабовладельческого общества накладывали свой отпечаток на по- ложение колонов, фактически приближая их к рабу. Уже император Константин об- ложил значительным штрафом любого, кто укрывает чужого колона, а самого бег- лого колона предписал возвращать на его место жительства закованным в цепи. В дальнейшем этот закон неоднократно подтверждался, причем сфера действия его с каждым годом расширялась. Законы о прикреплении колонов к земле касались не только их, но и их потомства. Отныне сын не мог покинуть участок земли, пере- ходивший к нему от отца, а дочь не могла вступить в брак с колоном из чужого имения. Браки колона со свободными были запрещены. Колон не имел права пода- вать в суд на господина, поступать в армию без его разрешения, не имел права продать что-либо из своего инвентаря или урожая, так как закон не признавал за колоном имения любой личной собственности. В конце IV в. один из императо- ров писал: «Можно смотреть на колонов, обязанных годовыми работами и платежа- ми, почти как на рабов... они и сами принадлежат господам, и все их достояние принадлежит господам... и какое может быть у них право, если закон ничего не признает их собственностью». Таким образом, постепенно колоны превратились в неполноправное и прикрепленное к земле сословие. Закон в IV в. уже запрещал продавать как колонов, так и сельских рабов без земли, к которой они были приписаны по земельной описи — цензу. Поскольку землевладелец был обязан податями и повинностями в соответствии с количеством принадлежащей ему земли и приписанного к ней населения, прикрепление к земле колонов и сельских рабов было использовано государством в фискальных целях. Императоры вынуждены были один за другим издавать эдикты, которые были на- правлены против попыток обойти этот закон (фиктивная продажа, представление подставных колонов, покупка большого числа работников с малым количеством земли и т. д.). Отныне всякий, взявший к себе рабов, которые разбрелись из
заброшенного имения, обязан был вносить подати за ту землю, на которой они жили прежде. Положение других категорий населения также определялось потребностью госу- дарства в рабочей силе и его фискальными интересами. Замкнутые корпорации бы- ли превращены в былые ремесленные коллегии, отныне их члены и их потомки не могли покинуть свою коллегию, ни даже вступить в брак за ее пределами. Колле- гия в целом отвечала за наложенные на ее сочленов поставки и повинности. Не- которые коллегии были прикреплены к императорским мастерским, которые называ- лись фабриками. В них для армии, двора и чиновничества изготавливалось ору- жие, ткани, одежда и т. п. Все, кто работал на подобных фабриках, будь-то члены коллегии, либо другие лица, клеймились. Это делалось для того, чтобы пресечь их попытки к бегству. Работали они в мастерской, но чаще получали ра- боту на дом. Кроме того, ремесленники и торговцы, в отличие от земледельцев, которые вносили подати продуктами, были обложены денежным налогом. Он взимал- ся раз в четыре года и, как сообщают современники, год сбора налога являлся годом траура и стенаний. Но ремесленники были зато освобождены от муниципаль- ных повинностей. Остальная же часть городского населения буквально стонала от все возрастав- ших муниципальных повинностей, к которым добавлялись еще и общегосударствен- ные . По мнению тогдашних юристов, повинности делились на имущественные — ко- торые требовали затрат, и личные — которые требовали труда. К первым причис- лялся сбор налогов с сограждан, а также устройство зрелищ и раздач для город- ского плебса, доставка перевозочных средств и фуража для войск и чиновников. В личные повинности входили ремонт дорог, общественных зданий, водопроводов, надзор за перевозками натуральных поставок для города и государства, произ- водство ценза, вербовка рекрутов и т. д. Кроме этого, существовало много экс- траординарных повинностей. Они были связаны с военными экспедициями, государ- ственной почтой, посольствами к императорам и т. п. За уклонение от этих по- винностей или недостаток в сумме податей членов городских советов, которые отныне назывались куриалами, сажали в тюрьму и нещадно били. Впоследствии могли даже казнить. Отныне, начиная с IV в., включение в число куриалов стало рассматриваться как несчастье, равное ссылке на рудники. Куриалы пытались по- ступить на должность чиновников или в армию, бежали в крупные имения, где становились колонами, или, женившись на рабынях, даже рабами, но их искали и возвращали в родные города. Однако, это не спасало ситуацию, курии стали ка- тастрофически пустеть. В течение IV в. число куриалов уменьшилось в 10 раз и более. Несмотря даже на то, что в их ряды в середине IV в. стали автоматиче- ски зачисляться любые граждане, которые имели более 25 югеров арендованной земли. При создавшемся положении выгоду имела только небольшая группа самых богатых куриалов, которые пользуясь своими связями и, подкупая чиновников, умели переложить всю тяжесть повинностей на своих менее состоятельных коллег. А после скупали по дешевке их имущество и использовали их труд в качестве не- оплатных должников. Нажим государства на городских землевладельцев привел к тому, что рабы и колоны, подвергаясь еще более жестокой, чем прежде, эксплуа- тации, в свою очередь бежали к крупным собственникам. Они искали покровитель- ства, которое называлось патроницием, у сильных людей, чиновников, военных. Если такой человек становился патроном, то за соответствующее возмещение деньгами или натурой он защищал их от бывших господ. Все это привело к еще большему разложению средних хозяйств, увеличило концентрацию земли и рабочей силы в руках немногих собственников. Подобное положение куриалов повлияло на положение солдат и ветеранов, из которых раньше пополнялись ряды декурионов. Правда, император Константин и его преемники подтвердили и даже расширили привилегии ветеранов. Отныне они получали на пустующих землях имения, освобождались от большого числа повинно-
стей. Им отдавалось зерно, инвентарь, деньги или рабы из заброшенных имений. Подобные условия были бы весьма выгодными, когда имение с 10 — 20 рабами обеспечивало владельцу достаточный доход и почетное положение в городе. Но в тот период, когда рабовладельческое хозяйство приходило в упадок, ветераны могли извлечь мало выгод из подобных имений. Уже при императоре Константине редкий ветеран мог дать своему поступавшему в армию сыну двух коней или коня и раба, что обеспечило бы ему службу в более привилегированной части. А сын и преемник императора Константина — Констанций писал, что многие ветераны, бро- сив свои хозяйства, обратились к разбою. К тому же сыновья ветеранов, если они не шли в армию, зачислялись в курию и тогда все полученные их отцами при- вилегии аннулировались. Это привело к тому, что военная служба утратила свою былую привлекатель- ность . Участились случаи самоувечья рекрутов, а случаи дезертирства станови- лись распространенным явлением. Отныне добровольный набор в армию был в ос- новном заменен обязательной поставкой землевладельцами рекрутов из числа сво- их колонов. Землевладельцы часто старались отдать вербовщикам самых малосиль- ных и нетрудоспособных людей, а многие предпочитали вносить установленную за рекрута денежную сумму. Солдаты, которые набирались из числа презираемых ко- лонов, не могли теперь рассчитывать дослужиться до командных должностей и разница между командиром и солдатом, которая начинала стираться в III в., стала снова очень велика. Командиры присваивали солдатское жалование, распро- давали отпущенный на армию провиант и обмундирование, использовали солдат для личных услуг. Все это крайне отрицательно повлияло на боеспособность римской армии. Отныне императоры предпочитали нанимать солдат из германских и сарматских племен. В качестве командиров зачисляли племенных вождей, что привело к по- степенному увеличению их роли в жизни империи. Отныне племенные вожди приоб- ретали большое значение, так как становились высшими военачальниками, санов- никами и консулами. Целые племена селились на землях империи под условием службы в армии. Они получали название летов и федератов. Античные историки сообщают, что в конце III в. уже менее одной четверти армии составляли уро- женцы империи. Остальные же три четверти являлись представителями варварских племен. Создавшееся положение очень сильно пугало некоторых деятелей поздней империи, они указывали правительству, что опасно держать армию из соплеменни- ков римских врагов и римских рабов, т. е. варваров. Они пытались доказать, что рано или поздно варвары, занявшие высшие посты в государстве, найдут мощ- ную поддержку в рабах, которые ненавидят своих господ, и с помощью их смогут покорить империю. Люди эти призывали приложить все силы, чтобы возродить под- линно римскую армию из солдат, набранных на территории империи. Но советы эти оставались без последствий, так как в обстановке внутреннего напряжения в стране императоры больше доверяли чужеземным наемникам, чем своим согражда- нам. Кроме того, население, которое было бы пригодно к военной службе, с каж- дым годом становилось все меньше. Правда, императорским правительством делались несмелые попытки сохранить свободное крестьянство придунайских областей в качестве резерва для армии. Рядом указов было запрещено привлекать крестьян к экстраординарным повинно- стям, уводить за долги рабов-пахарей и быков, принуждать свободных крестьян работать на землях «сильных людей». В середине IV в. с этой целью был создан особый институт «городских дефенсоров» (защитников) для наблюдения за соблю- дением законов и правосудия. Дефенсорам городов дунайских провинций было предписано защищать крестьян, но это помогало очень мало. Налоги, повинности и долги с каждым годом все больше и больше разоряли крестьян. Даже узаконен- ный процент при займе продуктами равнялся трети долга, а фактически был еще выше. В придунайских областях до середины III в. также стало расти крупное
землевладение в связи с наделением землей местных жителей, которые сделали карьеру в армии и при дворе, богатые собственники всячески закабаляли свобод- ных крестьян, заставляли их отрабатывать долги в своих имениях. Здесь также сложился колонат, узаконенный императорами в конце IV в. Во всех областях им- перии крестьяне, которые еще сохраняли независимость, спасаясь от сборщиков налогов, целыми селами шли под патрониций крупных землевладельцев, хотя те за защиту отнимали у них землю и обращали их в колонов. В конце IV в. патрониций принял такие гигантские размеры, что императоры стали вести с ним жестокую борьбу. Отныне они налагали на патронов штраф в 25 — 40 фунтов золота за каждого принятого ими крестьянина. Несмотря на это, свободное население продолжало быстро исчезать. К крупным частным землевла- дельцам уходили не только крестьяне, но и рабы и колоны императорских сальту- сов, хотя императоры предоставляли им некоторые льготы. Например, они могли вступать в законный брак со свободными, которые при этом не теряли свободы; их могли судить только императорские управляющие — рационалы или судьи в при- сутствии рационала; они были освобождены от экстраординарных повинностей и налога на торговлю. Наряду с этим штраф за удержание беглого императорского колона равнялся одному фунту золота, что более чем вдвое превышало штраф за удержание колона частного. Тем не менее, бесконтрольное, жестокое управление рационалов, которые наживались на своих должностях, делало положение импера- торских колонов невероятно тяжелым. Вследствие этого они старались перейти под патрониций частных магнатов. Так получилось, что земельные магнаты были единственным сословием, которое процветало в годы правления дрмината. Отныне все крупные землевладельцы, выс- шие чиновники и высший состав армии входили в наследственное привилегирован- ное сословие сенаторов, причем принадлежность к нему предполагала, в отличие от времен ранней империи, обязательного участия в делах и заседаниях сената. В число сенаторов император Константин включил и богатейших куриалов, чем на- нес большой удар по платежеспособности курий. Сенаторы были свободны от вся- ких повинностей, от всяких связей с городами. Они вносили непосредственно в казну земельный налог, который определялся в зависимости от их состояния и составлял от 2 до 8 фунтов золота в год. В юбилеи императоров они были обяза- ны делать им богатые подарки, кроме этого, на них возлагались значительные затраты (до 4 тыс. фунтов серебра) на игры, постройки и другие мероприятия в связи с отбыванием ими претуры. Но, тем не менее, расходы эти были не столь уж велики, если учесть, что ежегодные доходы некоторых сенаторов исчислялись в несколько тысяч фунтов зо- лота. Принадлежащие им в различных провинциях земельные владения, нередко значительно превышающие территории, приписанные городам, были населены тыся- чами посаженных на землю рабов и колонов. Виллы были укреплены и окружены се- лами и хуторами рабов и колонов, из которых составлялись вооруженные отряды для борьбы с разбойниками и варварами. Все необходимое, вплоть до водопровод- ных труб производилось и обменивалось внутри имения, на внутренних, освобож- денных от налогов на торговые сделки рынках. Такое имение было замкнутым це- лым, недоступным для императорских чиновников. Даже провинциальные наместники боялись раздражать владельца, либо каким-то образом затронуть человека, чис- лившегося под его защитой. Члены крупных сенаторских родов обычно занимали высшие государственные должности, что обеспечивало полную безнаказанность как им самим, так и их близким. Подобная автономия сенаторских имений стояла, как только что было доказано на примере патрониция, в противоречии с император- ской властью. Процесс развития кризиса, общий для всей империи, имел свои особенности в отдельных областях государства. Различия между провинциями, которые несколько сгладились в период расцвета империи, когда широкое развитие получило муници-
пальная организация, отныне снова проявились со своей прежней силой. Особенно велики бы: и различия между западными и восточными провинциями, хотя каждая из этих частей империи была далеко не однородна. В части западных районов, где рабство было развито менее сильно, чем в дру- гих провинциях, большую роль продолжало играть свободное крестьянство (сумев- шие сохранить общинное устройство Британия, придунайские провинции, северо- восточные части Галлии, Нумидия, Мавретания). С наступлением кризиса рабовла- дельческого способа производства разложение общины стало приводить уже не к закреплению рабства, а к закабалению крестьян крупными землевладельцами. Фор- мирование элементов феодализма шло здесь прямым путем. Оно вызывало резкое ухудшение положения сельского населения, которое повсеместно поднималось на борьбу. Здесь быстрее стали развиваться не связанные с городами крупные име- ния, владельцы которых сами создали аппарат принуждения для подавления экс- плуатируемых и начинают все меньше нуждаться в ослабевшей империи. Отныне в ней видели лишь бесполезного претендента на часть прибавочного продукта, ко- торый создавался колонами и рабами. Постоянные восстания народа и оппозиция земельной знати римскому императорскому правительству, которая проявилась во все учащавшихся с середины IV в. мятежах, делали общую позицию империи весьма непрочной. Районы, где рабство достигло высокого развития — юго-восточные части Гал- лии, Испания, проконсульская Африка и сама Италия — значительно сильнее по- страдали от кризиса и приходили во все больший упадок. Города, которые все еще сохранялись на этих землях, отныне влачили жалкое существование. Курии быстро пустели. Императорское правительство пыталось найти опору в более со- стоятельных куриалах, давая им некоторые привилегии. Оно стремилось, во что бы то ни стало, сохранить города, которые служили его фискальным интересам. Но было бессильно восстановить их былое значение. Такие города Запада как Ме- диолан (Милан), Августа Треверов (Трир), Арелата (Арль) были обязаны своим процветанием лишь тому, что служили императорскими резиденциями или центрами торговли, удовлетворявшей потребность знати в импортных предметах роскоши. В этих областях значительная часть колонов состояла из посаженных на землю ра- бов . Все институты рабовладельческого общества и сама Империя сохраняли здесь глубокие корни, но вследствие прогрессирующей экономической деградации этих областей они не могли на долгое время обеспечить ей прочную базу. Еще более сложным было положение восточных провинций. Развитие некоторых областей, таких как, например, Ахайя и западные береговые районы Малой Азии, где господствовал античный рабовладельческий полис, и где рабство еще до рим- ского завоевания вытеснило все другие отношения, зашло в тупик. В ряде глу- бинных частей Малой Азии, Египта, Сирии, а также в большинстве районов Фракии и отчасти в Македонии, городская организация и рабство существенной роли ни- когда не играли, а поэтому колонатные отношения здесь развивались на основе разложения сельской общины и старых, переживших эллинизм, форм эксплуатации. Особое место занимали те из областей Малой Азии, Сирии, Египта, где высокое развитие рабства сочеталось со значительной ролью в производстве свободного населения (арендаторов земли и ремесленников). Города, земли которых возделы- вали колоны, оказались более устойчивыми. Причем огромную роль играл тот факт, что города восточных провинций были важнейшими центрами ремесла и тор- говли не только внутренней, но и внешней. Между тем, в то время как торговые связи населения западных городов с зарейнскими и задунайскими народами почти совершенно прервалась, торговые сношения восточных провинций с Персией, Ара- вией и другими соседними странами в первый период домината вновь оживились. Этому оживлению способствовали временное умиротворение на восточной границе и проведенная императором Константином денежная реформа, как уже знаем, более удачная, чем реформа его предшественников. Жизнь таких центров, как Антиохия,
Никея, Никомедия, Александрия, а также более мелких городов, была интенсивной и оказывала значительное влияние на весь строй провинций. Так античная куль- тура была, прежде всего, культурой городской, она не претерпела на Востоке такого упадка как на Западе, хотя развитие кризиса, нанесло ей и здесь суще- ственный удар и значительно модифицировало ее. Таким образом экономический и культурный центр империи стал перемещаться на Восток. В то же время социальные противоречия в восточных провинциях были намного сложнее. Здесь, наряду с борьбой между сельским населением и землевладельца- ми, чрезвычайно острыми были столкновения между различными социальными груп- пами в городах — между более и менее состоятельными куриалами, между город- скими землевладельцами и окрестными колонами, которые обрабатывали их земли и земли городов, между купцами, которые делали себе состояния на дороговизне товаров и городским плебсом, который требовал дешевого хлеба, а также вла- дельцами мастерских и обслуживавшими их ремесленниками и рабами. Кроме того, города противостояли земельным магнатам, которые стремились захватить город- ские земли и подчинить себе сидевших на них колонов. Таким образом, лавируя между этими группами, опираясь, то на одну, то на другую, императорское пра- вительство чувствовало себя здесь прочнее, чем на Западе, где его социальная база постепенно исчезала. В результате всех вышеперечисленных причин, как уже отмечалось, столица им- перии отныне была перенесена на Восток. Уже Диоклетиан жил в Никомедии. Импе- ратор же Константин в 330 г. превратил в столицу старый торговый город на бе- регу пролива Боспор — Византии, который получил название Константинополь. Го- род этот отличался выгодным географическим положением и естественными укреп- лениями, которые сделали его практически неприступным. Как уже говорилось, здесь с размахом велось строительство. Постепенно Константинополь, являясь императорской резиденцией, затмил собою старый Рим. Возвышение Константинополя было внешним выражением того факта, что империя уже не составляла единого целого. Различные пути развития кризиса в ее от- дельных областях, которые были обусловлены разницей в их экономическом и со- циальном строе, привели к фактическому расколу империи сначала на восточную и западную половины, а затем и на более мелкие части. Констанций и Юлиан Социально-экономические и политические реформы Диоклетиана и Константина на какое-то время вывели римскую империю из кризисного состояния, они укрепили римское средиземноморское государство, возродили на короткий срок былое поли- тическое могущество. Римское государство в IV в. продолжало сохранять высокий международный пре- стиж, была стабилизирована обстановка на римских границах. Варварские отряды, которые состояли из племенных объединений, образовавшихся на границах, пере- ходили на службу в империю в качестве наемников. Целые племена переселялись на границы империи и оседали в качестве колонов или федератов на пограничных землях. Они пополняли ряды налогоплательщиков. Происходило и экономическое возрождение. Укрепление авторитета центральной власти, создание огромного государственного аппарата, обеспечение внутренней безопасности наряду с удачно проведенной денежной реформой, не могло не соз- дать благоприятных условий для нового оживления внешней и внутренней торгов- ли. Возрождались римские города как торгово-ремесленные, культурно-админист- ративные центры. Императоры в IV в. рассматривали городскую верхушку как со- циальную опору, а поэтому провели ряд мероприятий в пользу муниципальной зна- ти и сословия куриалов.
Городская верхушка была представлена владельцами небольших рабовладельче- ских поместий в окрестностях города, собственниками ремесленных мастерских, оптовыми торговцами, которые были наиболее связаны с рабовладельческой систе- мой эксплуатации, с активной городской жизнью и торговлей. Трактат римского писателя Палладия, который написан в IV в. показывает, что в это время рабо- владельческие поместья еще существовали наряду с огромными латифундиями, об- рабатываемыми колонами и основанными на принципах натурального производства. Особенно, как уже отмечалось, оживилась городская жизнь восточной части импе- рии, которую кризис III в. затронул в гораздо меньшей степени, чем западную. Эфес, Антиохия, Александрия, Никомедия, Фессалоники, Никея, не говоря уже о быстро растущей новой столице Константинополе, были благоустроенными, много- людными и процветающими городами империи. На Западе империи возрождались Ме- диолан, Равенна, Лугдун, Карфаген и другие города. Вместе с тем анализ социально-экономических отношений IV в. показывает их двойственность и переходный характер. Рабовладельческий способ производства исчерпал последние возможности для развития хозяйства и культуры. Отныне шло вызревание новых отношений, которые возникали на основе разлагающихся рабо- владельческих структур. Важнейшими особенностями экономического положения империи в IV в. было су- ществование с одной стороны обширного государственного хозяйства и прежде всего императорского землевладения, широко представленного во всех областях империи, с другой - магнатского и церковного землевладения, которые были мало связаны с городами и представляли по своей внутренней организации другие со- циально-экономические организмы в отличие от рабовладельческих вилл. Подобный процесс исторического развития проявлялся в постоянном укреплении крупного землевладения, в увеличении хозяйственного, социального и политического веса римской землевладельческой знати за счет разлагающегося муниципального рабо- владельческого землевладения. К концу IV в. рабовладельческие формы хозяйст- ва, связанные с муниципальными слоями, так же, как и города античного мира, временно ожившие в IV в., стали деградировать и уступать место новым протофе- одальным отношениям. В этом противоборстве крупной магнатской собственности и муниципального землевладения играла немалую роль и императорская собствен- ность . Огромное императорское землевладение было одной из экономических опор римской абсолютной монархии — домината. Располагая огромными земельными ре- сурсами и обширным государственным хозяйством (включая налоговые поступле- ния) , императоры IV в. могли; проводить свою великодержавную политику, содер- жать разбухший бюрократический аппарат и армию, которая обеспечивала поддерж- ку , муниципальных собственников. Однако ослабление императорской власти в за- падной части империи привело в IV в. к постоянному сокращению государственно- го хозяйства, императорского землевладения в пользу крупного магнатского и церковного землевладения, в рамках которого активно развивались новые — про- тофеодальные — отношения. Движение агонистиков и религиозные распри на Востоке показали, что достиг- нутая напряжением всех сил видимая стабилизация империи при императорах Диок- летиане и Константине была крайне непрочной. Совершенно очевидно это выяви- лось при преемниках императора Константина. Рассматривая римское государство как свою вотчину, император Константин в завещании разделил империю между своими сыновьями: Константином, Константом и Констанцием (337 — 361 гг.) и между двумя племянниками. Последние сразу же после его смерти были перебиты вместе с другими родственниками Константина во время вспыхнувшего в Констан- тинополе военного мятежа, который был вызван происками Констанция. Он стре- мился избавиться от возможных соперников. Констант, который отнял у своего брата Константина придунайские области, 13 лет правил Западом и погиб в борь- бе с объявившим себя императором военачальником Магненцием. Констанцию уда-
лось разбить Магненция и снова воссоединить империю под своей властью. Таким образом, в 351 г. власть оказалась сосредоточенной в руках одного правителя — Констанция. Это был коварный и подозрительный человек, активный последователь Ария. Он жестоко преследовал так называемых ортодоксов (никейцев) — сторонни- ков решения Никейского собора. Религиозные споры отныне приобрели большое по- литическое значение и часто кончались настоящими побоищами, что еще больше накаляло политическую обстановку внутри страны. В годы правления императора Констанция опять усилился натиск варваров. Франки и аламаны, которые еще не умели брать города, захватывали сельские ме- стности Галлии и размещались здесь со своими семьями. Население, которое было истощено непомерными налогами и в значительной мере разбежалось по лесам и болотам, и даже солдаты, оборванные и голодные, почти не оказывали им сопро- тивления . На Дунае вновь начали наступать сарматы. Одно из сарматских племен, поко- ренное другим племенем, восстало против своих поработителей. Те просили помо- щи Констанция, который, будучи верен римскому принципу поддерживать господ против рабов, в помощи не отказал и был втянут в неудачную для него войну. В это время на Востоке началась война с Персией из-за Армении и Месопотамских областей. В этих сложных условиях, Констанций сделал цезарем Востока одного из своих уцелевших во время константинопольской резни двоюродных братьев — Галла, которого, однако, вскоре казнил. После этого он возвел в звание цезаря брата Галла — Юлиана и отправил его очищать Галлию от варваров. Юлиан Отступник. Многие считали, что подозрительный, ревностно относящийся к собственной власти Констанций послал молодого цезаря, последнего из рода Констанция Хло- ра, в Галлию в расчете на то, что он оттуда не вернется: так мало он дал ему войска и таким бдительным надзором стеснил его действия. В Галлии новый цезарь достиг неожиданно значительных успехов, он добился большой популярности среди солдат заботами об их нуждах и одержал ряд побед над франками и аламанами, из которых особенно знаменита победа при Аргентора- те (Страсбург), когда в плен был взят вождь франков Хнодомар. Юлиан трижды Констанций II.
переходил Рейн. В провинциях он, несмотря на ограниченность своей власти, старался улучшить положение мелких и средних землевладельцев, снизив и более равномерно распределив налоги, отстраивал разрушенные города. Все это, конеч- но, создавало ему популярность среди куриалов Востока. Кто-то из языческой партии Востока, встречавшийся с Юлианом в Афинах и Эфе- се, где он оканчивал свое образование, знал, что воспитанный в христианской вере Юлиан втайне придерживается неоплатонизма и поклоняется Солнцу. Это де- лало нового цезаря желанным кандидатом на императорский трон в глазах доволь- но значительной части населения восточной провинции. В правление императора Констанция язычники терпели гонения. Многие храмы были закрыты, их имущество отобрано в казну. Обширные земли храмов в Каппадокии и Коммагене были выделе- ны в особые округа и обогащали управлявших ими придворных. Конфискация собст- венности богатых городских храмов, которой распоряжались курии, еще более ос- лабила платежеспособность последних. Свою ненависть ко всей системе домината куриалы переносили на христианство и мечтали о возрождении прежних порядков и прежней религии. Они с надеждой смотрели на Юлиана. Между тем Констанций, который терпел поражение от персов, приказал отослать к нему часть войска. Солдаты, в большинстве местные уроженцы из провинциалов и варваров, отказались покидать родину и семьи, они подняли мятеж и провоз- гласили августом Юлиана. Западные провинции признали его без сопротивления. Готовясь к неизбежной войне с Констанцием, Юлиан рассылал письма по городским куриям, принимал делегации городов, обещая им помощь и удовлетворяя их прось- бы . Столкновение с Констанцием было предотвращено смертью последнего. Вслед- ствие этого Флавий Клавдий Юлиан (360 — 363 гг.) стал правителем всей импе- рии. Ситуация на Западе стабилизировалась. Взятые в плен германцы были поселены в качестве колонов на заброшенных землях Галлии и превратились в налогопла- тельщиков империи. Были оттеснены за Рейн франки и саксы, восстановлена обо- ронительная система рейнского лимеса. Стремясь упрочить свои тылы, Юлиан на- вел порядок в имперской администрации Галлии. Здесь был усилен контроль за чиновниками, отменены недоимки по налогам, снижен подоходный налог, (с 25 со- лидов до 7 с «головы»). Авторитет Юлиана среди галльской армии и населения был весьма высок. Ока- завшись повелителем римского государства, Юлиан прежде всего пытался укрепить общее положение империи. Он стал покровительствовать городам, муниципальным землевладельцам, сословию куриалов. Родам были возвращены отнятые у них зем- ли, расширены права городских курий, часть налогов шла на благоустройство го- родов . Юлиан стремился облегчить налоговое бремя, он резко сократил затраты на придворные нужды, приступил к сокращению дворцовой и некоторых других выс- ших звеньев имперской бюрократии. Однако центральным пунктом всей государст- венной деятельности Юлиана была его религиозная политика. В условиях ожесто- ченной борьбы внутри превратившегося в господствующую религию христианства, которая ослабляла церковную организацию, была сделана попытка возродить гиб- нущее язычество, с которым были связаны великое прошлое Рима, его блестящая культура и могущество. Юлиан отказался от христианства как от государственной религии, лишил клир всех привилегий и приказал восстановить языческие храмы и языческий культ. Стремясь привлечь на свою сторону бедноту, он организовал больницы и убежища для нищих, проводил большие раздачи и старался дать строй- ную организацию языческому жречеству. Рассчитывая, что внутренние распри ос- лабят христиан, он вернул из ссылки еретиков всех толков и устроил собор представителей всех учений и сект, наслаждаясь их взаимной грызней. Прямому преследованию христиане при Юлиане не подвергались, но он удалил их с высших должностей и запретил им преподавание в школах. Превосходно зная священное писание, он выступал с его опровержением. Покровительствуя язычеству, Юлиан
вместе с тем сделал попытку его некоторой реформации. Он стремился создать некое подобие христианской церкви в язычестве, пытаясь объединить жречество разных храмов в определенную организацию. Юлиан поощрял благотворительность храмов, рекомендовал устраивать при них дома призрения для неимущих. Он хотел придать традиционно формальному язычеству этический характер, рассматривал старых римских богов как средство морального обновления Рима. Юлиан прекрасно понимал, что внутренние распри ослабляют христианскую цер- ковь , однако попытки вернуться к прежней религиозной системе, сломить христи- анскую церковь Юлиану не удались. Выросшее из самых глубин социально- экономических и культурно-политических отношений, христианство отвечало исто- рическим потребностям своего времени, и его нельзя было искоренить нескольки- ми декретами. Политика Юлиана, названного впоследствии Отступником, вызывала недовольство различных слоев римского населения. А социальная база реформато- ра оказалась очень узкой, поэтому мероприятия Юлиана не встретили широкой поддержки, так как не только христиане, высшие чиновники и придворные, но и богатые куриалы были им недовольны. Среди богачей Антиохии вызвал негодование закон о максимальной цене за муку. Чтобы поддержать этот закон, Юлиан прика- зал за свой счет привезти дешевое зерно из Египта, но богатые купцы раскупили и спрятали его, что привело к голоду и волнениям плебса. Не удалось возродить и не имевший уже реальной базы языческий культ во всем его былом великолепии. Недолгое правление Юлиана закончилось его походом против Персии. Военные опе- рации сначала протекали довольно успешно, так как Юлиан в армии был очень по- пулярен за борьбу со злоупотреблениями командиров. Но, заведя свое войско да- леко в глубь пустынной вражеской территории, Юлиан погиб в бою. Преемник Юлиана Иовиан (363-364 гг.) вынужден был отдать персам пять облас- тей Месопотамии, чтобы получить возможность вернуться в империю с остатками войска, сильно пострадавшего от жары, голода и жажды. Христиане ликовали по случаю гибели Отступника. Неудача Юлиана показала, что сословие куриалов, язычество окончательно отжили свой век. Она показала также всю невозможность возрождения римской военной мощи, к чему стремился Юлиан. После его смерти стало очевидно, что империя уже не может обходиться без помощи варваров ни во внешних, ни в междоусобных войнах. Иовиан отменил все постановления Юлиана по религиозным вопросам, полностью восстановив господствующее положение христианства. Вскоре Иовиан умер. Разделение империи на западную и восточную Племенные союзы германцев, славян, сарматов, мавров все более крепли и рас- ширялись . В их среде росла социальная дифференциация, и все более укреплялась власть вождей. Некоторые из этих вождей, поступив на римскую службу, получали высокие чины и большие богатства, другие вели свои отряды на империю ради за- хвата новых земель для поселений. Рядовые варвары, которые селились в империи в качестве пленных летов и федератов, жестоко страдали от эксплуатации земле- владельцев, государства и собственных вождей, по дешевке продававших их рабо- торговцам, которые затем перепродавали их в провинции. Правительство, желая изолировать новых поселенцев, запрещало подданным империи вступать в браки, вести торговлю. Родственные связи варваров не признавались законом, поэтому понятно, что они охотно переходили на сторону своих соплеменников, которые вторгались в империю. В это время за Дунаем сложились сильные готские союзы, с которыми воевали сарматские и славянские племена. Среди готов, которые находились в тесных от- ношениях с империей в IV в. стало распространяться христианство в форме ари-
анства. Его проповедником был Ульфила, который стал первым епископом готов и перевел библию на готский язык. Постепенно среди готов выделились две ветви, разделенные Днестром, — остготы и вестготы. В 70-х г. тяжелое поражение готам было нанесено продвинувшимися до причерноморских степей гуннами. Покоренные гуннами остготы вошли в их племенной союз. Гунны выступили совместно с некоторыми сарматскими и славянскими племенами против вестготов. Они оттеснили вестготов к Дунаю. Тогда вестготы обратились к правительству империи с просьбой предоставить им убежище на их территории. Положение в империи было очень напряженным. Рано умершего Иовиана сменил выдвинутый высшими военными и гражданскими чинами Валентиниан (364-375 тт.), который снова разделил империю и назначил августом Востока своего брата Ва- лента (364-378 гг.). При правлении Юлиана незавершенные и затем отмененные реформы ввергли империю в крайнее расстройство. К тому же император Валент был ревностным арианином (его брат проявлял известную терпимость к религиоз- ным спорам) и начал преследование никейцев. Писатели IV в. отмечают, что в годы правления Валентиниана и Валента вымо- гательства и злоупотребления чиновников достигли высшего предела. Неисправных налогоплательщиков уже не бичевали, а казнили. Тюрьмы были переполнены куриа- лами, ремесленниками и крестьянами. Население и солдаты массами бежали, неко- торые пытались укрыться в больших городах, другие уходили в леса и пустыни. Многие переходили к варварам. Несмотря на повторные приказы без суда преда- вать смерти дезертиров и разбойников; колоны и рабы охотно скрывали их в име- ниях. В Сирии возникли целые поселения обратившихся в разбойников беглых кре- стьян, рабов и колонов, которые захватывали богатые имения и даже нападали на города. В Малой Азии снова восстали исавры, совершавшие набеги на соседние области. Города раздирались религиозными распрями между православными и ариа- нами. Выборы епископов давали повод к кровавым столкновениям между сторонни- ками различных кандидатов на эту должность, приносившую теперь огромные дохо- ды , власть и влияние. Так, при выборе константинопольского епископа Македония было убито более 3 тыс. человек. В западных провинциях все более четко обозначался угрожавший знати союз масс с внешними врагами империи. Современники вынуждены были признать, что народ ждал варваров как освободителей. В Британии восстание местного населе- ния совпало с вторжением живших на территории Каледонии пиктов, скоттов и германцев-саксов, которые были отважными мореплавателями и пиратами. В Галлии снова началось движение багаудов, их отряды соединялись с аламанами, бургун- дами, франками, захватывали земли богатых собственников и убивали их самих. Карательные экспедиции Валентиниана сжигали и истребляли все на своем пути, но были бессильны подавить это движение. В Африке движение местных крестьян, рабов и колонов, несмотря на временные поражения агонистиков, никогда не прекращались. При Валентиниане это движение возглавил мавр Стахаон, который призывал к восстанию всю провинцию. Его схва- тили и казнили, это всколыхнуло широкие слои местного населения. Восстание разрасталось, все новые мавретанские племена примыкали к нему. Восставшими руководил теперь Фирм - вождь одного из мавретанских племен. На его сторону перешла и часть римских солдат. Восставшие захватили и сожгли крупнейший го- род Мавретании Цезарею и овладели многими латифундиями. Но основной слабостью этого восстания было отсутствие единства. Главы пле- мен были крупнейшими землевладельцами и размах движения их напугал. Некоторые из них, такие как, например, брат Фирма, Гильдон, все время сохраняли вер- ность императорскому правительству. Сам Фирм то пытался договориться с по- сланным на подавление восстания магистром конницы Феодосией, то снова начинал военные действия. Феодосии, силы которого были невелики, предпринимал экспе- диции против отдельных племен и вел тайные переговоры с вождями других. После
нескольких кровопролитных сражений, Фирм вынужден был бежать под защиту одно- го из племенных вождей, но, узнав, что тот собирается выдать его Феодосию, повесился. Феодосии жестоко расправился с остатками повстанцев, но оконча- тельно все же движение подавить не сумел. То затухая, то снова разгораясь, оно тянулось до завоевания Африки вандалами в V в. Самым значительным из восстаний этого времени было восстание готов на Ду- нае . Придунайские провинции, где как раз тогда особенно быстро шло разорение, закрепощение крестьянства, находились в крайне тяжелом положении. По свиде- тельству Аммиана Марцеллина эти некогда цветущие области обнищали и запусте- ли , а жители их томились в тюрьмах, скрывались, кончали жизнь самоубийством. Страдали равно и исконное население и многочисленные переселенцы из числа карпов, сарматов и вестготов, количество которых непрерывно росло с середины III в. Вскоре после прихода к власти императора Валента против него поднял восста- ние племянник Юлиана Прокопий. Он долго скрывался после смерти Юлиана и, вос- пользовавшись отсутствием Валента в Константинополе, проник в столицу и объя- вил себя императором. Перебравшись затем во Фракию, он нашел здесь активную поддержку среди солдат и населения, к нему стекались рабы, колоны, переселен- цы из числа варваров. Задунайские готы прислали ему три тысячи солдат. Проко- пий провозгласил продолжение политики Юлиана, направленной на поддержку го- родских курий, на более строгий контроль за бюрократией и облегчение налого- вого бремени. Ему удалось захватить Константинополь, однако господствующие круги восточной половины империи в конечном итоге не поддержали политику Про- копия. Движение перекинулось на Малую Азию, где повстанцы взяли крупный город Кизик. Знатных приверженцев Валента Прокопий казнил. Возможно, сам того не желая, в глазах знати он превратился в разбойника и возмутителя черни. Лишь с большим трудом, воспользовавшись предательством нескольких военачальников Прокопия, Валенту удалось разгромить его движение. Карательные экспедиции, пытки, казни обрушились на его участников. В 366 г. сам Прокопий был казнен. Стремясь успокоить низшие слои населения и разрядить напряженную обстанов- ку, Валентиниан и Валент провели ряд мер. Они издали несколько эдиктов, кото- рые защищали «маленьких» людей от «сильных», учредили особую должность дефен- сора (защитника) плебса, боролись с коррупцией чиновников. Вместе с тем были ограничены права городских курий, в частности сбор налогов с колонов был пе- редан землевладельцам, а не городским властям. В области внешней политики в 60 — 70 гг. IV в. особую остроту приобрела проблема готов. Некоторые готские отряды, как мы уже говорили, принимали уча- стие в восстании Прокопия. Валент в 366-369 гг. вел с готами войну, которая закончилась победой империи и заключением выгодного для нее мира. Однако об- становка на Дунае резко обострилась в середине 370 г. Валент и Валентиниан начали постройку укреплений за Дунаем. Это привело к столкновению с квадами и сарматами, которые напали на Мезию. Во время войны с ними умер Валентиниан. Правителями западной половины империи стали его братья — Грациан, который еще раньше был его соправителем (367-383 гг.) и малолетний Валентиниан II (375-392 гг.). В этот напряженный момент на Дунай явились вестготы с просьбой принять их на римскую землю. Теснимая гуннами и аланами основная масса вестготов, которая жила к северу от Дуная, попросила у импера- тора Валента разрешение на поселение в границах империи, обещая взамен слу- жить римским интересам в качестве вспомогательных войск. Им дали такое разре- шение в 376 г. и вестготы поселились во Фракии. Однако притеснения римских чиновников, искусственно вызванные трудности с доставкой продовольствия (готы не занимались земледелием и были вынуждены покупать продовольствие у местных жителей) вызвало общее восстание против римской власти. Восстание было под- держано беглыми рабами, рабочими с рудников и беднейшим населением. Повстанцы
убивали или угоняли за Дунай знать, забирали и запахивали ее земли. Города, не оказавшие им сопротивления, они оставляли свободными, не облагая никакими налогами. Так как на сторону восставших переходили массы солдат, правительст- во не могло справиться с этим движением. Небольшие римские отряды, посланные против восставших, были разбиты. Готское восстание ширилось и приобретало грозный характер. Постепенно стихийные действия повстанцев, во главе которых встал готский вождь Фритигерн, превратились в планомерную войну против Рима. Опасность оказалась столь велика, что император Валент был вынужден снять не- сколько легионов с восточного фронта, прибыл из Антиохии в Константинополь и лично возглавил армию, выступившую против готов. На помощь Валенту двигалась из Италии армия западного соправителя Грациана. Около Адрианополя в кровопро- литной битве римская армия была полностью разбита, а сам Валент погиб (378 г1.), 40 тыс. римских солдат пали на поле боя. Гибель императора и его армии поставила восточную половину империи в очень тяжелое положение. Вестготы безнаказанно опустошали провинции Балканского по- луострова, движение их быстро крепло, все новые отряды готов, сарматов, сла- вян переходили Дунай и присоединялись к Фритигерну. На западе его отряды до- ходили до Альп, на востоке подошли к Константинополю, но саму столицу взять не смогли. Это было первое торжество объединенных сил варваров и угнетенных масс. Знать была в панике. Грациан вызвал из Испании Феодосия, сына победите- ля Фирма, назначив его августом Востока и поручил ему подавление государст- венного восстания (379 г.). Новый император принял энергичные меры по укреплению римской армии, он объ- явил большой рекрутский набор, в армию призывались все боеспособные мужчины, кроме рабов, слуг и поваров. Вместе с тем Феодосии вел политику заигрывания с готской знатью, соблазняя их заманчивой перспективой влиться в ряды господ- ствующего класса империи. Вскоре ему удалось собрать достаточно боеспособную армию, благодаря этому, а также щедрым обещаниям готской знати, подкупа и до- говоров с вождями отдельных племен, среди которых после смерти Фритигерна на- чались раздоры, ему удалось заключить с ними мирный договор (382 г.). Часть готов перешла на сторону Феодосия, который сумел польстить им роскошными приемами в константинопольском дворце и высокими чинами в войске. Готы были признаны федератами империи, они были размещены сначала в Мезии, Фракии, а затем в Иллирике. Они получили зерно, скот и земли, сохраняли племенную орга- низацию, племенных вождей, им выплачивалось жалование из имперской казны, они были освобождены от налогов, могли исповедовать свою религию (как мы уже го- ворили, готы были ариане) , Подчинялись не имперским чиновникам, а своим пле- менным вождям. Взамен они должны были выставлять вооруженные дружины по при- казу императора. Основные условия этого договора говорят о больших изменениях в имперской политике по отношению к варварам. Разрешение целому варварскому союзу жить по своим законам и со своей администрацией положило начало создания на террито- рии империи инородных образований — прообразов будущих варварских королевств. В правление императора Феодосия (379-395 гг.) было достигнуто последнее, по существу уже эфемерное, объединение империи. Он сам в значительной мере зави- сел от готских войск и их вождей. Правительство же Западной империи еще боль- ше зависело от своих варварских военачальников. Здесь вновь нарушилось поли- тическое равновесие. Это выявилось в появлении узурпаторов. Грациан был свергнут и убит узурпатором Магном Максимом (382-387 гг.), которого сменил брат Грациана Валентиниан II, разбивший с помощью Феодосия Максима. При нем фактическим правителем был командующий галльской армии франк Арбогаст, в кон- це концов заменивший Валентиниана императором Флавием Евгением (392-394 гг.). Евгений сделал попытку продолжить религиозную политику Юлиана и покровитель- ствовал язычеству, поэтому его, кроме войска варваров, поддержали остатки
языческой партии Рима, и на его знамени монограмму Христа заменило изображе- ние Геракла. Лишь благодаря крайнему напряжению сил гото-сарматской армии Феодосия, в которой, между прочим, находился готский вождь Аларих, впоследст- вии взявший Рим, и которой командовал вандал Стилихон, удалось разгромить франков Арбогаста. Последние три года своей жизни Феодосии был единоличным правителем всей империи. После его смерти в 395 г. восточная и западная импе- рия окончательно разделились. Феодосии I Великий. Сложное внутреннее и внешнее положение государства заставило императорское правительство Феодосия принять ряд мер по укреплению империи. Был объявлен строгий розыск беглых колонов и рабов, и они были возвращены землевладельцам, были увеличены льготы для тех землевладельцев, которые приступали к возделы- ванию пустующих земель. В интересах сенаторского сословия была учреждена должность защитника сенаторов, который следил за охраной привилегий этого со- словия . Являясь опытным политиком, Феодосии понимал, какую напряженность в государ- стве создают ожесточенные споры, в частности ариан и никейцев, столкновения монахов и различных еретиков. И Феодосии решил покончить с этим. Являясь пра- воверным католиком-никейцем, он в своем эдикте «о католической вере» (380 г.) объявил об обязательности католического вероисповедания. Арианство после это- го стало жестоко преследоваться. Арианство, бывшее религией готов и дунайских повстанцев, оказалось скомпрометированным в глазах знати. Ересь и язычество также были идеологическим оружием ее врагов и врагов императорского прави- тельства, поэтому Феодосии запретил все религии и вероучения, кроме никейско- го православия. Понимая, что церковь может быть сильным союзником, только имея сильный авторитет, он и сам оказывал ей всяческое уважение и покрови- тельство . Особенно беспощадным, было отношение к язычеству, которое усугубилось язы-
ческой политикой узурпатора Евгения. По приказу Феодосия языческие храмы раз- рушали, статуи богов разбивали, языческие обряды запрещались под страхом жес- токих наказаний. В 393 г. были проведены последние Олимпийские игры — символ античной языческой религии и культуры, а олимпийские храмы разрушены. Стре- мясь показать свое благочестие, Феодосии — абсолютный монарх, доминус римлян, подчинился церковному отлучению архиепископа Милана Амвросия, наложенному на него за беспричинное, избиение жителей города Фессалоники. Теперь церковь стала могущественнейшей и богатейшей организацией, десятки тысяч людей содержались на ее счет. Высшее духовенство жило в роскоши, удив- лявшей даже придворных сановников. Епископы Антиохии, Александрии, Константи- нополя, считавшиеся главами клира подчиненных им территорий, имели огромную власть и влияние. Особенно велики были притязания римских епископов, которые считали себя преемниками одного из наиболее близких, по преданию, учеников Христа — апостола Петра. Скандальная роскошь высшего духовенства вызывала протест многих рядовых христиан. Несмотря на все запрещения, возникали новые секты, проповедовавшие аскетическую, простую жизнь, общность имущества, простой труд. Росло количе- ство монахов и монастырей, но постепенно и монашеское движение теряло харак- тер протеста против существующего положения. Щедрые пожертвования обогащали монастыри и их настоятелей. Крайний аскетизм стал постепенно ослабевать, вме- сте с тем рядовые монахи были обязаны повиноваться настоятелю и трудиться на монастырских землях. В 395 г. Феодосии, который был прозван Великим, умер. Согласно завещанию империя была разделена между его сыновьями: Августом Запада стал одиннадцати- летний Гонорий, а Августом Востока — восемнадцатилетний Аркадий. Таким образом, в 395 г. произошло окончательное политическое разделение ра- бовладельческого государства на два государственных образования: Западную Римскую империю и Восточную Римскую империю (Византию) . Хотя во главе той и другой стояли родные братья и сыновья Феодосия, а в юридической теории сохра- нялась идея единой империи, управляемой лишь двумя императорами, фактически и политически это были два самостоятельных государства со своими столицами (Ра- венна и Константинополь), своими императорскими дворами, которые стояли перед императорскими правителями и, наконец, с равными социально-экономическими ба- зами. Процесс исторического развития на западе и в Византии стал приобретать разные формы и пошел по разным путям. В Восточной Римской империи процессы феодализации сохраняли черты большей преемственности старых общественных структур, проходили медленнее, совершались при сохранении сильной центральной власти императора в Константинополе. Иным оказался путь к феодальной общественно-экономической формации на запа- де . Его важнейшей особенностью является ослабление центральной власти римско- го императора, и ее уничтожение как политической надстройки рабовладельческо- го общества, которое сохраняло и консервировало рабовладельческие порядки. Другой его особенностью является постепенное формирование на территории импе- рии самостоятельных политических образований — варварских королевств, в рам- ках которых процесс развития феодальных отношений приобретает отличные от Ви- зантии формы, в частности форму синтеза новых отношений, которые формирова- лись в недрах разлагающихся рабовладельческих структур, и отношений, разви- вающихся среди завоевателей, варварских племен и племенных союзов. Постепенное ослабление центральной власти Западной Римской империи объясня- ется серьезными социально-экономическими изменениями, которые произошли в римском обществе IV — V веках. Кризис рабовладельческого способа производства стал особо острым, в этом же состоянии находилось и связанное с ним хозяйст- во . Приходили в упадок города, сокращалось товарное производство и торговля, постоянно усиливалась натурализация экономики, что привело к перемещению цен-
тра экономической жизни из городов в деревню — необъятные латифундии, которые превращались в центры не только сельского хозяйства, но ремесла и торговли. Все более стали укрепляться социальные позиции крупных земельных магнатов — собственников огромных земельных массивов с самым разнообразным населением. Они располагали большим запасом продовольствия и ремесленной продукции, имели особую охрану и укрепления, виллы. Слабые западно-римские императоры наделяли могущественных магнатов рядом привилегий: они освобождались от налогов, от обязательств по отношению к ближайшему городу, наделялись элементами полити- ческой власти над населением поместий. Как правило, магнаты принадлежали к высшему социальному слою империи — сенаторам. Они занимали важные посты в ар- мии , в провинциальной администрации, при императорском дворе. Помимо импера- торских благодеяний, они самовольно (в ряде случаев с согласия населения) распространяли свою власть (патрониций) на соседние независимые деревни, в которых проживали свободные землевладельцы. Постепенно укреплялось и церковное землевладение. Епископы теперь распола- гали огромными земельными участками, на них жили и трудились разные категории работников — колоны, рабы, зависимые и свободные земледельцы. В V веке на За- паде получило широкое распространение монашество. Повсюду организовывались монастыри, которые также владели обширными землями. Укреплению церковного и, в частности, монастырского землевладения способствовали и добровольные по- жертвования верующих крестьян, а также щедрые подарки императоров и более благоприятные условия существования, поскольку церковные земли были освобож- дены от налогов. Между светскими магнатами и церковными иерархами началось постепенное сближение. Часто члены одной и той же сенаторской семьи станови- лись высшими чиновниками и занимали епископские кафедры. Так, например, семья знатного галльского аристократа Сидория Аполлинария сконцентрировала в своих руках и светскую, и церковную власть. Нередко случалось, что представители знати начинали свою карьеру в качестве императорского чиновника, а затем при- нимали священнический сан и становились церковными деятелями, как, например, Амвросий Медиоланский. Особенно важным фактором, влияющим на экономическое положение в Западной империи в IV и V веках, стала налоговая политика государства. В целом резко возросли налоги и теперь превышали экономические возможности налогоплательщи- ков . Это постепенно погружало их в нищету, подрывало их хозяйства. Содержание роскошного императорского двора, разветвленного бюрократического центрального и провинциального аппарата, армии требовало огромных средств. В то же время общеэкономический упадок и сокращение материальных ресурсов хозяйств, а также натурализация империи, изъятие из-под налогового пресса церковных земель и многих магнатских латифундий, разорение обширных пространств варварскими на- бегами сокращали возможности налогоплательщиков. Тяжесть налогового бремени усугублялась хищениями и произволом бюрократического аппарата, а также непо- средственно сборщиков налогов. Произвол бюрократии и невыносимый фискальный гнет задевали даже интересы провинциальной знати, которая с местными церковными общинами, во главе с епи- скопами, всячески боролась за свои привилегии, а также требовала от слабеющей империи более энергичных мер по поддержанию безопасности границ, а также по- давлению социальных движений народных масс — колонов, рабов, зависимых и про- сто обнищавших людей. С каждым десятилетием в V веке имперское правительство все хуже и хуже могло выполнять эти важнейшие для государства задачи. Это оз- начало , что постепенно оно утрачивало свое право на существование. Провинци- альные землевладельцы и местная церковь, опираясь на огромные земельные вла- дения и обширные средства, постепенно брали в свои руки функции подавления восстаний, отражения варварских вторжений. Они игнорировали распоряжения им- ператоров, вступали в сепаратные контакты с предводителями пограничных вар-
варских племен. Произошло сужение социальной опоры Римской империи. Все это говорило о том, что началась ее медленная, но неуклонная агония. Важным фактором социально-политического развития в западно-римском рабовла- дельческом обществе V века, доказывающим его постепенную деградацию, стало усиливающееся расхождение интересов западной христианской церкви, которая объединилась вокруг Папы, и императорского правительства. Западная церковь, которая располагала разветвленной организацией, огромными богатствами и силь- ным моральным воздействием на жителей государства, приобрела исключительное политическое влияние. Западным римским императорам не удалось парализовать это влияние и поставить его под собственный контроль, как это сделали импера- торы Византии. Способствовало этому также и формальное разделение резиденций. Центром западной церкви стал город Рим — символ римской мощи и культуры, а центром императорского двора — Медиолан, а с 402 года — Равенна. С ростом по- литического влияния западной церкви стала возрастать и поддержка со стороны провинциальной знати, а также широко развитая благотворительность среди низ- ших классов, которая реализовалась за счет огромных запасов продовольствия и материальных ресурсов церкви. Все это резким контрастом выступало на фоне усиливающегося налогового пресса со стороны центрального правительства. По мере того как падал авторитет империи и ее бюрократического аппарата, все больше возрастало социально-экономическое и политическое влияние церковной организации. Равенна. Общая деградация Западной Римской империи ярко выразилась в ее военной мо- щи. Реформированная императорами Диоклетианом и Константином, римская армия к концу IV века обнаружила свою слабость и малую боеспособность. При сокращении материальных ресурсов и населения империи, а также массовом уклонении от во- енной службы возникли огромные трудности с комплектованием армии. Пограничные войска превратились в слабо дисциплинированные поселения военных колонистов, которые больше занимались своим хозяйством, чем воинской службой. Римская полевая армия также потеряла свои боевые качества, потому что она была составлена из насильно набранных рекрутов. Часто ими становились колоны, завербованные преступники и другие сомнительные элементы. Все чаще римские
воины становились орудием честолюбивых планов своих командиров или грабителя- ми своего собственного населения, а не средством защиты государства от внеш- него врага. Огромная римская армия, которая насчитывала порядка ста сорока тысяч погра- ничных и около ста двадцати пяти тысяч полевых войск, требовала колоссальных средств для содержания. С каждым десятилетием она все хуже и хуже выполняла свои прямые функции. Ослабление римской армии не было секретом для император- ского правительства, укрепление армии стало для них первостепенной задачей. Для укрепления военной организации западно-римские императоры пошли по пути, который был известен еще с IV века: заключение договоров с вождями варварских племен, но которым последние объявлялись союзниками (федератами империи) и получали от императоров места для поселения, продовольствие, снаряжение, а также регулярную плату. Таким образом, они превращались в наемные соединения римской армии. Однако каждый понимал, что это был наиболее опасный путь усиления военной мощи. Подобные варварские войска во главе со своими конунгами (королями) да- леко не всегда повиновались императорских приказам. Они проводили самостоя- тельную политику и нередко обращали оружие не столько против внешнего врага, сколько против мирного населения с целью грабежа. К тому же возможность кон- тактов с варварскими дружинами со стороны провинциальной знати усиливала на- ряду с другими причинами провинциальный сепаратизм и создавала условия для союза провинциальной знати и варварских предводителей. Все это, понятно, про- тиворечило интересам императорского двора. Одним из решающих факторов исторического развития римского общества и госу- дарства стали постоянные восстания и движения сельскохозяйственных работников и городского плебса. Внутри общества шло формирование новых слоев предводите- лей, что осложнялось наличием рабовладельческого государства, которое тормо- зило развитие более мягких форм зависимости, чем рабство. Все это привело к тому, что всеобщее закрепощение, установленное при доминате в IV веке, явля- лось системой, которая выливалась в различные формы социального протеста. По- ложение усугубилось невыносимым фискальным гнетом, а также произволом чинов- ников и армии, включая наемные варварские дружины. Все это происходило на фо- не общего оскудения, отсутствия внутренней безопасности и стабильности. Осо- бенностью массовых народных движений V века был их разнородный социальный со- став : в нем участвовали представители разных социальных групп — рабов, коло- нов , разоряющихся свободных земледельцев, ремесленников, торговцев, низших городских и даже некоторых средних слоев куриалов. Очень часто социальный протест переплетался с сепаратными настроениями и религиозными столкновения- ми. Не имея четкой программы действий, массовые движения V века объективно были направлены против рабовладельческого государства, против остатков отжив- ших рабовладельческих отношений, которые мешали движению римского общества вперед. Примером мощного и разнохарактерного по своему социальному составу народно- го движения является движение багаудов в Галлии, которое возникло еще в III веке. В V веке оно вспыхнуло с новой силой. Древнеримский автор Сальвиан пи- сал : «Что же иное породило движение багаудов как не наши непомерные взыска- ния, нечестность правителей, проскрипции и грабежи, творимые людьми, которые превратили взимание общественных повинностей в источник собственного дохода, а налоги — в свою добычу?» Движение багаудов было настолько мощным, что охва- тило все центральные области Галлии, особенно сильным и организованным оно было в округе Арморика (совр. Бретань). Во главе со своим предводителем Ти- баттоном багауды в 435-437 годах освободили от римских властей Арморику и ус- тановили здесь свое правление. После своего поражения в 437 году, полученного от имперских войск во главе с Аэцием, в состав которых входили гуннские отря-
ды, движение багаудов вновь вспыхнуло в 440-х годах и продолжалось почти це- лое десятилетие. Как уже отмечалось выше, в Африке социальный протест населения принимал форму религиозных движений. Уже в III веке африканские христианские общины проявили сепаратистские настроения, которые получили организационное оформле- ние в учении епископа Доната. Одним из крыльев донатизма стали циркумцеллионы и агностики (борцы за истинную веру), в движении которых преобладали явления социального протеста. Противник агностиков, причисленный позже церковью к ли- ку святых, Августин писал: «Какой господин не был вынужден бояться своего ра- ба, если он прибегал к их покровительству, кто осмеливался бы хотя бы угро- жать разорителю или виновнику, кто мог взыскать с разорителя винных складов, с должника, требующего помощи и защиты? Под страхом дубинок, пожаров, немед- ленной смерти уничтожались документы на худших рабов, чтобы они уходили в ка- честве свободных. Отнятые долговые расписки возвращались должникам. Всех, кто пренебрегал их грубыми словами, принуждали выполнять приказания еще более грубыми бичами... Некоторые отцы семейств, люди высокого происхождения и бла- городного воспитания, были принесены еле живыми после их избиений или, привя- занные к жернову, вращали его, подгоняемые бичами, как презренный скот.» Вплоть до конца 420-х годов агностики представляли серьезную опасность для местных рабовладельцев и римской власти в Африке. Отныне ереси — религиозные течения, которые не признают догматы ортодок- сальной церкви, — стали своеобразной формой социального протеста. Особенно получила распространение в V веке в Галлии ересь Пелагия — выходца из Брита- нии, который отвергал основной догмат христианской церкви о греховной природе людей, обремененных первородным грехом Адама. Пелагий и его сторонники на ос- нове этого отрицания отвергали рабство, угнетение и социальную несправедли- вость . Пелагианство, подчеркивая совершенную сущность человека, таким обра- зом, через религиозные представления оправдывало различные формы социального протеста. Но каковы бы ни были формы проявления массовых народных движений, все они расшатывали отживающие свой век общественные отношения и государство — Западную Римскую империю, — которое стояло за ними. Кардинальные изменения социально-экономической структуры, государственной организации происходили в условиях усиливающегося притока варварских племен к римским границам, их по- стоянных прорывов и грабежей приграничных и глубинных территорий. Племенные федерации франков, свевов, алеманнов, бургундов, вандалов, готов и других племен, которые жили вдоль римского пограничного лимеса, переживали процесс разложения родового строя, который был ускорен мощным влиянием римской циви- лизации. Происходило выделение слоев племенной знати процесс разложения родо- вого строя, который был ускорен мощным влиянием римской цивилизации. Происхо- дило выделение слоев племенной знати, которые объединяли вокруг себя воинст- венные дружины своих соплеменников, и для которых военное ремесло было един- ственным родом занятий. Все это приводило к тому, что росла воинственность приграничных варварских племен. Агрессивность их подогревалась ослаблением военной мощи империи и в то же время несметными богатствами, которыми облада- ли римские провинции. В конце IV века началось так называемое «великое переселение народов», ко- торое было вызвано движением огромной коалиции племен во главе с гуннами из прикаспийских степей в западном направлении. Во время этого «великого пересе- ления народов» конца IV — V веков в невиданных ранее масштабах произошли пе- ремещения многочисленных народов, племенных союзов и племен Восточной и Цен- тральной Европы. Они оказали огромное влияние на социально-экономические от- ношения и на политическое положение, как в Европе, так и во всем Средиземно- морье, на падение рабовладельческого римского общества, на падение всей ан- тичной цивилизации.
Таким образом, произошла фактически социальная революция, которая привела к разрушению рабовладельческого общества, основой и оплотом которого являлась Римская империя, произошла смена двух социально-экономических формаций. Падение Западной Римской империи Пути исторического развития Восточной и Западной империй, после того как они окончательно разделились в 395 году, существенно отличались друг от дру- га. Восточная империя, которая впоследствии стала называться империей Визан- тийской, превратилась в результате сложных процессов в феодальное государст- во, какое смогло просуществовать еще целую тысячу лет, вплоть до середины XV века (1453 год). Иначе сложилась историческая судьба Западной Римской империи. Крушение ра- бовладельческого строя в ее пределах протекало особенно бурно, это сопровож- далось кровавыми войнами, переворотами, народными восстаниями, окончательно подорвавшими былое могущество одного из крупнейших государств древнего мира. После того как императором стал малолетний Гонорий (395-423 гг.), во главе императорского правительства, в начале V века, стоял вандал по происхождению Стилихон. Ему пришлось решать две важнейшие задачи: во-первых, отражение вар- варских вторжений в саму Италию и, во-вторых, подавление сепаратистского дви- жения в Галлии. Лишь с огромным трудом удалось отразить нашествие вестготских дружин во главе с Аларихом в 401-402 годах и возобновить с ним договорные отношения. В 404—405 годах Италия подверглась вторжению из-за Восточных Альп войск гота Радагайса, который дошел до самой Флоренции, но был все же разгромлен недале- ко от этого города. Все эти вторжения показывали, что самая серьезная опас- ность угрожает центру государства — Италии и непосредственно столицам — исто- рической столице городу Риму и резиденции императора, которой отныне была сильно укрепленная, окруженная труднопроходимыми болотами Равенна. Для того чтобы защитить императорскую столицу, Стилихон перевел в Италию часть маневренных полевых войск из Британии и Галлии. Этим он ослабил оборону рейнских границ и всей Галлии. После того как части войск были отведены, это фактически означало, что империя оставляет западные провинции на произвол судьбы. Этим не преминули воспользоваться племенные коалиции аланов, вандалов и свевов, которые в 407 году прорвали рейнскую границу и, форсировав реку, ворвались в Галлию, опустошая все на своем пути. Пришлось провинциальной ари- стократии, которая состояла из галло-римской знати, руководить обороной своих провинций, не надеясь на помощь императорского правительства. Все это привело к тому, что стоявшие в Британии и в Галлии войска провозгласили императором Константина (407-411 гг.). С большим трудом ему удалось восстановить положе- ние на рейнской границе: он оттеснил вандалов и свевов в Испанию и смог ста- билизировать внутреннюю обстановку в Галлии, подавив восстание багаудов. Бездействие центрального правительства, которое было занято отражением но- вого набега войск Алариха, вторгшихся в Иллирию, способствовало укреплению позиций узурпатора Константина в Галлии. Неспокойно было и в самой император- ской столице. В 408 году был отстранен от власти и убит казавшийся всемогущим Стилихон. К власти пришла группировка, которая сразу же разорвала союзные от- ношения с Аларихом, его войска вновь двинулись в Италию. На этот раз Аларих выбрал целью своего похода вечный город Рим, который он осадил осенью 408 го- да. Заплатив огромный выкуп, жители Рима добились снятия осады и отхода войск вестготов. Аларих пытался договориться с императорским правительством в Ра- венне о приемлемом мире, но переговоры были вновь сорваны придворной группи- ровкой, и для того чтобы надавить на императорский двор, и ускорить принятие
выгодных для себя решений, Аларих повел свои войска на ослабевающий Рим опять. На пути следования к готам стали присоединяться беглые рабы. Город Рим был брошен на произвол судьбы императором, который укрылся в хорошо укреплен- ной Равенне. Не получивший никакой поддержки, Рим не смог сопротивляться вой- скам вестготов и 24 августа 410 года городские ворота Рима были открыты раба- ми. Вестготы ворвались в город и жестоко его разграбили. Аларих I. Падение Рима произвело огромное впечатление на современников. Рим продолжал существовать и после вторжения вестготов, однако его мировое значение было утрачено. «Вечный город» пустел, на римском форуме, где раньше решались судь- бы народов практически всего цивилизованного мира, теперь росла густая трава и паслись свиньи. Падение и жестокое разграбление Рима у всех культурных лю- дей Средиземноморья вызвало понимание обреченности римского государства вооб- ще . Теперь никто не сомневался в близости заката Западной Римской империи, ее культуры и общественного устройства. Под влиянием предчувствия катастрофы один из крупнейших деятелей христианской церкви начала V века епископ города Гиппона Регия Августин начал работу над своим знаменитым произведением «О граде божьем» (412-425 гг.), в котором он размышлял над причинами взлета и падения земных царств, в том числе и Римской империи. Августин развивал свою теорию божественного города, который должен прийти на смену земным царствам. Осенью 410 года императорское правительство в Равенне оказалось в очень тя- желом положении. Вестготы, которые разграбили Рим, и предводителем которых после неожиданной смерти тридцатичетырехлетнего Алариха в 410 году стал его племянник конунг Атаульф, фактически блокировали Италию. В Галлии правил узурпатор Константин, а в Испании хозяйничали прорвавшиеся туда племенные союзы аланов, вандалов и свевов. Начался постепенный процесс развала империи, остановить который было уже невозможно. В подобных условиях правительство в Равенне было вынуждено изменить сбою политику по отношению к варварам: римля- не пошли на новые уступки. Отныне отряды варваров не только нанимались на службу империи, как это практиковалось с IV века, императоры были вынуждены согласиться на создание полусамостоятельных варварских государств на террито- рии империи, которая сохраняла лишь видимость власти над ними. Так, в 418 го- ду, для того чтобы удалить вестготов из Италии и отстранить от власти узурпа- тора, вестготы во главе с королем Теодорихом получили для поселения Аквитанию
— юго-западную часть Галлии. Вестготы поселились здесь на постоянное жительство всем своим племенем, они пришли с женами и детьми. Воины их, а также знать, получали земельные наделы за счет конфискаций у местного населения. Вестготы тут же приступили к нала- живанию собственного хозяйства, используя действующие в их среде правовые нормы и обычаи. С местными жителями, римскими гражданами и землевладельцами, у которых продолжали действовать нормы римского права, тут были установлены определенные отношения. Вестготы рассматривались как завоеватели, хозяева всей территории, хоть и считались союзниками (федератами) императорского дво- ра. Таким образом, в 418 году возникло первое варварское королевство на тер- ритории Западной Римской империи. Но еще в 411 году императорское правительство признало в качестве федератов империи племенные союзы свевов, которые теперь прочно осели в северо-западной части Испании. Был признан и племенной союз вандалов, которые не смогли за- крепиться в Испании и воспользовались приглашением африканского наместника Бонифация, переправились в 429 году в Африку и образовали там свое вандаль- ское королевство во главе с королем Гензирихом. В отличие от вестготов, кото- рые поддерживали мирные отношения с местными жителями, вандалы в своем коро- левстве установили жестокий режим по отношению к местному римскому населению, в том числе и к землевладельцам, и к христианским иерархам. Они разрушали го- рода, подвергали их грабежам и конфискациям, превращали жителей в рабов. Ме- стная римская администрация делала слабые попытки принудить вандалов к покор- ности, но это не приводило ни к каким результатам. В 435 году империя была вынуждена была признать официально Вандальское королевство как союзника импе- рии, формально это королевство брало обязательство вносить ежегодную подать Равенне и защищать интересы императора, но на самом деле значительная часть африканских провинций для императора была потеряна. Из других варварских государственных формирований на территории империи можно назвать королевство бургундов, которое возникло в Сабаудии (юго- восточная Галлия) в 443 году, и королевство англосаксов в юго-восточной части Британии (451 год). Новые полусамостоятельные королевства подчинялись распоряжениям император- ского двора лишь в том случае, если это соответствовало и их интересам. На самом деле они проводили собственную внутреннюю и внешнюю политику, императо- ры были бессильны привести их к повиновению. В подобной сложной политической обстановке императорский двор всякими маневрами поддерживал видимость сущест- вование Западной Римской империи в 420-450-х годах. Варварские королевства и области лишь считались ее составными частями. Последнее относительное объеди- нение Западной Римской империи произошло в годы страшной опасности, которая угрожала ей со стороны гуннских племен. В 377 г. гунны захватили Паннонию и в конце IV — начале V веков не пред- ставляли серьезной опасности для Рима. Как мы знаем, наоборот, римляне охотно вербовали гуннские отряды для достижений своих военно-политических целей. Так Флавий Азций — один из известнейших римских политиков, пользовавшихся большим влиянием при дворе императора Валентиниана III (425-455 гг.), часто использо- вал наемные гуннские отряды против других племен — бургундов, вестготов, франков, багаудов и т. д. Однако в начале 440-х годов произошло резкое усиле- ние гуннов во главе с их предводителем Аттилой (433 —453 гг.). Гунны присоединили к своему союзу ряд племен и, пользуясь слабостью, как Западной Римской империи, так и Византии, которая в это время вела тяжелые войны с вандалами в Африке и с персами на Евфрате, начали опустошительные на- беги на области Балканского полуострова. С помощью откупа, а также успешных боевых действий византийцам удалось отразить нападение гуннов, и тогда в на- чале 450-х годов они вторглись на территорию Галлии, грабя и сжигая все на
своем пути. Полчища гуннов представляли смертельную опасность не только для галло-римлян, римских граждан и землевладельцев, но и для многочисленных вар- варских племен, которые жили в Галлии на территории империи и уже успели вку- сить блага римской цивилизации. Против гуннов была создана сильная коалиция, которая состояла из франков, аланов, армориканцев, бургундов, вестготов, сак- сов, а также военных поселенцев. Антигуннскую коалицию возглавил Флавий Аз- ций, который ранее охотно использовал их наемные отряды в интересах империи. Решающая битва между коалицией и гуннскими племенами произошла на Каталаун- ских полях в июне 451 года. Эта была одна из крупнейших и кровопролитнейших битв в истории человечества. Готский историк Иордан утверждает, что потери с обеих сторон составили огромную цифру в 165 тысяч человек, существуют сведе- ния, что количество убитых доходило до 300 тысяч человек. В результате битвы на Каталаунских полях гунны потерпели поражение. Их обширное и непрочное го- сударственное образование стало распадаться, а вскоре после смерти предводи- теля Аттилы (453 год) оно окончательно развалилось. Восковая фигура Аттилы из венгерского музея. На некоторое время гуннская опасность сплотила друг с другом разнородные силы вокруг империи, но сразу же после Каталаунской победы и после отражения гуннского вторжения процессы внутреннего разъединения империи усилились. Вар- варские королевства одно за другим переставали считаться с императорами в Ра- венне и начинали проводить самостоятельную политику. Вестготы предприняли завоевание большей части Испании. Они расширили свои владения за счет имперских областей Южной Галлии. В это же время вандалы за- хватили значительную часть африканских провинций и построили собственный флот, после этого они стали совершать опустошительные набеги на Сицилию, Сар- динию и Корсику. Пользуясь бессилием равеннского двора, вандалы напали на ис- торическую столицу империи — город Рим (455 год) , который оставался резиден- цией главы Западной Римской церкви — папы. Вандалы взяли и подвергли невидан- ному в истории 14-тидневному разгрому «вечный город». Они бессмысленно унич- тожили все, что не могли увезти с собой. С этого времени слово «вандализм» стало нарицательным. В Галлии все больше и больше укрепляло свое положение королевство бургун-
дов. Сюда усилился приток франков, которые прочно обосновались в ее северных областях. Местная знать Испании и Галлии считала, что ей выгодней установить отношения сотрудничества с варварский королями, которые являлись реальными хозяевами захваченных ими областей, чем поддерживать отношения с далеким и бессильным равеннским императором. Итогом развала Западной Римской империи стала грызня за призрачную импера- торскую власть, которая началась среди различных группировок придворных и ко- мандиров отдельных армий. Группировки одна за другой стали возводить на ра- веннский престол своих ставленников, с которыми уже никто не считался, и ко- торых быстро сбрасывали с престола. Исключение составлял лишь император Юлий Майориан (457 — 461 гг.). Он пы- тался найти среди всего хаоса и разрухи средства для внутренней и внешней консолидации империи. Майориан предложил несколько важных реформ, которые должны были упорядочить само налогообложение, а также укрепить городские ку- рии и среднегородское землевладение. Все это должно было оживить городскую жизнь и восстановить города, освободить от задолженностей жителей оставшихся римских провинций. Кроме этого, Майориану удалось стабилизировать сложную внутреннюю обстановку в Галлии и Испании, где он на какое-то время укрепил римское господство. Могло создаться впечатление, что могущество империи возрождается. Однако восстановление сильной Западной Римской империи было уже не выгодно ни пред- ставителям провинциальной знати, ни, тем более, варварским королям. Император Майориан был убит, а вместе с ним похоронили последнюю попытку восстановления империи. Отныне престол Западной Римской империи стал игрушкой в руках вождей варварских дружин. Марионеточные равеннские императоры быстро сменяли друг друга в зависимости от влияния той или иной придворной группировки. В 476 году командующий императорской гвардией, которая состояла из герман- ских наемников, Одоакр, сам по происхождению из германского племени скиров, низложил 16-ти летнего императора, который по иронии судьбы носил имя мифиче- ского основателя города Рима и римского государства, Ромула. За свое малолет- ство Ромул был прозван не августом, а августулом. Таким образом Одоакр унич- тожил сам институт западно-римской империи, а знаки императорского достоинст- ва отослал в Константинополь. Он образовал в Италии собственное королевство — государство Одоакра. Западная Римская империя перестала существовать, на ее развалинах стали возникать новые государства, новые политические образования, в рамках которых формировались феодальные общественно-экономические отноше- ния. И хотя падение власти западно-римского императора, который уже давно по- терял престиж и влияние, не воспринималось как крупное событие, во всемирной истории 476 год стал тем рубежом, когда прекратил существование древний мир — рабовладельческая социально-экономическая формация. В истории наступил новый период — средневековье. Профиль Одоакра на равеннской монете 477 года.
Таким образом всемирно-историческое значение падения Западной Римской импе- рии заключается не с самом факте ее гибели, а в том, что крушение Западной Римской империи ознаменовало собой гибель рабовладельческого строя и рабовла- дельческого способа производства вообще. Вслед за разложением рабовладельче- ских отношений на Востоке, которые рухнули ранее всего в Китае, пала главная цитадель рабовладения на Западе. Получил развитие новый, исторически более прогрессивный способ производства. Говоря о гибели рабовладельческого общества Западной Римской империи, сле- дует, прежде всего, иметь в виду глубокие внутренние причины, которые привели к этому. Рабовладельческий способ производства уже давно изжил себя, он ис- черпал возможности своего развития, что привело рабовладельческие отношения и рабовладельческое общество в тупик. Рабство стало помехой для дальнейшего развития производства. В римском обществе времен поздней империи наблюдались сложные противоречи- вые сочетания старых рабовладельческих отношений с элементами новых отношений — феодальных. Эти отношения и формы порой причудливо переплетались со стары- ми: они сосуществовали, ибо старые устои были еще достаточно стойкими и живу- чими, а зарождающиеся новые формы были окутаны густой сетью тех же старых от- ношений и пережитков. В те годы началось разложение рабовладельческой формы собственности. Как уже не раз говорилось выше, мелкое и среднее землевладение, связанное с горо- дами и сохранившее в наибольшей степени черты рабовладельческого хозяйства прежних времен, переживало в период поздней империи глубокий упадок. Вместе с тем происходил рост крупных поместий (сальтусов), которые уже не были связаны с городами. По мере своего развития эти поместья превращались в замкнутое це- лое и в экономическом, и в политическом отношении. Они становились фактически независимыми от центральной власти. Такие поместья уже существенно отличались от классической рабовладельческой латифундии и предвосхищали в своей структу- ре некоторые черты феодального поместья. Однако в условиях позднеримской им- перии эта новая форма собственности не могла получить беспрепятственного и полного развития, и поместья римских магнатов IV — V веков должны были стать лишь эмбрионом новой формы собственности. Кроме этого, нельзя недооценивать удельный вес мелкого и среднего землевла- дения в экономике поздней империи. Хозяйства мелких земельных собственников и куриалов не были полностью поглощены крупными поместьями. Ряд юридических (в первую очередь — кодекс Феодосия) и литературных (Сидоний Аполлинарий, Саль- виан) источников недвусмысленно подтверждает существование курий и связанных с ними форм земельной собственности вплоть до разрушения Западной Римской им- перии. Это обстоятельство приобретает тем большее значение, что упадок горо- дов нельзя представлять себе как явление одновременное и повсеместное, не го- воря уже о важной роли городов восточной части империи или Африки. Следует отметить, что города западных провинций в отдельных случаях продолжали сохра- нять значение местных экономических и политических центров, особенно в при- рейнских и междунайских областях. Серьезным препятствием для развития новой формы собственности было то об- стоятельство, что в позднеримском сальтусе эта новая форма была опутана гус- той сетью еще неизжитых рабовладельческих отношений. Использование труда ко- лонов и рабов, посаженных на землю, не приобрело еще характера феодальной эксплуатации — в этом заключается принципиальное отличие позднеримского саль- туса от феодального поместья. Несмотря на сохранение больших масс рабов и использование их труда как в крупном, так и в среднем землевладении, ведущей фигурой сельскохозяйственного производства поздней империи, бесспорно, стали колоны. Это особенно верно для последних двух столетий существования Западной Римской империи, когда проис-
ходила определенная нивелировка положений всех категорий зависимого населе- ния. Своеобразный характер этой нивелировки заключался в том, что она как бы объединяла два идущих друг другу навстречу процесса: наряду с общим ограниче- нием свободы, закрепощением различных категорий зависимого населения, про- изошло распространение на все эти категории, в том числе и на колонов, право- вого статуса, который нес в своей основе экономические отношения рабовладель- ческого общества. Значительная близость колона ко всей системе рабовладельческих отношений, промежуточный характер его положения между классическим рабом и средневековым крепостным крестьянином определяется, в частности, тем, что он, как и другие категории зависимого населения, не получил собственности на орудия производ- ства. Из античных источников хорошо известно, что в период ранней империи собственник земли давал колонам в пользование все орудия труда. В последние века существования империи права земельных собственников на инвентарь, кото- рым пользовались колоны, и вообще на все имущество колонов, были закреплены законодательно. Так, например, в законодательстве времен Аркадия и Гонория (конец IV века) указывается, что все имущество колона принадлежит его госпо- дину, в кодексе Феодосия говорится, что колон не имеет права отчуждать землю и вообще что-либо из своего имущества без согласия господина. В начале VI ве- ка кодекс Юстиниана законодательно подтвердил, что все имущество колона при- надлежит его господину. Таким образом, колон, хотя он и вел самостоятельное хозяйство, не пользовался никакой имущественной правоспособностью и не имел собственности на орудия производства. Это и было существенной чертой, которая отличала колона от феодального крестьянина. Отношения к орудиям производства и те формы распределения продуктов производства (оброки и повинности коло- нов) , которые господствовали в позднеримской империи, в значительной степени сближали колона и раба в смысле их малой заинтересованности в результатах собственного труда. Одно из наиболее характерных противоречий рабовладельче- ского способа производства, таким образом, сохранилось и при этой новой форме эксплуатации и в труде новой категории непосредственных производителей. Отсутствие права собственности колона на орудия производства было одновре- менно той особенностью, которая отличала позднеримский сальтус от феодального поместья. Наиболее характерной и определяющей чертой последнего следует счи- тать то, что в нем наряду с феодальной собственностью на землю существует единоличная собственность крестьянина на орудия производства и на свое част- ное хозяйство, основанное на личном труде. Имущественная неправоспособность колона, приближавшая его в этом смысле к рабу, исключала подобную возмож- ность . Так над всеми этими новыми формами более прогрессивного общественного строя (новая форма земельной собственности, новые формы зависимости) тяготели старые отношения рабовладельческого общества, которые тормозили и ограничива- ли развитие элементов феодального способа производства. Господствующая аристократия позднеримской империи также находилась в со- стоянии разложения. Выделялась верхушка земельных магнатов, которые были свя- заны с крупным землевладением — владельцы сальтусов. Определенное значение сохранила довольно узкая прослойка денежной и торговой знати. Положение ку- риалов-рабовладельцев в последние века существования Римской империи катаст- рофически ухудшилось, но все-таки курии, как это сказано, сохранялись, а, следовательно, куриалы представляли собой еще определенную социальную и поли- тическую силу. Господствующий класс римского общества и в период ранней империи, и даже в период республики никогда не представлял собой единого целого, однако новое заключалось в том, что позднеримские земельные магнаты владели своими огром- ными поместьями на иных основах, чем крупные землевладельцы эпохи республики или ранней империи — не на правах членов коллектива свободных рабовладельцев
и землевладельцев. В свое время принадлежность к подобному коллективу, как известно, было необходимым условием владения земельной собственностью. Позд- неримские земельные магнаты, наоборот, выделились из этих коллективов, отде- лились от городов, а в ряде случаев, и от центральной власти, и поэтому не- редко чувствовали себя в своих огромных поместьях самостоятельными правителя- ми и независимыми царями. Но перерождения этой правящей верхушки в класс фео- далов не произошло и не могло произойти, так как в основе их экономического и политического могущества лежала еще не феодальная форма собственности. Следует также подчеркнуть консервативный характер надстройки позднеримскохю общества и, в первую очередь, его политической надстройки. Превращение рим- ского государства в гигантскую машину для выкачивания налогов и поборов дос- таточно ярко свидетельствует о его тормозящей роли, о том, что оно было серь- езным препятствием для развития более прогрессивных отношений. Так, например, закрепляя юридически отсутствие у колона права собственности на орудия произ- водства, государство по мере своих сил препятствовало превращению их в произ- водителей типа средневековых крестьян. Императорская власть в Риме в IV — V веках пыталась лавировать между новыми земельными магнатами и старыми рабовладельцами-куриалами. Если, как нетрудно убедиться из вышеизложенного, правительство императора Константина открыто поддерживало крупных земельных магнатов, то в более позднее время, а именно при императоре Юлиане, наблюдается стремление возродить городские курии. В этом лавировании также проявлялась известная консервативность римского госу- дарства, оно теряло свою социальную опору. Возможно, оно продолжало быть не- обходимым куриалам, но они, постепенно все более и более ослабевая, сами не могли служить ему достаточно прочной опорой. Для земельных же магнатов, кото- рые все более отходили от центральной власти, государство с определенного мо- мента, а именно с середины IV века, стало помехой. Правда, в тех случаях, ко- гда речь шла о подавлении восстаний, крупные земельные магнаты оказывались заинтересованными в существовании государства и его помощи. Римское государ- ство даже в последние столетия своего существования в основе оставалось рабо- владельческим, ибо оно было продуктом развития именно рабовладельческих отно- шений, охранялось и поддерживалось чисто рабовладельческим правом (юридиче- ское закрепление отсутствия права собственности у колонов на орудия труда) и чисто рабовладельческой идеологии — воспитание у свободных граждан презрения к рабам. Однако и в области идеологии произошли существенные изменения, крупнейшим из них была победа христианства. Христианское учение, которое возникло в фор- ме социального протеста городских плебеев, превратилось затем в государствен- ную религию рабовладельческой империи, но это произошло уже в период разложе- ния рабовладельческих отношений, в период кризиса полисной идеологии — антич- ной философии, морали, права. Именно потому, что христианство было наиболее ярким выражением этого кризиса, впоследствии оказалось возможным приспособить его к нуждам того общественного строя, который пришел на смену рабовладельче- скому. В целом же элементы нового, те феодальные институты, которые возникли в зародыше в римском обществе, не имели перспектив свободного развития и тор- мозились стойкими, еще неизжитыми рабовладельческими отношениями. Подобное положение вполне закономерно и понятно, так как все эти институты формирова- лись в Римской империи в обстановке гибнущей цивилизации, в обстановке рабо- владельческого общества, которое находилось в состоянии глубокого кризиса. Единственным средством, которое могло бы обеспечить свободное развитие но- вым силам, была «коренная революция», способная окончательно похоронить рабо- владельческое общество с его еще достаточно мощной политической структурой. Однако этот переворот не мог быть произведен только внутренними силами рим- ского общества. Широкие народные движения III — V веков, какими были восста-
ния багаудов, движения агностиков, несомненно, расшатали Римскую империю, но оказались не в состоянии ее окончательно разрушить. Для этого потребовалось сочетание борьбы внутри общества с таким внешним фактором как вторжение варваров на территорию империи. В результате объеди- ненного воздействия этих исторических факторов наступила гибель Западной Рим- ской империи, гибель рабовладельческого строя. Письменные источники по изучению истории Римской империи Цитирование произведений древних авторов в больших количествах, сотни имен, дат и специфических терминов создают у человека непросвещенного впечатление огромного богатства дошедшей до нас древней литературы. На самом деле все да- леко не так... Литература древности дошла до нас в более чем неудовлетворительном состоя- нии . Количество сохранившихся древних рукописей ничтожно. Рукописей, которые старше XII столетия, насчитывается не более сотни. Остальные же оригиналы, которыми так часто оперируют историки, погибли, в основном, еще в древности и известны нам по отрывкам и переводам, цитируемым в сочинениях других авторов. Масштабы книгоиздания в древности поражают воображение. Тем более больно сознавать, сколько человечество утратило из-за войн, внутренних распрей и просто из-за неприятия взглядов и позиций противников. Несмотря на то, что основная масса населения Римской империи была неграмот- на, и отсутствовало книгопечатание, которое появилось лишь через тысячу лет после того, как империя прекратила свое существование, в древнем Римском го- сударстве существовало развитое книхюпроизводство. Каждый экземпляр книги, который представлял из себя рукопись в виде свитка, переписывался от руки. Это делало книгу необычайно дорогим товаром, доступным лишь избранным. Книга, помимо источника информации, была предметом роскоши. Правда, существовали об- ширные мастерские по изготовлению рукописей, такие, как, например, предпри- ятие по изданию рукописей, которое принадлежало другу Цицерона Аттику. Благо- даря им уже в древности существовали государственные и частные библиотеки, которые хранили в своих фондах громадное количество подобных рукописных свит- ков . Так, например, всемирно известная Александрийская библиотека, которая была основана еще в III в. до н. э. содержала около 700 000 экземпляров книг. Составленный ученым-библиотекарем Каллимахом каталог Александрийской библио- теки, который он написал в 250 г. до н. э., представлял собой огромный науч- ный труд в 120 томах. Но такие книжные коллекции хоть и имели исключительную роль в распростране- нии знаний, не могли заменить книгопечатания, а поэтому отсутствие массового книгопечатания наносило невосполнимый урон научным знаниям во времена войн и восстаний. Так основной фонд Александрийской библиотеки погиб во время страш- ного пожара еще в первом веке до н. э. Довершили дело войны III — IV столе- тий. В VII веке были уничтожены остатки библиотеки. Таким образом богатейшее хранилище человеческой мысли прекратило свое существование и было утрачено навсегда... Трудно даже вообразить масштабы подобной утраты. И все равно, несмотря на существование подобных собраний, книга — рукопис- ный свиток - оставалась огромной редкостью, доступной лишь немногим. Но и эти античные библиотеки уничтожались в последующие века ортодоксами христианской церкви, которые методично разрушали все языческое. Но традиция продолжала существовать, и переписка произведений древних авто- ров, хоть робко и тайно, но все же велась. Кроме того, вплоть до 529 года в Афинах продолжала существовать Платоновская академия, которую окончательно
закрыл лишь император Юстиниан. Но даже после того, как пал этот последний оплот язычества, не прекращались исследования греческой и римской литератур, правда, в основном в качестве школьных предметов. Но оставались отдельные лю- ди, которые продолжали ревностно хранить древние манускрипты и копировать их. В «Библиотеке» Фетия, написанной в XI веке, дается обзор 280 книг и многочис- ленные выдержки из них. Труды Евстафия, Свида и Константина Багрянородного доказывают, что древняя литература продолжала иметь собственных читателей и поклонников. Не прекращалось и научное изучение времен античности, о чем сви- детельствуют многочисленные схолии (примечания и комментарии) к трудам Гоме- ра, Гесиода, Вергилия, Лукиана, Платона, Аристотеля, Плавта, Аристофана, Се- неки и многих других. Благодаря подобным исследователям последующих веков мы сегодня в основном и имеем возможность судить о произведениях многочисленных античных авторов, подробно описывать события той далекой эпохи. Кроме этого, многие тексты дош- ли до нас благодаря той экономии, которую соблюдали средневековые монахи при использовании дорогостоящего пергамента. Переписывая Библию и теологические рукописи, они часто использовали старые «языческие» пергаментные рукописи, с которых тщательно соскабливали и смачивали первоначальный текст. Но к счастью эти пергаменты сохранили на себе следы древних рукописей. С помощью сложных химических реакций и химикатов удается восстановить первоначальный текст. Та- ким образом мы имеем возможность познакомиться с комедиями Плавта, «Инструк- цией» Гая, «Республикой» Цицерона. Но даже то, что сохранилось, дошло до нас в ужасном состоянии. От многотом- ных некогда трудов чаще всего остались лишь небольшие отрывки, которые к тому же в процессе многократной переписки подверглись на протяжении веков бесчис- ленным искажениям. Дело в том, что редакторской работе, имеющей хоть какую- нибудь научную ценность, древние рукописи подвергались весьма редко. Такие издания, как произведения Гомера, над которыми трудились целые поколения александрийских ученых-библиотекарей (Зенодот, Аристарх, Аристофан, Дидим и др.) были лишь исключением. Обычно каждый переписчик по небрежности либо не- вежеству неизбежно вносил в рукопись свои искажения. Иногда это делалось соз- нательно. Кроме этого, читатели часто делали пометки на полях рукописи, кото- рые последующий переписчик автоматически вносил в текст. Если же переписчик считал себя весьма грамотным человеком, он не стеснялся «исправлять» автора по своему усмотрению. Наиболее распространенным искажением древних текстов является интерполяция — вставка переписчика или редактора, которая делалась с целью приписать авто- ру по тем или иным соображениям то, чего он в действительности не писал. Гру- бые интерполяции обнаружить несложно, но там, где интерполятор сделал свое дело тонко и умело, выдержав стиль автора и избежав анахронизмов, интерполя- цию вскрыть крайне сложно. В подобных случаях все зависит от того ученого, который изучал данный текст. Так, например, когда Плиний Младший в письме к императору Траяну по поводу христиан сообщает, что вследствие бурного роста христианства совершенно прекратилось отправление официального римского куль- та, то ученый-теолог (богослов) не замечает в данном тексте интерполяции. Он свято верит в официальную церковную версию о том, что уже в I в. христианство было распространено во всей империи. Но историкам доподлинно известно, что в начале II века, когда Плиний написал свое письмо (следует отметить, что сам факт существования этого письма отрицается рядом историков), христианство не получило широкого распространения в империи, а поэтому не могло завоевать та- ких прочных позиций, чтобы подавить все местные культы. А поэтому даже если допустить подлинность письма Плиния, преувеличенное изображение христианства как грозной силы — позднейшая вставка христианского переписчика. Оригиналы древних текстов чаще всего сохранились в виде надписей, папиру-
сов, черепков и других памятников древности. В настоящее время обнаружено великое множество греческих, латинских, копт- ских, сирийских и иероглифических надписей на гробницах, статуях, алтаря, па- мятных досках, стенах храмов и дворцов, на триумфальных колоннах. Их так мно- го, что они с трудом поддаются систематизации. В 1828-1874 гг. был издан Свод греческих надписей, но он успел устареть до своего выхода в свет. С 1873 г. берлинская Академия наук стала издавать свой свод. Латинские надписи были собраны в свой свод, который непрерывно пополняется новыми находками. По своему содержанию подобные надписи охватывают самые различные стороны жизни жителей древних государств. Наиболее знаменитые — Fasti consulates, — списки консулов, которые были составлены по распоряжению императора Августа и были высечены на мраморных плитах во дворце императора; Monumentum Ancyranum — завещание Августа, которое предназначалось для его мавзолея; эдикт префекта Египта Тиберия Юлия Александра; указ императора Клавдия о придании прав рим- ского гражданства варварам (Lapis Lugdunensis); указ императора Диоклетиана о предельных ценах на товары; статут императорского имения — ad exemplum legis Mancianae; «Паросский мрамор»; на котором высечена греческая хроника от мифи- ческого Кекропса до 264 г. до н. э. Эти надписи представляют собой бесспорно подлинные памятники древнего сло- ва , хоть и не лишены дефектов. Дело в том, что каменщики, которые высекали надписи в камне, само собой были людьми малограмотными, а поэтому вносили множество искажений в сам текст. Так, недостаток места, либо трудность работы заставляли рабочих часто делать пропуски, что извращало смысл текста. Подоб- ное стремление к экономии заставляло рабочих заменять отдельные слава и целые фразы инициалами, которые далеко не всегда удается теперь расшифровать, не- смотря на то, что когда-то они были понятны, по-видимому, каждому. Кроме то- го, оказывает свое влияние разрушительное действие времени, из-за чего надпи- си невозможно прочитать ни при каких условиях. Поэтому воспроизводимые в пе- чати надписи очень часто прерываются многоточиями. Другим по значению источником для изучения времени античности служат папи- русы. Свое название они получили от названия болотного растения, которое рас- тет в Египте. Из сердцевины его стебля в древности изготавливали гладкие лис- ты, которые использовались вместо писчей бумаги. В условиях египетского кли- мата, следует отметить, они обладают необыкновенной устойчивостью. Благодаря этому до наших дней сохранились папирусы глубочайшей древности. Древнейший из известных сегодня папирусов датируется 2600 г. до н. э. Но предметом при- стального изучения папирусы сделались относительно недавно. Произошло это так. В 1778 году один антиквар купил впервые папирусный сви- ток у египетских крестьян, которые на его глазах сожгли еще примерно пятьде- сят таких же, чтобы насладиться ароматным дымом. Так папирусы попали в поле зрения ученых. С этого момента они стали предметом изучения специальной нау- ки. Отныне папирусы добываются путем специальных раскопок в древних городах Египта — Оксиринхе, Файюме, Сиене, Фивах и др. Они написаны на греческом, ла- тинском, коптском, еврейском, арамейском, персидском и эфиопском языках, ие- роглифические и демотические. Кроме литературных произведений, каким, например, является знаменитый папи- рус с единственным экземпляром «Афинской политики» Аристотеля, среди папиру- сов находятся документы о личной и общественной жизни населения античных го- сударств, об экономике, финансах, праве, суде, политике, технике, педагогике за период в несколько столетий. Но разбирать и читать папЬрусы нелегко. Тыся- челетиями они пребывали в земле, мусорных ямах, среди развалин, в могилах, отчего сильно пострадали. Кроме этого, неодолимые иногда трудности при рас- шифровке папирусных текстов представляет разнообразие каллиграфических почер-
ков, многочисленные сокращения, стенографические знаки, неизвестные диалект- ные слова, коверканье греческого и латинского языков разноплеменными жителями Египта. Кроме того, язык подобных текстов настолько отличается от современно- го ему разговорного греческого языка, на котором в основном составлены папи- русы времен империи, не говоря уже о классическом греческом языке, что вызва- ло необходимость издания специального словаря для чтения папирусов. Первона- чальный текст приходится восстанавливать путем догадок и домыслов. Близко к папирусам по характеру письма и по содержанию находятся черепки — остраки. В Греции и в империи они служили материалом для письма, а также в качестве бюллетеней для голосования во время проведения выборов, откуда пошел термин «остракизм» — голосование на черепках об изгнании того или иного поли- тического деятеля. Кроме этого, остраки являлись единым доступным писчим ма- териалом для бедноты: на них писали короткие заметки, расписки, счета и т. п. Их использовали и в государственных учреждениях в качестве квитанций об упла- те налогов. Наиболее замечательным свойством папирусов и остраков является то, что они содержат в своих текстах даты. Отсюда можно без труда восстановить систему летосчисления, которая применялась в различных государствах. На латинских текстах летосчисление ведется по римским консулам, годы прав- ления которых определяются, как правило, по другим источникам. На Востоке го- ды обозначались по царствованию императора, причем в Египте с 1-го дня месяца «тот» (thoth), следующего за воцарением нового императора, считается 2-й год его царствования, даже если это событие произошло всего за несколько дней до этого (до 1-го тота). Египетский календарь имел 12 месяцев по 30 дней, к которым в конце года прибавлялось 5 прибавочных дней (ерадотепаг). Таким образом, зная хронологию царствования римских императоров, а также египетский календарь, можно совер- шенно точно установить дату написания документа. В латинских текстах годы даются обычно по правлению консулов, которые пере- избирались ежегодно, поэтому они хорошо известны по другим источникам, в ча- стности по fasti consulates (консульские списки). В то же время римский юли- анский календарь хорошо известен. Он делился ца 12 месяцев: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, квинтиль (июль), секстиль (август), сентябрь, ок- тябрь , ноябрь, декабрь. Квинтиль и секстиль были впоследствии переименованы в честь Гая Юлия Цезаря и Октавиана Августа. Но иногда августом называли не только 8-й, а по римскому исчислению 6-й месяц, но и любой другой, если на него приходился день рождения царствующего императора. Первый день каждого месяца назывался календами, 5-й — нонами, 13-й — идами. Счет дней велся при- менительно к этим трем числам — дни отсчитывались по отношению к будущему ос- новному числу. Как мы уже упоминали выше, в отличие от юлианского календаря в египетском календаре все месяцы имели по 30 дней, а в конце года прибавлялось пять дней. Год начинался с первого числа месяца thoth. В Риме годы считали от мифической даты основания Рима (753 г. до н. э.). В Египте годы считали со дня воцарения фараона или (впоследствии) римского им- ператора, причем ближайшее 1-е число месяца тот считалось началом 2-го года. Наряду с этим применялось понятие финансового года, который не совпадал с ка- лендарным — hai pro-sodoi. Кроме этого, на Востоке и в Египте в частности применялись еще понятия эры: Эра Диоклетиана — 284 н. э. Эра Селевкидов — 312 до н. э. Македонская — 146 до н. э. Антиохийская — 49/48 до н. э. Набонассара — 747 (21/11) до н. э.
Олимпиад — 776 до н. э. Кроме вышеперечисленных источников, данными для изучения истории Римской империи служат монеты. Но изучение монетной системы империи сталкивается с большими трудностями. Во-первых, в разных частях империи были в обращении разные монеты. Во-вторых, реальная стоимость денег подвергалась постоянным резким колебаниям. Устойчивая валюта отсутствовала, особенно в годы, когда происходила фальсификация монет фиском. В-третьих, монеты обозначались по ве- су, и стоимость их зависела от того, из какого материала они были сделаны, и от того, каково соотношение стоимости различных металлов, что тоже постоянно изменялось. Так, например, статер равнялся по весу 2 драхмам, но золотой ста- тер был равен фактически 20, 24, 25 и более серебряным драхмам. Сестерций со- ответствовал 2,5 ассам, но с 43 г. до н. э. он стал равняться 4 ассам. В то же время 4 сестерция равнялись 1 динарию. На Востоке основной денежной единицей была драхма. Она делилась на 6 обо- лов , обол делился на 8 chalkoi. Но так как обол являлся медной монетой, то при переводе его к серебряной драхме часто считали по 7 — 7 1/4 и т. д. обо- лов в драхме. 100 драхм составляли 1 мину, 60 мин — 1 талант. Мерами площадей в Римской империи служили югер, который равнялся 0,252 гек- тара, а в Египте арура, равная 0,2756 гектара. Мерой зерна на Востоке служила артаба, которая являлась единицей неустойчивой и колебалась между 24 и 40 литрами. Все эти данные, которые мы перечислили выше, необходимы для историков, ко- торые занимаются изучением истории Римской империи, а также для всех, кто ин- тересуется первоисточниками античной литературы. Кроме этого, для понимания земельных отношений, которые часто упоминаются в античных текстах, необходимо знать следующее. В эпоху империи в Египте суще- ствовали следующие категории земель: 1. Бывшая царская земля (ge basilike), которая впоследствии слилась с госу- дарственной землей. 2. Государственная земля (ge demosia, ager publicus). 3. Частная земля — ge idiotike, которая приобреталась путем покупки и насле- дования или раздавалась солдатам. 4. Ousiai (saltus) — императорские земли, которые приобретались путем конфи- скаций . Сальтусы принадлежали лично императору либо членам его семьи. Для управле- ния этими землями существовал особый департамент — ousiakos logos (ratio usiaca). Все категории земель, кроме третьей, в эпоху императоров обрабатывались преимущественно мелкими арендаторами, которые, как правило, были с самого на- чала должниками за землю, а поэтому привязаны к земле. Впоследствии они обра- зовали сословие колонов, которое явилось прообразом средневековых крепостных крестьян. В некоторых текстах говорится, о том, что часто брать землю в арен- ду заставляли насильно, в порядке повинности, крестьян перебрасывали по мере надобности на работу в другие деревни, где не хватало рабочих рук. Жители империи облагались самыми всевозможными налогами. Но кроме подушно- го, земельного, подоходного и многочисленных косвенных налогов, существовала своеобразная обязательная служба — литургия. В Древней Греции давно существо- вала подобная система обязательной службы, которая была связана с определен- ными расходами: триерарх должен был за свой счет снарядить судно, хорег — ор- ганизовать спектакли и т. д. В эпоху Римской империи литургии давали бесплат- ных и отвечающих своим имуществом чиновников для огромного бюрократического аппарата, в первую очередь финансового. Подобные литургии были чрезвычайно тяжелым бременем для населения.
Критика христианства античными авторами. Древнехристианская литература В первые годы возникновения новой религии, каковой явилось христианство, образованные жители крупных культурных центров не обращали на них внимания. Полемика с христианами велась в основном в иудейской среде. Здесь рассматри- вали учение Христа как ересь, а поэтому всячески препятствовали его пропове- дям в синагогах. Возможно, что именно эти споры между правоверными иудеями и христианами привлекли к последним пристальное внимание жителей городов в вос- точных провинциях империи. Основная масса населения видела в христианах чужа- ков, враждебных основным устоям общества, греко-римскому образу мышления и образу жизни. В «Деяниях апостолов» рассказывается о том, что в Македонском городе Филиппы люди привели Павла вместе с его спутником силой к властям и сказали: «Сии люди, будучи иудеями, возмущают наш город и проповедуют обычаи, которые нам, римлянам, не следует ни принимать, ни исполнять.» (16:20 — 21). Как видим, в восприятии римлян христианство было зловредным суеверием, так как они не поклонялись статуям императоров, статуям богов-покровителей горо- да , не приносили жертв. Образованная часть населения империи поначалу просто не принимала христиан- ства всерьез. В «Деяниях апостолов» описывается случай, как члены Ареопага (совета, древнейшего судебного органа Афин) в Афинах насмехались над словами Павла о воскресении из мертвых (17:32). Тацит, скорее всего, резко отрица- тельно относился к христианам, так как верил в слухи об их страшных тайных обрядах. Плиний Младший, который сам, будучи наместником Вифинии, проводил дознание о христианах, отмечал, что не обнаружил ничего, кроме «безмерно уродливого суеверия», о сути которого он даже не стал сообщать императору. Но постепенно о христианах стали писать все больше, хотя еще во II веке для критиков оно было лишь одним из многих ложных учений, которые античные авторы не могли принять. Христианство отнюдь не занимало центрального места в их внимании. Так Лукиан гораздо злее насмехался над древнегреческими богами и лжепророками и прорицателями, к христианам же он проявлял некоторое снисхож- дение, что видно из его произведения «О кончине Перегрина». С его точки зре- ния христиане просто невежественны и наивны. Да и само христианское учение Лукиана не интересовало. Он говорил о христианах как последователях распятого мудреца, который внушил им, что они братья. Но неприязнь к новому религиозному течению не ослабевала. О христианах про- должали распространяться всевозможные слухи. Они становились тем злобнее, чем больше сторонников находило себе христианство. С каждым годом люди эти стано- вились все заметнее: они не признавали древних богов, избегали занятия из- бранных должностей, не участвовали в общественных празднествах. Бытовавшее представление о христианах мы встречаем в романе Апулея «Мета- морфозы» . Так автор написал об одном из персонажей: «Презирая и попирая свя- щенные законы небожителей, исполняя вместо этого пустые и нелепые обряды ка- кой-то ложной и святотатственной религии и утверждая, что она чтит единого бога, всех людей и несчастного мужа своего вводила она в обман, сама с утра предаваясь пьянству и постоянным блудом оскверняя свое тело». Так в произве- дении Апулея нашли отражение слухи о таинстве причащения вином и хлебом, что давало основание обвинять христиан в пьянстве. Подобные мотивы прослеживаются в трактате «Октавий» Мунция Феликса, где со- браны воедино все обвинения языческой толпы против христиан, в которых выска- зывается ненависть к новому учению. Мунций Феликс — сам сторонник и защитник христианства, вложил все эти слова в уста Цецилия возможно для того, чтобы
нагляднее показать их абсурдность. Тут есть все — и обвинение в пьянстве, и в разврате, и в ритуальных убийствах детей, а также в почитании головы осла. Это последнее было весьма распространенным обвинением. О нем написал в своей «Апологии» Тертуллиан, ослов часто рисовали на карикатурах, направленных про- тив христиан. То же можно прочитать в «Истории» Тацита: «В своих святилищах они поклоняются изображению животного, которое вывело их из пустыни». Отношение к ослу было различным у разных религий: в одних он почитался как животное нечистое, в других — как священное. В библейском пророчестве Захарии о грядущем царе сказано, что он явится верхом на ослице и на молодом осле. Согласно Евангелию от Луки, Иисус действительно въехал в Иерусалим верхом на молодом осле (19:35). Возможно благодаря этим преданиям возникли слухи о по- клонении ослу. Враждебная христианству молва подхватила эти слухи, так как для римлян осел был символом низости и глупости. Недаром легкомысленный и развращенный Луций в «Метаморфозах» Апулея был превращен именно в осла. Не стоит думать, что сами христиане лишь безропотно выслушивали обвинения в свой адрес. Они сами активно выступали в своих произведениях в защиту собст- венной веры, пытались опровергнуть слухи, разъяснить основные принципы своей религии. Одним из первых подобных авторов был Квинт Септимий Флоренс Тертул- лиан. Он был сыном римского центуриона, принял христианство и стал пресвите- ром в Карфагене. Тертуллиан был одним из крупнейших христианских апологетов. Кроме этого, он написал большое число богословских трактатов, в которых давал разъяснения по самым различным вопросам христианской догматики, культа и нравственности. Его литературная деятельность относится к концу II — началу III веков. Его фанатизм сформулирован самим Тертуллианом: «Распят сын божий — не стыдно, ибо это постыдно. И умер сын божий — это вполне достоверно, ибо нелепо. А погребенный, он воскрес — это верно, ибо невозможно.» Приведем еще несколько цитат из Тертуллиана, из которых становится ясным его мировоззрение, а равно и мировоззрение древних христиан: «Язычники, хоть они и чужды духовных познаний, сами приписывают идолам сво- им действующую в этом отношении силу, хотя и ошибаются, употребляя воды, ли- шенные всякой силы. У них в обычае посвящать некоторые таинства посредством омовения — в таинства какой-нибудь Исиды и Митры... Действительно, в аполло- новых и элевсинских играх они погружаются в воду и заявляют, что делают это для возрождения и чтобы не получить наказания за прегрешения.». «Вот правило или символ нашей веры. Мы исповедуем его всенародно. Мы веру- ем, что существует единый бог, творец мира, извлекший его из ничего словом своим, рожденным прежде всех веков. Мы веруем, что слово сие есть сын божий, многократно являвшийся патриархам под именем бога, одушевлявший пророков, спустившийся по наитию бога духа святого в утробу девы Марии, воплотившийся и рожденный ею; что слово это — господь наш Иисус Христос, проповедовавший но- вый закон и новое обетование царства небесного. Мы веруем, что Иисус Христос совершил много чудес, был распят, на третий день по своей смерти воскрес и вознесся на небо, где сел одесную отца своего. Что он вместо себя послал духа святого, чтобы просвещать свою церковь и руководить ею. Что, в конце концов, он придет с великой славой даровать своим святым жизнь вечную и неизреченное блаженства и осудить злых людей на огонь вечный, воскресив тела как наши, так и всех других людей.» «... более многочисленные мавры, маркоманы, парфяне или другие какие народы заключены в одном месте, а не во всем мире. Мы существуем, так сказать, со вчерашнего дня, а уже наполняем все: ваши города, острова, замки, пригороды, советы, лагеря, трибы, декурии, двор, сенат, форум — вам предоставляем одни ваши храмы». «Я хочу теперь сказать, чем, собственно, занимается секта христиан... Со- единяясь узами одной и той же веры, одной и той же нравственности, мы состав-
ляем как бы одно тело. Мы собираемся, чтобы молиться богу всенародно, угождая ему, молимся об императорах, об их министрах, обо всех властях, о мире, о благосостоянии всего мира, об отдалении конечного часа. Мы собираемся, чтобы читать священное писание, из которого почерпаем необходимые нам сведения и наставления сообразно с обстоятельствами... Тут-то происходят увещания и ис- правления , произносятся приговоры божьи. Будучи уверены, что пребываем всегда в присутствии бога, мы совершаем как бы суд божественный, и горе тому будет даже на последнем страшном суде, кто заслужит отлучения от общих молитв, от наших собраний, от всякого священного общения с нами. Председательствуют старейшины (пресвитеры), достигающие этого сана не путем купли, но благодаря испытанным своим достоинствам. Дело божье ценой золота не продается. Если же есть у нас сокровища, то приобретаем мы их не путем торговли верой. Каждый ежемесячно или в другое время, какое пожела- ет, вносит известную умеренную сумму, сколько может и сколько хочет; сбор этот зависит всецело от доброй воли (жертвователей). Эта касса благочестия тратится не на пиршества или распутство, а употребляется на пропитание и по- гребение нищих, на поддержание неимущих сирот, на содержание служителей, из- нуренных старостью, на облегчение участи несчастных, потерпевших кораблекру- шение. Если окажутся христиане, сосланные на рудники, заключенные в темницы, высланные на острова за исповедуемую ими веру то они получат от нас вспомоще- ствование .» Но споры вокруг христианства еще долго не утихали. В конце II века развер- нутую критику нового учения дал философ Цельс. Он задался целью образумить заблуждающихся христиан, показав им абсурдность их учения. Критика Цельса оказалась настолько серьезной, что отец церкви Ориген в своем апологетическом труде «Против Цельса» перефразировал и процитировал практически всю книгу не- известного автора, тем самым сохранив ее для потомков. Цельс в своей книге использовал уже достаточно разработанную критику хри- стианства иудеями, которые стремились доказать, что Иисус не мог быть сыном божьим, а также Мессией, о котором так много предсказывали иудейские пророки. Существовал антиевангельский (иудейский) вариант биографии Иисуса, который основывался на перетолковании христианских рассказов. Таким образом, всем ос- новным этапам биографии делалась попытка дать логическое объяснение. Напри- мер, непорочное зачатие трактовалось как прелюбодеяние, пребывание в Египте после бегства от преследований царя Ирода толковалось как приобщение к магии и колдовству, с помощью которого впоследствии Иисус воскрешал из мертвых и совершал другие чудеса. К собственным аргументам Цельса можно отнести попытку сведения христианских догматов к абсурду, а также установление связи важнейших этических положений христиан с учениями древних философов, в первую очередь, Платона. Цельс дока- зывал , что сами христиане плохо осознали эту связь, а поэтому не должны при- зывать к несоблюдению традиционных обрядов. Цельс не был атеистом, но во всех утверждениях поклонников новой веры он пытался найти рациональное зерно. В споре о христианском откровении он утвер- ждал , что божество невозможно познать чувством и призывал «воззрить умом». Хотя в реальном существовании Иисуса Цельс не сомневался, он представлял его как человека, которого рисует его разум. Это и не удивительно. В древности существовали культы правителей. Так в Греции почитали культ Александра Маке- донского и его полководцев, в Римской империи — императоров. Но при этом в восприятии большинства людей они сами оставались людьми, несмотря на их обо- жествление, за их здоровье приносились жертвы древним богам. Для того, чтобы подчеркнуть разницу между античным и христианским обожествлением человека, Цельс приводит в пример культ рано погибшего любимца императора Адриана Анти- ноя. Его почитали, но даже египтяне не стали бы равнять Антиноя с Аполлоном
или Зевсом, хотя их верования казались Цельсу наиболее приемлемыми. Отсюда ясно, что при всем заимствовании христианство не было суммой заимствований из древних верований, как считали представители так называемой мифологической школы критики христианства (они отрицали историчность личности Иисуса). Для Цельса человек был лишь частью космоса, в котором все живые существа существуют на равных условиях, а поэтому ему был чужд христианский антропо- центризм. Его фраза: «Все видимое — не для человека, но для блага целого все возникает и погибает», является типичной для античного мыслителя, который не мог представить себе существование вне общности, будь то полис, либо космос. Воззрения христиан противоречили и эстетическим идеалам Цельса. Он утвер- ждал, что если бы божество захотело воплотиться в человека, то выбрало бы для этого красивого и сильного представителя рода людского. В то же время соглас- но преданиям древних христиан Иисус был маленького роста и некрасивый. Не мог понять Цельс и обращения христианских проповедей к представителям социальных низов, которые лично у него вызывали отвращение. Не понимал он смысла утвер- ждения христиан, что нужно спасать грешников, а не праведников. Презирал он и необразованность основной массы последователей новой религии. Цельс противопоставлял христианству почитание древних богов, хотя для него лично это был вопрос вовсе не веры, верности традиции, так как городские культы являли собой единство гражданского коллектива. И хотя в годы жизни са- мого Цельса подобного единства уже не существовало, основной массе людей тре- бовалась хотя бы его видимость, чтобы не чувствовать себя изолированными в огромной державе, которую представляла из себя Римская империя. Таким образом языческие культы, мифы и легенды служили для связи ныне живущих с поколениями предков. Кроме этого, Цельс считал, что обязательным условием нормального существо- вания гражданина является повседневная включенность его в освященную веками традиционную религиозную практику и в общественную жизнь. Он утверждал, что участие в государственных делах необходимо «ради пользы законов и благочес- тия» . Произведение Цельса ценно не только тем, что показывает разницу восприятия человека античной культуры и христианина, но и тем, что дает фактические све- дения о социальном составе христианских религиозных общин, повествует о суще- ствовании внутри самого христианства различных течений, в первую очередь гно- стических , против которых направлена значительная часть его аргументов. Приведем три цитаты из Цельса, которые, как уже говорилось выше, дошли до нас благодаря книге Оригена: «... принимать то или иное учение надо, следуя разуму и разумному руководи- телю, а кто не таким образом пристает к какому-либо учению, обманывается... С христианами происходит то же...: некоторые из них не требуют и не отдают себе отчета в том, во что веруют, а пользуются правилами: «не испытывай, а веруй», «вера твоя спасет тебя», «мудрость в мире — зло, глупость — благо». «Учение о воскресении мертвых и божеском суде, о награде для благочестивых и огне для нечестивых не содержит ничего нового. . . как если бы кто, называя кого-либо справедливым, показал бы его действующим несправедливо, называя его нравственно чистым, показал бы совершающим убийства, называя бессмертным, по- казал бы трупом, прибавляя ко всему этому, что он предсказал все, что с ним случилось... Но почему заслуживает доверие это предсказание? Откуда это труп оказался бессмертным? Какой разумный бог, или демон, или человек, предвидя вперед, что с ним приключится такая беда, не постарался бы, если он имел воз- можность, уклониться, а не подвергнуться тому, что он знал заранее? Если он заранее назвал того, кто его предаст, и кто от него отречется, то как же это они не испугались его как бога и не отказались от мысли предать его и отречь- ся от него?.. А между тем они предали его и отреклись от него, нисколько о
нем не думая. Ведь если против человека злоумышляют и он, вовремя об этом уз- нав, заранее скажет об этом злоумышленникам, то они откажутся от своего наме- рения и остерегутся. Следовательно, это произошло не после предсказания — это невозможно, а раз это произошло, то тем самым доказано, что предсказания не было.» «Вот что они предписывают: пусть к нам не вступит ни один образованный, ни один мудрый человек, ни один разумный человек; все это у нас считается дур- ным . Но если невежда, неразумный, несовершеннолетний, пусть он смело придет. Считая только такого рода людей достойными своего бога, они, очевидно, хотят и способны привлечь только малолетних, низкородных, необразованных, рабов, женщин и детвору. А ведь что плохого в том, чтобы быть образованным, интере- соваться учением лучших людей, быть и казаться разумными? Разве это не скорее нечто прогрессивное, посредством чего лучше доходить до истины?» «Они бессовестнейшим образом ошибаются... выдвигая какого-то противника бо- га, которого они называют дьяволом, или, по-еврейски, сатаной. Вообще это — профанация, и далеко не признак благочестия утверждать, что величайший бог, желая в чем-то принести пользу людям, встречает противодействие от кого-то и оказывается бессильным. Таким образом, сын божий терпит поражение от дьявола; казненный им, он и нас учит презирать исходящие от него наказания, предсказы- вая, что сатана тоже явится и покажет величие и чудесные дела, присваивая се- бе славу божью; но не следует поддаться заблуждению... а верить только ему самому. А ведь это как раз образ действий шарлатана, который, устраивая свои делишки, заранее принимает меры против инакомыслящих и противодействующих» Но, как мы уже говорили выше, сами христиане не относились пассивно к на- падкам. Уже в третьем веке появилось большое количество защитников новой ве- ры, которые выступали не только с опровержением фантастических слухов жизни христианских общин, не только опровергали рационалистические аргументы против своей веры, но и сами выступали с резкой критикой античной культуры. Они из- девались над греко-римскими мифами и часто использовали при этом их критику античными мыслителями. Так Арнобий, живший в конце III — начале IV веков осу- ждал безнравственность языческих богов, высмеивал поклонение статуям. Еще до него Афиногор утверждал, что статуи не являются богами, а всего лишь совокуп- ностью «земли, камня и тонкого искусства». Так же резко критиковали христиане поведение язычников, в которых они виде- ли людей развращенных, пристрастившихся к грубым и кровавым зрелищам — гла- диаторским боям, травле зверей и т. п. Карфагенский епископ Киприан, живший в III веке, негодовал от того, что люди, наблюдая бесчеловечные представления, не смущаются тем, что их жажда развлечений является главной причиной крово- пролития и убийств. Он утверждал, что из-за несправедливости судопроизводства погибают невинные, потому что «свидетели боятся, а судьи покупаются.» Подобным нравам противостояла христианская этика, несмотря на то, что она являлась максималистской, трудноисполнимой в реальной жизни, но, тем не ме- нее, привлекала своей непримиримостью к аморальности и цинизму. Подобные, активные выступления христиан против язычества, а также все боль- шее распространение нового учения среди населения, в том числе и среди приви- легированных слоев, требовали со стороны противников христианства более аргу- ментированной критики. Возможно, наиболее крупным и эрудированным критиком христиан стал философ-неоплатоник Порфирий, бывший учеником и биографом осно- вателя неоплатонизма Плотина. От него осталось немало материалов для его биографии — послание к жене Мар- целле в «Жизнеописании Плотина» и др. Кроме этого, подробные сведения о нем сообщает лексикограф Свида, софист Евнапий. Но, тем не менее, в биографии Порфирия есть много легендарного, потому что христиане старались его очер- нить , в то время как Евнапий, со свойственной тому времени пустой риторикой,
сильно разукрасил в ущерб исторической истине образ Порфирия. Для примера со- общим, что к христианским легендам относится сообщение историка церкви Сокра- та, будто Порфирии был христианином, но, избитый однажды христианами, воспы- лал к ним ненавистью и из мести выступил с книгой против христианства. Порфирии был сирийцем, родом из Тира, поэтому часто его называли «тирий- цем». Его сирийское имя — Малх (Царь), которое переделал Плотин в греческое Порфирии. Родился он в 232 —233 г., а умер около 304 г. Порфирии получил хо- рошее образование, после чего долго слушал лекции знаменитого филолога Кассия Лонгина, от которого он перенял склонность и способность к литературной кри- тике и экзегетике. В 262 году он переехал в Рим и примкнул к школе Плотина и вместе с тем, пытался внести новое в систему своего учителя, увязывая ее с формальной аристотелевской логикой. Порфирии писал очень много. Наиболее значительными его произведениями счи- таются «Жизнеописание Плотина» и введение к изданным Плотином «Эннеадам», а от его «Истории философии» сохранилась лишь глава «Жизнь Пифагора». Неоплатоновская философия была философией упадка. С утратой политической независимости провинции Римской империи утратили собственный язык и культуру. Право римского гражданства, широко раздаваемое варварам, утратило свою цен- ность , оно отныне означало лишь уравнивание в бесправии. В результате этого в обществе проявилась полная деморализация. Отсюда воз- ник расцвет мистики, магии, стремление оправдать зло, для борьбы с которым не хватало ни сил, ни желания, романтические мечты о потустороннем мире. Подобные религиозно-философские идеи нашли свое завершение в книге «Эннеа- ды» Плотина. Порфирии пошел дальше своего учителя — он пытался найти формы приложения неоплатоновской философии на практике. Поэтому центром его внима- ния была мораль, нормы поведения, а осуществить в жизни идеи Плотина он пы- тался путем пропаганды магии (он ее называл теургией), мантики и аллегориче- ским толкованием эллинской мифологии и религии. В сущности, христианство шло по тому же пути. Учение неоплатоников о Логосе заняло центральное место в христианском богословии; разработанная ими демоно- логия вполне подходила к христианской догматике. Но если неоплатоники пытались сохранить старую религию, утратившую свою со- циально-экономическую базу, то христианские богословы и апологеты III — IV вв. были идеологами новой, идущей к власти знати, которая не помнила своего родства. Поэтому христиане и неоплатоники говорили вроде одно и то же, но как будто на разных языках. Порфирии, проявляя идейную близость к христианству (в своей «О философии без оракулов» он фактически признал божественность Иисуса: «Таким образом на- звал его (Христа) благочестивейшим и сказал, что душа его, как и других, по- сле смерти обрела бессмертие, и ей поклоняются невежественные христиане... Итак, сам он праведник и, как все праведники, удалился на небеса; поэтому его не надо хулить, а надо сожалеть о неразумии людей»), выражал ожесточенную не- нависть к этой религии. Труд Порфирия «Против христиан» в 15 книгах, судя по отзывам церковников и по сохранившимся отрывкам, представлял собой выдающееся произведение. Пожа- луй, среди аргументов Порфирия не найдется ни одного, который бы не использо- вался критиками евангелий, вплоть до настоящего времени. Кроме этого, Порфи- рии подверг детальному анализу весь Ветхий Завет. Судя по сохранившимся у Ие- ронима скудным цитатам и намекам, Порфирии установил и доказал, что книга «Даниил» написана при Антиохе Епифане (около 165 года), а поэтому ее пророче- ства относятся к истекшим уже событиям. Автор впервые указал, что так назы- ваемые книги царя Моисея написаны спустя 1180 лет Ездрой и его учениками; что это не догадка, а результат серьезных исследований, можно понять из отрывков из Евсевия и Феодорита. Возможно, Порфирии имел доступ к источникам по древ-
ней истории евреев, которые не дошли до нас. Столь же детально Порфирий разбирал новозаветную литературу. Следует отме- тить, что Порфирий, по-видимому, не прибегал к приему опорочивания личности отдельных христиан или христианской организации в целом. Его аргументация бы- ла достаточно убедительной и без такого рода доводов. Неудивительно, что отцы церкви наделяли Порфирия самыми оскорбительными эпитетами. Его книга вызвала целый шквал ответных работ, с которыми выступали Мефодий Тирский, Евсевий, Аполлинарий и Филосторгий, причем Евсевий посвятил опровержению Порфирия 20 книг, а Аполлинарий — целых 30. Но наиболее сильным было опровержение императоров Валентиниана III и Феодо- сия. В 448 году они издали указ, который гласил: «Императоры Феодосии и Ва- лентиниан Августы — префекту претория Гормизду. Предписываем все, что Порфи- рий (или кто-либо другой), гонимый своим безумием, написал против благочести- вой веры христианской, где бы оно ни было обнаружено, предать огню. Ибо мы хотим, чтобы всякие произведения, вызывающие гнев божий и оскорбляющие душу, не достигали даже до слуха людей.» Указ этот был проведен в жизнь срочно и неукоснительно. В результате от ог- ромного труда Порфирия ничего не осталось. Не лучшая участь постигла книги его противников: их опровержения были слишком слабы, чтобы их сохранить, да и сочли за лучшее уничтожить все упоминания о таком сильном противнике, как Порфирий, на сокрушительные аргументы которого богословы смогли ответить лишь апелляциями к «Писанию». Книга Порфирия сгорела в огне. Был сокрушен последний оплот идеологии Рим- ской империи. Сама империя просуществовала после этого лишь 28 лет. Завершить рассказ по истории Римской империи хочется словами знаменитого немецкого историка XIX века Теодора Моммзена: «На извилистых берегах Среди- земного моря, которое и разделяет и соединяет три части Старого Света, из- древле жили народы разного происхождения, в историческом смысле представляв- шие одно целое, так как они были в постоянных и близких отношениях между со- бою. История культуры этих народов и составляет то, что называется древнею историей. В самой глубокой древности началась цивилизация у коптского или египетского племени в Африке, затем у арамейской или сирийской нации в запад- ной части Азии и, наконец, у эллинов и латинов в Европе. Народы каждого из этих четырех племен достигли путем самобытного развития высокой степени циви- лизации, затем вступили между собой в самые близкие, оживленные сношения и всесторонне и блестяще разработали все стороны человеческого развития прежде, чем новые племена, германские и славянские, влились огромною волною в госу- дарства древнего мира, разрушили прежнюю общность жизни его народов, раздели- ли исторические судьбы северного и южного берегов Средиземного моря и самый центр исторической жизни перенесли на берега Атлантического океана. Этим из- менением в составе народов, действующих в Европе, и перемещением исторической жизни в новые страны началась новая история, т. е. создание новой культуры. Глубокими и многоразличными связями соединяется она с тою, на смену которой явилась: человечество неизбежно многое черпает из цивилизации древнего мира, как и он, в свою очередь, черпал многое из древнейших, ему предшествовавших, цивилизаций. В свою очередь и народы нового мира переживут эпоху развития, эпоху полной силы и время одряхления, переживет счастливые периоды творчества в области религии, государственной деятельности и искусства, эпоху спокойного пользования накопленными умственными благами, а затем и период падения. Паде- ние это будет преходящим: самая грандиозная цивилизация рано или поздно долж- на себя изжить и прекратиться, но не прекратится духовная деятельность самого человечества, ибо едва человеческий дух, как бы достигает разрешения высших задач — он снова ставит себе те же задачи, но еще шире и выше.
Ликбез ОСНОВЫ ЭНЗИМ0Л0ГИИ РАЗДЕЛ 1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ ПРИНЦИПЫ И ИЗМЕРЕНИЯ Ферменты как катализаторы Каждая химическая реакция характеризуется энергией активации (AG) , т. е. свободной энергией, которую нужно придать реагирующим молекулам, чтобы про- изошло химическое превращение. Если осуществляется столкновение молекул с не- достаточной свободной энергией - химическая реакция не происходит. Таким об- разом, энергия активации - это энергетический барьер, который нужно преодо- леть , чтобы произошла реакция. В процессе химических реакций молекулы вступают в так называемое переходное состояние, характеризующееся менее устойчивой структурой и наибольшей свобод- ной энергией. Катализаторы снижают свободную энергию переходного состояния и, стабилизируя его, облегчают протекание реакции. Следует учитывать, что в энергии активации присутствует не только энталь- пийная (АН, тепловая) составляющая, но и энтропийная (AS, мера упорядоченно- сти системы). Высокая энтальпийная составляющая свидетельствует о том, что для формирования переходного состояния необходимо существенное ослабление хи- мических связей. Для многих химических реакций механизм активации молекул,
по-видимому, сходен, так как АН для них практически совпадает и составляет около 50 кДж'моль-1. Высокая энтропийная составляющая встречается реже и озна- чает, что в процессе формирования переходного состояния молекулы должны при- нять строго определенную конформацию. Таким образом, катализатором называется вещество, ускоряющее химическую ре- акцию, но само в этой реакции не расходующееся. Функция катализатора состоит в том, что он реагирует с исходными веществами, образуя промежуточное соеди- нение (новое переходное состояние), которое подвергается дальнейшему превра- щению с пониженной энергией активации. В результате образуются продукты реак- ции и регенерируется катализатор. Следует напомнить, что катализатор только ускоряет достижение равновесия в химической реакции, но не изменяет его положения (т.е. соотношения субстрата и продуктов). Присутствие катализатора не вызывает термодинамически невозмож- ной реакции и не влияет на выход продуктов, поскольку катализатор не взаимо- действует с продуктами реакции: К! [В] Некатализируемая А <==> В Кр = — реакция к± [А] к3 к5 [В] Катализируемая А + Cat <==> X <==> В + Cat Кр = — Реакция к4 кб [А] Из этих уравнений следует, что константа равновесия реакции (К) не зависит от присутствия катализатора, а следовательно, изменению константы скорости прямой реакции в присутствии катализатора всегда сопутствует соответствующее изменение константы скорости обратной реакции. Ферменты являются белковыми катализаторами биохимических реакций, большая часть которых в отсутствие ферментов протекала бы крайне медленно. В отличие от небелковых катализаторов (Н+, ОН-, ионы металлов) каждый фермент способен катализировать лишь очень небольшое число реакций, часто только одну. Таким образом, ферменты представляют собой реакционно специфические катализаторы. Механизмы химического и ферментативного катализа принципиально не различа- ются. Однако при нормальных «физиологических» условиях (рН и температуре) в водных растворах ферменты значительно более эффективны (сильнее снижают сво- бодную энергию переходного состояния), чем химические катализаторы. Кроме то- го, ферменты, как правило, катализируют только один из возможных путей пре- вращения субстратов, тогда как в ходе обычных химических реакций образуется смесь продуктов. Еще более существенным моментом является то, что ферменты обладают чрезвы- чайно высокой стереоспецифичностью, различая, например, оптические изомеры и даже изотопы одного и того же элемента. Это связано с особенностями структуры активных центров ферментов и конформационной «гибкостью» их молекул. Д. Кош- ланд сформулировал концепцию индуцированного соответствия, согласно которой при связывании специфического субстрата происходит такое изменение конформа- ции фермента, которое перемещает каталитические группы в положение, обеспечи- вающее эффективное протекание реакции. Доказательства конформационных изменений в молекуле фермента при взаимодей- ствии с субстратом получены методами ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и рентгеноструктурного анализа (РСА). Например, при взаимодействии карбоксипеп- тидазы А с «плохими» (отличающимися по химической структуре) субстратами про- исходит перемещение остатков двух аминокислот: тирозина и глутаминовой кисло- ты, которые предположительно участвуют в каталитическом процессе, на 15 и 2 А соответственно. Этих перемещений достаточно для проявления макрофизических
изменений. Такие конформационные изменения могут быть имитированы веществом, не являющимся субстратом данного фермента. Отсюда становятся понятными факты стимулирующего/ингибирующего влияния молекул, не участвующих непосредственно в ферментативной реакции. Инженерная энзимология За последние годы в области энзимологии достигнуто глубокое понимание физи- ко-химической сущности биологического катализа, выявлены основы специфичности и стереоспецифичности действия ферментов, найдены механизмы регуляции таких важнейших свойств ферментов, как активность и стабильность. Широкое развитие методов химической модификации и иммобилизации белков, а также достижения со- временной биохимии и микробиологии дали возможность выделять практически лю- бой фермент в нужном количестве и на его основе создавать необходимый гетеро- генный катализатор. Благодаря этому, с начала 70-х годов ферменты стали нахо- дить применение в современной промышленности и медицине. Открылись широкие перспективы использования ферментов для анализа, в тонком органическом синте- зе, в системах биоконверсии солнечной энергии и ряде других областей. Инженерная энзимология - новое научно-техническое направление, основанное на принципах целого ряда областей современного естествознания, в первую оче- редь химической энзимологии, биохимии, химической технологии, а также инже- нерно-экономических дисциплин. Основная задача инженерной энзимологии - раз- работка биотехнологических процессов, в которых используется каталитическое действие ферментов, как правило, выделенных из состава биологических систем или находящихся внутри клеток, искусственно лишенных способности расти. К ин- женерной энзимологии относятся соответствующие научно-исследовательские и ин- женерные разработки, если они ставят своей целью: ■ получение нового продукта; ■ получение известного продукта, но лучшего качества; ■ улучшение технико-экономических показателей процесса по сравнению с анало- гичными существующими процессами. В основе современной инженерной энзимологии лежит применение иммобилизован- ных ферментов и ферментных систем. Иммобилизация ферментов - это перевод их в нерастворимое состояние с сохра- нением (частичным или полным) каталитической активности. Для получения иммо- билизованных ферментов обычно применяют следующие методы: 1. Ковалентное присоединение молекул ферментов к водонерастворимому носителю, в качестве которого используют как органические (природные и синтетиче- ские) полимеры, так и неорганические материалы. К первым относится целлю- лоза, хитин, агароза, декстраны, бумага, ткани, полистирол, найлон, ионо- обменные смолы и т.д., ко вторым - пористое стекло, силикагели, силохромы, керамика, металлы и т.д. 2. Захват фермента в сетку геля или полимера. 3. Ковалентная сшивка молекул фермента друг с другом или с инертными белками при помощи би- или полифункционального реагента. 4. Адсорбция фермента на водонерастворимых носителях (часто на ионитах). 5. Микрокапсулирование (захват раствора фермента в полупроницаемые капсулы размером 5 - 300 мкм). В результате иммобилизации ферменты приобретают преимущества гетерогенных катализаторов - их можно удалять из реакционной смеси (и отделять от субстра- тов и продуктов ферментативной реакции) простой фильтрацией. Этим устраняется первый из перечисленных недостатков растворимых ферментов как технологических
катализаторов. Более того, появляется возможность перевода многих периодиче- ских ферментативных процессов на непрерывный режим, используя колонны или проточные аппараты с иммобилизованными ферментами. Иммобилизованные ферменты оказались в целом значительно более устойчивыми к внешним воздействиям, чем растворимые ферменты. Таким образом, возникли пер- спективы преодоления и второго недостатка биокатализаторов - их лабильности. Принцип иммобилизации был применен не только к ферментам, но и к их суб- стратам, ингибиторам и кофакторам, т.е. веществам, имеющим избирательное сродство к ферментам. Это позволило создать метод выделения и очистки фермен- тов, основанный на хроматографии по сродству, или аффинной хроматографии. Тем самым существенно облегчилось выделение чистых ферментов. Благодаря высокой активности и специфичности некоторые ферменты уже давно нашли применение в ряде областей промышленности (табл. 1.1). В основном это пищевая промышленность, где применяются главным образом комплексные фермент- ные препараты для гидролиза природных полимеров - белков, крахмала, пектинов. Таблица 1. Примеры использования ферментов в промышленности Ферменты а-амилаза Глюкоамилаза Инвертаза Пектиназа Целлюлаза Протеазы Микробного происхождения Бромелаин Папаин Трипсин Реннин Липазы Глюкозооксидаза Каталаза Глюкоз оиз омераз а Области использования Гидролиз крахмала Обработка текстильных изделий Получение глюкозы Осахаривание лекарств и пива Производство кондитерских изделий Осветление вин и фруктовых соков Обработка соломы Добавки к детергентам Хлебопечение Осветление вин и пива Размягчение мяса Выделка кож Производство питательных смесей на основе гидролизатов белков Размягчение мяса Осветление пива Размягчение мяса Выделка кож Сыроделие Модификация вкуса молочных продуктов Удаление кислорода из пищевых продуктов Удаление пероксида водорода после стерилизации молочных продуктов Производство глюкозо-фруктозных сиропов Применение иммобилизованных ферментов и белков в медицине открывают новые перспективы создания эффективных лекарственных средств. Ферменты, закреплен- ные на носителях или модифицированные полимерами, зачастую снижают свою анти- генность из-за уменьшения доступности их для рецепторов иммунной системы. На принципах иммобилизации физиологически активных соединений базируется приго- товление ферментных препаратов типа «контейнер» и других, обладающих повышен- ным терапевтическим эффектом. Интересные возможности были обнаружены при использовании ферментов для по- вышения чувствительности иммунохимических методов анализа. Сущность любого иммунохимического анализа сводится к тому, чтобы после завершения реакции ан-
тиген-антитело определить концентрацию избыточного компонента (антигена или антитела), не вступившего в реакцию. Поскольку эти концентрации очень невысо- ки (Ю-12 - 10~8 моль/л), для их обнаружения обычно применяют легко детекти- руемую метку радиоактивным атомом, вводимым в один из компонентов (радиоак- тивный йод, тритий). Оказалось, что без потери чувствительности метода радио- активная метка может быть заменена присоединением фермента, который после ре- акции обнаруживается по его каталитической активности. С помощью иммунофер- ментного анализа могут быть детектированы любые вещества, обладающие свойст- вами антигенов и, естественно, многочисленные возбудители заболеваний челове- ка, животных, растений. Многие из этих методов могут быть приспособлены к ав- томатическому режиму слежения, что важно для решения задач экологии, контроля технологических производств и т.д. Принцип классификации ферментов Энзимология долго не располагала строго научной номенклатурой ферментов. Наименования ферментам давали по случайным признакам (тривиальная номенклату- ра) , по названию субстрата (рациональная), по химическому составу фермента и, наконец, по типу катализируемой реакции и характеру субстрата. Примерами три- виальной номенклатуры могут служить названия таких ферментов, как пепсин (от греч. пепсис - пищеварение), трипсин (от греч. трипсис - разжижаю) и папаин (от названия дынного дерева Carica papaja, из сока которого он выделен). По действию все эти ферменты являются протеолитическими, т.е. ускоряют гидролиз белков. Современные классификация и номенклатура ферментов были разработаны Комис- сией по ферментам Международного биохимического союза и утверждены на V Меж- дународном биохимическом конгрессе в 1961 г. в Москве. Необходимость система- тики номенклатуры диктовалась, прежде всего, стремительным ростом числа вновь открываемых ферментов, которым присваивались разные названия. Более того, од- ному и тому же ферменту часто давали два или несколько названий, что вносило путаницу в номенклатуру. Некоторые названия ферментов вообще не отражали тип катализируемой реакции, а при наименовании фермента исходили из названия суб- страта, на который действует фермент, с добавлением окончания -аза: в частно- сти, амилазы (ферменты, гидролизируюшие углеводы), липазы (действующие на ли- пиды), протеиназы (гидролизируюшие белки) и т.д. В основу принятой классификации положен тип катализируемой реакции, который является специфичным для действия любого фермента. Этот принцип логично ис- пользовать в качестве основы для классификации и номенклатуры ферментов. В соответствии с решением Международной комиссии для каждого фермента установ- лен код, состоящий из четырех чисел, разделенных точками. Первое число озна- чает, к какому из шести основных классов относится фермент; второе указывает подкласс (как правило, природу донора); третье - подподкласс (как правило, природу акцептора); четвертое число - это порядковый номер фермента в его подподклассе. Основными группами ферментов в настоящее время принято считать следующие классы: 1. Оксидоредуктазы, катализирующие окислительно-восстановительные реакции. В названиях используются термины дегидрогеназа или редуктаза, а если акцеп- тором является молекулярный кислород, то оксидаза: 1.1. - действуют на СНОН-группу доноров; 1.1.1. - акцепторами служат NAD+ или NADP+. Таким образом, первый фермент этого класса - алкогольдегидрогеназа обозна- чается так: 1.1.1.1 Алкоголь: NAD оксндоредуктаза:
Этанол + NAD+ —» ацетальдегид + NADH. 2. Трансферазы, катализирующие перенос тех или иных групп, например ами- нотрансферазы: 2.6.1.2 L-аланин-оксоглутарат аминотрансфераза: Алании + 2-оксоглутарат —> пируват + глутамат. 3. Гидролазы, катализирующие перенос групп на молекулу воды, например 3.1.2.1 Ацетил-СоА-гидролаза: Ацетил-СоА + Н20 —» ацетат + СоА. 4. Лиазы, катализирующие образование двойных связей или присоединение по двойным связям, например: 4.1.3.1 трео-0-изо-цитрат глиоксилат-лиаза (изо- цитратлиаза): Изоцитрат —> сукцинат + глиоксилат. 5. Изомеразы, катализирующие изменение геометрической или пространственной конфигурации молекул, например: 5.1.1.1 Аланинрацемаза: L-аланин —» D-аланин. 6. Лигазы, катализирующие соединение двух молекул, сопровождающееся гидроли- зом богатой энергией связи, например: 6.2.1.1 Ацетат: СоА лнгаза: Ацетат + СоА + АТР —» ацетил-СоА + AMP + пирофосфат. Несмотря на общепринятые требования к обозначению названий ферментов в на- учной литературе (в соответствии с международной классификацией), нередко встречаются и старые, более простые названия ферментов. Способы количественного выражения активности ферментов Определение количественного содержания ферментов в биологических объектах представляет известные трудности, поскольку, за редким исключением, ферменты в тканях присутствуют в ничтожно малых концентрациях. Поэтому о количестве ферментов судят по скорости катализируемой реакции в определенных, согласо- ванных условиях измерения. При оптимальных условиях температуры, рН среды и полном насыщении фермента субстратом скорость катализируемой реакции пропор- циональна концентрации фермента. О скорости ферментативной реакции судят или по скорости убыли субстрата, или по скорости образования продукта реакции. Для выражения концентрации фермента и количественной оценки его активности в условных единицах Комиссией по ферментам Международного биохимического союза была рекомендована стандартная международная единица (Е или U): за единицу активности любого фермента принимается то его количество, которое в оптималь- ных условиях катализирует превращение 1 микромоля субстрата или образование 1 микромоля продукта в минуту (мкмоль/мин). В связи с введением Международной системы единиц (СИ) предложено новое вы- ражение активности фермента в каталах (кат, kat) : 1 кат есть каталитическая активность, способная осуществлять реакцию со скоростью, равной 1 молю в 1 с
(1 моль/с). Отношение международной единицы (U) к каталу можно выразить сле- дующим образом: 1 кат = 1 моль с-1 = 60 моль мин-1 = 60 106 мкмоль'мин-1 = 6 107 U, или: 1 U = 1 мкмоль'мин-1 = (1/60) мкмоль'с-1 =(1/60) мккат = 16,67 нкат. Таким образом, 1 U фермента соответствует 16,67 нкат. Рекомендовано, кроме того, измерять активность фермента при температуре 25 С, оптимуме рН и концентрации субстрата, превышающей концентрацию насыщения. В этих случаях скорость соответствует нулевому порядку реакции в отношении субстрата и будет зависеть только от концентрации фермента. Для выражения активности в практической работе с ферментами часто пользуют- ся произвольными понятиями удельной и молярной активности. Удельную актив- ность фермента принято выражать числом единиц ферментативной активности на 1 мх1 белка (или числом каталов на 1 кг активного белка). Количество молекул субстрата, подвергающихся превращению одной молекулой фермента в продукт в процессе реакции в единицу времени при полном насыщении фермента субстратом, принято называть числом оборотов фермента, или молярной активностью (молярная каталитическая активность выражается в каталах на 1 г-моль фермента). Одна молекула каталазы эритроцитов способна, например, расщепить в 1 с 44000 моле- кул перекиси водорода. Методы определения активности ферментов Колориметрические (фотометрические) методы. В основе этих методов лежит из- мерение при помощи визуального или фотоэлектрического колориметра окрашенного продукта, образующегося при взаимодействии субстрата или продукта действия фермента со специфическими реактивами, которые обычно добавляются в фиксиро- ванную опытную пробу, взятую после остановки ферментативной реакции. Эти ме- тоды весьма разнообразны. Спектрофотометрические методы основаны на поглощении света в определенных участках спектра многими соединениями, являющимися активными группами фермен- тов, субстратами или продуктами реакции. Положение максимума поглощения при определенной длине волны определяется наличием в исследуемом материале опре- деленных групп - аналитических форм. Для измерения спектров используют специ- альные приборы - спектрофотометры, фотометрические абсорбциометры и др. Этот метод отличается высокой чувствительностью, быстротой определения, малым рас- ходованием фермента и реактивов и позволяет следить за течением реакции во времени. Для этого реакционную смесь помещают в кювету, вставленную в термо- статируемый кюветодержатель. Через малый промежуток времени после добавления фермента (или субстрата) и быстрого перемешивания измеряют поглощение при длине волны, характерной для используемого субстрата или конечного продукта, образующегося в данной реакции. Для целей определения активности ферментов могут быть использованы не толь- ко измерение поглощения света, но также измерения флюоресценции - флуоримет- рические методы. Такое определение активности фермента в ряде случаев по чув- ствительности превосходит спектрофотометрические методы на целый порядок ве- личины. Некоторые коферменты и субстраты обладают сильной флюоресценцией. NAD+ и NADP+ в восстановленном состоянии имеют сильную флуоресценцию и не флуоресцируют в окисленном состоянии. Поэтому флуорометрию используют для изучения кинетики и механизма действия никотинамидных и флавиновых ферментов. Активность широкого спектра ферментов можно определять с помощью биолюми- несцентного метода. Биолюминесценция - процесс свечения живых организмов, связанный с процессами их жизнедеятельности, и происходящий почти без выделе-
ния тепла. В основе лежит катализируемая специфическим ферментом реакция све- тоизлучения. Для всех биолюминесцентных систем характерен высокий квантовый выход: от 0.01 до 1, свечение их необычайно яркое. Это объясняется тем, что практически каждая молекула продукта реакции образуется в электронно- возбужденном состоянии. Механизм реакций, сопровождающихся выделением света, весьма различен у раз- ных видов; однако обычно включает в себя окисление низкомолекулярного суб- страта, называемого люциферином, в присутствии фермента люциферазы (А). Место люциферазы у некоторых организмов занимает фотопротеин (В) . Люцифераза (или фотопротеин) играет роль катализатора или матрицы, на которой протекает высо- коспецифичное окисление молекулы люциферина в электронно-возбужденный про- дукт. люцифераза (A) люциферин + 02 > оксилюциферин + hv (B) фотопротеин + Са2+ -> белок-целентерамид + СО2 + hv Реакция А типична для большинства известных люциферин-люциферазных систем, хотя у бактерий она не сопровождается выделением углекислого газа. Фотопро- теиновым типом биолюминесценции (В) обладают около 30 видов морских кишечно- полостных. Специфические Са2+- активируемые фотопротеины (~ 22 кДа) генериру- ют кванты света, с максимумом люминесценции при 480 нм. В механизме окисления люциферина рачков Cypridina участвует кислород воздуха, привнося один атом в продукт реакции С02. Хорошо изучены акворин (мономер 35 кДа) и обелин, выде- ленные из медуз Aequorea и гидроидного полипа Obelia, соответственно. Фото- протеины представляют собой фермент-субстратный комплекс белка и люциферина (целентеразина) с кислородом, находящийся в неактивном состоянии. Реакция светоизлучения здесь не требует присутствия каких-либо кофакторов и органиче- ских субстратов, а инициируется ионами кальция. Все известные биолюминесцентные системы содержат от трех до шести компонен- тов. Кроме уже перечисленных, в процессе могут участвовать специфические ко- факторы, катионы, а также переизлучатель (молекула, поглощающая энергию элек- тронно-возбужденного состояния и преобразующая ее в свет более низкой часто- ты) . Известно около 30 разновидностей биолюминесцентных систем, из них более- менее детально изучены менее десяти, для шести типов организмов уже сиквени- рован ген люциферазы (фотопротеина). Перспективность применения биолюминесценции определяется тем, что, во- первых, конечным продуктом люциферазной реакции является свет, который легко и с большой точностью измеряется при помощи современной электронно-оптической техники. В связи с этим, биолюминесцентные реакции чрезвычайно чувствительны. Пределы обнаружения АТР и NADH составляют соответственно 10~17 и 10~19 моль/л. Биолюминесцентный метод анализа NADH обладает в 25000 раз более высокой чув- стительностью по сравнению со спектрофотометрией. Во-вторых, в основе свето- излучения лежат ферментативные реакции, что определяет высокую специфичность метода. В-третьих, около 20% всех известных ферментов являются АТР- и NAD(P)- зависимыми. Это позволяет определять концентрацию различных метаболитов и ши- рокого спектра ферментов, характеризующих самые разные метаболические процес- сы. В-четвертых, эспрессность и высокая чувствительность метода позволяет проводить исследования в микрообразцах биологического материала с минимальным количеством реактивов. Манометрические методы используются при определении активности фермента в тех случаях, когда в исследуемых реакциях один из компонентов находится в га- зообразном состоянии. К таким реакциям относится главным образом те, которые связаны с процессами окисления и декарбоксилирования, сопровождающимися по- глощением или выделением кислорода и углекислоты, а также реакции, в которых
выделение или связывание газа происходит в результате взаимодействия продук- тов ферментативного превращения с добавленным в систему реактивом. Наблюдение за ходом реакции во времени проводится в специальных приборах - манометриче- ских аппаратах Варбурга. Использование стеклянного электрода дает в руки исследователя другой метод изучения тех реакций, в результате которых образуется кислота. Наиболее про- стым приемом является регистрация изменений рН в ходе реакции, однако против него имеются два возражения. Во-первых, изменение рН в холе реакции может, вероятно, вызывать осложнения, связанные с изменением активности фермента. Во-вторых, скорость изменения рН зависит не только от скорости реакции, но также и от буферной емкости раствора. Последнее обстоятельство представляет серьезное затруднение, так как белки обладают высокой буферной емкостью. Не- очищенные же препараты фермента содержат значительное количество неактивного белка, который удаляется в ходе очистки, в результате чего изменяется буфер- ная емкость изучаемых препаратов. Значительно большими преимуществами обладает метод непрерывного титрования. В этом случае с помощью частых добавлений небольших количеств щелочи поддер- живают приблизительно постоянный уровень рН; скорость добавления щелочи отра- жает скорость реакции и не зависит от количества буфера. Количество буфера влияет, однако, на точность метода; если буфера берут слишком мало, то трудно поддерживать рН на постоянном уровне, если же его берут слишком много, то ме- тод становится нечувствительным. Имеются очень удобные автоматические приборы (рН-статы), в которых поддерживается постоянное значение рН за счет непрерыв- ного добавления кислоты или щелочи и в то же время вычерчивается кривая, по- казывающая количество добавленного реактива во времени. Реакции, в которых участвует 02f удобно изучать полярографическим методом. Сила тока, проходящего через поляризованный платиновый электрод, зависит от концентрации 02 в растворе, в который погружен электрод, и при непрерывном измерении можно получать кривую, показывающую изменение концентрации 02. Для этой цели используют кислородные электроды двух типов: вибрирующий платиновый электрод, погруженным непосредственно в реакционную смесь, и электрод Кларка, отделенный от реакционной смеси полиэтиленовой мембраной, через которую спо- собен диффундировать молекулярный кислород. Полярографический метод отличает- ся от манометрического тем, что жидкость находится в закрытой системе без га- зовой фазы. Исследование окислительных ферментов, которые не взаимодействуют с 02, не- редко удается осуществить при добавлении к системе подходящего акцептора во- дорода и измерении его окислительно-восстановительного потенциала с помощью гладкого платинового электрода, потенциал которого зависит от отношения кон- центраций восстановленной и окисленной форм акцептора. Восстановление акцеп- тора прослеживается по изменению потенциала электрода. Многие ферменты действуют только на один из оптических изомеров своих суб- стратов . Если, как это часто имеет место, продукт реакции оптически неакти- вен, то за ходом реакции следят по изменению оптического вращения. С анало- гичным положением сталкиваются и в том случае, когда субстрат оптически неак- тивен, но в ходе реакции образуется оптически активный продукт или когда и субстрат, и продукт оптически активны, но значительно различаются по величине удельного вращения. Этот метод, хотя и не столь удобный, как другие, все же может быть использован при изучении ряда ферментов, по отношению к которым другие методы неприменимы, особенно при изучении ферментов, действующих на углеводы. Классическим примером может служить р-фруктофуранозидаза (КФ 3.2.1.26). При работе поляриметрическим методом опыты проводят в термостати- рованной поляриметрической трубке.
Прямой и непрямой оптический тест Варбурга В биохимии фотометрические измерения в большинстве случаев проводятся непо- средственно при протекании биохимических реакций, в процессе которых потреб- ляются субстраты, повышается концентрация продуктов реакций или меняются ко- факторы реакций. Одним из самых распространенным оптических тестов является тест Варбурга, основанный на том, что один из продуктов дегидрогеназной реак- ции - восстановленная форма никотинамидадениндинуклеотид или его фосфат (NADH или NADPH) - имеет максимум поглощения при длине волны 340 нм, а их окислен- ные формы при этой длине волны практически не поглощают (рис. 1). Рис. 1. Спектры поглощении NAD+ (1) и NADH (2). Восстановление NAD+ до NADH прослеживается при 340 нм - максимуме поглощения NADH, при котором NAD+ не поглощает. Тест может быть использован для определения скоростей тех реакций, в кото- рых не участвуют NAD+ или NADP+, но образующиеся продукты посредством других ферментативных реакций приводят к окислению NADH или восстановлению NAD+ (не- прямой оптический тест Варбурга). При кинетическом определении вычисляют из- менение поглощения за 1 мин и рассчитывают активность по формуле: А = AD/t * 1000V/(elv) Где А - активность фермента, измеряемая в международных единицах (МБ или Ед или U). Каталитическая активность фермента выражается числом единиц, рассчитанных для 1 литра биологической жидкости (Ед/л). V - объем реакционной смеси, мл; 1000 - коэффициент перерасчета миллимоль в микромоль; 1 - длина оптического пути (1 см) 8 - миллимолярный показатель поглощения NADH в реакции 6,22 л/(ммоль'см) ; v - объем пробы (сыворотки крови или другого материала), мл; AD/t - изменение оптической плотности за 1 мин. Реакция, сопровождающаяся изменением фотометрического сигнала, развивается за некоторый период времени и достигает определенного конечного состояния, так называемой конечной точки. Изменение сигнала, как функция времени, пред- ставлено на рис. 2.
буфер реактив npoba 1 / /*" г~ Конечгая точка AD = Do6m-Обдай . бланк по рабочему - ▼- растворз7+ кювете (холостая проба) бланк по кювете Время Рис. 2. Измерение по конечной точке. Стрелками показаны моменты внесения буфера, реактива и биологической пробы. При измерении по конечной точке уровень сигнала соответствует количеству продуктов реакции в инкубационной среде после фиксированного времени инкуба- ции. Поглощение измеряется после окончания реакции при стабильном значении сигнала. Существует несколько схем измерения по конечной точке. При работе на 2-х лучевом фотометре измерение ведется в режиме сравнения растворов в двух кюветах. В каждую кюветы вносится одинаковое количество ре- актива, затем в 1 кювету вносится с биопроба с известной концентрацией и по- лучают стандартный раствор с известной концентрацией исследуемого вещества, а в другую кювету помещают количество воды или физиологического раствора, рав- ное количеству биопробы, и получают, таким образом, опорный раствор (бланк). Двухлучевая схема фотометрирования предусматривает автоматическое вычитание бланка, при этом фотоэлектрический сигнал бланка (оптическая плотность) при- нимается за нулевой отсчет оптической плотности, относительно которой и про- водится 1-точечное измерение. Пример изменения сигнала при построении калиб- ровочной кривой при измерении по конечной точке представлен на рис. 3. Изме- рение проводится по методу 1-точечного измерения (1-point assay). Рис. 3. 1-Точечное измерение. Сигнал развивается как функция времени для 6 стандартов. Исходная точка - нуль. Концентрация каждого стандарта измеряется 1 раз по конечной точке (по дости- жении стационарного уровня).
Кинетическое измерение подразумевает определение меняющейся в ходе реакции оптической плотности. Наиболее широко кинетическое измерение используется для определения активности ферментов, хотя в последнее время разработано доста- точно много методов определения концентрации субстратов в период кинетическо- го протекания реакций. Кинетическое измерение требует, наряду с соответствую- щим фотометрическим оборудованием, также точного поддержания температуры в измерительной кювете и правильного отсчета временных интервалов. Так, обще- принятым считается поддержание температуры в измерительной ячейке в пределах ± 0,2 С. Эти условия являются обязательными для кинетических методов и дос- тупны только при использовании современных фотометров и биохимических анали- заторов . Что касается абсолютного значения температуры, то для определения активности ферментов используются 25 С, 30 С и 37 С. Температура 25 С являет- ся стандартной в физической химии, поэтому эта температура была предложена Комиссией по ферментам международного Союза по ферментам в 1961 г. В 1964 г. было предложено использовать 30 С, что связано с климатическими особенностями ряда стран и мнением о наибольшей стабильности результатов по определению ак- тивности ферментов при этой температуре. Однако в настоящее время большинство измерений в биохимических анализаторах проводится при 37 С. Протекание кинетических реакций неоднозначное. На рис. 4 представлены ти- пичные варианты протекания кинетических реакций. Существует несколько схем кинетического измерения. Рис. 4. Скорость ферментативной реакции как функция времени. А - скорость постоянна в течение всего периода измерения, в любой период можно по скорости реакции оценивать активность фермента; Б - ско- рость реакции постоянно снижается, рекомендуется активность фермента оценивать по начальной скорости; В - линейный участок, в течение ко- торого рекомендуется определять активность фермента, устанавливается в середине периода инкубации. В случае постоянной скорости кинетической реакции (рис. 4, А) измерение можно проводить на любом отрезке линейной кривой, приводя измерение поглоще- ния к I минуте. Расчет ведут по формуле: Акт = FAD/мин Достоинством данного способа является простота, возможность измерения без
использования стандарта, а также независимость в пределах линейного диапазона плотностей от влияний системных интерферирующих факторов. Кинетический способ измерения допустим при использовании вымытых пластиковых кювет, которые пред- назначены для разового использования в биохимических анализаторах, так как оптическая плотность меняется на определенное значение в любой промежуток времени и не зависит от величины оптической плотности холостой пробы. Однако необходимо убедиться, что измерение проводится в линейном диапазоне протека- ния кинетической реакции. Двухточечное измерение потенциально включает возможность нескольких методи- ческих ошибок. Если реакция начинается с очень высокой скоростью, то она мо- жет замедлиться или вообще прекратиться из-за потребления всего количества субстрата. Выявить такую погрешность при 2-х точечном измерении не представ- ляется возможным. На ошибку указывает несоответствие результатов биохимиче- ского исследования клиническим данным. Реакция вообще может иметь нелинейный характер. Реакция может задержаться на старте (Lag фаза в мультиферментных тестах, рис. 4, В). Наличие Lag фазы, как правило, объясняют выравниванием температу- ры и задержкой для равномерного перемешивания пробы с реактивом, однако ос- новное значение имеет, по-видимому, задержка для образования комплекса суб- страта [S] с ферментом [Е], поэтому Lag фаза может продолжаться до нескольких минут. При кинетических исследованиях существенное значение имеет порядок внесения реактивов. Считается правильным для лучшего перемешивания реактив большего объема добавлять к меньшему объему, в измерительную кювету сначала вносится биопроба (меньший объем), а затем рабочий реактив (больший объем), то есть, стартуют реактивом. В биохимии для измерений, в которых регистрируется более 2 точек, принят термин "кинетическое" измерение, хотя 2-х точечное измерение также кинетиче- ское. Непрерывное (многоточечное) измерение оптической плотности в ходе реак- ции позволяет оценивать характер кинетики и выбирать для расчетов линейный участок кривой. Многократное измерение прироста концентрации продукта реакции (снижения субстрата, либо изменения состояния кофермента) считается наиболее точным методом определения активности ферментов. Изменение оптического погло- щения в этом случае должно быть одинаковым за равные промежутки времени (до- пуск отклонений от линейности не должен превышать 10 %). ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА ФЕРМЕНТОВ Строение ферментов, их свойства и функции можно исследовать только при на- личии их высокоочищенных препаратов, в которых отсутствуют кофакторы, способ- ные модулировать их конформацию, а, следовательно, структурные и функциональ- ные особенности. Получение белка в гомогенном состоянии - сложная задача, по- скольку биологический материал, являющийся источником фермента, содержит мно- жество разных белков и их комплексов. Кроме того, трудности получения чистых ферментов связаны с лабильностью белков и опасностью их денатурации, что сни- жает число возможных методов выделения, хотя близкие свойства белков в их смеси требуют при выделении индивидуальных белков использования разнообразных методов и различных их сочетаний. Существует три основные проблемы при выделении ферментов: 1. Исходный материал состоит из множества различных соединений, разделение которых сложно вследствие того, что они построены однотипно и мало разли- чаются между собой по физико-химическим характеристикам (растворимости или способности к сорбции на определенном типе сорбента).
2. Работа с биологическим материалом зачастую сопровождается необходимостью работать с очень небольшими количествами исходного вещества, поэтому мето- ды детекции должны быть высокочувствительными. 3. Многие белки обладают очень низкой устойчивостью, хотя необходимо выделе- ние фермента в нативном состоянии с сохранением его биологической активно- сти. Многие ферменты при умеренных температурах и незначительных изменени- ях рН среды подвержены денатурации, которая обычно сопровождается их инак- тивацией. Кроме того, в клетках имеются ферменты, способные разрушить те или иные вещества, в первую очередь белки. Выбор исходного материала для выделения чистых препаратов фермента опреде- ляется целью исследования. Для изучения свойств определенных ферментов, без- относительно источника, выбирают наиболее доступный биологический материал, содержащий большие количества фермента. При исследовании специфических фер- ментов из конкретных источников используют определенный биологический матери- ал независимо от количества в нем исследуемого фермента, что усложняет про- цесс его выделения и очистки. Разрушение клеток и экстракция белков Первым этапом выделения и очистки ферментов является разрушение клеток и экстракция белковых молекул. Для разрушения клеток используют различные мето- ды - осмотический шок, растирание кусочков ткани с кварцевым песком или стек- лянными шариками, размельчение гомогенизаторами различных типов (рис. 1). Ме- тод разрушения клеток и время обработки выбирают в зависимости от типа ткани. Эритроциты обычно подвергают осмотическому шоку. Мягкие ткани (печень, мозг) разрушают с помощью гомогенизатора Поттера. Выбор раствора для экстракции за- висит от особенностей белка. Для растворимого белка используют буферные рас- творы. Для выделения белков, связанных с мембраной, используют детергенты. После экстракции белка гомогенат центрифугируют при 10000-20000 об/мин для удаления нерастворимого осадка. Полученная надосадочная жидкость (суперна- тант) называется экстрактом. Рис. 1. Ультразвуковой гомогенизатор (а), магнитный гомогенизатор (б).
После получения экстракта, содержащего исследуемый фермент, его подвергают очистке. Все методы разделения смесей основаны на том, что разделяемые компо- ненты в результате каких-либо манипуляций оказываются в разных участках сис- темы и могут быть механически отделены друг от друга. Выделение индивидуаль- ных белков является ступенчатым процессом, т.к. на первых этапах очистки фракции содержат множество примесей. На каждой ступени разделения должна по- лучаться фракция более богатая необходимым веществом, чем предыдущая. Такой процесс часто называют фракционированием. На каждой стадии разделения белок находится либо в виде раствора, либо в виде осадка. Диализ Непосредственно перед очисткой ферментов белковые растворы концентрируют. Это можно осуществить методами: а) осаждения с последующим растворением в меньшем объеме; б) адсорбции на ионообменнике с последующей злюцией; в) ультрафильтрации. После или до концентрирования белковых препаратов проводят их диализ, в ре- зультате чего из образца с помощью полупроницаемой мембраны удаляются низко- молекулярные соединения, которые замещаются буфером. При диализе молекулы растворенного низкомолекулярного вещества проходят через полупроницаемую мем- брану, а неспособные диализировать коллоидные частицы остаются в ней (рис. 2) . Простейший диализатор представляет собой мешочек из коллодия (полупрони- цаемого материала), в котором находится диализируемая жидкость. Мешочек по- гружают в растворитель. Постепенно концентрация диализирующего вещества в диализируемой жидкости и растворителе становятся равными. Меняя растворитель, можно добиться практически полной очистки от нежелательных примесей. Скорость диализа крайне низка. Для ускорения диализа увеличивают площадь мембраны, по- вышают температуру и осуществляют непрерывную смену растворителя. Экстракт, прошедший диализ, называю диализатом. До диализа ' Рис. 2. Простейшая система для диализа. Тепловая денатурация На начальном этапе очистки для разделения белков иногда используют тепловую обработку. Она эффективна, если белок относительно устойчив в условиях нагре- вания , в то время как сопутствующие белки денатурируют. При этом варьируют рН раствора, продолжительность обработки и температуру. После диализа
После проведения первых этапов очистки белки в экстракте отличаются друг от друга растворимостью, молекулярной массой, величиной суммарного заряда моле- кулы , относительной стабильностью и т.д. Эти различия используют для дальней- шего разделения белков. Осаждение белков Классическим методом разделения белков является метод их разделения на ос- нове различной растворимости. Для осаждения необходимо понизить каким-либо способом растворимость белка. В целом растворимость белков зависит от их спо- собности к гидратации. У глобулярных водорастворимых белков высокий уровень гидратации обеспечивается расположением гидрофильных групп на поверхности. Добавление органических растворителей понижает степень гидратации и приводит к осаждению белка. Принцип такого метода заключается в том, что по мере воз- растания концентрации органического растворителя снижается способность воды к сольватации заряженных гидрофильных молекул фермента. Происходит снижение растворимости белков до уровня, при котором начинается их агрегация и осажде- ние. Важным параметром, влияющим на осаждение, является размер молекулы бел- ка. Чем больше молекула белка, тем ниже концентрация органического раствори- теля, вызывающая осаждение белка. Осаждают белки также с помощью солей, например, сульфата аммония. Этот спо- соб называют высаливанием. Высаливание при добавлении необходимого количества соли - эффективный способ концентрирования. Принцип этого метода основан на том, что при повышении концентрации соли в растворе происходит сжатие ионных частиц, образуемых противоионами белка, что способствует сближению их до кри- тического расстояния, на котором межмолекулярные силы ван-дер-ваальсова при- тяжения перевешивают кулоновские силы отталкивания противоионов. Это приводит к слипанию белковых частиц и их выпадению в осадок. Для выделения белков применяют также метод изоэлектрического осаждения. За- ряд белков обусловлен в первую очередь остатками аспаратата и глутамата (от- рицательный заряд) и остатками лизина и аргинина (положительный заряд). По мере повышения рН различными способами заряд белков изменяется от положитель- ных до отрицательных значений и в изоэлектрической точке оказывается равен нулю, вследствие чего белок лишается своей ионной атмосферы и его частицы слипаются, выпадая в осадок. Выпавший осадок белка отделяют фильтрацией или центрифугированием. Частицы осажденного вещества под действием центробежной силы оседают на дне центри- фужных стаканов и сжимаются в плотный осадок. Скоростные центрифуги (ультра- центрифуги) создают центробежное ускорение порядка 100000 д, что позволяет осаждать крупные надмолекулярные агрегаты - рибосомы и вирусы. Гель- фильтрация С помощью метода гельфильтрации можно быстро разделить белки в соответствии с их размерами. Носителем для хроматографии является гель, который состоит из поперечно-сшитой трехмерной молекулярной сетки, сформированной в виде гранул. Чем больше поперечных сшивок, тем меньше размеры отверстий. Гель играет роль молекулярного сита. При пропускании раствора через колонку, наполненную гра- нулами сефадекса, крупные частицы, размер которых превышает размер пор сефа- декса, будут двигаться быстро. Мелкие молекулы будут двигаться медленно, по- скольку в процессе движения будут проникать внутрь гранул (рис. 3).
о ос pat а б в Рис. 3. Схема разделения белков методом гель-фильтрации, а - на- чало разделения, б - разделение, в - конец разделения. Большие кружки - частицы геля, большие точки - молекулы белков с большой молекулярной массой, маленькие точки - молекулы белков с меньшей молекулярной массой. Разделение белков путем адсорбции Белки обладают способностью избирательно адсорбироваться на твердых фазах. Поэтому для разделения белков широко используются адсорбционные методы, осо- бенно колоночная хроматография (рис. 4). Применение этих методов позволяет получить наибольшую степень очистки бел- ков . Важнейшими адсорбентами белков являются ионообменники. Белки связываются ионообменником с помощью электростатических сил между заряженными поверхно- стями белков и кластерами заряженных групп на ионообменнике. При разделении белков и их анализе используется жидкостная хроматография. В жидкостной хроматографии зона разделяемых веществ с помощью тока элюирую- щей (вымывающей) жидкости перемещается относительно неподвижной фазы, которая обладает разным сродством к разделяемым компонентам. Элюеит __ Смесь — Аи В А10. ъШД 1 2 3 Рис. 1.2.4. Схема колоночной адсорбционной хроматографии. Разде- ление двух разных веществ (А и В) , перемещающихся по колонке с разной скоростью. 1 - нанесение образца на колонку; 2 - середина опыта; 3 - окончание опыта. При перемещении зоны с помощью тока элюента каждый из разделяемых компонен- тов проводит некоторую часть времени на неподвижной фазе. Чем больше это вре- мя, тем медленнее перемещается зона с разделяемой смесью. Основной принцип хроматографического разделения приведен на рис. 5.
НФ ISsiigf НФ Рис. 5. Основной принцип хроматографического разделения: НФ - слой неподвижной фазы, покрывающей внутреннюю поверхность капиллярной трубки Т, через которую течет подвижная фаза (ПФ). Компонент Ai раз- деляемой смеси обладает большим сродством к подвижной фазе, а компо- нент А2 - к неподвижной фазе. Afi и А!2 - положения зон тех же компо- нентов через промежуток времени, за которое происходило хроматогра- фическое разделение в направлении, указанном стрелкой. Выбор ионообменника Выбор ионообменника определяется изоэлектрической точкой выделяемого белка. При значениях рН буфера ниже изоэлектрической точки белок имеет положительный заряд и адсорбируется на катионообменнике и, наоборот. Обычно условия адсорб- ции выбирают эмпирически, так как чаще всего изоэлектрическая точка белка не- известна, хотя ее можно определить путем изоэлектрического фокусирования. На рис. 6 представлено схематическое изображение частицы ионообменной смолы. °о ° о • а ■ О а ' Рис. 6. Изображение структуры частицы ионообменной смолы. Фиолетовые кружки - заряженные функциональные группы, ковалентно связанные с нитями решетки; желтые кружки - свободно перемещающиеся противопо- ложно заряженные противоионы, электростатически связанные с частицей смолы, способные претерпевать обмен с другими ионами. Элюция адсорбированного белка Элюцию белков с колонки можно осуществить изменением рН буфера до величины, при которой связывание белков с адсорбентом ослабевает, кроме того, повышени- ем ионной силы буфера, что вызывает ослабление электростатического взаимодей- ствия между белком и адсорбентом.
Аффинная хроматография При аффинной хроматографии используют иммобилизованный на адсорбенте ли- ганд, осуществляющий специфический отбор белков, связывающихся с этим лиган- дом. После адсорбции фермент либо элюируют неспецифически (повышением концен- трации соли) либо специфически (замещением белка лигандом) из раствора. Гидрофобная хроматография Метод гидрофобной хроматографии основан на связывании гидрофобного участка на поверхности белковой глобулы с алифатической цепью адсорбента. Гидрофобные взаимодействия усиливаются с повышением концентрации соли. При высаливании основной причиной агрегации является усиление гидрофобных взаимодействий меж- ду белками - при высоких концентрациях соли большинство белков будут адсорби- роваться на гидрофобных группах, связанных с матрицей. Элюцию белков проводят с понижающимся градиентом концентрации соли. Белки, которые прочно адсорбиру- ются, обычно удаляют с колонки добавлением в элюирующий раствор этиленглико- ля. Металлохелатная аффинная хроматография Металлохелатная аффинная хроматография является наиболее распространенным методом очистки рекомбинантных белков. Один из приемов металлохелатной аффин- ной хроматографии основан на том, что некоторые аминокислоты, в частности, гистидин, способны формировать комплексы с ионами металлов. После иммобилиза- ции на хроматографической фазе хелатирующих групп, целевой рекомбинантный бе- лок, содержащий блок из нескольких остатков гистидина связывается с хромато- графической фазой, после чего сопутствующие белки отделяются, и проводится элюция целевого белка. Кроме блока из остатков гистидина, целевой рекомби- нантный белок может содержать последовательности глутатион-Б-трансферазы, S- белка и других, при этом принципы хроматографического выделения целевого ре- комбинантного белка остаются теми же. Недостатком метода является то, что создание соответствующего сорбента для этого вида хроматографии требует зна- чительных усилий и сопряжено с серьезными методическими трудностями. В про- цессе эксплуатации сорбента происходит "вымывание" ионов металла из активных центров носителя, что сопровождается ухудшением его сорбционных характери- стик. Высокоэффективная жидкостная хроматография Отличительной особенностью метода высокоэффективной жидкостной хроматогра- фии (ВЭЖХ) является наличие в аппаратуре специальных насосов, позволяющих с высокой скоростью продавливать жидкую фазу через колонку, имеющую диаметр частиц от 3 до 15 мкм, а также наличие высокочувствительных детекторов для обнаружения разделенных веществ. Хроматографы для ВЭЖХ включают несколько блоков: дегазатор (для удаления растворенного кислорода из растворителей), насос, термостат, детектор (УФ, рефрактометр и др.) (рис. 7). На хроматограф могут быть установлены различные колонки: ионообменные, гельфильтрационные,
гидрофобные и др. При разделении высоколабильных белков высокое давление нежелательно, поэто- му применяют хроматографию при среднем давлении. о I I 1 twwwwwwwww^ /э-ок>о-с\ ■г Рис. 7. Схема высокоэффективного жидкостного хроматографа. 1 - ре- зервуар для элюента, 2 - насос, 3 - инжектор для ввода пробы, 4 - колонки для ВЭЖХ, 5 - термостат, 6 - детектор с проточной кюветой, 7 - регистрирующая система, 8 - персональный компьютер. Электрофорез Электрофорез считается очень эффективным способом разделения белков. Прин- цип разделения белков методом электрофореза заключается в том, что молекула белка в растворе при любом рН, отличающемся от ее изоэлектрической точки, имеет заряд. Это приводит к тому, что белок движется в электрическом поле. Движущая сила определяется величиной напряженности электрического поля Е ум- ноженной на суммарный заряд частицы z. Этой силе противостоят силы вязкости среды, пропорциональные коэффициенту вязкости ц, радиусу частицы г (стоксов- скому радиусу) и скорости v. E-z = 6rcrirv Удельная подвижность: u = г/бяцглт- Таким образом, молекулы приобретают разные скорости в зависимости от вели- чины заряда и размеров. После отключения тока гель помещают в специальный раствор, где интересующие исследователя белки окрашиваются. Существует электрофорез в растворе, но он имеет ограниченное применение, т.к. исследуемые белки часто подвергаются зна- чительному диффузионному размыванию. Однако сейчас стало возможным применять этот метод в условиях невесомости в космосе, что устраняет конвекционные то- ки, обуславливающие диффузионную размывку.
Изоэлектрическое фокусирование Метод изоэлектрическохю фокусирования заключается в создании системы с гра- диентом рН. Белки, движущиеся в электрическом поле, достигают в этой системе такой области, в которой значение рН равно их изоэлектрической точке. При этом значении суммарный заряд белка равен нулю и он не способен перемещаться в электрическом поле. Изоэлектрическое фокусирование обладает наивысшей раз- решающей способностью при разделении смеси белков, хотя этот метод не позво- ляет разделить белки по величине их молекул. При изоэлектрическом фокусиро- вании диффузия ограничена. Как только белковая молекула диффундирует и попа- дает в зону, отличающуюся по значению рН от ее изоэлектрической точки, она получает заряд и мигрирует в обратном направлении. Капиллярный электрофорез В настоящее время одним из наиболее перспективных методов анализа становит- ся капиллярный электрофорез. Система капиллярного электрофореза включает кварцевый капилляр, источник высокого напряжения, устройство ввода пробы, де- тектор и устройство вывода информации. В капилляре компоненты пробы, имеющие заряды, перемещаются в соответствии с их электрофоретическими подвижностями. Таким образом, происходит разделение исходной смеси, и на выходе капилляра вблизи анода формируются зоны, содержащие индивидуальные компоненты. Появле- ние компонентов регистрируется с помощью детектора. Полученная запись называ- ется электрофореграммой. Двумерные системы электрофореза Все описанные выше методы зонального разделения являются одномерными, раз- деление в них происходит в одной координате. Наряду с этим применяются дву- мерные системы разделения на пластинах. При этом разделяемую смесь в виде пятна наносят на один из углов и разделяют в одном направлении. Затем какие- либо параметры, определяющие разделяющую способность системы, изменяют и про- водят разделение в перпендикулярном направлении. При удачном подборе системы и условий разделения удается разделить те компоненты, которые не разделились при первой процедуре. Комбинации методов могут быть довольно разнообразны: двумерная хроматография с использованием в разных направлениях разных элюен- тов, хроматография в одном, а электрофорез - в другом направлении (рис. 8). IEF (■■■ ■■ ■ JLC11 о II о II ° ° * о I I о || U II первое направление второе направление Рис. 8. Схематическое представление хода двумерного электрофореза.
Для сложных смесей белков используется разделение в направлении, перпенди- кулярном первому. Таким образом, в первом направлении белки разделяются в со- ответствии с их изоэлектрическими точками, а во втором - в соответствии с размерами субъединиц. Этот метод позволяет разделить одновременно до 5000 белков. Кристаллизация белков Кристаллизация белков используется: 1) как завершающая стадия очистки белков; 2) для доказательства гомогенности белков; 3) как метод стабилизации белков при хранении; 4) для определения третичной структуры белков методом рентгеноструктурного анализа. Кристаллы растут из пересыщенных растворов вследствие агрегации высокоупо- рядоченным способом (рис. 9), кроме того, могут образовываться и в очень раз- нородных смесях белков. Если примеси не находятся в пересыщенном состоянии, то агрегировать будет тот белок, который присутствует в этом состоянии, и бу- дут образовываться его кристаллы. Чтобы началась кристаллизация, необходимо создать такие условия, в которых белковый раствор становится перенасыщенным, что приводит к белок-белковой агрегации. Для этого используют осадители (ве- щества, уменьшающие растворимость): сульфат аммония, полиэтиленгликоль, орга- нические растворители. Рис. 9. Кристаллы некоторых белков. Доказательства гомогенности белка Исследование особенностей строения и свойств фермента начинают после дока- зательства гомогенности белкового препарата. Для доказательства гомогенности белка используют: электрофорез; определение молекулярной массы с помощью масс-спектрометрии; метод изоэлектрофокусирования; ультрацентрифугирование; аминокислотный анализ; кристаллизацию.
УРОВНИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ФЕРМЕНТОВ Синтезируемые в клетке полипептидные цепи, образованные в результате после- довательного соединения аминокислотных остатков, представляют собой как бы полностью развернутые белковые молекулы. Для того чтобы белок приобрел прису- щие ему функциональные свойства, цепь должна определенным образом свернуться в пространстве, сформировав функционально активную («нативную») структуру. Несмотря на громадное число теоретически возможных для отдельной аминокислот- ной последовательности пространственных структур, сворачивание каждого белка приводит к образованию единственной нативной конформации. Таким образом, дол- жен существовать код, определяющий взаимосвязь между аминокислотной последо- вательностью полипептидной цепи и типом пространственной структуры, которую она образует. Выяснение этой взаимосвязи - нерешенная проблема, важность ко- торой трудно переоценить. Действительно, в настоящее время уже понятно, каким образом закодированы аминокислотные последовательности в структуре ДНК, одна- ко принципы, определяющие формирование нативной конформации белка, все еще остаются «секретом жизни». Процесс образования структуры белка Как показали результаты рентгеноструктурного анализа белковых кристаллов, пространственная (третичная) структура каждого белка характеризуется сочета- нием элементов вторичной структуры (ос-спиралей, р-тяжей) , а также гибких уча- стков полипептидной цепи, называемых петлями. Способность того или иного уча- стка полипептидной цепи образовывать элемент вторичной структуры (например, свернуться в а-спираль) зависит от характера аминокислотной последовательно- сти данного отрезка цепи. Таким образом, число и расположение а-спиралей, р- тяжей и петель по ходу полипептидной цепи различно у разных белков и опреде- ляется генетическим кодом. Этим объясняется потенциальная способность любой полипептидной цепи к спонтанному сворачиванию в уникальную третичную структу- ру. Согласно современным представлениям, процесс сворачивания имеет иерархиче- скую природу (рис. 1) : вначале очень быстро (за миллисекунды) формируются элементы вторичной структуры, служащие как бы «затравками» для образования более сложных архитектурных мотивов (стадия 1). Второй стадией (также происходящей очень быстро) является специфическая ас- социация некоторых элементов вторичной структуры с образованием супервторич- ной структуры (это могут быть сочетания нескольких ос-спиралей, нескольких р- цепей либо смешанные ассоциаты данных элементов) (стадия 2) . Следующим эта- пом, играющим важнейшую роль для формирования уникальной «архитектуры» белка, является образование специфических контактов между участками, значительно удаленными один от другого в аминокислотной последовательности, но оказываю- щимися сближенными в третичной структуре. Полагают, что это главным образом гидрофобные взаимодействия, обусловленные сближением неполярных групп и вы- теснением молекул воды, расположенных между ними. Для формирования уникальной пространственной структуры каждого белка необходимо, чтобы образовалось опре- деленное (оптимальное в каждом случае) число таких специфических контактов. На пути к достижению оптимального варианта возможны ошибки, образование «не- правильных» контактов; в этом случае происходит перебор разных вариантов структуры до тех пор, пока не будет достигнут тот единственный вариант, кото- рый соответствует функционально активному состоянию данного белка.
Раэоериутая поли пептидная цепь 1 Элементы оторичной структуры 2 Элементы супервторичной структуру 3 "Расплаоленная глобула" 4 ^ Агрегат белка Нативиая третичная структура белка Рис. 1. Стадии сворачивания полипептидной цепи в нативную кон- формацию (1-4). 4 - Переход от состояния «расплавленной глобулы» к нативной пространвтвенной структуре белка, 5 - неспецифическая агрегация белка. Стрелки изображают р-тяжи.
На пути, ведущем от образования элементов супервторичной структуры к окон- чательному сворачиванию цепи в компактную глобулу, имеется промежуточная ста- дия (стадия 3), связанная с формированием основных элементов третичной струк- туры (специфического сочетания а-спиралей, р-тяжей, соединяющих петель) и об- разованием гидрофобного ядра молекулы. Молекула приобретает пространственную структуру, близкую к структуре нативного белка. Вместе с тем, она еще не об- ладает присущей данному белку функциональной активностью. Это состояние, по- лучившее название «расплавленная глобула», отличается от нативного меньшей степенью упорядоченности структуры (рис. 2) . Элементы вторичной структуры представлены на рисунке двумя спиральными участками (цилндры). Заштрихованные фигуры изображают неполярные группы аминокислотных остатков. Эти неполярные группы, формирующие гидрофобное ядро молекулы, «упакованы» недостаточно плот- но . "Расплавленная глобула* Натиомый болок Рис. 2. Схематическое изображение структуры «расплавленной гло- булы» по сравнению со структурой нативного белка. Отсутствие ряда специфических взаимодействий приводит к изменению ориента- ции подвижных петель; в целом молекула более лабильна и склонна к «слипанию» с другими такими же молекулами с образованием агрегатов. Таким образом, не- специфическая агрегация (стадия 5 на рис. 1) может уменьшать число молекул белка, находящихся на правильном пути сворачивания (стадия 4 на рис. 1) , то есть снижать эффективность этого процесса. Как показали модельные эксперимен- ты, проведенные in vitro, образование «расплавленной глобулы» происходит зна- чительно быстрее, чем ее переход в нативную структуру; реакция 4 (связанная с перебором разных конформаций) является, таким образом, самой медленной стади- ей процесса сворачивания. Вероятность агрегации сильно возрастает при повышении температуры и концен- трации белка, поэтому эффективное спонтанное сворачивание полипептидной цепи происходит в разбавленных растворах и при низких температурах. Обращаясь к ситуации, имеющей место in vivo, мы должны признать, что условия, существую- щие в клетке, сильно отличаются по этим параметрам. И вместе с тем, в физио- логических условиях вновь синтезируемые полипептидные цепи сворачиваются дос- таточно быстро и эффективно. Следовательно, в клетке должны существовать спе- циальные механизмы регуляции процесса сворачивания. Механизмы регуляции процесса сворачивания Согласно современным представлениям, клетка располагает по крайней мере двумя типами таких механизмов: 1) основанным на регуляции скорости превращения «расплавленной глобулы» в
нативную структуру (реакция 4 на рис. 1) и 2) обеспечивающим защиту частично свернутого белка от неспецифической аг- регации , обозначенной на рис. 1 как реакция 5. Как уже отмечалось, стадия превращения «расплавленной глобулы» в нативный белок является самой медленной, ограничивающей скорость всего процесса. Это обусловлено тем, что установление «оптимального набора» специфических взаимо- действий, стабилизирующих нативную конформацию, связано с необходимостью структурных перестроек, происходящих относительно медленно. Данные перестрой- ки осуществляются такими ферментами как протеиндисульфидизомеразы («перемеща- ет» S-S связи в полипептидной цепи и пептидил-пролил-цис/транс-изомераза, ко- торая катализирует цис-, транс-изомеризацию пептидных связей пролина, что по- могает принять белку правильную конфигурацию. В середине 80-х годов началась новая эра в исследовании механизмов регуля- ции сворачивания белков in vivo. Было обнаружено, что в клетке существует особая категория белков, основной функцией которых является обеспечение пра- вильного характера сворачивания полипептидных цепей в нативную структуру. Эти белки, связываясь с развернутой или частично развернутой конформацией поли- пептидной цепи, не дают ей «запутаться», образовать неправильные структуры. Они удерживают частично развернутый белок, способствуют его переносу в разные субклеточные образования, а также создают условия для его эффективного свора- чивания. Эти белки получили название «молекулярные шапероны», образно отра- жающее их функцию (английское слово chaperone близко по смыслу к слову «гу- вернантка») . К настоящему времени описано несколько классов шаперонов, различающихся по структуре и специфическим функциям. Все шапероны являются так называемыми «белками теплового шока», синтез которых резко увеличивается в стрессовых для клетки ситуациях. Поэтому сокращенное название этих белков - hsp (heat shock proteins). Однако и в нормальных условиях каждая клетка содержит определенный набор шаперонов, необходимых для ее жизнедеятельности. Классификация шаперо- нов основана на величине молекулярной массы составляющих их полипептидных це- пей (субъединиц) , которая варьирует от 10 кДа (для белка hsplO) до 90 кДа (для белка hsp90) и выше. По характеру выполняемых этими белками функций их можно разделить на два больших семейства - шапероны, или hsp70, и шаперонины, к которым относятся hsp60 и hsplO. Роль шаперонов заключается в том, что они удерживают белки в развернутом состоянии. Кроме этого, в клетках эукариот шапероны выполняют также важную роль в транспорте белков через мембраны митохондрий, хлоропластов и эндоплаз- матического ретикулума. Роль шаперонинов состоит в том, что они обеспечивают эффективное сворачивание белков. В отличие от довольно просто построенных шаперонов (состоящих из одной-двух полипептидных цепей - субъединиц), шаперонины представляют собой сложные оли- гомерные структуры (рис. 3.). Наиболее изученные hsp60 митоходрий, а также клеток Е. coli, построены из 14 субъединиц, организованных в два семичленных кольца, лежащих одно под дру- гим. В центре построенного таким образом цилиндра имеется полость - канал (диаметром 45 ангстрем), в котором и происходит сворачивание полипептидной цепи, перешедшей на шаперонин с шаперона hsp70. На рисунке также показана структура hsplO, маленького белка, также образующего олигомерную структуру - кольцо из семи субъединиц, способное, как «шапочка», прикрывать вход в канал молекулы шаперонина после того, как туда попадает полипептидная цепь. Проник- новение полипептидной цепи в центральный канал молекеулы hsp60, сопровождаю- щееся присодинением hsplO и закрыванием входа в канал также показано на ри- сунке .
is HsplO-Ring Hsp60 HsplOH^H ШШШ m Komplex Hsp70 ЩЯЯГ HsplO-Ring Рис. З. Структура шаперонина hsp60 и его кофактора - hsplO. Посттрансляционная модификация белка Полипетидная цепь - первичный продукт биосинтеза белка - часто подвергается химическим превращениям, изменяющим ее ковалентную структуру. Такие превраще- ния могут происходить как в процессе трансляции (котрансляционная модифика- ция) , так и после её окончания, нередко уже после сформирования пространст- венной структуры белка. Многообразие этих реакций, завершающих созревание белка или видоизменяющих его функциональные свойства, очень велико - их число достигает 300-400. Иногда реакции посттрансляционной модификации называют процессингом. (от англ. processing - обработка), подчеркивая этим, что они как бы завершают биосинтез белка. Этот термин не вполне точен, поскольку не- которые реакции, например фосфорилирование, могут происходить с одной и той же молекулой неоднократно, регулируя ее активность, другие, вероятно, служат сигналом к расщеплению белка. Обычно реакции посттрансляционной модификации катализируются специфическими ферментами, хотя известны и внутримолекулярные превращения белков, происходя- щие без участия «внешних» ферментов. Реакции посттрансляционной модификации, как правило, имеющие функциональный смысл, направленность, принято отличать от более или менее случайных повреждающих реакций, также весьма многочислен- ных, которые происходят с белками in vivo, отражаясь на их структурной цело- стности и функциональных свойствах. К ним относят, например, реакции окисле- ния, случайный протеолиз и некаталитическое дезамидирование белка, присоеди- нение глюкозы к аминогруппам некоторых белков, в частности гемоглобина, при ее повышенном содержании в крови при диабете и т.п. Реакции посттрансляционной модификации являются нематричными процессами, они не кодируются непосредственно, поэтому нередко протекают неполно, что приводит к образованию множественных форм того или иного белка - продуктов частичного превращения. Каков функциональный смысл реакций посттрансляционной модификации? На этот вопрос в обобщенной форме можно дать следующий ответ. Во-первых, несмотря на удивительное богатство структур, образуемых аминокислотными остатками и их ансамблями в пространственной структуре белка, это многообразие далеко не безгранично. Разумеется, образование комплексов с кофакторами (металлами, ко- ферментами и т.п.) резко расширяет функциональные возможности белка. Однако и этот путь не всегда оказывается достаточным. В таких случаях структурная па- литра белка может быть обогащена путем направленного преобразования боковых цепей тех или иных аминокислотных остатков, а иногда и молекулы в целом. Во-вторых, что не менее важно, некоторые реакции посттрансляционной модифи- кации, в особенности обратимые, позволяют управлять активностью белка или це- лых групп белков в ответ на изменяющиеся потребности клетки. Заметим, что реакции посттрансляционной модификации в отличие от предшест- вующих им стадий трансляции очень индивидуальны, иногда свойственны только
одному белку - к таким относятся, например, гидроксилирование остатков проли- на в коллагене, иодирование тиреоглобулина и некоторые другие. Специфичность посттрансляционной модификации открывает перспективу избирательного воздейст- вия на процессинг и, следовательно, функцию тех или иных белков. Роль доменов Изображенная на рис. 1. схема описывает стадии сворачивания полипептидной цепи, кодируемой одним геном. Многие белки, однако, возникли в процессе эво- люции в результате слияния разных генов; участки полипептидных цепей таких белков, кодируемые разными генами, сворачиваются независимо друг1 от друга, по разным путям и с разными скоростями, образуя после сворачивания глобулярные структуры, называемые доменами. Рисунок 1. показывает схему сворачивания бел- ка, состоящего из одного домена. Формирование нативной структуры белков, со- стоящих из двух или более доменов, усложняется за счет дополнительной стадии - установления специфических контактов между доменами. Ситуация еще более ус- ложняется, когда функционально активна олигомерная форма белка (то есть со- стоящая из нескольких полипептидных цепей, каждая из которых после сворачива- ния образует так называемую субъединицу). В этих случаях добавляется еще одна стадия - установление контактов между субъединицами. Нужно отметить, что формирование междоменных и межсубъединичных контактов также может оказать определенное влияние на скорость и эффективность сворачи- вания полипептидной цепи. Рассмотрение зависимости между размером полипептидной цепи, формирующей мо- номерную субъединицу фермента, и степенью сложности выполняемой этим фермен- том функции, выявляет прямую корреляцию между данными параметрами. Поскольку молекулярная масса структурных доменов, выявляемых в белках, как правило, составляет 20-30 кДа, можно полагать, что наиболее просто устроенные ферменты представляют собой однодоменные образования. Усложнение структуры, обычно достигаемое путём увеличения числа доменов (и реализующееся в эволюции благодаря дупликации генов с последующими мутациями либо благодаря слиянию генов), влечет за собой усложнение функции. Анализ накопленной к настоящему времени информации позволяет наметить три основные направления, по которым может осуществляться «усовершенствование» функциональных свойств ферментов. Это, во-первых, усложнение структуры активного центра, отражающееся на специ- фичности фермента и эффективности катализа. Во-вторых, это возникновение до- полнительных структур, обеспечивающих способность молекулы фермента восприни- мать сигналы внешней среды, то есть подвергаться аллостерической регуляции. И, наконец, это появление полифункциональных ферментов, структурные особенно- сти которых делают их способными к тонкой регуляции путём специфических бе- лок-белковых взаимодействий. Сведения о структуре активных центров ферментов, накопленные к настоящему времени, свидетельствуют, что во всех случаях они формируются в междоменной области. Как правило, мономерный фермент или субъединица олигомерного фермен- та состоит из двух доменов, связанных «шарнирным» фрагментом и разделённых «щелью», в которой и осуществляется каталитический акт. Именно такое располо- жение активного центра даёт возможность использовать движение доменов относи- тельно друг друга (а также иные формы движения полипептидных цепей - главным образом различных «петель») для осуществления катализа. Важной особенностью строения ферментов является разъединение участков связывания для нескольких субстратов реакции, поскольку они, как правило, связываются с разными домена- ми. Обычно два субстрата связываются с двумя доменами, а затем движение доме- нов приводит к формированию продуктивного комплекса, в составе которого и
происходит каталитический акт. Перемещение доменов и иные формы конформацион- ной подвижности, наблюдаемые при связывании участников реакции и в процессе формирования продуктивного комплекса, приводят к сильному изменению взаимного расположения важных для катализа аминокислотных остатков и, по существу, к формированию активного центра. Эти наблюдения наглядно иллюстрируют предложе- ную Кошландом гипотезу индуцированного соответствия, в которой взаимодействие субстратов и ферментов осуществляется по принципу «рука - перчатка». Сравнение свойств гомологичных ферментов, изолированных из разных источни- ков, позволяет в ряде случаев выявить элементы структуры, обусловливающие способность данного биологического катализатора модулировать свою активность в соответствии с условиями и внешней среды. Весьма часто возникновение таких элементов ведёт к увеличению молекулярной массы белка; они оказываются свое- образной надстройкой над «основным зданием», которым является структура, не- обходимая для формирования и функционирования активного центра. Описываемый эффект достигается обычно путем возникновения одного или нескольких регуля- торных доменов, имеющих специализированные функции. В одних случаях эти доме- ны четко отграниченные от активного центра, а в других регуляторный домен не- посредственно вовлечён в формирование активного центра и несет субстрат- связываюший участок («glycogen storage site» у фосфорилазы). Наибольший инте- рес представляют молекулярные механизмы реализации регуляторных воздействий при взаимодействии различных доменов. Эта проблема находится на разной стадии решения для различных ферментов - от выявления структурной и функциональной обособленности регуляторных и каталитических доменов до полной расшифровки механизма взаимодействия доменов. В настоящее время на таком молекулярном уровне исследовано 3 фермента, это аспартаттранскарбамилаза, гликогенфосфори- лаза и фосфофруктокиназа. Таким образом, мультидоменная организации ферментов играет важную роль в регуляции функционирования их активных центров. Существование специфических доменов, обеспечивающих присоединение ферментов к мембране, описано для многих ферментов. Образование такого рода «дополни- тельных» структур, усложняющих молекулу мембраносвязанных ферментов, можно, по-видимому, считать общей закономерностью, так как оно описано для ферментов разных групп. Например, общим свойством ацетилхолинэстеразы, щелочной фосфа- тазы и 5'-нуклеотидазы является существование С-концевого домена, связанного с особым фосфолипидом и обеспечивающего «заякоривание» фермента на мембране. Мембраносвязанная лактатдегидрогеназа Е. coli имеет молекулярную массу 65 кДа, что почти в два раза превышает соответствующую величину для цитоплазми- ческого фермента; полипептидная цепь этой лактатдегидрогеназы складывается в три домена: каталитический, формируемый N-концевой частью молекупы (остатки 1-240), коэнзим (FAD)-связывающий, в образование которого вовлечены 200 ами- нокислотных остатков С-конца цепи, и домен, обеспечивающий присоединение к мембране, расположенный между ними. Пространственная структура данного белка (предложенная на основании предсказания исходя из аминокислотной последова- тельности) имеет много общего со структурой цитоплазматической лактатдегидро- геназы; их эволюционное родство очевидно. Увеличение размера мопекулы мембра- носвязанного фермента можно рассматривать как приспособление к выполнению до- полнительной функции. Полифункциональные ферменты Полифункциональные ферменты, или «мультиэнзимные полипептиды» составляют обширную группу белков, структурной особенностью которых является организация
отдельных участков единой полипептидной цепи в супердомены, несущие различные каталитические функции. Это создаёт предпосылки для возникновения специфиче- ских белок-белковых взаимодействий, благодаря которым разные активные центры поплифункциональнохю фермента могут взаимодействовать в катализе и подвер- гаться согласованной аллостерической регуляции. Во многих случаях ферменты, объединенные в единую структуру, катализируют последовательные реакции мета- болического пути: А -> В -> С; при этом интермедиат В может непосредственно переноситься из активного центра первого фермента, где он продуцируется, в активный центр соседнего, где он служит субстратом. Представителем ферментов этого типа является триптофансинтетаза. Иногда «сцепленными» оказываются ферменты, катализирующие реакции, не сле- дующие непосредственно друг за другом, либо ферменты, функцией которых явля- ется ускорение противоположно направленных реакций. Важным следствием подоб- ной структурной организации становится приобретение бифункциональным фермен- том способности воспринимать весьма тонкие регуляторные сигналы, отвечая ко- ординированным изменением разных активностей. Бифункциональные ферменты К этой группе можно отнести ферменты, способные катализировать реакции, не следующие непосредственно друг за другом, но объединенные способностью регу- лироваться общим эффектором. Данное обстоятельство и определяет функциональ- ный смысл их объединения в единую структуру. Одним из характерных представи- телей ферментов этого типа является аспартокиназа - гомосериндегидрогеназа (биосинтез L-треонина в E-coli). Бифункциональные ферменты, катализирующие противоположно направленные реакции Особенностью ферментов этой группы является сочетание в пределах единой по- липептидной цепи двух супердоменов: 1. Ответственного за осуществление реакции ковалентной модификации субстрата (как правило, белка); 2 . Катализирующего реакцию отщепления модификатора. Обе реакции необратимы; их каталитические механизмы различны. В случае ес- ли субстратом является фермент, общая схема реакций такова: Е активный Е активный + + -> RiM <- R2M Е-М неактивный Е-М неактивный + + RiM R2M (1) (2) где: Е - фермент, R - вещество-модификатор, М - частица, модифицирующая фермент. Реакция 1 катализируется первым доменом бифункционального фермента, реакция 2 - вторым. Типичным примером бифункционального фермента, катализирующего противополож- но направленные реакции является фермент, имеющий важное значение в регуляции глюконеогенеза, это фосфофрукто-2-киназа-фруктозо-2,6-бисфосфатаза. Данный фермент бифункционален, он обладает и фосфокиназной, и фосфатазной активно- стями, то есть он катализирует биосинтез и распад мощного регулятора своей же активности - фруктозо-2,6-бис-фосфата (рис. ниже). Показано, что данный бифункциональный фермент в свою очередь регулируется путем сАМР-зависимого фосфорилирования. Фосфорилирование приводит к увеличе- нию фосфатазной активности и снижению фосфокиназной активности бифункциональ- ного фермента.
ATP ADP Фруктозо-6-фосфат Бифункциональный фермент Pi н,о КОФАКТОРЫ ФЕРМЕНТОВ Коферменты, простетические группы, ионы металлов В настоящее время получены неопровержимые экспериментальные доказательства белковой природы ферментов. Единственным исключением из этого положения явля- ется обнаружение у молекулы ряда предшественников РНК ферментативной активно- сти, получившей название рибозима и катализирующей самосплайсинг, то есть от- щепление интронных нетранслируемых последовательностей от предшественника РНК. Ферменты, как и все белки, обладают рядом свойств, характерных для высоко- молекулярных соединений: амфотерностыо, электрофоретической подвижностью и неспособностью к диализу через полупроницаемые мембраны. Подобно белкам, фер- менты имеют большую молекулярную массу: от десятков тысяч до нескольких мил- лионов Да. Им^ присущи все особенности структурной организации белковых моле- кул (первичный, вторичный, третичный и четвертичный уровни организации). В природе существуют как простые, так и сложные ферменты. Большинство при- родных ферментов относится к классу сложных белков, содержащих помимо поли- пептидных цепей какой-либо небелковый компонент (кофактор), присутствие кото- рого является абсолютно необходимым для каталитической активности. Кофакторы могут иметь различную химическую природу и различаться по прочности связи с полипептидной цепью (рис. 1). Если константа диссоциации сложного фермента настолько мала, что в растворе все полипептидные цепи оказываются связанными со своими кофакторами и не раз- деляются при выделении и очистке, то такой фермент получает название холофер- мента^ (холоэнзима), а кофактор - название простетической группы, рассматри- вающейся как интегральная часть молекулы фермента (например, FAD, FMN, био- тин, липоевая кислота). Полипептидную часть фермента принято называть апофер- ментом. Если же дополнительная группа легко отделяется от апофермента при диализе, в этом случае она называется коферментом (например, NAD+, NADP+) . .2+ Mn 2+ Са2+ и др. Кроме этого, роль кофактора могут выполнять металлы: Ма Химическая природа кофакторов, их функции в ферментативных реакциях очень разнообразны. Согласно одной из классификаций все коферменты и простетические группы делят на 2 группы: 1. производные витаминов (табл. 1); 2. невитаминные кофакторы.
Простые (однокомпонентные) Аиофсрмент (белковая часть) Ко фермент подвижный перноечнк Сложные (двукомионентные)= холо фермент Кофактор (небелковая часть) Простетнческая группа - ковалентно соединена с ферментом Ионы металла 1. Апофермент - тело фермента (белковая часть) 2. Каталитический центр 3. Субстратный центр (контактные площадки) 4. Активный центр фермента 5. Аллостерическии центр Рис. 1. Структура ферментов. Таблица 1. Важнейшие коферменты и простетические группы ферментов Наименование Никатинамидадениндинуклеотид (NAD, NADP) Флавинмононуклеотид, рибоф- лавинфосфат (FMN, FAD) Коэнзим А (СоА) Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФ) Биоцитин Тиаминдифосфат (TDP) Пиридоксаль-5-фосфат (Р5Р) Дезоксиаденозил- и (метил)- кобаломин (Bi2 - коферменты) Участвующий витамин Никотинамид, витамин РР Рибофлавин, витамин В2 Пантотеновая кислота Фолиевая кислота Биотин, витамин Н Тиамин, витамин Bi Пиридоксин, витамин Вб Цианкоаломин, витамин Bi2 Группы, подлежащие переносу Атомы водорода (электроны) Атомы водорода (электроны) Ацильные, ацетильные и др. группы Метильные, метиленовые, фор- мильные группы или форимино- группы (одноуглеродные остат- ки) Двуокись углерода (активная форма С02) Альдегиды и кетоны Аминогруппы, карбоксильные группы Атомы водорода, протоны и электроны К невитаминным кофакторам относят следующие соединения: HS-глутатион, АТР, липоевую кислоту, производные нуклеозидов (уридинфосфат, цитидинфосфат, фос-
фоаденозинфосфосульфат) , порфиринсодержащие вещества и др. К ним же могут быть отнесены тРНК, которые в составе ферментов аминоацил-тРНК-синтетаз при- нимают активное участие в транспортировке аминокислот в рибосому, где осуще- ствляется синтез белка. Следует отметить одну отличительную особенность двухкомпонентных) фермен- тов: ни кофактор отдельно (включая большинство коферментов), ни сам по себе апофермент каталитической активностью не наделены, и только их объединение, протекающее не хаотично, а в соответствии с программой их структурной органи- зации, обеспечивает быстрый ход химической реакции. Классификация кофакторов Все кофакторы (коферменты и простетические группы) - это низкомолекулярные органические соединения, как правило, содержащие систему 7Г-связей и гетероа- томы. В настоящее время принята классификация кофакторов по функциональному признаку. В соответствии с этим все кофакторы делят на три группы: 1. Кофакторы окислительно-восстановительных процессов: никотинамидаденинди- нуклеотид(фосфат) (NAD, NADP), флавинмононуклеотид (FMN), флавинаденинди- нуклеотид (FAD), железопорфирины, убихинон, аскорбиновая кислота. Эти ко- факторы связаны с классом оксидоредуктаз; 2. Кофакторы переноса групп: нуклеозидфосфаты, фосфаты Сахаров, коэнзим А (СоА, HSCoA, фолиевая кислота, пиридоксальфосфат. Эти кофакторы связаны с классом трансфераз; 3. Кофакторы процессов синтеза, изомеризации и расщепления С-С связей: тиа- миндифосфат, биотин, глутатион, кобамидные коферменты. Эти кофакторы свя- заны с ферментами классов лиаз, изомераз и лигаз и представляют самую ма- лочисленную группу кофакторов. Функции кофакторов Условно можно выделить две функции кофакторов: 1. Непосредственное участие в каталитическом превращении субстрата одним ферментным белком. При этом кофактор может функционировать либо как ката- лизатор, который регенерируется после каждого акта превращения субстрата (пиридоксаль-5-фосфат, тиаминдифосфат, FMN, FAD, биотин и др.), либо как косубстрат (NAD, NADF и др.) . В последнем случае регенерация исходной формы кофермента осуществляется другим ферментом в сопряжённой реакции. 2. Активация и перенос молекулы субстрата (или её части) от одного фермента к другому. В этом варианте первоначально субстрат реагирует с коферментом в активном центре фермента таким образом, что образуется новое реакцион- носпособное производное субстрата, которое, однако, достаточно устойчиво в водной среде (ацилкофермент А, нуклеозиддифосфосахара, производные тет- рагидрофолиевой кислоты, содержащие одноуглеродный остаток). Затем обра- зовавшееся производное субстрата связывается с другим ферментом, в актив- ном центре которого и осуществляется каталитическое превращение субстрата с одновременной (или последующей) регенерацией кофактора. Никотинамидные кофакторы Большое число дегидрогеназ, катализирующих важные процессы метаболизма в
живом организме, содержат в качестве кофермента никотинамидные кофакторы. К числу пиридинзависимых дегидрогеназ относится около 200 ферментов, которые катализируют восстановление NAD и NADP различными органическими субстратами. Большая часть из них является NAD-зависимыми, сто - NADP-зависимыми и около 50-ти дегидрогеназ специфичных и к NAD и к NADP. В большинстве клеток (исклю- чение составляют клетки листьев растений) NAD присутствует в значительно больших количествах, чем NADH, то есть окисленной формы всегда больше, чем восстановленной (NAD+/NADH = 2-4) . В отношении фосфорилированной формы нико- тиновых кофакторов отмечают, что NADPH всегда больше, чем NADP, то есть вос- становленной формы всегда больше, чем окисленной (NADP+/NADPH <1) . В листьях растений концентрация NAD, NADH, NADP и NADPH примерно одинакова. При участии NAD и NADP-зависимых дегидрогеназ осуществляются обратимые ре- акции дегидрирования спиртов, оксикислот и некоторых аминокислот с образова- нием альдегидов, кетонов, и кетокислот. В общем виде эти реакции можно изо- бразить следующим образом: R-CH2OH + NAD+ <=> R-COH + NADH + H+ R-CHOH-COOH + NAD+ <=> R-CO-COOH + NADH + H+ R-CHNH2-COOH + H20 + NAD+ <=> R-CO-COOH + NH3 + NADH + H+ В большинстве случаев NAD-зависимые процессы могут быть и NADP-зависимыми. К NAD(P)-зависимым дегидрогеназам относятся, например, лактатдегидрогеназа, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа и др. Никотинамидные кофакторы впервые были идентифицированы О. Варбургом в 1935 году. Молекула NAD состоит из двух гетероциклов - пиридинового и аденинового, соединенных цепочкой из двух остатков рибозы и остатка пирофосфорной кислоты (рис. 2). Остатки D-рибозы соединяют атом азота аденина и атом азота никоти- намида гликозидной связью. f^\—C0NHa N СН2 0—Р—ОН 1 \н н/ он он о=р—он А. -сн5 об НЧии/н он он Никотинамидадениндинуклеотид (NAD+) ONH, Никотин ам ид адешоадинуклеотид фосфат (NADP+) Рис. 2 . Структура NAD+ и NADP+.
При физиологических значениях рН заряд всей молекулы равен «-1», так как один отрицательный заряд остатка пирофосфорной кислоты нейтрализуется положи- тельным зарядом на атоме азота в никотинамидном кольце. В молекуле NADP появ- ляются дополнительные ионизированные группировки, поэтому, при физиологиче- ских значениях рН суммарный заряд молекулы NADP равен «-3». В водных растворах NAD и NADP проявляют слабокислые свойства. NAD является полифункциональной молекулой, содержащей катионные и анионные группы. Остатки рибозы и пирофосфатная группа сообщают ей ярко выраженный полярный характер, в то время как пиридиновый и пуриновый циклы гидрофобны. Вследствие такого разнообразия свойств молекула NAD взаимодействует не только с большим числом апоферментов, но и с различными низкомолекулярными соединениями. NAD и NADP играют ключевую роль в биологическом окислении, участвуя в окис- лительно-восстановительных реакциях. Эти ферменты осуществляют отщепление двух эквивалентов водорода. Отщепляется так называемый гидрид-ион (водород с ионной парой Н ). При этом кольцо разрывается, теряет ароматическую природу и становится хеноидным. Оставшийся протон водорода уходит в среду: Субстрат-Н2 + NAD(P) <=> Субстрат + NAD(P)H + Н+ Таким образом NADH - это 1,4 дигидроникатинамидадениндинуклеотид. Рабочей частью молекулы NAD и NADP является никотинамидное кольцо (рис. 3). Н I HC^Sp-CONH, + 2H. + 2. I R + NAD Рис. 1.4.3. Рабочая часть молекулы никотинамиднохю кофактора. Установлено, что передача атома водорода от субстрата к NAD и NADP происхо- дит непосредственно, то есть без обмена протона с водной средой. Присоедине- ние водорода происходит стереоспецифически, то есть для данного фермента все- гда по одну сторону пиридинового ядра. В зависимости от направления присоеди- нения водорода все никотинамидные дегидрогеназы делят на А и В тип (рис. 4). Д \, •■ ~^ "Н В тип Рис. 4. Типы присоединения водорода к пиридиновому ядру молекулы никотинамидного кофактора. К дегидрогеназам А типа относят дегидрогеназы спиртов, L-лактата, Ь-малата, D-глицерата. К дегидрогеназам В типа относят дегидрогеназу L-глутамата, D- глюкозы, D-глицеральдегид-З-фосфата. NAD и NADH отличаются друг от друга по оптическим свойствам (рис. 5). н н НС ^С—CONH2 + I R NADH н д А тип
Рис. 5. Спектры поглощении NAD+ (1) и NADH (2) . Пик при 260 нм обусловлен наличием аденина, поэтому поглощают обе формы ни- котиновых кофакторов. Дополнительный пик при 340 нм появляется только для NADH, что обусловлено перестройкой пиридинового цикла, то есть в цикле исче- зает одна двойная связь и кольцо приобретает хеноидный характер. Стабильность окисленной и восстановленной форм никотинамидных коферментов меняется в зависимости от рН среды по-разному: восстановленная форма нестойка в кислых растворах, но устойчива в щелочных. Окисленная форма наоборот не- стойка в щелочных растворах, но устойчива в кислых. В нейтральных растворах восстановленная форма менее стабильна, чем окисленная. Показано, что в связывании кофактора с апобелком могут принимать участие NH2 группы как пиридинового, так и никотинамидного колец. Важное значение имеет гидрофобный характер пиридинового кольца и отрицательно заряженная пи- рофосфатная группировка, поскольку для большинства NAD и NADР-зависимых де- гидрогеназ показано наличие в активном центре катионных участков, взаимодей- ствующих при связывании с остатками фосфорной кислоты. Кофакторы переноса групп Ряд различных реакций катализируется ферментами, коферментами которых явля- ются производные пиридоксина (витамина Вб) . Пиридоксин имеет следующее строение: СН2ОН СН2ОН Н?С Рис. 6. Структура пиридоксина.
Витамин Вб может давать различные производные, и они, а не сам витамин Вб, входят в состав различных ферментов. Производными пиридоксина, играющими роль коферментов, являются пиридоксальфосфат и пиридоксаминфосфат, строение кото- рых представлено ниже: Н-С = 0 CH2-NH2 H0^^Y сн2-°-р°зН2 H0Ny^Y сн2-о-ро3н2 Н3С ^N H3C ^ Рис. 7. Структура пиридоксальфосфата (слева) и пиридоксаминфосфата. Большинство ферментативных реакций, коферментами которых являются пиридок- сальфосфат и пиридоксаминфосфат, связано с различными превращениями аминокис- лот . Однако было показано, что пиридоксальфосфат входит в состав фермента, который никакого отношения к превращениям аминокислот не имеет, а именно ос- глюканфосфорилазы. Этот фермент катализирует перенос глюкозильных групп между различными полиглюкозидами (например, крахмалом или гликогеном) или неоргани- ческим фосфатом. Роль пиридоксальфосфата в молекуле фосфорилазы заключается не в том, что он является ее коферментом, а в том, что альдегидная группа пи- ридоксальфосфата , связываясь с аминогруппами фермента, поддерживает третичную структуру молекулы фосфорилазы. Одной из важных групп ферментов, у которых в качестве коферментов выступают пиридоксаль и его производные, являются аминотрансферазы, то есть ферменты, которые переносят аминогруппы от одного соединения на другое. Реакция ферментативного переаминирования была открыта А. Е. Браунштейном с сотрудниками. Реакции переаминирования играют важную роль в обмене веществ. Наиболее важными реакциями переаминирования являются следующие три. Первая из них такова: глутаминовая кислота щавелевоуксусная кислота COOH-CH2-CH2-CH-NH2-COOH + СООН-СН2-С=0-СООН <=> СООН-СН2-СН2-С=0-СООН + COOH-CH2-CH-NH2-COOH ос-кето-глутарат аспарагиновая кислота Вторая важная реакция переаминирования, катализируемая аминотрансферазой, это взаимодействие между глютаминовой и пировиноградной кислотами: глутаминовая кислота пировиноградная кислота COOH-CH2-CH2-CH-NH2-COOH + СН3-С=0-СООН <=> СООН-СН2-СН2-С=0-СООН + CH3-CH-NH2-COOH ос-кето-глутарат ос-аланин В результате этой реакции из глютаминовой кислоты образуется ос- кетоглютаровая кислота, а из пировиноградной кислоты ос-аланин. И наконец, третья реакция ферментативного переаминирования - это реакция между аспарагиновой кислотой и пировиноградной кислотой. В результате этой реакции образуется из аспарагиновой кислоты соответствующая ей кетокислота - щавелевоуксусная, а из пировиноградной кислоты - соответствующая ей аминокис- лота - ос-аланин.
аспарагиновая кислота пировиноградная кислота COOH-CH2-CH-NH2-COOH + СН3-С=0-СООН <=> соон-сн2-с=о-соон + ch3-ch-nh2-cooh щавелевоуксусная кислота а-аланин В последние годы, благодаря применению более чувствительных методов опреде- ления различных соединений, например метода хроматографии, удалось показать, что в живой клетке кроме трех указанных выше реакций протекают самые разнооб- разные реакции ферментативного переаминирования. Например, показано, что важ- ную роль в обмене играют фосфопиридоксалевые ферменты, которые названы декар- боксилазами аминокислот. Эти ферменты катализируют отщепление от аминокислот углекислоты. Типичным представителем декарбоксилаз аминокислот является глю- таматдекарбоксилаза, которая катализирует расщепление глютаминовой кислоты на С02 и у~аминомаслянУю кислоту. К числу декарбоксилаз аминокислот принадлежат также декарбоксилазы аспарагиновой кислоты или аспартатдекарбоксилазы. Под действием этих ферментов может происходить образование либо ос-аланина, либо р-аланина, в зависимости от того, из какой карбоксильной группы аспарагиновой кислоты выделяется С02. Кофакторы процессов синтеза, изомеризации и расщепления С-С связей Ряд ферментов в качестве кофермента содержит биотин. Известно, что биотин необходим в обмене веществ в ничтожных количествах. Он играет важную роль в обмене веществ не только животных и человека; но и микроорганизмов, в частно- сти дрожжей. Биотин имеет следующее строение: о и HIST ^NH I I НС СН I I н2а хн—(сн2)4-соон Рис. 8. Структура биотина. Несмотря на очень высокую физиологическую активность биотина, долгое время роль в обмене веществ была совершенно неясна. Выдающийся немецкий биохимик Ф. Линен с сотрудниками показали, что биотин является очень важным коферментом, который входит в состав ряда ферментов, катализирующих реакции активирования и переноса углекислого газа, то есть реакции карбоксилирования и декарбокси- лирования. Типичным примером такой реакции, катализируемой ферментом, содержащим в ка- честве кофермента биотин, является важная анаплеротическая реакция фермента- тивного карбоксилирования пирувата за счет С02 с образованием оксалоацетата (рис. 9); катализирует эту обратимую реакцию фермент пируваткарбоксилаза: Мд2+ Пируват +С02 + АТР +Н20 <==> Оксалоацетат + ADP + Р± + 2Н+
lb ' Bicar- bonate ■■•- Rib Ф ® Adenine О Л HN NH i / '••• --,B "O—P=<~> \ >T lv 1 sx > O" <. ATP )> )&0 Catalytic / site NH 1 lL lotinyl- binc Catalytic site 2 ADP Pvruvntc carboxylase () II i —О—P—O- , 1 С arboxy phosphate p, ® J О HN^ NH NH О Л —N NH Ч О \ 1 О ]. - ] 'fHi. ' О X£i\ о acetate s^\ \L> A —ь HN NH -О О Pyruvate ate С сн,. \ -о г> < > <l о 'Г i HN NN 1 H » 4 PvniV ate С »rbox> NH bi< >t i nyUn/yme Transfer uf carboxvbiotin /'Л • . -, _ чл/ • activated <_ C>2 • to second catalytic site О A HN N— •- -< NH Рис. 9. Пируваткарбоксилазная реакция. Карбоксильная группа био- тина образует пептидную связь с 8-аминогруппой остатка лизина, входящего в состав активного центра фермента. С02 активируется, образуя N-карбоксипроизводное биотинильной простетической груп- пы. Затем эта карбоксильная группа - непосредственный донор СОг для пирувата - переносится на пируват. В качестве второго примера биотиновых ферментов можно привести ацетил-СоА- карбоксилазу, которая при участии АТР катализирует реакцию синтеза малонил- СоА из ацетил-СоА и угольной кислоты:
Ацетил-коэнзимА Мд2+или Мп2+ Малонил-коэнзимА АТРТ + НСОз" + CH3-C=0-S-CoA <==========> ADP + H3PO4 + COO-CH2-C=0-S-CoA Эта реакция чрезвычайно важна, так как она является обязательным этапом, предшествующим присоединению двууглеродных остатков к растущей углеродной це- почке при синтезе жирных кислот. Биотин присоединяется к белковой части био- тиновых ферментов по месту е-аминогруппы содержащегося в апоферменте лизина. Что касается С02, то он присоединяется к одному из атомов азота, содержащихся к молекуле биотина. Строение биотинового фермента с присоединившимся к нему С02 показано на рис. 10. ////////////////////////_ II \ \~0^ >N нс- 0 и NH СИ н>4 ^ (СН2)4" \ \ \ \ I О ' II I N о\ С (сн2). (I » [J \ /////////// Остаток лизина : н * С \ \ Но Рис. 10. Строение соединения апофермент-биотин-СОг Таким образом, подобно тому, как существует группа фосфопиридоксалевых фер- ментов и группа ферментов, содержащих тетрагидрофолиевую кислоту, точно так же существует группа ферментов, являющихся биотин-протеидами. Реакции карбо- оксилирования и декарбоксилирования играют очень важную роль в организме, участвуя в целом ряде ферментативных процессов. Говоря о биотиновых ферментах и биотине как коферменте, надо упомянуть о том, что было установлено, что в белке куриного яйца имеется белок, содержа- щий углеводный остаток (мукопротеид) и называемый авидином. Оказалось, что авидин является совершенно специфическим и мощным ингибитором всех ферментов, содержащих биотин в качестве кофермента. Авидин получен в кристаллическом ви- де и выяснено его строение. Он широко используется как ингибитор для изучения реакций, катализируемых биотиновыми ферментами. Роль металлов в функционировании ферментов Более 25% всех ферментов для проявления полной каталитической активности нуждается в ионах металлов. Роль металлов в ферментативном катализе разнооб- разна . Во-первых, металл может способствовать образованию промежуточного соедине- ния между ферментом и субстратом. Именно такой случай наблюдается при дейст- вии лейцинаминопептидазы и карбоксипептидазы А - присоединение фермента к субстрату осуществляется, благодаря образованию координационных связей через атом марганца (или магния) и атом цинка (рис. 11).
н н R,—С—N— С—N—С—R2 о ioo** Рис. 11. Роль металла в присоединении субстрата к ферменту. Во-вторых, металл может сам участвовать в реакции, например, в переносе электронов, то есть в окислительно-восстановительных реакциях. Это происходит при действии нитратредуктазы. Входящий в состав данного фермента молибден сам взаимодействует с нитратом и затем с флавиновым ферментом, который, в свою очередь, реагирует с содержащей NAD+ или NADP+ дегидрогеназой. Это ясно из рис. 12. ФАД ФАДН 2reMFe*- ЦНТ.Ьз57 2гем Fe3* митратредуктаэа N02 + Н:0 NO/ + ЛГ Рис. 12. Участие молибдена в действии нитратредуктазы. В-третьих, металл может обеспечивать сохранение вторичной, третичной и чет- вертичной структуры ферментного белка. В этом отношении прекрасным примером является ос-амилаза. Все виды а-амилазы - панкреатическая, солодовая, плесне- вая, бактериальная и слюнная - содержат кальций, который необходим именно для поддержания вторичной и третичной структуры фермента. Лишённая кальция ос-амилаза имеет такую же активность, как и нативный, со- держащий кальций фермент. Это ясно видно из рис. 13. Этот же рисунок показы- вает, что фермент, лишенный кальция, крайне неустойчив, чрезвычайно легко де- натурируется и теряет активность в результате двухчасовой инкубации при рН, отклоняющемся от оптимального. Таким образом, при оптимальном рН вторичная и третичная структура фермента поддерживается благодаря водородным и другим дополнительным связям; при более кислой и более щелочной реакции среды на первый план в качестве фактора, ста- билизирующего структуру фермента, выступает кальций. Стабилизация структуры фермента под влиянием кальция проявляется также в том, что фермент, лишенный кальция, очень легко расщепляется протеолитически- ми ферментами. Это видно на рис. 14, показывающем активность а-амилазы, обра- ботанной трипсином и ЭДТА, который связывает кальций, образуя с ним прочное внутрикомплексное соединение (хелат). Из рисунка также видно, что трипсин практически не расщепляет ос-амилазу; однако если ос-амилаза предварительно об-
работана ЭДТА, то она быстро расщепляется трипсином. Таким образом, кальций в данном случае играет роль фактора, предохраняющего а-амилазу от расщепления протеолитическими ферментами. 100 _ 80 - О >4 5 60 - о X = 40 _ < 20 ~ 1 -/ 3 / / // / / -1 - Г 5 9Г Д \ \ . ,|._ 1 7 - ' -"«^ \, \ - 1 - 1 9 \ ^ 1 ..!._ т 11 \ . \ ._.|._. I 13 рН Рис. 13. Стабильность а-амилазы Bacillns snbtilis при инкубации в течение двух часов при 25 С и разных рН. 1 - без Са ; 2 - с Са .2+ чО О И и О X DQ = 100 < 75 ~ 50 _ 25 _ 1 \ 2 ^^■^^ з III I I I 1 I I I I 2 4 6 8 10 Время инкубации, часы Рис. 14. Влияние ЭДТА и трипсина на а-амилазу Bacillns snbtilis. 1 - инкубация с трипсином; 2 - инкубация с ЭДТА; 3 - инкубация с ЭДТА и трипсином (рН 7,5; 25 С). Что касается роли металла в поддержании четвертичной структуры ферментного белка, то в этом отношении хорошим примером является дрожжевая алкоголь де- гидрогеназа. Этот фермент имеет молекулярную массу 151 кДа, содержит четыре атома цинка в молекуле и четыре молекулы NAD+. Удаление цинка из молекулы ал- когольдегидрогеназы вызывает не только её инактивацию, но и диссоциацию фер- ментного белка на четыре неактивные субъединицы с молекулярной массой 36 кДа каждая.
Наконец, четвертый возможный способ действия металла - когда металл способ- ствует соединению апофермента с коферментом. Подобное действие металла наблю- дается в случае алкогольдегидрогеназы и глицеральдегидфосфатдегидрогеназы. Заканчивая раздел, посвященный роли металлов в ферментативном катализе, нужно подчеркнуть, что за последние годы все чаще выявляется, что тот или иной металл в незначительных количествах играет важную роль в ферментативных реакциях. Роль так называемых микроэлементов в обмене веществ растений и жи- вотных как раз и заключается в том, что они необходимы для построения и нор- мального функционирования целого ряда ферментов. Все это еще раз свидетельствует о том, что различные стороны обмена веществ неразрывно связаны между собой - недостаток или нарушение обмена какого-либо металла в растительном или животном организме сразу же сказывается на дейст- вии того или иного фермента, вызывая соответствующее заболевание ТОПОГРАФИЯ АКТИВНЫХ ЦЕНТРОВ ПРОСТЫХ И СЛОЖНЫХ ФЕРМЕНТОВ Любая ферментативная реакция начинается с взаимодействия субстрата, в боль- шинстве случаев, небольшой по размерам молекулы, с активным центром фермента. Под активным центром фермента понимают совокупность аминокислотных остатков, осуществляющих связывание (сорбцию) субстрата, его химическую активацию и превращение. Активный центр белковой молекулы фермента имеет сложную конфигу- рацию; он включает как полярные (гидрофильные), так и неполярные (гидрофоб- ные) группы. Структура активного центра фермента складывается из двух составляющих: 1) Сорбционнохю участка (подцентра, сайта), ответственного за связывание, фиксацию и ориентацию субстратов; свойства этого центра определяют специ- фичность действия фермента; 2) Каталитического участка (подцентра, сайта), осуществляющего химическое превращение молекул субстрата и использующего для этих целей, как прави- ло, общий кислотно-основной катализ. Аминокислотные остатки, образующие каталитический центр однокомпонентного фермента, расположены в различных точках единой полипептидной цепи. Поэтому активный центр, представляющий собой уникальное сочетание нескольких амино- кислотных остатков, возникает в тот момент, когда белковая молекула приобре- тает присущую ей третичную структуру. Чаще всего в активных центрах одноком- понентных ферментов встречаются остатки Ser, His, Trp, Arg, Cys, Asp, Glu и Туг. Изменение третичной структуры фермента под влиянием тех или иных факто- ров может привести к деформации активного центра и изменению ферментативной активности. Активный центр двухкомпонентных ферментов представлен небелковым компонен- том - коферментом (простетической группой) и несколькими выше приведенными минокислотными остатками. Характерной особенностью сложных или двухкомпонентных ферментов является то, что ни белковая часть, ни добавочная группа в отдельности не обладают за- метной каталитической активностью. Только их комплекс проявляет ферментатив- ные свойства. При этом белок резко повышает каталитическую активность доба- вочной группы, присущую ей в свободном состоянии в очень малой степени; доба- вочная же группа стабилизирует белковую часть и делает ее менее уязвимой к денатурирующим агентам. Таким образом, хотя непосредственным исполнителем ка- талитической функции является простетическая группа, образующая каталитиче- ский центр, ее действие немыслимо без участия полипептидных фрагментов белко- вой части фермента. В апоферменте есть участок, характеризующийся специфической структурой, из-
бирательно связывающий кофермент. Это так называемый кофермент связывающий домен; его структура у различных апоферментов, соединяющихся с одним и тем же коферментом, очень сходна. Таковы, например, пространственные структуры нук- леотидсвязывающих доменов ряда дегидрогеназ (рис. 1). коферментный домен Рис. 1. Активный центр глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Представление об активном центре сформировалось в результате анализа данных по ингибированию реакций и химической модификации белковой молекулы. Необра- тимые ингибиторы блокируют каталитическую активность фермента, осуществляя химическую модификацию одной из групп, участвующих в каталитическом превраще- нии субстрата. Обратимые ингибиторы, образуя комплекс с функциональной груп- пой белка, вызывают либо существенное изменение свойств данной группы (некон- курентные ингибиторы), либо конкурентно блокируют сорбцию (комплексообразова- ние) субстрата в области каталитического центра. Рассмотрим некоторые примеры. Каталитически активной группой многих ферментов является гидроксильная группа серина. В активном центре эта спиртовая группа играет роль нуклеофиль- ного реагента в реакциях нуклеофильного замещения при гидролизе сложных эфи- ров, амидов, пептидов. Представителем семейства сериновых протеаз является простагландин-Н-синтаза, участвующая в метаболизме арахидоновой кислоты. Аспирин (ацетилсалициловая кислота) представляет собой нестероидный проти- вовоспалительный лекарственный препарат. Физиологическое действие препарата связано с его способностью ацетилировать Ser-514, входящий в центр сорбции арахидоновой кислоты - субстрата ПНС. Аспирин выступает необратимым ингибитором лимитирующего фермента синтеза простагландинов. Последующий гидролиз модифицированного белка и анализ про- дуктов гидролиза позволили идентифицировать центр модификации фермента. Несмотря на то, что метод химической модификации позволяет получить весьма важную информацию о природе активных центров ферментов, он имеет и определен- ные недостатки. Функциональные группы белка, составляющие активный центр, могут быть замас- кированы полипептидной цепью или остатками других аминокислот, что делает группы активного центра недоступными для реагента-модификатора. Химическая модификация, как правило, не является избирательной, химической реакции под- вергаются сразу несколько аминокислотных остатков в белке. Это ведет к суще- ственному изменению структуры белка, развитию инактивационных и денатурацион- ных процессов, что может привести к потере ферментом каталитической активно-
сти даже в том случае, если химически модифицировались остатки, не входящие в каталитический центр. Выводы об участии тех или иных функциональных трупп аминокислот в каталитическом процессе на основе данных по химической модифи- кации белка могут быть сделаны с известной осторожностью и оговорками. соон о II ^О-С-СНз + Enz-Ser-CH2-OH Aspirin PGНз Synthase (active) COOH 1 Enz-Ser- CH2- 0 - С - CH3 Salicylic acid Acetylated PGH2 Synthase (inactive) Рис. 2. Блокирование гидроксильной группы серина в активном цен- тре простагландин-Н-синтазы. Таким образом, метод химической модификации не позволяет получить исчерпы- вающую информацию об участниках каталитического акта. Как правило, для такого рода выводов требуются независимые структурные ис- следования . Ситуация становится более однозначной, если химический модификатор встраи- вается в структуру специфического субстрата или ингибитора фермента. В этом случае модификатор адресно направляется в активный центр, что существенно увеличивает вероятность химической реакции с функциональной группой активного центра. Новые возможности идентификации групп, входящих в активные центры фермен- тов, появились с развитием техники сайт-специфического мутагенеза. Для фер- ментов, экспрессию генов которых можно организовать с помощью генно- инженерных конструкций типа плазмид, оказалась возможной замена отдельных аминокислот на уровне ДНК с последующей экспрессией и изучением каталитиче- ских свойств получаемых белков. Это позволяет получить важную информацию об участии той или иной аминокислоты данного фрагмента полипептидной цепи в ка- талитическом акте. Однако и в этом случае при интерпретации результатов необ- ходима известная осторожность, поскольку в белках имеется большое число ами- нокислот, формирующих структуру активного центра, но не принимающих непосред- ственное участие в акте катализа. Окончательная информация о структуре активного центра активного центра мо- жет быть получена методом рентгеноструктурного анализа (РСА) и спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) высокого разрешения. В первом случае ис- следование проводят на кристаллах фермента, во втором - исследуют растворы фермента. Для идентификации групп, принимающих участие в катализе, обычно ис- пользуют образование комплекса ферментов с ингибиторами или мало реакционно- способными аналогами субстратов (т.н. квазисубстратами). Метод РСА впервые был использован Липскомбом с сотрудниками при анализе ак- тивного центра карбоксипептидазы А. На рис. 3. показана структура карбоангид- разы по данным рентгеноструктурного анализа.
Рис. 3. Третичная структура карбоангидразы по данным рентгеност- руктурного анализа: а) общий вид ферментной глобулы; б) про- странственное расположение аминокислотных остатков. Структуру и свойства каждого белка определяет последовательность аминокис- лот . В настоящее время становится очевидным, что при большой вариабельности белков некоторые элементы структуры являются консервативными, и эти элементы в значительной степени определяют функцию белковой молекулы. Это особенно ха- рактерно для белков, выполняющих каталитическую функцию. Например, для гидро- лаз, составляющих около трети всех известных ферментов (приблизительно 1100 из 3700), типов структур каталитических центров всего четыре. Чтобы ответить на вопросы, какие химические структуры образуют каталитиче- ский центр, каким образом аминокислоты, расположенные на разных, зачастую удаленных друг от друга участках полипептидной цепи, находят друг друга и формируют уникальную структуру, - используют методы биоинформатики. По мнению энзимологов в рамках одного суперсемейства ферментов сорбционный сайт, отвечающий за специфичность, может быть представлен многими вариантами аминокислотных остатков, соответствующими вариантам структуры субстратов. В то же время каталитические сайты, число типов, которых весьма ограничено, яв- ляются консервативными (незаменимыми) элементами структуры. Для подтверждения этого положения был использован биоинформационный подход, основанный на срав- нении последовательностей аминокислот в белках, объединенных в одно крупное семейство. Был проведен анализ нескольких больших семейств ферментов, представленных в базе данных HSSP1. Выбор семейств ферментов был сделан на основании следующих критериев: 1) число анализируемых представителей семейства должно быть более 100; это необходимо для обеспечения статистической достоверности результатов; 2) для анализа следует выбирать семейства ферментов различных классов (окси- доредуктазы, гидролазы, изомеразы и т.д.); 3) по возможности следует выбирать ферменты, для которых установлена структу- ра активных центров и с высокой степенью достоверности изучен механизм ка- тализа . 1 www.sander.embl-heidelberg.de/
Проведенный анализ показал, что в полипептидной цепи большая часть позиций аминокислот высоко вариабельна, это означает, что функционирование фермента не зависит от того, какую позицию занимает та или иная аминокислота. В то же время имеются позиции аминокислот, которых относительно немного. Эти позиции и соответствующие им аминокислоты называют консервативными. Именно они играют особую роль в функционировании фермента. Что же это за аминокислоты, и какова их роль? Биоинформационный анализ ферментов всех классов показал, что наиболее часто консервативной аминокислотой является глицин. По рейтингу консервативности аминокислоты располагаются в следующем ряду: глицин > аспарагиновая кислота > цистеин > пролин > гистидин > аргинин > глутаминовая кислота. Это наиболее важные аминокислоты в ферментативном катализе. В сумме глицин и аспарагиновая кислота составляют примерно 50% всех консервативных аминокислот. Из наиболее часто встречающихся консервативных элементов структуры ферментов можно отме- тить глицин, аспарагиновую кислоту, цистеин, пролин и гистидин. Эти аминокис- лоты составляют примерно 70% всех консервативных элементов. Метионин и изо- лейцин практически никогда не бывают консервативными. В свою очередь наиболее консервативные аминокислоты можно разделить на две принципиально разные группы: 1) аминокислоты, участвующие в активации молекул субстрата в качестве кислот и оснований (аспарагиновая кислота и гистидин); 2) аминокислоты, формирующие геометрию активного центра (глицин, цистеин, пролин). Таким образом, статистический анализ показал, что каталитическую функцию фермента и архитектуру активного центра формирует небольшая, но определенная часть аминокислот, занимающих строго фиксированные позиции в полипептидной цепи. Консервативные аминокислоты являются либо кислотами или основаниями (электрофильные и нуклеофильные агенты), формирующими каталитический сайт, либо важными структурообразующими аминокислотами, формирующими структуру бел- ка в целом. Каталитическую функцию выполняют аспарагиновая кислота, гистидин, аргинин, и глутаминовая кислота. Структурообразующими аминокислотами являются глицин, цистеин, и пролин. Глицин и пролин, обеспечивающие возможность поворота цепи, необходимы для того, чтобы активный центр был образован аминокислотами, рас- положенными на разных участках полипептидной цепи. А цистеин необходим для фиксации необходимой конформации полипептидной цепи. Природа сформировала активные центры ферментов из ограниченного числа ком- понентов . Большая часть активных центров ферментов всех классов сформирована из аспарагиновой и глутаминовой кислот, из гистидина и аргинина, из ионов не- скольких металлов. Как следствие, число типов каталитических центров невели- ко . Например, для гидролаз, составляющих около трети всех известных фермен- тов, можно идентифицировать всего четыре основных типа структуры. Эффективные комбинации каталитических групп, характерные для одних реакций, природа ак- тивно использует для организации каталитических центров других типов реакций. Полипептидная цепь обеспечивает организацию каталитических групп в активные центры. Как известно, в растворе практически исключены трехмолекулярные реак- ции и реакции более высоких порядков. В ферментативных процессах в реакции участвуют четыре (или пять) остатков различных аминокислот, организованных в полипептидную цепь. Ферментативный катализ не использует сильных химических агентов; компоненты, составляющие активные центры, - это относительно слабые кислоты и основания. Однако они хорошо организованы в пространстве и, как следствие, весьма эффективны. Приведем примеры активных центров некоторых ферментов. Остановимся на ферментах класса гидролаз, для большинства которых идентифи-
цированы группы, составляющие каталитически активные центры, и созданы обос- нованные представления о взаимодействии этих групп в механизме каталитическо- го цикла. По структуре активных центров и механизму действия гидролазы условно можно разделить на 4 основных типа. 1. Гидролазы, содержащие в активном центре аспарагиновую или глутаминовую кислоту (лизоцим-пепсиновый тип). 2. Гидролазы, содержащие в активном центре гидроксильную группу серина, тре- онина или цистеина и цепь переноса протонов, активирующую эту группу (тип химотрипсина); гидролазы, использующие имидазольную группу гистидина не- посредственно для активации воды (тип панкреатической рибонуклеазы). 3. Гидролазы, использующие комплексы Zn2+ или Со2+ для активации воды и суб- страта (тип щелочной фосфатазы, карбоксипептидазы А). Гидролазы, использу (тип пирофосфатазы) Гидролазы, использующие ионы Мд2+ или Мп2+ для активации воды и субстрата Химотрипсин В активный центр входят Ser-195, His-57, Asp-102 ♦ Asp 102 ^*His 57 a * \ Г\ Ser195*\ !> < ^ ^ W > V^N Рис. 4. Структура химотрипсина. Лактатдегидрогеназа Это NAD+-зависимая дегидрогеназа. Осуществляет обратимое окисление- восстановление органических молекул, при этом в качестве донора (акцептора) гидрид-иона выступает кофермент. Каталитически активные группы фермента пред- ставлены Arg-165, His-194, Arg-105. Все эти аминокислоты являются консерва- тивными. Молочная или пировиноградная кислоты фиксируются в активном центре с помощью положительного заряда Arg-168. Участниками каталитического процесса являются протон-транспортная цепь His-194-Asp-165 и Arg-105.
Лактат- Пируват < дегидрогеназа ► Лактат 1.1.127 NADH + Н ' 1. Тетрамер, 144кДа NAD 2. Активный ^ у*^^ иенто кофермент N ' (NAD ') .^ , ДЧ полипептидная цепь LDH подвижная петля 4с-Л /*% субстрат (лактат) наиболее важные аминокислоты: Arg-171 Arg-109 His-195 Рис. 1.5.5. Структура лактатдегидрогеназы. На рис. 6. приведены возможные типы связей, участвующих в присоединении NAD+ в активном центре ЛДГ. Туг85.., NH Val27Val52 Val5411e96 А1а98 Не 119 Не 123 О О сн,-о-р-о-р-о-сн I I О" О" Asp 53 ОН ОН х х х х Glu 140 Lys58 Arg 101 ОН ОН Asp 30 и Lys 58 Ala98 Glu 140 >C=0 -NH- (пептидная цепь) Рис. 6. Связывание NAD+ лактатдегидрогеназой.
Линии, показанные точками - водородные связи, перекрестные линии - электро- статические взаимодействия, аминокислотные остатки в рамках - гидрофобные взаимодействия Триозофосфатизомераза Каталитически важные группировки активного центра фермента представлены Glu-165 и His-95. Рис. 7. Структура субъединицы триозофосфатизомеразы дрожжей. Глицин в силу особенностей его строения не участвует в химических актах ак- тивации молекул в каталитическом цикле. Не обладая заместителем у ос- углеродного атома, глицин лишен выраженной химической функции. Тем не менее, наличие глицина в структуре белка очень важно. Так, сайт-специфическая замена глицина в консервативных позициях на любую из аминокислот приводит, как пра- вило, к полной потере (или существенному снижению) активности фермента. По-видимому, глицин в консервативных позициях важен по следующим причинам. 1. Являясь уникальной аминокислотой с наиболее энергетически облегченным вращением вокруг связей C-N и С-С полипептидной цепи, глицин может играть роль узловой точки, обеспечивающей возможность изменения направления по- липептидной цепи при «сборке» аминокислотных остатков в активный центр. Таким образом, наличие консервативных глицинов позволяет объяснить струк- турный парадокс ферментативного катализа, когда одинаковые активные цен- тры «собираются» из абсолютно разных полипептидных цепей. Общим для этих цепей являются наличие глицина в консервативных позициях и возможность стабилизации собранной структуры, например, за счет дисульфидных связей (цистеин также проявляет высокую степень консервативности, занимая третью позицию в рейтинге консервативности). 2. Глицин в консервативных позициях может играть роль конформационных «шар- ниров», обеспечивая возможность «сборки» активного центра и известную конформационную подвижность. Подтверждением этому служит то, что во мно- гих случаях вблизи каталитически активных групп можно обнаружить глицин в консервативных позициях. Например, для гидролаз различных семейств кон- сервативными являются следующие мотивы: Asp-215-X-Gly-217 (пепсин); Asp- 170-Xaa-Xaa-Gly-173 (термолизнн); Gly-173-Xaa-Ser-177 (трипсин); His-76- Gly-77, Ser-153-Xaa-Gly-155, Gly-175-Xaa-Asp-177 (липазы). Здесь Хаа - произвольная аминокислота. Аминокислоты Asp, His, Ser в указанных фермен- тах входят в структуру активных центров. Превращение исходного субстрата в конечные продукты в ферментативном ката- лизе сопряжено с участием большого числа интермедиатов с отличной от исходно-
го субстрата структурой. Глицины активного центра могут играть роль «релакси- рующих» элементов, конформационно подстраивая активный центр для следующего элементарного акта. Существенную роль в формировании архитектуры активного центра играют цисте- ин и пролин (соответственно 3-я и 4-я позиции в рейтинге консервативных ами- нокислот) . Пролин, как известно, является уникальной аминокислотой, развора- чивающей полипептидную цепь. Роль цистеина заключается в том, что необходимая конформация активного центра, складывающаяся из различных участков полипеп- тидной цепи, фиксируется химической связью в виде дисульфидного мостика. Для многих ферментов это завершает формирование архитектуры активного центра. Таким образом, активный центр состоит из ряда функциональных групп, опреде- ленным образом ориентированных в пространстве. Среди них различают группы, входящие в состав каталитического сайта активного центра, и группы, образую- щие сайт, обеспечивающий специфическое сродство, т.е. связывание субстрата ферментом - так называемый контактный или «якорный» участок. Это деление дос- таточно условно, поскольку взаимодействия в контактном участке фермента при образовании фермент-субстратного комплекса, оказывает существенное влияние на скорость и направление превращений в каталитическом участке. РАЗДЕЛ 2. КИНЕТИКА И ТЕРМОДИНАМИКА ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ Законы химической термодинамики позволяют определить направление возможного при данных условиях химического процесса, а также его энергетические характе- ристики - AG и АН. Однако термодинамика не может ответить на вопросы о том, как осуществляется данный процесс и с какой скоростью. Эти вопросы - механизм и скорость химической реакции - являются предметом химической кинетики. Химическая кинетика изучает закономерности протекания во времени и механизм химических реакций, а также зависимость скорости реакций от различных факто- ров : концентрации, давления, присутствия катализаторов, воздействия проникаю- щего излучения и др. Целью изучения является установление механизма реакции, т.е. совокупности элементарных реакций, ведущих от исходных веществ к продук- там. Скорость химической реакции Основное понятие химической кинетики - скорость химической реакции. Ско- рость химической реакции есть изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Математически определение средней скорости реакции wcp в интервале времени At записывается следующим образом: wcp = ±AC/At (l) Скорость в химии - величина скалярная, является положительной, отношение же AC/At может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от то- го, рассчитывается ли АС по исходным веществам или продуктам. Очевидно, что концентрации исходных веществ во времени уменьшаются (АСИСХ < 0) , а концентра- ции продуктов реакции увеличиваются (АСпр0д > 0). Поэтому при расчете по ис-
ходным веществам в уравнении (1) выбирается минус, а по продуктам - плюс. Истинная (или мгновенная) скорость реакции определяется как производная концентрации по времени: wMCT = ±dC/dt (2) Графическое изображение зависимости концентрации реагентов от времени назы- вается кинетической кривой (рис. 1). Рис. 1. Кинетические кривые для исходных веществ (А) и продуктов реакции (В). Истинную скорость реакции можно определить графически, проведя касательную к кинетической кривой (рис. 2) ; истинная скорость реакции в данный момент времени равна по абсолютной величине тангенсу угла наклона касательной (угло- вому коэффициенту в данной точке): wMCT = ±dC/dt = ±tgoc С t Рис. 2. Графическое определение WMCT. Необходимо отметить, что в том случае, если стехиометрические коэффициенты в уравнении химической реакции неодинаковы, величина скорости реакции будет зависеть от того, изменение концентрации какого реагента определялось. Оче- видно, что в реакции 2Н2 + 02 -> 2Н20
концентрации водорода, кислорода и воды изменяются в различной степени. Скорость химической реакции зависит от множества факторов: природы реагирую- щих веществ, их концентрации, температуры, природы растворителя и т.д. Закон действия масс В основе химической кинетики лежит основной постулат химической кинетики: скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в некоторых степенях. То есть для реакции аА + ЬВ + ... -> продукты можно записать: w = kCAxCBY ... (3) Коэффициент пропорциональности к есть константа скорости химической реак- ции. Константа скорости численно равна скорости реакции при концентрациях всех реагирующих веществ, равных 1 моль/л. Константа скорости зависит от при- роды реагирующих веществ, и от условий проведения реакции - температуры, ка- тализатора и т.д. Зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих веществ (уравнение 3) определяется экспериментально и называется кинетическим уравнением химиче- ской реакции. Очевидно, что для того, чтобы записать кинетическое уравнение, необходимо экспериментально определить величину константы скорости и показа- телей степени при концентрациях реагирующих веществ. Показатель степени при концентрации каждого из реагирующих веществ в кинетическом уравнении химиче- ской реакции (в уравнении (3) соответственно х и у) есть частный порядок ре- акции по компонентам А и В соответственно. Сумма показателей степени в кине- тическом уравнении химической реакции (3) представляет собой общий порядок реакции п п = х + у + ... Следует подчеркнуть, что порядок реакции определяется из экспериментальных данных и не связан в общем случае со стехиометрическими коэффициентами реаги- рующих веществ в уравнении реакции. Вместе с тем, для элементарных реакций (т.е. реакций, идущих в одну стадию) показатели степени в кинетическом уравнении часто совпадают со стехиометриче- скими коэффициентами реагирующих веществ: п = а + Ь + ... , и w = kCAaCBb ... (4) В химической кинетике принято классифицировать реакции по величине общего порядка реакции. Рассмотрим кинетические уравнения различных порядков. Реакции нулевого порядка Для реакций нулевого порядка кинетическое уравнение имеет следующий вид: w = ко (5) Скорость реакции нулевого порядка постоянна во времени и не зависит от кон- центраций реагирующих веществ. Это характерно для тех процессов, скорость ко- торых меньше скорости доставки реагирующих веществ к месту поведения реакции. Часто это имеет место в гетерогенных реакциях, идущих на поверхности раздела
фаз. По нулевому порядку идут и реакции, скорость которых лимитируется подачей энергии, необходимой для активации реагирующих молекул (например, фотохимиче- ские реакции, где определяющим фактором служит, например, количество погло- щенного света, а не концентрация вещества). Кроме того, часто в каталитиче- ских реакциях скорость определяется концентрацией катализатора (фермента) и не зависит от концентрации реагирующих веществ. Реакции первого порядка Рассмотрим зависимость от времени концентрации исходного вещества А для случая реакции первого порядка А -> В. Реакции первого порядка характеризуются кинетическим уравнением вида w = kiCA (6) Уравнением первого порядка могут описываться скорости элементарных мономо- лекулярных реакций (изомеризация, термическое разложение и др.), а также ре- акции с более сложным механизмом, например, гидролиз сахарозы с образованием глюкозы и фруктозы. Эта реакция бимолекулярная, однако, из-за наличия большо- го избытка воды скорость зависит только от концентрации сахарозы. Реакции второго порядка Для реакций второго порядка кинетическое уравнение имеет следующий вид: w = k2CA2 (7) Либо w = к2САСв (8) Примером реакций второго порядка являются образование и разложение йодисто- го водорода, т.е. прямая и обратная реакции в системе: Н2 + 12 <=> 2HI, а также разложение диоксида азота 2N02 -> N2 + 202 Реакции третьего порядка Для реакций третьего порядка: w = k3CACBCc (9) В простейшем случае, когда СА=СВ=СС w = к3С3 (10) По третьему порядку идет, например, реакция окисления оксида азота до ди- оксида : 2NO + 02 -> 2N02
Уравнения односторонних реакций 0-го, 1-го и 2-ого порядка Рассмотрим зависимость концентрации реагирующих веществ С от времени t для необратимых (односторонних) реакций нулевого, первого и второго порядков. Для получения зависимости С от t для реакций всех порядков надо проинтегри- ровать соответствующее дифференциальное уравнение (5-10) при начальном усло- вии : С = Со при t = 0. Реакции нулевого порядка Подставим в уравнение (5) выражение (2), с учетом того, что расчет ведется по исходному веществу А (что обусловливает выбор знака «минус»): w = k0 = ±dCA/dt После разделения переменных и интегрирования в пределах времени от 0 до t и концентраций - от С0 до С получаем: Со - С = k0t или С = С0 - k0t (11) Отсюда видно, что концентрация реагирующего вещества линейно убывает со временем. Размерность константы скорости равна размерности скорости реакции. Подставляя в это выражение С = Со/2, найдем время, за которое прореагирует половина исходного вещества, ii/2 (время полупревращения) : Ti/2 = C0/2k0 (12) Реакции первого порядка Подставим в уравнение (6) выражение (2): w = kiC = -dC/dt Интегрирование дает: LnC = 1пС0 - kit (13) Видно, что константа скорости первого порядка имеет размерность, обратную времени (с-1) . Подставляя С = Со/2, найдем время полупревращения: Ti/2 = ln2/ki (14) То есть, время полупревращения для реакций первого порядка не зависит от исходной концентрации реагирующего вещества. Из уравнения (13) следует линейная зависимость логарифма концентрации от времени. Отсюда можно определить константу скорости, используя эксперимен- тальные данные.
In ct In Co ^v ot t Рис. 3. Зависимость логарифма концентрации от времени для реакций первого порядка. Таким образом, логарифм концентрации для реакции первого порядка линейно зависит от времени (рис. 3, уравнение (3)) и константа скорости численно рав- на тангенсу угла наклона прямой к оси времени: ki = -tgoc Реакции второго порядка Рассмотрим простейший случай, корда кинетическое уравнение имеет вид (7). В этом случае с учетом (2) можно записать: w = k2C2 = -dC/dt После разделения переменных и интегрирования при граничных условиях времени от 0 до t и концентраций - от Со до С получаем: 1/С - 1/Со = k2t или 1/С = 1/Со + k2t (15) Подставляя С = Со/2, найдем время полупревращения: Ti/2 = l/k2C0 (16) Таким образом, время полупревращения для реакций второго порядка обратно пропорционально исходной концентрации реагирующего вещества Со. Для реакций второго порядка, характерна линейная зависимость обратной кон- центрации от времени (рис. 4) и константа скорости равна тангенсу угла накло- на прямой к оси времени: k2 = tgoc Порядок химической реакции есть формальное понятие; физический смысл поряд- ка реакции для элементарных (одностадийных) реакций заключается в следующем: порядок реакции равен числу одновременно изменяющихся концентраций. В случае элементарных реакций, как уже отмечалось ранее, порядок реакции равен сумме коэффициентов в стехиометрическом уравнении реакции; однако в общем случае
порядок реакции определяется только из экспериментальных данных и зависит от условий проведения реакции. 1 t с 1 Со ^* t Рис. 4. Зависимость обратной концентрации от времени для реакций второго порядка. Рассмотрим в качестве примера элементарную реакцию гидролиза этилового эфи- ра уксусной кислоты (этилацетата): СН3СООС2Н5 + Н20 -> СНзСООН + С2Н5ОН Если проводить эту реакцию при близких концентрациях этилацетата и воды, то общий порядок реакции равен двум и кинетическое уравнение имеет следующий вид: w = к[СН3СООС2Н5] [Н20] При проведении этой же реакции в условиях большого избытка одного из реа- гентов (воды или этилацетата) концентрация вещества, находящегося в избытке, практически не изменяется и может быть включена в константу скорости; кинети- ческое уравнение для двух возможных случаев принимает следующий вид: 1. Избыток воды: w = kf [CH3COOC2H5] здесь к' = к[Н20] 2 . Избыток этилацетата: w = k"[H20] к" = к[СН3СООС2Н5] В этих случаях мы имеем дело с реакцией псевдопервого порядка. Проведение реакции при большом избытке одного из исходных веществ используется для опре- деления частных порядков реакции. Молекулярность элементарных реакций Элементарные реакции (т.е. идущие в одну стадию) принято классифицировать
по молекулярности - числу частиц, которые участвуют в элементарном акте хими- ческого взаимодействия. Мономолекулярные - реакции, в которых происходит химическое превращение од- ной молекулы (изомеризация, диссоциация и т. д.): 12 -> !• + !• Бимолекулярные - реакции, элементарный акт которых осуществляется при столкновении двух частиц (одинаковых или различных): СН3Вг + КОН -> СН3ОН + КВг Тримолекулярные - реакции, элементарный акт которых осуществляется при столкновении трех частиц: 02 + N0 + N0 -> 2N02 Реакции с молекулярностью более трёх неизвестны. Для элементарных реакций, проводимых при близких концентрациях исходных ве- ществ , величины молекулярности и порядка реакции совпадают. Тем не менее, ни- какой четко определенной взаимосвязи между понятиями молекулярности и порядка реакции не существует, поскольку порядок реакции характеризует кинетическое уравнение реакции, а молекулярность - механизм реакции. Молекулярность - все- гда целочисленная величина, порядок же может быть не только целым, но и дроб- ным или даже отрицательным. Методы определения порядка реакции Для определения частных порядков реакции используется метод избыточных кон- центраций. Он заключается в том, что реакция проводится в условиях, когда концентрация одного из реагентов много меньше концентрации другого (других), и скорость реакции зависит от концентрации только этого реагента. Порядок ре- акции по данному веществу определяется одним из перечисленных ниже методов. Графический метод заключается в построении графика зависимости концентрации реагента от времени. Например, для 1-ого и 2-ого порядков эти зависимости определяются уравнениями (13) и (15), а также представлены на рисунках 3 и 4. Для определения порядка реакции надо построить графики этих зависимостей на основании опытных данных, и лишь одна из них будет являться прямой линией. Если, например, график, построенный по опытным данным, оказался прямолинейным в координатах InC = f(C), то частный порядок реакции по данному веществу ра- вен единице. Метод подбора кинетического уравнения заключается в изучении зависимости концентрации вещества от времени, подсчета скоростей реакций и подстановке экспериментальных данных в кинетические уравнения различных порядков. Под- ставляя значения концентрации реагента в разные моменты времени в уравнения (5-8), вычисляют значения константы скорости. Частный порядок реакции по дан- ному веществу равен порядку того кинетического уравнения, для которого вели- чина константы скорости остаётся постоянной во времени. Метод определения времени полупревращения заключается в определении ii/2 для нескольких начальных концентраций. Как видно из выражений (14, 16), для реак- ции первого порядка время полупревращения не зависит от Со, для реакции вто- рого порядка - обратно пропорционально Со. По характеру зависимости т±/2 от Со
нетрудно сделать вывод о порядке реакции по данному веществу. Данный метод, в отличие от описанных выше, применим и для определения дробных порядков. Зависимость скорости реакции от температуры Константа скорости реакции к в уравнении (3) есть функция температуры; по- вышение температуры, как правило, увеличивает константу скорости. Первая по- пытка учесть влияние температуры была сделана Вант-Гоффом, сформулировавшим следующее эмпирическое (т.е. на основе экспериментальных данных) правило: При повышении температуры на каждые 10 градусов константа скорости элементарной химической реакции увеличивается в 2 - 4 раза. Величина, показывающая, во сколько раз увеличивается константа скорости при повышении температуры на 10 градусов, есть температурный коэффициент Вант- Гоффа (у)• Математически правило Вант-Гоффа можно записать следующим образом: Y = Кт+ю/кт (17) или kT2 = kTlY(T2-T1)/1° (18) Правило Вант-Гоффа применимо лишь в узком температурном интервале, посколь- ку температурный коэффициент скорости реакции y сам является функцией от тем- пературы; при очень высоких и очень низких температурах у становится равным единице (т.е. скорость химической реакции перестает зависеть от температуры). Взаимодействие частиц осуществляется при их столкновениях; однако, не каж- дое столкновение приводит к химическому взаимодействию частиц. Аррениус по- стулировал, что столкновения молекул будут эффективны (т.е. будут приводить к реакции) только в том случае, если сталкивающиеся молекулы обладают некоторым запасом энергии - энергией активации. Энергия активации ЕА - необходимый из- быток энергии (по сравнению со средней энергией реагирующих веществ), которым должны обладать молекулы, чтобы их столкновение могло привести к химическому взаимодействию. Рассмотрим путь некоторой элементарной реакции А -> В. Поскольку химическое взаимодействие частиц связано с разрывом старых хими- ческих связей и образованием новых, считается, что всякая элементарная реак- ция проходит через образование некоторого неустойчивого промежуточного соеди- нения, называемого активированным комплексом: А -> К# -> В Образование активированного комплекса всегда требует затраты некоторого ко- личества энергии, что вызвано, во-первых, отталкиванием электронных оболочек и атомных ядер при сближении частиц и, во-вторых, необходимостью построения определенной пространственной конфигурации атомов в активированном комплексе и перераспределения электронной плотности. Таким образом, по пути из началь- ного состояния в конечное система должна преодолеть своего рода энергетиче- ский барьер (рис. 5). Энергия активации реакции равна превышению средней энергии активированного комплекса над средним уровнем энергии реагентов. Оче- видно, что если прямая реакция является экзотермической, то энергия активации обратной реакции Е'А выше, нежели энергия активации прямой реакции ЕА. Для эндотермической реакции наблюдается обратное соотношение между Е' А и ЕА. Энергии активации прямой и обратной реакции связаны друг с другом через изме-
нение внутренней энергии в ходе реакции - тепловой эффект реакции (Ли на рис. 5.) . Е J Е# Еисх Епрод i ~ А " Ед IjL к# /^"~^\ + Ед V в \ }ди Координата реакции Рис. 5. Энергетический профиль химической реакции. Еисх - средняя энергия частиц исходных веществ, Епрод - средняя энергия частиц продуктов реакции. Поскольку температура - мера средней кинетической энергии частиц, повышение температуры приводит к увеличению доли частиц, энергия которых равна или больше энергии активации, что приводит к увеличению константы скорости реак- ции. Зависимость константы скорости от температуры описывается уравнением Арре- ниуса : k = A*exp(-EA/RT) (19) Здесь А - предзкспоненциальный множитель. Из уравнения (19) нетрудно пока- зать его физический смысл: величина А равна константе скорости реакции при температуре, стремящейся к бесконечности. Прологарифмируем соотношение (19): Ink = InA - EA/RT Как видно из последнего выражения, логарифм константы скорости линейно за- висит от обратной температуры; величину энергии активации ЕА и логарифм пре- дэкспоненциального множителя А можно определить графически (соответственно тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс и отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, рис. 6). tgoc = EA/R Зная энергию активации реакции и константу скорости при какой-либо темпера- туре Ti, по уравнению Аррениуса можно рассчитать величину константы скорости при любой температуре Т2: ln(k2/ki) = (1/Ti - 1/T2)EA/R
Ink In A 1Л" Рис. 6. Зависимость логарифма константы скорости химической ре- акции от обратной температуры. Катализ Скорость химической реакции при данной температуре определяется скоростью образования активированного комплекса, которая, в свою очередь, зависит от величины энергии активации. Во многих химических реакциях в структуру активи- рованного комплекса могут входить вещества, не являющиеся реагентами по урав- нению реакции; очевидно, что в этом случае изменяется и величина энергии ак- тивации процесса. В случае наличия нескольких переходных состояний реакция будет идти в основном по пути с наименьшим активационным барьером. Катализ - явление изменения скорости химической реакции в присутствии ве- ществ, состояние и количество которых после реакции остаются неизменными. Различают положительный и отрицательный катализ (соответственно увеличение и уменьшение скорости реакции), хотя часто под термином «катализ» подразуме- вают только положительный катализ; отрицательный же катализ называют ингиби- рованием. Вещество, входящее в структуру активированного комплекса, но не являющееся реагентом, называется катализатором. Для всех катализаторов характерны такие общие свойства, как специфичность и селективность действия. Специфичность катализатора заключается в его способности ускорять только одну реакцию или группу однотипных реакций и не влиять на скорость других ре- акций. Так, например, многие переходные металлы (платина, медь, никель, желе- зо и т.д.) являются катализаторами для процессов гидрирования; оксид алюминия катализирует реакции гидратации и т.д. Селективность катализатора - способность ускорять одну из возможных при данных условиях параллельных реакций. Благодаря этому можно, применяя различ- ные катализаторы, из одних и тех же исходных веществ получать различные про- дукты. В следующей таблице катализаторы реакций приведены слева в скобках, а реакции, которые они ускоряют - правее: [Си] : СО + 2Н2 -> СН3ОН [Ni] : СО + 2Н2 -> СН4 + Н20 [А1203] : С2Н5ОН -> С2Н4 + Н20 [Си] : С2Н5ОН -> СН3СНО + Н2 Причиной увеличения скорости реакции при положительном катализе является уменьшение энергии активации при протекании реакции с участием катализатора (рис. 7). На этом рисунке приведено сравнение энергетических профилей реакции с катализатором и без катализатора. Катализатор снижает энергию активации и направляет реакцию по другому пути, как минимум, с образованием двух переход-
ных состояний (соответствующих двум максимумам на энергетическом профиле ре- акции с катализатором) . Если переходные состояния характеризуются более низ- кой энергией активации (ЕА/К) по сравнению с реакцией в отсутствии катализато- ра (ЕА) , то альтернативная реакция протекает с более высокой скоростью, не- смотря на образование большего числа промежуточных продуктов. Е j F# 1^исх ЕПрод i "Ж " " Ед i \±J K# I Е'д V В J JAU ^ Координата реакции В Рис. 7. Сравнение энергетических профилей реакций без катализатора (сплошная линия) и с катализатором (пунктирная линия). Утверждение о том, что катализатор снижает энергию активации, строго гово- ря, не корректно, так как реакция в присутствии катализатора не идентична ис- ходной реакции. Это совершенно иной путь реакции, имеющий более низкий акти- вационный барьер. Поскольку, согласно уравнению Аррениуса (19), константа скорости химической реакции находится в экспоненциальной зависимости от величины энергии актива- ции, уменьшение последней вызывает значительное увеличение константы скоро- сти. Необходимо отметить, что наличие катализатора не влияет на величину измене- ния термодинамического потенциала (AG или AF) в результате процесса и, следо- вательно, никакой катализатор не может сделать возможным самопроизвольное протекание термодинамически невозможного процесса (AG или AF которого больше нуля) . Катализатор не изменяет величину константы равновесия для обратимых реакций; влияние катализатора в этом случае заключается только в ускорении достижения равновесного состояния, т.е. увеличения скоростей прямой и обрат- ной реакций. В зависимости от фазового состояния реагентов и катализатора, различают го- могенный и гетерогенный катализ. Гомогенный катализ - каталитические реакции, в которых реагенты и катализатор находятся в одной фазе. Наиболее распростра- ненным типом гомогенного катализа является кислотный катализ, при котором в роли катализатора выступают ионы водорода Н+. Гетерогенный катализ - катали- тические реакции, идущие на поверхности раздела фаз, образуемых катализатором и реагирующими веществами. Механизм гетерогенно-каталитических процессов зна- чительно более сложен, чем в случае гомогенного катализа.
СТАЦИОНАРНАЯ КИНЕТИКА ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ РЕАКЦИЙ В изучении свойств ферментов, а также решении ряда научно-исследовательских и практических задач биохимии, биофизики, микробиологии и биотехнологии веду- щая роль отводится ферментативной кинетике. Опираясь на знания таких парамет- ров ферментативной кинетики, как константа Михаэлиса (Км) и максимальная ско- рость реакции (wmax), исследователи получают важную информацию не только о сродстве изучаемого фермента к субстрату, но и о возможности использования его в практических целях. В ферментативной кинетике концепция стационарности применима к концентраци- ям связанных с ферментом интермедиатов. Когда фермент смешивается с избытком субстрата наблюдается начальный период, известный как предстационарное со- стояние, в течение которого концентрации этих интермедиатов достигают стацио- нарного уровня. По достижении интермедиатами стационарных концентраций ско- рость реакции относительно медленно изменяется со временем, и именно в данный период традиционно измеряют скорости энзиматических реакций. Стационарное со- стояние является аппроксимацией, поскольку субстрат постепенно превращается в ходе эксперимента. Но, принимая во внимание, что измерения осущесвляются за короткий промежуток времени, когда концентрация субстрата изменяется незначи- тельно, стационарное состояние является хорошей аппроксимацией. Хотя изучение предстационарной кинетики позволяет анализировать механизмы ферментативного катализа, стационарная кинетика более важна для измерения каталитической ак- тивности фермента при стационарных состояниях в клетке. Уравнение Михаэлиса-Ментен Впервые А. Браун (Brown A.J.) и затем В.Анри (Henri V.) в начале XX века высказали предположение о том, что в основе ферментативной реакции лежит обратимое взаимодействие субстрата с ферментом с образованием комплекса, который далее распадается с образованием продуктов реакции и регенерацией исходного фермента. Эта гипотеза была далее развита в работах Михаэлиса (L. Michaelis) и Ментен (M.L. Menten) (1913 г.) и позднее - Бригсом (G.E. Briggs) и Холденом (J.B.S. Haldane) (1925 г.). Кинетическую схему простейшей односторонней ферментативной реакции превра- щения одного субстрата в продукт можно представить следующим образом: k+i k+2 Е + S <==> ES --> Е + Р (1) k-i Ферментативная реакция протекает в два этапа. На первом этапе фермент и субстрат образуют фермент-субстратный комплекс ES. Этот этап является быстрым и обратимым, он не сопровождается какими-либо химическими изменениями суб- страта. Константы скорости реакции образования фермент-субстратного комплекса и обратного его распада равны соответственно k+i и k_i. В образовании фермент- субстратного комплекса (ФСК, комплекс Михаэлиса) принимают участие некова- лентные взаимодействия. Каталитический процесс осуществляется на втором этапе реакции с константой первого порядка k+2 (kcat, число оборотов фермента). Комплекс Михаэлиса распа- дается с образованием конечного продукта реакции Р и регенерацией исходного фермента. Распад фермент-субстратного комплекса может происходить по-разному: в данной кинетической схеме он распадается в одну стадию, но в других случаях этих стадий может быть несколько. Исходя из уравнения (1), можно расписать уравнения для скоростей отдельных
стадий реакции. Скорость образования фермент-субстратного комплекса: -d[S]/dt = k+1[E] [S] Скорость обратной реакции (диссоциации комплекса на исходные вещества): -d[ES]/dt = k_i[ES] Скорость распада комплекса ES с образованием продуктов реакции и регенера- цией фермента: -d[ES]/dt = k+2[ES] Стационарное течение процесса возможно тогда, когда концентрация субстрата существенно превосходит концентрацию фермента ([S] » [Е] ) . В этом случае распад комплекса ES по реакциям (+2) и (-1) уравновешивается его образованием по реакции (+1). Поэтому для условия стационарности можно записать: k_![ES] + k+2[ES] = k+1[E][S] или (k_! + k+2) [ES] = k+1[E] [S] Обозначив общую концентрацию фермента через [Е]0, при условии, что [Е]0 = [Е] + [ES], преобразуем предыдущее уравнение (к_! + к+2) [ES] = к+1([Е]0 - [Е] [S]) [S] Откуда концентрация фермент-субстратного комплекса будет равна [ES] = k+1[E]o[S]/(k_! + k+2 + k+1[S]) Обозначив (k_i + k+2) /k+i = Km Получим [ES] = [E]0[S]/(Km+ [S]) Скорость ферментативной реакции, измеряемая согласно схеме (1) по образова- нию продукта реакции Р из комплекса ES, может быть выражена следующим образом v = -d[ES]/dt = k+2[ES] Подставляя в это выражение найденное значение [ES], получим v = k+2[E]0[S]0/(Km + [S]0) (2) Данное уравнение отражает зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации фермента и субстрата. Константа Км (Кт) носит название константы Михаэлиса и имеет размерность концентрации субстрата. Уравнение (2) свиде-
тельствует, что зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата при [E]0=const является гиперболической функцией (рис. 1). > к к Я" Он О о Он о О Концентрация субстрата S Рис. 1. Зависимость скорости ферментативной реакции от концен- трации субстрата. Кривая представляет собой равнобочную гиперболу. При достаточно малых кон- центрациях субстрата, когда [S] « Км, можно принять, что Км + [S] * Км и то- гда V = k+2[E]0[S]/KM, поэтому реакция имеет первый порядок по отношению к субстрату и является линейной функцией концентрации субстрата. Когда [S] = Км, скорость реакции является полумаксимальной, т.е. v = 1/2 Vmax- В области высоких Значений концентрации субстрата, когда [S] » Км, мож- но принять, что Км+ [S] « [S], и тогда v * k+2[E]0 = Vmax, а реакция имеет нулевой порядок по отношению к субстрату. Следовательно, при достижении определенной концентрации субстрата скорость ферментативной реакции достигает максимального значения Vmax и при дальнейшем увеличении кон- центрации субстрата не изменяется. Смысл такого рода зависимости очевиден: скорость ферментативной реакции оп- ределяется в целом концентрацией фермент-субстратного комплекса и при малых концентрациях субстрата концентрация комплекса Михаэлиса пропорциональна [S], тогда как при избытке субстрата фактически весь фермент находится в форме ES. Дальнейшее повышение концентрации субстрата не приводит к увеличению [ES]. С учетом приведенного выше выражения, окончательное уравнение зависимости скорости ферментативной реакции от концентрации фермента и субстрата приобре- тает вид vo = Vmax[S]0/(Km + [S]0) (3) Уравнение (3) является фундаментальным уравнением ферментативной кинетики и обычно называется уравнением Михаэлиса-Ментен. Скорость реакции приближается к максимальной достаточно медленно, и даже Максимальная скорость Vmax
при [S] = 10КМ, величина скорости достигает только 0,91Vmax. В связи с этим значение максимальной скорости очень часто трудно измерить и его приходится рассчитывать из скоростей, наблюдаемых при концентрациях субстрата ниже насы- щающих. Согласно уравнения (3) , скорость реакции при данной концентрации субстрата линейно зависит от концентрации фермента. В случае значительного числа фер- ментативных реакций это наблюдается в действительности. На рис. 2 приведен пример зависимости скорости ферментативной реакции от концентрации фермента. 5 % & к , <и \Щ О А 0J й 0J м ш о а (D 2 Л <ь •е* Время Рис. 2. Зависимость скорости от концентрации фермента. Линейный характер этой зависимости, наблюдающийся в достаточно широком ин- тервале [Е]0, не будет меняться до тех пор, пока соблюдаются условие сущест- венного превышения концентрации субстрата над концентрацией фермента. При значительном повышении концентрации фермента будет наблюдаться отклонение от линейной зависимости, и при некоторой концентрации фермента дальнейшего повы- шения скорости реакции происходить не будет, что обусловлено отсутствием дос- таточного количества свободного субстрата. В связи с этим при изучении влия- ния различных концентраций фермента необходимо, как и всегда, определять на- чальную скорость ферментативной реакции, когда глубина превращения субстрата незначительна и его концентрация остается достаточно высокой (соблюдается ус- ловие [S] » [Е]0) . В тех же случаях когда при соблюдении условия [S] » [Е]0 не наблюдается линейной зависимости между скоростью реакции и общей концентрацией фермента, для описания кинетики фермента нельзя применять уравнение Михаэлиса-Ментен. Характеристика кинетических констант В уравнении Михаэлиса есть два кинетических параметра, имеющих важное зна- чение для характеристики любого фермента. Это константа Михаэлиса и макси- мальная скорость реакции. Константа Михаэлиса определяется соотношением кон- стант (k-i+k+2/k+i) , а величина Vmax, называемая максимальной скоростью, - про- изведением к+2[Е]0. Константа Михаэлиса численно равна концентрации субстрата, при которой на- чальная скорость ферментативной реакции равна половине максимальной. Высокое сродство фермента к субстрату характеризуется низкой величиной Кт и наоборот, низкое сродство - высокой величиной Км. I & п о о* о
Величина Vmax не является фундаментальной характеристикой фермента, посколь- ку зависит от его концентрации. Если концентрация фермента известна, то целе- сообразно ввести величину kcat - каталитическую константу (или число оборотов фермента), определяемую выражением Vmax/[E]0. Для механизма Михазлиса kcat идентична к+2, однако в общем случае лучше пользоваться менее определенным обозначением, а именно kcat. Константу kcat называют еще «числом оборотов» поскольку она соответствует числу молекул субстрата, превращаемых в продукт одной молекулой фермента за 1 с. Отношение констант kcat/KM называют константой специфичности фермента. Методы определения Км и Vmax Константу Михазлиса можно определить из графика Михазлиса (рис. 1) , найдя графическим способом максимальную скорость и соответствующую величину концен- трации субстрата, при которой скорость ферментативной реакции будет вдвое меньше Vmax. Эта величина [S] и будет Км. Таким способом можно определить только приблизительную величину константы Михазлиса из-за трудности точного графического определения Vmax. Более удобными являются методы, в которых осуществлена линеаризация уравне- ния Михазлиса-Ментен, т. е. гиперболическая зависимость v от [S] переведена в линейную. Для того чтобы построить такой график, необходимо определить в одинаковых условиях при различных концентрациях субстрата и [Е] = const начальные скоро- сти ферментативной реакции. Один из способов линеаризации уравнения Михазлиса-Ментен предложили Лайнуи- вер и Берк (Lineweaveг Н., Burk D.). Это так называемый метод двойных обрат- ных величин. Для линеаризации необходимо взять обратные величины от левой и правой частей уравнения (3), в результате чего оно преобразуется в уравнение вида, 1/vo = (Km + [S])/Vmax[S] 1/vo = Km/Vmax[S] + 1/Vmax согласно которому между величинами, обратными начальной скорости (1/v, v_1) и концентрации субстрата (1/[S], [S]-1) соблюдается линейная зависимость, ес- ли механизм реакции подчиняется изложенным выше представлениям (рис. 3). 1 Vo _ /' S* У S _ZL 1 /♦' ♦/ --" у У^ у ♦ .-*■' У /* *♦ К 1 [S] Рис. 3. График зависимости 1/v от 1/[S] (график Лайнуивера-Берка).
Экспериментальная прямая пересекает ось абсцисс в точке (-1/[S] = 1/Км) , а ось ординат - в точке (1/v = l/VMax) . Тангенс угла наклона равен KM/VMax. Этим широко пользуются для определения параметров Км и VMax, характеризующих связы- вающую и каталитическую функции ферментов. В этом случае метода Хайнса-Вульфа преобразуется уравнение Лайнуивера-Берка путем умножения правой и левой частей на концентрацию субстрата. [S]/v0 = Km/Vmax + [S]/Vmax Графическая зависимость приведена на рис. 4. Рис. 4. График зависимости [S]/v от [S] (график Хайнса-Вульфа). Это прямая с наклоном 1/Vmax, отсекающая на осях [S]/v и [S] отрезки Км/УтяУ и Км соответственно. При одном из таких графических преобразований в так называемом графике Иди- Хофсти (рис. 5) строят график зависимости v от v/[S]. В этом случае точка пе- ресечения прямой, полученной путем наилучшей линейной аппроксимации экспери- ментальных точек, с осью ординат соответствует Vmax, а тангенс угла наклона равен - Кт. Данный способ линеаризации приведен на рис. 5. Рис. 5. График зависимости v от v/[S] (график Эди-Хофсти). Много позднее Эизенталь и Корниш-Боуден предложили иной метод графического представления результатов исследования кинетики ферментативных реакций - так называемый прямой линейный график. Уравнение Михаэлиса-Ментен они преобразо- вали в виде зависимости Vmax от Км:
Км = v + v/[S]Vr Для любой пары значений [S] и v можно построить зависимость Vmax от Км. Она представляет прямую с наклоном, равным v/[S], и отрезками, отсекаемыми на осях Км и Vmax, соответственно равными -[S] и v. Если провести прямые для не- скольких пар значений [S] и v, то эти прямые пересекутся в одной точке, коор- динаты которой дадут единственные значения Vmax от Км, удовлетворяющие всем парам значений [S] и v (рис. 6). Рис. 6. Определение кинетических констант - Км и Vmax по методу Эйзенталя и Корниш-Боудена Преимущества такого графика очевидно: для его построения не требуется ника- ких расчетов, он позволяет очень просто выявить ошибочные данные (иакие пря- мые будут выпадать из основной совокупности прямых). Уравнение Михаэлиса лежит в основе всех кинетических исследований фермента- тивных реакций, так как оно позволяет рассчитать количественные характеристи- ки ферментов и проводить анализ их ингибирования. Величины Кт и Vmax являются важнейшими характеристиками ферментов и их можно определить, используя линеа- ризованные формы уравнения Михаэлиса-Ментен. В заключении необходимо отметить, что графические методы для определения V и Кт не являются оптимальными. В настоящее время данные ферментативной кине- тики обрабатывают быстрее и более объективно с помощью компьютерных программ. Процессы, приводящие к денатурации фермента, могут иметь различную физико- химическую природу. Конформация белковой молекулы в растворе зависит от двух показателей - величины рН и температуры. Повышение температуры приводит к на- рушению системы слабых связей, стабилизирующих белковую молекулу. Длительное воздействие повышенной температуры приводит к необратимым изменениям структу- ры фермента, сопровождающимся потерей активности (тепловая денатурация). Каждый фермент характеризуется соответствующим зарядом, создаваемым поно- шенными группами аминокислотных остатков. При очень низких или высоких значе- ниях рН изменение степени ионизации функциональных групп может приводить к необратимым нарушениям нативнои конформации молекулы фермента с разрушением структуры активного центра. Конформационные изменения в белковой молекулу сопровождаются изменениями спектров поглощения и флуоресценции ароматических аминокислот - тирозина и триптофана в ультрафиолетовой области спектра (~ 290 нм) , что позволяет от-
слеживать изменения в структуре фермента. Обратимые конформационные, вызван- ные изменением температуры или концентрацией протонов водорода, осуществляют- ся в течение 10~4 - Ю-1 с, необратимые денатурационные изменения в зависимо- сти от условий - в течение 1-Ю3 мин. ИНГИБИТОРЫ ФЕРМЕНТОВ На активность ферментов оказывают влияние множество факторов, среди которых важную роль играют ингибиторы, воздействие которых снижает активность фермен- тов . Различают обратимое и необратимое ингибирование. Необратимый ингибитор или каталитический яд, взаимодействуя с ферментом, снижает его активность до нуля (отравляет фермент). Поэтому они не представляют особого интереса для фермен- тативной кинетики. Яркий пример необратимого ингибирования - ингибирование ацетилхолинэстеразы фторорганическими соединениями (рис. 1.) . Ацетилхолинзстераза катализирует гидролиз ацетилхолина, избыток которого может полностью блокировать передачу нервного импульса через синапс. Поэтому фторорганические соединения являются сильными ядами. Активная ацетилхолин эстераза Е— СП — ОН Фторорганическое соединение сн—сн — сн* I о I f F—Р=0 I О I Неактивный фермент. сн,—сн—сн, I о I -► Е— Cft—О—Р=0 I О I HF Рис. сн,—сн — сн, сн —сн— сн, 1. Необратимое ингибирование ацетилхолинэстеразы. Другой пример - действие аспирина на циклооксигеназы. Ацетилсалициловая ки- слота ацилирует фермент в активном центре по остатку серина (рис. 2.). Ас цети лсал и ци ловая кислота Пиклооксихеназа COOK г? Л/°"С"СН! Е—ОН + 2-ги дрокси бен зойнал Лцилиробанный кислота фермент COOK -► Е—О-С-СК: + "\ / Рис. 2. Необратимое ингибирование циклооксигеназы. Необратимым ингибитором для ферментов, содержащих SH-группу цистеина тивном центре, является иодуксусная кислота и иодацетамид (рис. 3.). в ак-
Моноиодуксусная Неактивный кислота фермент E-SH + ICH:COOH ►E-S-CH:COOH + HI Глицеральдегид-3* фосфатдегидрогеназа Рис. 3. Необратимое ингибирование глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы. Исследование кинетики необратимого взаимодействия конкурентных ингибиторов с ферментами может быть использовано для определения абсолютной концентрации ферментов или, в случае, когда молекула фермента содержит несколько активных центров, для определения абсолютной концентрации активных центров. Обязатель- ные требования к ингибиторам, с помощью которых такие определения могут быть проведены даже для неочищенных ферментных препаратов: ■ необратимость взаимодействия; ■ специфичность реакций с активными центрами исследуемого фермента (т.е. от- сутствие взаимодействия с другими веществами); ■ строгая стехиометрия взаимодействия с активными центрами фермента. Отвечающие этим требованиям ингибиторы могут быть использованы для опреде- ления молекулярной активности ферментов путём прямого «титрования» активных центов, либо для определения их абсолютной концентрации кинетическим методом. «Титрование» активных центров Если ингибитор I реагирует с активными центрами Е фермента стехиометрически по уравнению E+I -> EI, то зависимость между концентрацией ингибитора и степенью конечного торможе- ния скорости ферментативной реакции будет выражаться прямой линией. Это объ- ясняет тем, что скорость реакции при прочих равных условиях пропорциональна концентрации фермента, а последняя будет линейно изменяться с изменением кон- центрации ингибитора, стехиометрически реагирующего с активными центрами. Легко видеть, что тангенс угла наклона такой прямой в координатах v - [I] да- ёт прямо величину молекулярной активности vm фермента, т.е. vm = Av/A[I] мин-1 Для иллюстрации этого метода на рис. 4 показана зависимость между концен- трацией конкурентного высоко специфичного необратимого ингибитора и конечными величинами остаточной активности ацетилхолинэстеразы нервной ткани мух. В ка- честве ингибитора в этом случае был применён метилсульфометилат О-этил-S-p- меркаптоэтилтиоэтиловохю эфира метилфосфиновой кислоты. Как видно на рис. 4, линейный характер зависимости наблюдается в широких пределах степени торможения ферментативной реакции. Вычисленное по наклону прямой значение молекулярной активности ацетилхолинэстеразы нервной ткани мух составляет 81000 мин-1. Зная молекулярную активность vm и определив при тех же условиях (в отсутст- вие ингибитора) скорость ферментативной реакции v в присутствии неизвестного количества фермента, можно рассчитать концентрацию фермента [Е] по соотноше- нию:
[Е] = v/ vn N' <~»x 4 ^ * 4) WO 90 80 10 60 * 50 ^ HO 30 20 V 8 12 15 20 14- W /J ГЛ-¥2%мом Рис. 4. Зависимость степени торможения активности ацетилхолинэ- стеразы головного мозга мясных мух от концентрации ингибитора - метилсульфометилата О-этил-Б-р-меркаптоэтилтиоэтилового эфира метилфосфиновой кислоты. Кинетический метод определения концентрации ферментов Метод основан на следующих кинетических соотношениях. Константа скорости бимолекулярной необратимой реакции фермента с ингибитором при эквимолекуляр- ных соотношениях реагирующих веществ определяется уравнением k(i)t = l/[E]t - 1/[Е]0, (1) где [E]t - текущая концентрация фермента; [Е]0 - начальная концентрация фермента; t - время взаимодействия фермента с ингибитором. Из уравнения (1) следует, что при эквимолекулярных концентрациях фермента и ингибитора между величиной, обратной текущей концентрации фермента, и време- нем реакции с ингибитором должна быть линейная зависимость. Но так как [Е] = v/vm, то при эквимолекулярных концентрациях фермента и ингибитора соблюдается за- висимость k(i)t = vm/vt - vm/v0 = vm(l/vt - l/v0) . Таким образом, варьируя начальную концентрацию ингибитора при постоянной концентрации фермента и субстрата, можно опытным путем найти такие соотноше- ния, когда зависимость l/vt от t будет линейной. Овевидно, что при найденных соотношениях концентрация фермента (активных центров) будет равна концентра- ции ингибитора. На рис. 5 представлены результаты исследования кинетики ингибирования холи- нэстеразы армином при его различных концентрациях, выраженные в форме зависи- мости l/vt от t.
Прямолинейный характер этой зависимости для данной концентрации фермента выявляется при концентрации армина 0,57 10~7 М. Рассчитанная по этим результа- там молекулярная активность холинэстеразы сыворотки крови лошади составляет « 70000 мин-1, что хорошо совпадает со значением, полученным другими методами. Рис. 5. Кинетика ингибирования холинэстеразы сыворотки крови лошади армином при различных его концентрациях: 1 - 2.5 10-7 М; 2 - 1'10~7 М; 3 - 0.610~7М; 4 - 0.5-0.4-Ю"7 М. Результаты определения vm могут быть использованы для расчета молярной кон- центрации фермента (активных центров) и, следовательно, использованы для вы- числения кинетических констант. Гораздо больший интерес представляют обратимые ингибиторы. Они образуют с ферментом динамический комплекс, отличающийся по своим кинетическим свойствам от свободного фермента. Характерная черта обратимого ингибирования - наличие равновесия между фер- ментом и ингибитором. При этом константа равновесия или константа ингибирова- ния (Ki) служит мерой сродства фермента и ингибитора и выражает эффективность действия ингибитора. к-: к-: Е -$<==; ES —> Е-? к.: _ EbS t 1 Ku :♦ EIS Можно выделить четыре типа обратимого ингибирования: конкурентное, неконку- рентное, бесконкурентное и ингибирование смешанного типа. Конкурентное ингибирование Конкурентный ингибитор - это соединение, обладающее структурным сходством с субстратом. Поэтому такой ингибитор способен взаимодействовать с активным центром фермента, конкурируя с истинным субстратом (рис. 6).
k-i к-: Е - S 1=v ES —> Е-Р k-i EI- S Км \ К, * Рис. 6. Взаимодействие фермента, субстрата и конкурентного ингибитора. График ингибирования в координатах Лайнуивера-Берка выглядит следующим об- разом (рис. 7). Рис. 7. Конкурентное ингибирование. При этом типе ингибирования увеличивается Кт. Скорость реакции снижается, так как комплекс фермент-ингибитор является неактивным (не распадается с об- разованием продуктов). Однако максимальная скорость реакции (Vmax) не изменя- ется. Уравнение Михаэлиса-Ментен в данном случае имеет вид: v = Vmax[S]/(Km(Ka5K) + [S]) Где Кт(каж) имеет значение: (1) = Кт(1 + [I]/Ki) (2)
Степень ингибирования зависит от концентраций субстрата и ингибирования, и при достаточно большой концентрации субстрата ингибирование может быть подав- лено (рис. 8) . Присоединенный конкурентный ингибитор Субстрат ,v*. У Фермент > велнченне концентрации субстрата Рис. 8. Подавление конкурентного ингибирования. Пример конкурентного ингибирования - ингибирование сукцинатдегдрогеназы ма- лоновой кислотой (рис. 9). Сукцинат- дегтброгеназа < '00С. И с-н I с-н "00С Н Сукцинат 00 \ СН Ни "ООСГ Фумарат Сукцинат- дегтдрогеназа R Г ч / - +с ~оос / / ~оос \ сн2 / Реакция не идет _^^^__д .V? * Малонат Рис. 9. Малонат - конкурентный ингибитор сукцинатдегидрогеназы. Неконкурентное ингибирование В случае неконкурентного ингибирования ингибитор не оказывает влияния на взаимодействие фермента и субстрата (рис. 10), уменьшая скорость реакции \^тах(каж) <> Vmax/ . k-i k-: Е -St=^ES —► Е-Р k.j _ I I Kt:| ] Kt; EI- S <=> EIS
При этом Кц = Ki2 = Ki. Уравнение Михаэлиса-Ментен выглядит следующим обра- зом: v = Vmax(Ka5K)[S]/(Km + [S]) Где Утах(каж) имеет значение: Кт(каж) = Vmax/(1 + [I]/Ki) (3) (4) t _S ( \ Ч 9 К', к; Рис. 10. Неконкурентное ингибирование. Линейный график в координатах двойных обратных величин имеет следующий вид (рис. 11.). Степень ингибирования зависит от концентрации ингибитора и не зависит от концентрации субстрата. Примером неконкурентного ингибирования является ингибирование а-амилазы мальтозой (продуктом реакции). В промышленности применяется противогрибковый препарат этоний, который является неконкурентным ингибитором сахаразы грибов. В медицине его используют как антисептик. 1Л- >* / ы / .^№=0 ОД Рис. 11. Неконкурентное ингибирование.
Бесконкурентное ингибирование тот тип ингибирования наблюдается в случае, когда ингибитор способен связы- ваться исключительно с фермент-субстратным комплексом (рис. 12.). к- к-: Е -S<=>ES > Е-? 1 ^ EIS При данном типе ингибирования в равной степени изменяется как константа Ми- хаэлиса, так и максимальная скорость реакции: V — ^тах(каж) (каж) + [S]) (5) где Vmax(Ka>K) ~ Vmax/ (1 + [I]/Ki) Кт(каж) = Кт(1 + [I]/Ki) (б) (7) "3 ► * Рис. 12. Бесконкурентное ингибирование. Так как и константа Михаэлиса и максимальная скорость изменяются в равной степени, то в координатах Лайнуивера-Берка графики имеют вид параллельных прямых (рис. 13). 1/V у у S у -I / [1}=0 1.JSJ Рис. 13. Бесконкурентное ингибирование.
Бесконкурентный тип ингибирования часто встречается в сложных полисубстрат- ных реакциях. Смешанный тип ингибирования Типы ингибирования, рассмотренные выше, являются предельными случаями в ши- роком спектре возможных эффектов. В случае двусубстратных реакций, при опре- деленной концентрации ингибитора, часто можно наблюдать ингибирование смешан- ного типа. к-: к-; Е -S1=>ES ► Е-Р к.: _ т т ЕЬ S «=♦ EIS При этом Кц ф Ki2. Изменяются как константа Михазлиса, так и максимальная скорость, но не в одинаковой степени: v = Vmax(Ka5K) [S]/(Km(Ka5K) + [S]) (8) Смешанное конкурентное-неконкурентное ингибирование В этом варианте ингибирования Ki2 > Кц. Сродство фермента к субстрату в при- сутствии ингибитора данного типа увеличивается, а максимальная скорость фер- ментативной реакции снижается (рис. 14). Vmax(Ka>K) = Vmax/(1 + [I]/Ki2) Кт(каж) = Кт(1 + [Il/K^/d + [I]/Ki2) О) Рис. 14. Смешанное конкурентное-неконкурентное. Смешанное неконкурентное-бесконкурентное ингибирование В этом случае Kii > Ki2. Этот ингибитор снижает и константу Михаэлиса и мак- симальную скорость реакции (рис. 15). Vmax(Ka>K) = Vmax/(1 + [I]/Ki2) Кт(каж) = Кт/(1 + [I]/Ki2) (Ю)
▲ J/v / / / у / / / / У / / / / / z ,• / у / / у' у у у у У ' --f / / / ,V' ГТ^ ,r у [1]=0 к F i,/S/ Рис. 15. Смешанное неконкурентное-бесконкуоентное. Примером смешанного ингибирования является воздействие ртутьорганического соединения мертиолата на сахаразу грибов. Это вещество широко используется в промышленности для подавления роста микромицетов. Субстратное ингибирование Для многих ферментативных реакций при увеличении концентрации субстрата на- чальная скорость ферментативной реакции проходит через максимум, а затем уменьшается. Подобного рода зависимость можно описать, исходя из предположе- ния об образовании в процессе реакции непродуктивного тройного комплекса ES2. В этом случае кинетическая схема ферментативной реакции выглядит следующим образом: k.i k-: Е- S j ► FS >Е-Р ES: Зависимость скорости реакции от концентрации субстрата после математической обработки этой схемы имеет вид: v = Vmax[S]/(Km + [S] + [S]2/K's) (11) Где К s - субстратная константа, учитывающая сродство фермента ко второй молекуле субстрата. Анализ этого уравнения, как и уравнения Михаэлиса-Ментен, целесообразно проводить раздельно в области низких ([S] <KS) и высоких ([S] > Кт ) концентрациях субстрата. При низких значениях концентрации субстрата уравнение упрощается до класси- ческого уравнения Михаэлиса-Ментен (рис. 16а), при линеаризации которого мож- но определить Km, Vmax, kcat (k+2) . v = Vmax[S]/(Km + [S])
В области высоких концентраций субстрата уравнение принимает вид: v = Vmax[S]/(l + Km + [S]/K'e) (12) Линеаризация этого уравнения в координатах (1/v, [S]) позволяет определить Vmax И K's (рИС. 166) . 1 v 1 v ' L --' _.У :Km 1[S] K's [S] а) б) Рис. 16. Линеаризация уравнения (12) в координатах (1/v; 1/[S]) - а) и (1/v ; [S]) - б). Зная величины Кт и Ks , можно рассчитать оптимальную концентрацию субстрата по формуле: [S]opt = V(KmKs) (13) Методы определения константы ингибирования Величины Ki можно измерить различными методами, как экспериментально, так и при помощи расчетов. Если известна только одна концентрация ингибитора, то константу ингибирова- ния можно определить, используя графики в координатах Лайнуивера-Берка. Найдя кажущиеся и истинные значения константы Михаэлиса и максимальной скорости для двух графиков (в отсутствии и в присутствии ингибитора) и подставив эти зна- чения в формулы (2) , (4) , (7) , (9) , (10) . Наиболее удобен для определения константы ингибирования метод Диксона. Этот простой графический метод позволяет определять К± непосредственно. Если опре- делять скорость реакции в условиях постоянной концентрации субстрата и раз- личных концентраций ингибитора, то график зависимости 1/v от [I] будет пред- ставлять собой прямую (рис. 17). ингибирсбание Некснхуренитсе ингибирсбсние Рис. 17. Графическое определение ингибиторных констант (метод Диксона) . Во всех случаях Si > S2.
В этом случае для определения ингибиторной константы достаточно определить скорость реакции всего для двух концентраций субстрата. ФЕРМЕНТЫ, НЕ ПОДЧИНЯЮЩИЕСЯ КИНЕТИКЕ МИХАЭЛИСА-МЕНТЕН Ферменты, кинетика которых не подчиняется гиперболическому закону Михаэли- са-Ментен, являются аллостерическими ферментами. Аллостерические ферменты от- личаются от обычных ферментов по ряду признаков: 1) имеют олигомерную структуру, т.е. обладают 4-й структурой и состоят из субъединиц, объединенных в единое целое связями слабого характера; 2) наряду с активными центрами имеют специальные регуляторные (или аллосте- рические) центры. Активные и аллостерические центры пространственно ра- зобщены . К аллостерическим центрам могут присоединяться низкомолекулярные соединения, называемы эффекторами или модуляторами. В качестве эффекторов могут выступать промежуточные метаболиты или конечные продукты метаболи- ческих путей; 3) молекула эффектора, связываясь в аллостерическом центре, вызывает измене- ние конформации фермента. Это приводит в свою очередь к изменению конфор- мации активного центра, в результате активность фермента увеличивается (активация) либо уменьшается (ингибирование). Эффекторы обратимо взаимо- действуют с аллостерическими центрами. Они не обладают явным сходством с субстратами, а фермент проявляет исключительно высокую специфичность к молекуле эффектора; 4) у аллостерических ферментов наблюдается отклонение зависимости скорости ферментативной реакции (v) от концентрации субстрата (S) или аллостериче- ского эффектора (Э) , а именно отклонение от простых кинетических законо- мерностей типа гиперболического закона Михаэлиса-Ментен. Термин аллостерический был предложен Ж. Мано и Ф. Жакобом в 1961 г. Они предположили, что взаимодействие эффектора с аллостерическим центром вызывает в молекуле фермента конформационные изменения, затрагивающие активный центр, в результате чего активность фермента изменяется. Не все ферменты в клетке являются аллостерическими, но многие аллостериче- ские ферменты являются ключевыми ферментами, определяющими скорость лимити- рующих стадий обменных процессов в клетке. Для аллостерических ферментов характерным свойством является наличие коопе- ративных эффектов: присоединение первой молекулы соответствующего лиганда (субстрата к активному центру или эффектора к аллостерическому центру) сопро- вождается конформационными изменениями, которые изменяют его сродство к суб- страту или эффектору. Кооперативные эффекты подразделяют на гомотропные и гетеротропные. Гомо- тропные эффекты, при которых взаимодействия с лигандами могут быть коопера- тивными и антикооперативными, наблюдаются для идентичных лигандов, например, для молекул субстрата (а также для молекул кофермента или ингибитора). Гете- ротропные эффекты, при которых взаимодействия, также являющиеся либо коопера- тивными , либо антикооперативными, наблюдаются для молекул различных лигандов. Кооперативные эффекты, кроме того, подразделяют на положительные и отрица- тельные (антикооперативные). В случае положительной кооперативности присоеди- нение первой молекулы лиганда вызывает конформационные изменения в белковой молекулы, которые передаются и облегчают присоединение последующих молекул лиганда (при этом зависимость скорости реакции от концентрации лиганда явля- ется S-образной) (рис. 1).
Рис. 1. Зависимость скорости реакции от концентрации субстрата. При антикооперативности присоединение первой молекулы лиганда вызывает та- кие конформационные изменения в белке, которые затрудняют присоединение по- следующих молекул лиганда к соответствующим центрам (зависимость скорости ре- акции от концентрации лиганда является гиперболической, но это не равнобочная гипербола Михаэлиса-Ментен) (рис. 1). Такие различия легко увидеть, если линеаризовать зависимости скорости реак- ции от концентрации лигандов для трех случаев: положительной и отрицательной кооперативности и кинетики Михаэлиса-Ментен (рис. 2). При построении графика в координатах двойных обратных величин S-образная кривая преобразуется в кривую выпуклую к оси абсцисс. В последние годы было показано, что отдельные ферменты обнаруживают гиперболическую зависимость скорости от концентрации субстрата. Однако форма гиперболы в этих случаях от- личается от классической гиперболы Михаэлиса-Ментен: в координатах Лайнуиве- ра-Берка последняя преобразуется не в прямую линию, а в кривую выпуклую к оси ординат ^ ■V ____— у / -—- ^СГ --——- ^^-^-^ —--~~~~~^__-""" '"~*~ ^_-"-"~ -> Jl к f 1[S] Рис. 2. Линеаризация кривых, приведенных на рис. 1 У аллостерических ферментов, так же как и у нерегуляторных ферментов, на- блюдается «насыщение» субстратом (рис. 3).
Рис. 3. Кривая с насыщением для аллостерическохю фермента. Хотя на сигмоидной кривой насыщения субстратом для аллостерических фермен- тов можно найти точку, в которой скорость реакции равна половине от макси- мальной скорости, эта величина не соответствует величине Кт, поскольку пове- дение аллостерических ферментов не описывается гиперболической зависимостью, вытекающей и уравнения Михаэлиса-Ментен. Первым белком с олигомерной структурой, проявляющим кооперативные эффекты при связывании кислорода, был гемоглобин. Кооперативность у гемоглобина была установлена Бором задолго до обнаружения подобных свойств у какого-либо фер- мента. Выявлению кооперативных свойств гемоглобина при его функционировании помогло сравнение с миоглобином, белком, не проявляющим кооперативных свойств и служащим для запасания кислорода в мышцах. Впервые кооперативные эффекты были описаны Хиллом при анализе кривой насы- щения гемоглобина кислородом (рис. 4). д1/Д>, I I I \ III Рис. 4. Кривые насыщения миоглобина и гемоглобина кислородом. Уравнение для описания кооперативных взаимодействий при связывании гемогло- бина кислородом было предложено Хиллом. N11 Aricri 1<
v = Vmax[S]h/(K' + [S]h) где, v - наблюдаемая скорость ферментативной реакции; УтЯУ - максимальная скорость реакции при концентрации субстрата, стремящейся к бесконечности; Кг - концентрация субстрата, при которой скорость равна половине от максималь- ной . Поскольку К' не соответствует величине Км в данном случае вместо символа Км используют символы ([S]o,5a Ко,5); h - суммарное число связывающих центров в олигомерной молекуле фермента или коэффициент Хилла, или коэффициент коопера- тивных взаимодействий. Является мерой силы кооперативных взаимодействий при связывании лиганда. Коэффициент Хилла должен быть целым числом, но экспери- ментально определяемые величины часто не являются таковыми. В этих случаях за число связывающих участков принимают следующее, большее по величине целое число. Например, экспериментально определенная величина h составляет 1,65. Это го- ворит о наличии минимум двух связывающих сайтов и что сайты проявляют уровень кооперативности выше среднего. Однако нельзя сказать, что фермент имеет толь- ко два связывающих центра. У него может быть три или 4 или более связывающих центров со слабо выраженной кооперативностью. Поэтому величина два в этом примере говорит о минимальном числе возможных связывающих центров. Существуют два метода определения коэффициента Хилла: метод, предложенный самим Хиллом и метод, разработанный Кургановым Б. И. с соавторами. В первом случае уравнение Хилла логарифмируется и преобразуется, приобретая следующий вид log(v/(Vmax - v)) = hlog[S] - logK' Это уравнение используют для построения графика, из которого можно опреде- лить величину h. График строится в координатах lg(v/(Vmax - v)) против lg[S]. Пример линеаризованного графика Хилла приведен на рис. 5. Степень сигмойд- ности на линейных участках позволяет выявить силу кооперативности между цен- трами в олигомерном ферменте. О -1 -2 -3 -4 -3 -2 Рис. 5. Линеаризованная сигмоидная зависимость. Определение коэффициента Хилла по логарифмической зависимости требует зна- ния Vmax. Однако не всегда эта величина известна. Курганов Б.И. с соавт. предложили так называемый разностный метод определе-
ния коэффициента Хилла. В этом случае строится график в координатах 1/v от lg[S] (рис. 6). Рис. 6. Определение коэффициента Хилла «разностным» методом. Для нахождения коэффициента Хилла на кривой 1/v от lg[S] выбираются три точки с координатами {l/vf; lg[S]f}, {1/v; lg[S]} и {1/v"; lg[S]"}. Значения [S] для крайних точек отличаются отличаются от значений [S] для средней точки на постоянный множитель, обозначаемый х (X > 1) : [S] f = [S]/x и [S] " =[S]x- Коэффициент Хилла рассчитывают далее по формуле: Н = log{(l/V - 1/v)/(1/v - l/v")}/logX Суть этих преобразований сводится к следующему: Разности обратных величин уже не содержат параметра Vmax, а отношение разно- стей при определенном выборе значений №; [S] ' ; [S]" - не содержит как пара- метра Vmax и [S]0,5. Поэтому этот способ определения коэффициента Хилла получил название разнос- ного метода. После нахождения параметра коэффициента Хилла, остальные два параметра УтЯУ и [S]o,5 могут быть определены путем представления экспериментальных данных в координатах {1/v; l/[S]n} (рис. 7) в соответствии со следующим линейным соот- ношением . 1/v = 1/Vmax + ([S]0.5nk/Vmax)*(l/[S]nk) Коэффициент Хилла является параметром уравнения Хилла и не имеет физическо- го смысла. Однако при достаточно сильных взаимодействиях коэффициент Хилла близок п (число активных центров в молекуле фермента). Таким образом, h ^ п. Оценить кооперативные взаимодействия в молекуле аллостерического фермента возможно с помощью коэффициента крутизны - Rx, предложенного Кошландом. Rx = [S]o,9/[S]o,l/ где [S]o,9~ концентрация субстрата, при которой достигается 0,9 от Vmax; [S]o,i ~ концентрация субстрата, при которой достигается 0,1 от Vmax.
▲ V у у^ . \ 1 V-u i[sfi /'" .s" к l[Sf Рис. 7. Линеаризация уравнения Хилла с учетом величины коэффици- ента Хилла в координатах Лайнуивера-Берка. Концентрации субстратов, при которых достигается 0,1 и 0,9 от максимальной скорости реакции можно определить, построив график зависимости скорости реак- ции от концентрации субстрата. Найдя по графику максимальную скорость, рас- считываем 0, lVmax и 0, 9Vmax и, опустив перпендикуляр на ось абсцисс, находим величины [S]0,i и [ S ] 0,9 . Для ферментов, подчиняющихся кинетике Михазлиса-Ментен, коэффициент крутиз- ны равен 81. Ферменты, характеризующиеся положительной кооперативностью, име- ют коэффициент крутизны меньше 81, а отрицательной кооперативностью - больше 81. Между коэффициентом Хилла и коэффициентом крутизны существует определенная зависимость: В случае, когда h=l, уравнение Хилла превращается в уравнение Михазлиса- Ментен . Отношение [S]o,9/[S]o,i/ индекс кооперативности, является обратной мерой коо- перативных взаимодействий. Другими словами, большая разность в концентрации субстрата требуется для перехода от v=0, lVmax до v=0, 9Vmax, большие величины [S]o,9/[S]o,i свидетельствуют о слабой степени кооперативности между центрами. Так как коэффициент Хилла и индекс кооперативности (коэффициент крутизны) для олигомерных ферментов связаны друг с другом, вместе они позволяют измерить степень кооперативности между связывающими центрами и минимальное число этих взаимодействий. В случае гомотропных взаимодействий для молекул субстрата график зависимости v от [S] является сигмоидной кривой. Это отражает ситуацию, когда с ферментом связываются несколько молекул суб- страта, при этом связывание первой молекулы некоторым образом ускоряет связы- вание второй молекулы, т.е. при связывании с ферментом более чем одной моле- кулы субстрата наблюдается кооперативный эффект. Такое поведение системы предполагает, что существует пороговая концентрация субстрата, ниже которой изменение его концентрации оказывает относительно не- большое влияние на скорость ферментативной реакции, однако при превышении по- рога даже небольшие изменения концентрации субстрата оказывают значительное
влияние. Следовательно, в пределах относительно узкой области концентрации субстрата скорость ферментативной реакции изменяется очень резко, что весьма важно для аллостерических ферментов, поскольку многие из них являются регуля- торными. Для доказательства аллостерической природы положительной кооперативности по субстрату можно использовать прием десенсибилизации фермента. Для этого можно осуществить кратковременное его нагревание. Например, десенсибилизацию аспар- таткарбамоилтрансферазы Герхард и Парди осуществляли в течение четырех минут при 60 С, а УДФ-глюкозо-4-эпимераза в течение двух минут при 41 С. Десенсиби- лизация может быть вызвана другими физическими воздействиями или химическим модифицированием фермента. Шанжё одним из первых добился десенсибилизации треониндегидротазэ из E.coli по отношению к аллостерическому ингибитору - L- изолейцину при помощи п-хлормеркурийбензоата. Для десенсибилизации аллостери- ческих ферментов (фосфофруктокиназы, глутаматдегидрогеназы и аспартаткиназы) осуществляли облучением растворов ферментов рентгеновскими лучами. После де- сенсибилизации ферменты не теряли каталитическую активность и утрачивали воз- можность регулироваться аллостерическими эффекторами. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Ликбез ВВЕДЕНИЕ В КОЛИЧЕСТВЕННУЮ БИОЛОГИЮ Ивантер Э. В., Коросов А. В. ГЛАВА 7. ЗАДАЧА «ДОКАЗАТЬ ОТЛИЧИЕ НЕСКОЛЬКИХ ВЫБОРОК» («ДОКАЗАТЬ ВЛИЯНИЕ ФАКТОРА») При изучении и анализе сложных и многообразных причинно-следственных отно- шений между объектами и явлениями биологу приходится учитывать целый комплекс внешних и внутренних факторов, от которых в конечном итоге зависят уровень и ход наблюдаемых процессов, те или иные биологические свойства живых ор- ганизмов , их динамика и разнообразие. При этом зачастую важно оценивать не только роль одного из многочисленных внешних факторов, но и их взаимодействие при констелляционном влиянии на популяцию или организм. Идейная база для изучения действия факторов содержится уже в методе сравне- ния двух выборок. Биологическим содержанием операции сравнения двух выборок, в конце концов, выступает поиск факторов, ответственных за смещение средних арифметических или усиление изменчивости признаков. Развивая это направление биометрического исследования, можно не ограничиваться только двумя «дозами» фактора, но изучить серию ситуаций, в которых фактор проявлял разную силу действия на результативный признак - от самого слабого, до самого сильного. При этом каждому уровню фактора будет соответствовать отдельная выборка, и общая задача получит формулировку «сравнить несколько выборок». В терминах факториальной биометрии вопрос о влиянии фактора на признак звучит так: ска- зывается ли отличие условий получения разных выборок на качестве (значениях) вариант? В терминах статистики вопрос звучит несколько иначе: из одной ли ге- неральной совокупности отобраны все выборки, оценивают ли выборочные средние арифметические одну и ту же генеральную среднюю? Вариантов ответа может быть только два: 1. Все выборки отобраны из одной генеральной совокупности, условия возникно-
вения вариант одни и те же. 2. Выборки отобраны из разных генеральных совокупностей, условия возникнове- ния вариант выборок различаются. В постановке вопроса можно уловить противоречие. Выше было сказано, что по условию задачи выборки формировались в разных условиях, и тут же предполага- ется , что условия были одинаковые. На самом деле противоречия нет, поскольку речь идет об определении чувствительности признака к действию фактора. Усло- вия формирования выборок могут отличаться, но они могут никак и не сказаться на величине изучаемого признака, не отразиться на значениях вариант. Смысл статистического сравнения в том и состоит, чтобы оценить эффективность дейст- вия фактора на признак, доказать реальность реакции вариант выборок на разные условия их формирования. Круг1 методов сравнения нескольких выборок довольно широк, их выбор зависит от конкретной задачи (табл. 7.1). Таблица 7.1 Задача Доказать различие нескольких средних (для одного призна- ка) Доказать различие нескольких средних (для нескольких признаков) Доказать различие нескольких пар средних в контексте сравнения нескольких выборок Доказать различие нескольких дисперсий (для одного при- знака) Доказать различие нескольких частотных распределений (для одного признака) Доказать различие нескольких выборок в целом (для одного признака) Содержание задачи Отличаются доминирующие факторы, формирующие выбор- ки Отличаются доминирующие факторы, формирующие выбор- ки Отличаются доминирующие факторы, формирующие две сравниваемые выборки Отличаются случайные факто- ры , формирующие выборки Факторы, участвующие в фор- мировании выборки, отлича- ются в целом Факторы, участвующие в фор- мировании выборки, отлича- ются в целом Методы Однофакторный дис- персионный анализ Двух- и многофак- торный дисперсион- ный анализ Метод парных срав- нений Шеффе Метод Бартлетта Критерий х2 Пирсо- на Непараметрический дисперсионный ана- лиз Сравнение нескольких выборок по величине одного признака (однофакторный дисперсионный анализ) Дисперсионный анализ позволяет оценить достоверность отличия нескольких вы- борочных средних одновременно, т. е. изучить влияние одного контролируемого фактора на результативный признак путем оценки его относительной роли в общей изменчивости этого признака, вызванной влиянием всех факторов. Задача дисперсионного анализа состоит в том, чтобы охарактеризовать силу и достоверность влияния фактора на признак, причем только на величину (средний уровень) признака, но не на его изменчивость. Дисперсионный анализ есть метод сравнения нескольких средних арифметических. В этом смысле он подобен методу сравнения двух средних арифметических с помощью критерия Стьюдента: Т = обобщенный показатель отличия средних, обобщенный показатель случайного варьирования Т = (Mi-M2)/md, или Т = dM/md,
где Mi, M2 - две выборочные средние, dM - обобщенный показатель отличия вы- борочных средних, md - обобщенная ошибка репрезентативности ma = V (mi2 +ni22) . Критерий сравнивает две средние арифметические двух выборок, полученных при разных условиях, при действии двух доз некоего фактора. В числителе этой фор- мулы стоит оценка действия возможного доминирующего фактора, а в знаменателе стоит оценка действия случайных факторов варьирования выборочных значений. Если изучаемый фактор сказывается на значении вариант, то оценка его действия (dM) превысит оценку действия случайных факторов (md) , хотя бы в 2 раза (кри- тическое значение критерия Стьюдента для репрезентативных выборок Т(0.о5,зо) * 2) . В этом случае говорят о достоверном отличии средних арифметических, о достоверном влиянии на варианты различных условий их формирования. В дисперсионном анализе использован такой же показатель достоверности влия- ния фактора, но адаптированный к случаю сравнения нескольких выборок (крите- рий Фишера): 2 = S факт. / S случ. В качестве обобщенной меры отличия нескольких выборочных средних выступает дисперсия, рассеяние выборочных средних (Mj) вокруг общей средней (Мобщ)- к Зфакт. =T*(MJ -Мо6щУ ld/фа^ где dfфaкlГ. = k-1, j = 1, 2, ... к, к - число сравниваемых средних. В качестве обобщенной меры случайного варьирования служит дисперсия вариант (xi) вокруг средней в каждой градации (Mj) : где dfCJiy4. = n-1, i = 1, 2, ... n, n - число вариант всех выборок. В этом отношении критерий Фишера, используемый для сравнения нескольких средних арифметических, подобен критерию Стьюдента, служащему для сравнения двух средних: T=(Mi-M2)/md => изменчивость за счет систематических причин => F=S%aKT./S!2CJIy4. изменчивость за счет случайных причин Применяя дисперсионный анализ, это обстоятельство важно всегда иметь в ви- ду: несмотря на то что критерий Фишера использует дисперсии, тем не менее сравниваются друг с другом выборочные средние арифметические! В основе однофакторного дисперсионного анализа (дословно - разложение дис- персий) лежит модель варианты (х±) , которая выражает ее отклонение от общей средней (М) за счет действия контролируемого фактора (Хфакт) и действия слу- чайных причин (хслуч) : 2£± — М> —ЗСфакт. —ЗСслуч. Иными словами, отклонение варианты от общей средней связано с отклонением за счет действия изучаемого фактора и за счет действия прочих неучтенных фак- торов . Каждой дозе изучаемого фактора соответствует одна выборка (градация). По- этому каждая групповая (выборочная) средняя будет характеризовать реакцию
объектов на соответствующую дозу изучаемого фактора и эффект изучаемого фак- тора можно выразить как отклонение групповой средней от общей средней: Хфакт. = Mj - М. В свою очередь, от групповой средней каждая варианта будет отличаться в си- лу случайных неучтенных причин, эффект действия случайных факторов можно вы- разить как отклонение отдельной варианты от данной групповой средней: З^случ. — 2С± ~~ M>j • Получается, что отклонение варианты от общей средней будет равно отклонению групповой средней от общей средней (эффект учтенного фактора) и отклонению варианты от своей групповой средней (эффект неучтенных факторов). Отсюда (х± - М) = (Mj - М) + (х± - Mj) . Обобщая эту запись для всех вариант выборки (возведя в квадрат и суммиро- вав) , получаем правило разложения общей вариации признака на составные части, отражающие влияние всех названных причин: ^общ. = Сфакт> + Сслуч. Общая сумма квадратов признака рассчитывается как сумма квадратов отклоне- ний всех вариант (хх) от общей средней (М) : Собщ. = Е(х± - М)2. Факториальная сумма квадратов рассчитывается как сумма квадратов отклонений частных средних (Mi) для каждой выборки (всего к выборок) от общей средней: Сфакт. = S(Mj - М)2. Остаточная (случайная) сумма квадратов есть сумма квадратов отклонений ва- риант каждой выборки (хх) от своей средней (Mj) : Сслуч. = 2(Х± - Mj)2. Параметры дисперсионного анализа и порядок их вычислений представлены в таблице 7.2. Таблица 7.2 Составляющие дисперсии Факториальная Случайная Общая дисперсия Суммы квадра- тов (SS) , С C$aKT.=S(Mj-M)2 Сслуч.=^(х±^)2 Собщ.=Е(х±-М)2 Сила влияния, п2 ^факт. / ^общ. Степени свободы df k-1 n-k Дисперсии (средний квад- рат, MS), S2 Q2 - 13 факт. — ^факт. s2 •° случ. ^случ. / CIX случ. Критерий влияния, F •Е —^ факт. / ^ случ. Отношение сумм квадратов (SS, sum of squares) к соответствующему числу сте-
пеней свободы дает оценку величины дисперсии, или средний квадрат (MS, mean square), иногда ее именуют варианса. Влияние изучаемого фактора отражает фак- ториальная, или межгрупповая, дисперсия S%aKT., а влияние случайных неоргани- зованных в данном исследовании причин - случайная, или внутригрупповая, оста- точная ДИСПерСИЯ S2CJiy4. , ИЛИ Б^стат. Сила влияния фактора определяется как доля частной суммы квадратов в общем варьировании признака. Показатель силы влияния изучаемого фактора составляет: *1 факт. ^факт. / ^общ. г неорганизованных (случайных): Ц случ. = ^случ. / ^общ. г сумма этих показателей, естественно, равна единице: г>2 -I- г>2 - 1 *| факт, "т" *| случ. — J- • В то же время нам кажется, что придавать большое значение этому индексу не стоит. Во-первых, в литературе показано, что он дает не точную характеристику вклада фактора в общую изменчивость и для него приходится рассчитывать некую поправку. Во-вторых, утверждение вроде «фактор влияет с силой 20%» ничего не передает, кроме впечатления о не очень большом влиянии фактора. Гораздо инте- реснее было бы дать прогноз возможных значений результативного признака при том или ином уровне действия фактора, а это можно сделать только с помощью регрессионного анализа или имитационного моделирования. По этим причинам мы рекомендуем рассматривать показатель г|факт. как простую и удобную характери- стику влияния фактора на признак, подталкивающую исследователя к решению о необходимости продолжения биометрического исследования в рамках регрессионно- го анализа. Чем большую долю в общей дисперсии занимает ее факториальная часть, тем большая часть общего разнообразия обусловлена варьированием за счет действия фактора. Нулевая гипотеза гласит: «влияние фактора на признак отсутствует». Проверя- ют гипотезу по критерию Фишера: F = S факт./S случ.- — F(a,dfi,df2) , где dfi = k-1, df2 = n-k, k - число градаций результативного признака, п - общий объем всех выборок по всем градациям. Влияние считается достоверным, если величина расчетного критерия равна или превышает свое табличное значение с принятым уровнем значимости (обычно а = 0.05) (F определяется по табл. 7П). Дисперсионный анализ для количественных признаков Однофакторным называется анализ, изучающий действие на результативный при- знак только одного организованного фактора А. Для примера оценим влияния рас- творенного в воде вещества на плодовитость дафний, используемых в качестве тест-объектов в водно-токсикологических экспериментах. В ходе предварительно- го исследования были получены четыре выборки, четыре группы значений плодови- тости животных, выращенных в средах с разным содержанием химической добавки. Сначала необходимо сгруппировать выборочный материал в комбинативную табли- цу (организовать дисперсионный комплекс). Для этого варианты каждой выборки записываются в отдельные графы, именуемые градациями (табл. 7.3). Результа-
пивным признаком служит средняя плодовитость дафний за неделю (для иллюстра- тивности расчетов она дана в целых числах). В нашем примере организованы 4 градации - чистая вода (контроль, градация А1; значения плодовитости 6, 5, 5, 7), слабая концентрация вещества (5 мг/л, А2; 8, 7, 6, 6), средняя (15 мг/л, A3; 8, 8, 7) и сильная (30 мг/л, А4; 8, 7, 9). Предлагаемый ниже алгоритм расчетов позволяет использовать неравное число вариант в градациях. Расчеты несложны и показаны в таблице 7.3. Таблица Ех2 Ех п Ех2/п М 7.3 Градации фактора А1 X 6 5 5 7 23 4 132 5.8 х2 36 25 25 49 135 А2 X 8 7 6 6 27 4 182 6.8 х2 64 49 36 36 185 A3 X 8 8 7 23 3 176.3 7.67 х2 64 64 49 177 А4 X 8 7 9 24 3 192 8 х2 64 49 81 194 Е 691 97 14 682.8 6.93 HI = Н2 = НЗ = = ЕЕх2 = 691 = (ЕЕх)2/п = (97)2/14 = = ЕЕх2/п = 682.8 = 672 ^факт. — **«Э ^случ. = HJ- С<эбщ. = **1 Н2 = 682.8 - 672 = 10.76 Н2 = 691 - 672 =8.17 НЗ = 691 - 682.8 = 18.93 Полученные значения позволяют вычислить дисперсии, определить силу влияния фактора и критерий достоверности Фишера. Составляющие дисперсии Факториальная Случайная Общая Суммы квад- ратов , С 10.76 8.17 18.93 Сила влия- ния, Г] 57% Степени свободы, df 3 10 Дисперсии, S2 3.59 0.82 4.39 Критерий, F 4.39 Поскольку полученное значение критерия (F = 4.39) больше табличного (F(o.o5,3,io> = 3.7) (табл. 7П) , отличие факториальной и случайной дисперсий достоверно, влияние фактора значимо. Отсюда следует биологический вывод: стимулирующее влияние изучаемого факто- ра (вещества) на плодовитость дафний относительно велико (57%) и достоверно (с вероятностью Р>0.95). Выполнить дисперсионный анализ по представленному алгоритму можно и в среде Excel. Для этого введем подписанные метками (А1, А2...) данные в четыре столб- ца, отдельно для каждой градации. ~1 A1 2 3 4 5 А 6 5 5 7 А2 В 8 7 б 6 A3 _С_ D А4 8 8 7 8 7 9 Вызовем программу обработки командой Сервис\Анализ данных.. ДОднофакторный дисперсионный анализ, ОК. Заполним окно макроса, выделив блок данных с метка-
ми и поставив галочку в поле «Метки в первой строке», ОК. На новом листе (рис. 7.1) появятся результаты расчетов, идентичные приведенным в табл. 7.3. Чтобы все надписи были видны, нужно изменить ширину столбцов. Это можно сде- лать, нажав на серый квадрат слева вверху листа (над 1, левее А), перевести курсор на границу между любыми столбцами (курсор примет форму креста со стрелками, направленными в стороны) и дважды кликнуть левой кнопкой мыши. Ши- рина каждого столбца будет автоматически определена по максимально длинному содержимому какой-либо ячейки этого столбца. i а г В 1 Однофакторный дис ? ! У ИТОГЕ 4 Группы 5 А\ 6 :А2 7 :АЗ 8 А4 9 '• Счет 4 4 3 3 С D | Е 1 персионный анализ Сумма 11 Дисперсионный анализ | 12 очник вари 13 Между грз 14 Внутри гр; 15 1 16 Итого SS 10.7619 8.166667 18.92857 df 23 27 23 24 3 10 13 Среднее Цисперсия 5.75 0.916667 6.75 0.916667 7.666667 0.333333 8 1 MS F - 3.587302 4.392614 0.816667 F 1 G i ^-Значение<ритическое 0.032353 3.708266 Рис. 7.1. Дисперсионный анализ в среде Excel. С помощью макроса «Однофакторный дисперсионный анализ» в рамках пакета Excel можно обрабатывать выборки самого разного размера, в том числе очень большого, поэтому мы не приводим специальных алгоритмов для ручного обсчета больших выборок. Парные сравнения выборочных средних методом Шеффе Дисперсионный анализ позволяет установить достоверность отличия нескольких средних арифметических друг от друга, но он не сообщает, какие именно средние от каких именно средних отличаются. Может статься, например, что действие фактора вызывает более или менее плавное изменение средних без заметных пере- ломов в этой тенденции. При этом биологический вопрос может состоять в том, чтобы определить минимальную дозу фактора, которая по сравнению с контролем значимо влияет, изменяет среднюю для этой градации, т. е. определить «первую действующую концентрацию». Казалось бы, этот вопрос относится к задаче срав- нения двух выборок: контрольная выборка поочередно сравнивается с выборками, полученными для все возрастающих доз фактора, а первое достоверное отличие средних как раз и означает, что данная доза уже «действующая». Однако с точки зрения статистики такое сравнение оказывается некорректным и неточным. При таком «лобовом» попарном сравнении выборок одна из них (для градации
контроля) все время участвует в этой процедуре, на основании которой формули- руются разные статистические выводы о достоверности отличий средних с той или иной вероятностью. Тем самым эти выводы оказываются зависимыми друг от друга. Доверительная вероятность каждого из этих выводов, поэтому, от сравнения к сравнению уменьшается! Чем больше выводов сделано на одном и том же материа- ле, тем меньше вероятность их справедливости. Второе негативное обстоятельство связано с тем, что такая процедура учиты- вает далеко не всю информацию об явлении. Действительно, изменчивость вариант комплекса выборок (в нашем примере было 14 вариант в 4 выборках) определяется как действием изучаемого фактора, так и множеством других не учитываемых, случайных, причин. При сравнении же всего двух выборок (например, выборок 1 и 4) эта случайная изменчивость представлена не всем объемом информации, но только той частью, что проявилась в рамках этих двух сравниваемых выборок (две выборки содержат лишь 7 вариант). Поэтому оценки случайной изменчивости для двух выборок оказываются не столь точными, как могли бы быть по всем гра- дациям . Улучшить ситуацию позволяет метод попарного сравнения выборок, проводимый на базе однофакторнохю дисперсионного анализа (метод Шеффе). Для сравнения двух средних предлагается критерий F Фишера, в числителе которого стоит оцен- ка действия фактора (разность средних) для любых двух сравниваемых градаций, а в знаменателе - оценка случайной изменчивости, общая для всего дисперсион- ного комплекса: W.-Mj)2 ■Ft. \К i) * О сяуч. где М - средние арифметические для любых двух (i, j) градаций однофакторно- хю дисперсионного комплекса, S2CJiy4. - оценка случайной изменчивости из таблицы дисперсионного анализа, к - число градаций фактора, п±, п3 - объемы выборок сравниваемых градаций, а - принятый уровень значимости (обычно а = 0.05), df - число степеней свободы dfi = k-1, df2 = (k-1) (n-1) . Отличия средних считаются достоверными, если расчетное значение критерия Фишера превысит табличное Fi0Lfdflfdf2) (табл. 7П) . Сопоставляя выборочные средние для первой и четвертой градаций нашего при- мера (табл. 7.3), имеем: Fi,4 = (5.8-8)2/[(4-1)*0.82*(1/4 + 1/3)] = 3.37, dfi = 4-1 = 3; df2 = (4-1) (14-1) = 39, F(o.o5,3,39) = 2.87. Полученное значение (3.37) больше табличного (2.87), следовательно, между средними арифметическими первой и последней градаций есть достоверное отли- чие; разные дозы фактора действительно вызывают изменение плодовитости даф- ний. Сравнение выборок первой и второй градаций показывает, что низкие дозы фак- тора в них не позволяют говорить о существенном влиянии на дафний: для данных объемов выборок полученное значение критерия (0.69) меньше табличного (2.87). F = (5.8-6.8)2/[(4-1)*0.82*(1/4 + 1/3)] = 0.69 < 2.87. Непараметрический однофакторный дисперсионный анализ Рассмотренные выше схемы дисперсионного анализа исходили из предположения о
нормальном распределении изучаемого результативного признака. Когда для како- го-либо признака нет уверенности, что выполняется предположение о нормальном распределении изучаемого признака, когда требуется провести анализ быстро и без особой точности, когда мало данных или они выражены качественными призна- ками , можно использовать схему непараметрического дисперсионного анализа. Этот метод более неприхотлив, но менее точен, нежели параметрический анализ. Он исследует распределения вариант в нескольких выборках. Нулевая гипотеза состоит в том, что распределения одинаковы, т. е. выборки взяты из одной ге- неральной совокупности. Порядок вычислений состоит в том, что все варианты ранжируются в порядке возрастания. Затем суммируются ранги вариант по каждой выборке отдельно и рассчитывается критерий: н = 12 п{п-\) / R, п, R ■ + ... + ■ nj • + ...+ R,. \ nh -3•(« + !) -*%,*-!) / где п - число всех вариант, п-, - объем j-й градации фактора, Rj - сумма рангов для каждой j-й градации фактора, к - число градаций фактора (j = 1, 2, ... к) . При объеме выборок больше 5 вариант статистика Н имеет распределение хи- квадрат с df = k-1 степенями свободы и сравнивается со значениями из табл. 9П. Применим эту схему (табл. 7.4) к нашим данным из табл. 7.3, расположив их в строку. № п/п Градация Значение 1 1 5 2 1 5 3 1 6 4 1 7 5 2 6 6 2 6 7 2 7 8 2 8 9 3 7 10 3 8 11 3 8 12 4 7 13 4 8 14 4 9 Затем упорядочим и ранжируем. Для нескольких одинаковых значений берется средний ранг. № п/п Градация Значение Ранг 1 1 5 1.5 2 1 5 1.5 3 1 6 4 4 2 6 4 5 2 6 4 6 1 7 7.5 7 2 7 7.5 8 3 7 7.5 9 4 7 7.5 10 2 8 11.5 11 3 8 11.5 12 3 8 11.5 13 4 8 11.5 14 4 9 14 Наконец, разнесем ранги по градациям и подсчитаем необходимые суммы. Таблица 7.4 Градация Значение Ранг, R Сумма, R п R7n 1 5 1.5 1 5 1.5 1 6 4 1 7 7.5 14.5 4 52.56 2 6 4 2 6 4 2 7 7.5 2 8 11.5 27 4 182.3 3 7 7.5 3 8 11.5 3 8 11.5 30.5 3 310.1 4 7 7.5 4 8 11.5 4 9 14 33 3 363 Объем всей выборки равен: п = 14. Величина критерия Н составит: Н = (12/(14*13))*(52.56 + 182.3 + 310.1 + 363) - 3*13 = = 0.065934*907.8958 - 45 = 14.86. По таблице хи-квадрат для о = 0.05 и df = 4-1 = 3 находим: х2<о.о5,з) = 7.81
Полученное значение критерия (14.86) больше табличного (7.81), значит, отли- чие выборочных распределений достоверно. Химическая добавка действительно из- меняет плодовитость дафний. Сравнение нескольких выборок по изменчивости признака Одна из задач сравнения двух выборок состояла в том, чтобы оценить однород- ность варьирования значений в их пределах, т. е. чтобы сопоставить множества случайных причин, действовавших при формировании выборок. Для двух выборок задача решалась с помощью метода сравнения двух дисперсий по критерию Фишера. В случае нескольких выборок используется критерий Бартлетта. С его помощью проверяется нулевая гипотеза о равенстве нескольких дисперсий по всем града- циям дисперсионного комплекса (Н0: Si2 = ... = Sj2 = ... = Sk2) - «фактор, дейст- вующий на разные выборки, не вызывает изменения характера варьирования». Существенным ограничением для использования этого критерия является требо- вание соответствия сравниваемых распределений нормальному закону. В другом случае критерий будет фиксировать не отличие дисперсий, но отличие типов рас- пределений. Это значит, что уверенность в «нормальности» распределения должна быть условием выполнения процедуры, рассмотренной ниже. Метод основан на том известном явлении, что выборочные дисперсии несколько отличаются от генеральной (в силу ошибки репрезентативности), а с ростом объ- ема выборки ошибка репрезентативности уменьшается. Это значит, что для приня- той нулевой гипотезы каждая из выборочных дисперсий (Sj2) может отличаться от общей дисперсии (S2) , рассчитанной по всей совокупности, только случайно. По- казано, что сумма отличий выборочных дисперсий от общей есть случайная вели- чина примерно с х 2-распределением: к С2 Стабилизировать поведение данной случайной величины позволяют поправки, применение которых дает критерий Бартлетта: X2 = В/С < X2(«,k-i) в = [Zdij-DUns2 - Zdij-DinSj2, с = [l + i/(3(k-i))] (ni/dij-i) - l/zdij-i)) , Sj2 = I(x-M,2) nj-i s2 = I(x-m2) = Kn.-p^s^ N-k N-k где k - число градаций (сравниваемых выборок) , nj - объем j-й градации (j = 1, 2,..., k) , S2 - дисперсия для всей совокупности данных (общая средняя сумма квадратов), Sj2 - дисперсии для каждой j-й градации (средняя сумма квадратов по каждой градации), £ - операция суммирования по всем к градациям. Рассмотрим пример использования критерия Бартлетта для изучения изменчиво- сти длины тела дафний (данные Н.М. Калинкиной). Животных в течение месяца со- держали в пяти разных концентрациях лигнина, основного компонента сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности. К концу опыта размеры рачков (М, мм) в высоких концентрациях стали выше, чем в контроле. Возникает вопрос, не сказалась ли жизнь в загрязненной среде на изменчивости (S, мм) размеров
тела дафний? Предварительные расчеты приведены в табл.7.5. Таблица 7.5 Концентрация лигнина, мг/л 0 1 50 100 150 Всего М 4.05 4.08 4.45 4.36 4.40 п 8 10 10 10 10 48 1/(п-1) 0.143 0.111 0.111 0.111 0.111 0.587 Sj 0.057 0.158 0.126 0.190 0.158 0.689 (nj-DSj2 0.0227 0.2247 0.1429 0.3249 0.2247 0.93988 (nj-DlnSj2 -40.106 -33.213 -37.286 -29.893 -33.213 -173.711 Искомые величины составят: S2 = ZiRjZll^T = 0.93988/(48-5) = 0,02185 N-k В = [Zdij-DUnS2 - Zdij-DlnSj2 = = 43*ln0.02185 - (-173.711) = -164.416 + 173.711 =9.29816, 1 C = l+- = 1+- 3-<A-l) 1 У^ I ^»,-1 Tin 3 (5-1) L 0.587- — 43 IK-'). = 1.04698, X2 = в/С = 9.29816/1.04698 = 8.88 Полученная величина (8.88) не превышает табличное значение критерия X2 (0.05,4) = 9.49 (табл. 9П) , следовательно, отличия дисперсий друг от друга недостоверны. Пока не удалось доказать влияние токсиканта на изменчивость длины тела дафний. Сравнение нескольких выборок по величине двух признаков (двухфакторный дисперсионный анализ) Двухфакторный дисперсионный анализ исследует влияние на результативный при- знак двух факторов как порознь, так и совместно. Учет эффекта влияния каждого фактора по отдельности теоретически ничем не отличается от описанных выше схем. И там и тут оценивается изменчивость средних по градациям на фоне слу- чайной изменчивости вариант внутри градаций, с помощью критерия Фишера уста- навливается достоверность отличий межгрупповых дисперсий от внутригрупповых. Важным преимуществом двухфакторного дисперсионного анализа перед однофак- торным служит то, что с его помощью в рамках факториальной изменчивости уда- ется определить варьирование по сочетанию градаций ССОЧет., позволяющее полу- чить новый и весьма ценный в биологическом отношении показатель - оценку влияния сочетанного действия (взаимодействия) факторов. Модель двухфакторного дисперсионного анализа становится сложнее и выражает отклонение варианты (х±) от общей средней (М) за счет действия двух контроли- руемых факторов порознь (ХфактА., ХфактВ.) и совместно (хсочетАв.) , а также за счет действия случайных причин (хслуч.) : Xi = М ±х( -фактА. ±х, фактВ. ±х сочетАВ. ±х, случ. Правило разложения вариаций предстает как:
■*общ. ■*факт. — Сд + Св + Сдв + С = с общ. - с случ. "Случ. = СА + Св + С АВл где Собщ. = Е (х± - М) СА = S(MAj - М) Св = S(MBk - М) j - число градаций фактора А, к - число градаций фактора В, ^случ. Сдв = С = S(Xi - Mxi) общ. - (СА + Св + С случ ). Сочетанное действие (взаимодействие) факторов означает, что каждый из них помимо прямого воздействия на объект исследования, сказывается и на характере влияния на объект и другого фактора, усиливает или ослабляет его. К примеру, неурожай кормов усугубляет негативное действие зимнего холода на численность популяций мелких млекопитающих. Выделяют три основных вида взаимодействия факторов: ■ аддитивное, когда взаимодействия факторов нет, их эффекты просто складыва- ются, ■ антагонизм, когда один фактор ослабляет действие другого, и наоборот, ■ синергизм, когда наблюдается усиление действия обоих факторов. Эти эффекты часто встречаются в практике токсикологических исследований. Рассмотрим гипотетические примеры действия на подопытных животных двух ве- ществ, взятых в разных концентрациях. По осям ОХ и 0Y диаграммы отложены кон- центрации этих веществ в диапазоне от 0 до CL5o, которые за время опыта вы- зывают гибель 50% особей (рис. 7.2). Первая иллюстрация показывает точки на осях, в которых концентрации вещества [А] = 0 и [В] = CL5o = bCL5o, а. наблю- даемая гибель составляет 50% особей, то же наблюдается для вещества [А] = CL50 = aCL50 и [В] =0. основа аддитивизм антагонизм О CL 100 синергизм В Рис. 7.2. Виды взаимодействия веществ. Аддитивное действие - простое сложение влияний. Прямая, соединяющая точки [А] = CL5o = aCL50, [В] = CL5o = bCL5o , есть множество опытов, в которых токси- канты ведут себя по отношению друг к другу как одно и то же вещество, по- скольку эффекты от их доз просто суммируются. Так, половинные по эффекту дозы ACL5o/2 и BCL5o/2 в сумме дают одну «полноценную» совместную CL5o • Однако важно отметить, что пропорциональность эффектов разных веществ вовсе не означает пропорциональности их концентраций. Антагонизм - подавление вредного действия одного вещества другим. Любая точка на выгнутой кривой свидетельствует о том, что для достижения эффекта CL5o требуется взять дозы, которые в сумме должны бы превышать эффект CL5o • Например, эффект CL5o в точке 1 достигается суммой 0.7*ACL5o + 0.7*BCL5o. Чисто
арифметически (аддитивно) эффект должен был составить 1.4*CL5o, т. е. 70% ги- бели тест-объектов. Синергизм - усиление действия. Точки на вогнутой кривой соответствуют си- туации, когда для достижения эффекта CL5o можно взять дозы, суммы которых ад- дитивно меньше CL5o • Так, эффект CL5o обнаруживается в точке для суммы 0.4*ACL5o + 0.4*BCL5o. Аддитивный эффект должен был составить 0.8*CL5o, т. е. 40% гибели организмов, но синергизм обеспечивает гибель 50% особей. Сочетанное действие факторов нельзя смешивать с корреляцией факторов. Взаи- модействие осуществляется «внутри» объекта исследования и связано со специфи- кой реакции биосистемы, а корреляция реализуется «снаружи» и связана как с природой фактора, так и со способом организации наблюдений. Чтобы выявить эф- фект именно взаимодействия, совместного воздействия, изучаемые факторы должны быть, по возможности, независимы друг от друга. Кроме этого, имеется ряд условий правильного применения данного метода. Так, дисперсионному комплексу необходима полнота, т. е. второй фактор (В) должен быть представлен в каждой градации первого фактора (А) одинаковым чис- лом градаций. Ниже рассмотрены алгоритмы, относящиеся лишь к равномерным комплексам, ха- рактеризующимся равной численностью групп (в градациях содержатся одинаковое число вариант). Что же касается неравномерных многофакторных комплексов, то их анализ принципиально возможен, но имеет свои особенности, существенно ус- ложняющие технику вычислений. Если исходные данные представлены по градациям неравномерно, вполне допус- тимо искусственное превращение их в равномерные комплексы. Для этого нужно составить выборки одинаковой величины, используя часть имеющихся данных. Сле- дует помнить, что такой отбор должен быть не субъективным, но случайным. При организации случайного отбора вариант лучше всего прибегнуть к жеребьевке. Например, убирать из выборки те варианты, номера которых совпадают со значе- ниями случайных чисел (табл. ЗП). Отбросив часть вариант, мы лишаемся и части информации о варьировании признаков; избежать неправильных выводов, вызванных методикой формирования выборок, помогает многократный пересчет по схеме дис- персионного анализа с использованием результатов нескольких жеребьевок. Огра- ниченные рамки настоящего краткого руководства не позволяют остановиться на этом вопросе более подробно, поэтому мы отсылаем заинтересованного читателя к специальным пособиям, где техника дисперсионного анализа неравномерных много- факторных комплексов изложена с исчерпывающей полнотой. Условием эффективности многофакторного анализа является также выбор схемы организации факторов в градации. Выше был рассмотрен дисперсионный анализ массива данных с повторностями в каждой градации, для которого разложение суммы квадратов соответствует выражению С0бЩ. = СА + Св + Сдв + Сслуч. (табл. 7.6) . Табл. 7.6. Двухфакторный дисперсионный комплекс: с градаций фактора А (столбцы) и г градаций фактора В (ряды) с п повторениями в каждой градации (1 = 1, 2,..., г; j = 1, 2,..., с; i = 1, 2,..., п) Bi Bi Ai XlH ХЦ2 Aj Xiji Ac Xlcl Xlc2
вг Xrll ^rln ^rjn Xrcl ^rcn Однако простейшей структурой дисперсионного анализа служит таблица, поля и графы которой характеризуют градации действия двух факторов, а в каждой ячей- ке содержится лишь одно значение результативного признака (табл. 7.7). Табл. 7.7. Дисперсионный комплекс для трех градаций без повторений В1 В2 ВЗ А1 Хц Х21 Х31 А2 Х12 х22 Х32 A3 Х13 х23 х33 Комплексы без повторений в градациях упрощают не только алгоритм обработки, но, к сожалению, и результаты. Сумма квадратов разлагается только на следую- щие компоненты: ^общ. — ^А "■" ^В "■" ^остат. г эффект сочетаннохю действия становится не отличим от случайного варьирова- ния \^остат. — ^АВ "■" ^случ./ • Рассмотрим конкретный пример - испытания стимулятора многоплодия при разной полноценности рационов. Полноценность рациона (первый фактор) представлена двумя градациями: А1 - рацион с недостатком минеральных веществ, А2 - рацион, полностью сбалансированный по всем питательным веществам, включая и ми- неральные. Стимулятор (второй фактор) был испытан в трех дозах: В1 - одинар- ная, В2 - двойная, ВЗ - тройная. Результативный признак - плодовитость самок, измерявшаяся числом детенышей в помете. Для каждого сочетания градаций рацио- на и стимулятора были подобраны три одновозрастные самки. Комбинативная таблица двухфакторного равномерного дисперсионного комплекса с трехкратной повторностью (п± = 3) включает две градации по фактору А и три градации по фактору В (табл. 7.8). Варианты размещаются по градациям, опреде- ляется объем градации, вычисляются суммы вариант, частные средние, затем вспомогательные величины (HI, H2, НЗ, НА, Нв) и суммы квадратов отклонений (дисперсий) по рабочим формулам. В завершение всего заполняют таблицу диспер- сионного анализа (табл. 7.9), находят показатель достоверности влияния Фишера и, сопоставляя его с табличным для соответствующих степеней свободы и приня- того уровня значимости, делают статистический вывод. Таблица 7.8 В1 В2 Ех2 Ех п Ех2/п А1 X 5 6 7 18 3 108 4 3 х2 25 36 49 110 16 9 А2 X 1 4 1 6 3 12 10 9 х2 1 16 1 18 100 81 Е ЕЕх2=128 ЕЕх=24 ПВ1 = 6 Е(Ех2/п)=120 Для В MB 4 7 ЕЕх2/п 96 294 Е(Ех2/п) Нв=Е(Ех2/п)=486
вз ЕЕ Для А Ех2 Ех п Ех2/п Ех2 Ех п Ех2/п ЕЕх2 ЕЕх пА=Еп Ех2/п МА=ЕЕх/п Ех2/п 5 12 3 48 2 3 1 6 3 12 36 9 168 2 144 25 50 4 9 1 14 174 11 30 3 300 7 4 7 18 3 108 54 9 420 6 324 121 302 49 16 49 114 434 НА=Е(Ех2/п) = 468 ЕЕх2=352 ЕЕх=42 ПВ2=6 Е(Ех2/п)=348 ЕЕх2=128 ЕЕх=24 пвз=6 Е(Ех2/п)=120 Н1=ЕЕЕх2=608 ЕЕЕх=90 N=EEn=18 4 96 H2=(EEEx)2/N = 450 НЗ=ЕЕ(Ех2/п)= 588 с - число градаций фактора А (столбцы) х. — число градации ^CLX4-J.'4^^CL JJ \^71,Ц0Х/ Собщ. = HI - Н2 = 608-450 = 158 Сслуч. = HI - НЗ = 608-588 = 20 Сфакт. = Са+в+ав = НЗ - Н2 = 588-450 = 1з~8~ СА = НА - Н2 = 468-450 = 18 Св = Нв - Н2 = 486-450 = 36 Qab = Сфакт. — СА - Св = 138—18—36 = 84 Таблица 7.9 Составляющие дисперсии Фактор А Фактор В Взаимодействие АВ Факториальная (всего) Случайная Общая Суммы квад- ратов , С 18 36 84 138 20 158 Сила влия- ния, rj2(%) 11 23 53 87 13 100 Степени свободы, df с-1 = 1 г-1 = 2 dfA-dfB = 2 с-г-1 = 5 N-c r = 12 N-1 = 17 Диспер- сии^2 18 18 42 27.6 1.67 Критерий, F (F(a/dfi,dfcn.) ) 10.8 (4.7) 10.8 (3.9) 25.2 (3.9) 16.5 (3.1) В нашем примере все факториальные влияния оказались достоверными с довери- тельной вероятностью Р>0.95. Это позволяет сделать определенные выводы отно- сительно действия стимулятора на плодовитость самок. Влияние каждого фактора в отдельности (качества рациона и дозы стимулятора) и их суммарного эффекта достаточно существенно, но особенно результативно действие стимулятора в со- четании с полноценным рационом (величина г)ав2 выше, чем г)А2 и г)в2) . Более того, при недостатке в корме минеральных веществ двукратные и трехкратные дозы сти- мулятора могут даже снизить плодовитость животных. Таблица двухфакторнохю дисперсионного анализа имеет ту же структуру, что и таблица для однофакторнохю анализа, только факториальная дисперсия разложена на три компоненты (для факторов А, В и их взаимодействия) . Для каждой из них требуется вычислить число степеней свободы с учетом числа градаций фактора А (с, количество столбцов) и числа градаций фактора В (г, количество рядов), значения дисперсий, а также критерий Фишера. Поскольку каждому из расчетных
значений критерия соответствует свое число степеней свободы, табличные значе- ния окажутся разными. Дисперсионный анализ в среде Excel Алгоритм двухфакторного дисперсионного анализа, естественно, требует более сложных вычислительных операций, чем однофакторный, но все они заложены в программе Excel «Двухфакторныи дисперсионный анализ с повторениями» (только для равномерных комплексов!), который вызывается командой меню Сервис/Анализ данных .... Исходные данные следует расположить на листе Excel по схеме 1 (табл. 7.6). | А 1 ; ~2~|В1 з j 4 | 5 »В2 1 "-1 6 ; 7 | 8 |ВЗ 9 I 10 [ п 1 в А1 i с А2 5 6 7 4 3 5 2 3 1 1 4 1 10 9 И 7 4 7 В пункте макроса «Число строк для выборки» следует поставить объем выборки в одной градации, п; для нашего примера п = 3. Результаты расчетов (рис. 7.3) помимо общей статистической обработки для каждой градации содержат дисперси- онную таблицу, почти идентичную приведенной выше (табл. 7.9). Отличие касает- ся отсутствия строки для учета общей факториальнои суммы квадратов (С факт.) и дисперсии (S2$aKT.), а. также добавления новых столбцов - табличного значения уровня значимости для рассчитанного критерия F Фишера; табличное значение критерия также приведено для уровня значимости а = 0.05. В среде пакета Excel есть возможность провести и «Двухфакторныи дисперсион- ный анализ без повторений», который вызывается командой меню Сервис\Анализ данных .... Как отмечалось выше, эта схема организации данных не позволяет раз- делить случайное варьирование и взаимодействие факторов. Например, если в ка- честве исходных данных взять только первые значения из предыдущего набора (табл. 7.8), дисперсионный анализ без повторений даст следующие результаты (рис. 7.4). Как видно из таблицы анализа, изменчивость, обусловленная взаимодействием факторов, объединена со случайной в строке «Погрешность». Рассмотренные схемы дисперсионного анализа принципиально соответствуют и более сложным задачам, в частности, многофакторному дисперсионному анализу. Поскольку статистическая обработка многофакторных (особенно неравномерных) комплексов требует значительного увеличения расчетных работ, для таких задач мы рекомендуем использовать не возможности Excel, но специализированные паке- ты программ ЭВМ, например StatGraphics.
1 ~ ™ 21 | 22 Итого 23 Счет 1 24 Сумма 25 Среднее 1 26 Дисперси: 27 28 В | 29 Дисперсионный 30 эчниквари 31 Выборка 1 32 Столбцы 1 33 Взаимодех 1 34 Внутри 35 | 36 Итого SS 9 36 4 3.75 анализ 36 18 84 20 158 С 9 54 6 13.75 df 2 1 2 12 17 D MS 18 18 42 \666661 Е F G F °-Значение<ритическое 10.8 0.002075 3.88529 10.8 0.006503 4.747221 25.2 5.06Е-05 3.88529 1 О'"? Рис. 7.3. Двухфакторныи дисперсионный анализ на листе Excel. 1 2 3 4 А в I С Двухфакторныи дисперсионны ИТОГИ В1 5 |В2 6 JB3 7 8 JA1 9 10 11 12 13 14 А2 Счет 2 2 2 3 3 Сумма Дисперсионный анализ учниквари Строки 15 |Столбцы 16 Погрешно 17 J 18 Итого SS 16.33333 8.166667 30.33333 54.83333 df 6 14 9 11 18 2 1 2 5 D Е | F й анализ без повторений Среднее >. 3 1 4.5 3.666667 6 MS 8.166667 8.166667 15.16667 Ццсперсия 8 18 12.5 2.333333 21 g П □ F °-Значение<ритическое\ 0.538462 0.65 0.538462 0.539434 19.00003 18.51276 Рис. 7.4. Двухфакторныи дисперсионный анализ данных без повторе- ний на листе Excel.
Дисперсионный анализ в среде StatGraphics Рассмотрим использование пакета StatGraphics для проведения двухфакторнохю дисперсионного анализа по тем же данным. Исходные данные для обработки с по- мощью пакета StatGraphics лучше всего подготавливать на листе Excel, а затем импортировать в StatGraphics. Среда Excel более «дружелюбна», допускает опе- рации автозаполнения, и к тому же при импорте названия переменных назначаются автоматически (см. ниже). Пакет StatGraphics (версия 2.1) разработан для ран- них версий Windows, поэтому импорт данных возможен только в старых форматах файлов типа *.dbf (для dBase 11, 111) или *.xls. (для MS Excel 4.0). Общий порядок операций по обработке данных таков: 1. подготовка данных в среде Excel, 2. экспорт данных в файле типа *.xls. для MS Excel 4.0, 3. импорт данных в среду StatGraphics, 4 . проведение расчетов. Подготовим данные из табл. 7.8 для двухфакторнохю дисперсионного анализа в среде Excel. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19 l_2£l_ А А 2 2 2 2 2 2 2 2 2 В В 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 1 2 2 2 3 3 3 С Е 5 б 7 4 з 5 2 3 1 1 4 1 10 9 И 7 4 7 Чтобы StatGraphics мог распознать градации факторов, при которых получены значения результативного признака Е (плодовитость), нужно ввести коды для доз обоих факторов, причем в форме числовых переменных. Так, первые 9 значений плодовитости получены при действии дозы 1 фактора А, следующие 9 значений - при дозе 2; вводим для этих значений признака Б коды доз 1 (ячейки А2:А10) и 2 (ячейки А11:А19). Каждая из этих градаций включает по три градации фактора В, введем их коды в столбец В. Третий столбец образуют собственно значения результативного признака плодовитости (Е), полученные в соответствующих гра- дациях двух факторов. Так, значение Е = 11 (ячейка С7) получено при дозах А = 1, В = 2. Если про- водится изучение действия более чем двух факторов, на листе организуются все
новые и новые столбцы с кодами градаций факторов. При этом важно следить, чтобы были представлены все сочетания градаций. В нашем случае, например, и градация А1, и градация А2 должны содержать по три градации второго фактора: В1, В2, ВЗ. При этом StatGraphics не требует равного объема выборок для всех градаций. Экспорт подготовленных данных из среды Excel осуществляется командой меню Файл\Сохранить как .... В окне Тип файла: следует выбрать Файл Microsoft Excel 4.0. В окне Имя файла: задать новое имя, чтобы не утратить информацию, содер- жащуюся на дру гих листах текущей книги, ОК. Далее, на запрос о сохранении только текущего листа ответить ОК. Сохранение документа [Тапка: \[_} Биометрия и FQanovai FQAN0VA2 НрВарРяд Р^НормРасп Имя файла: JAN0VA2 ~В Тип файла: Книга Microsoft Excel Книга Microsoft Excel 97 и 5.0/95 CSV (разделители - запятые) Файл Microsoft Exce 4.0 Фдйп Mirrn^nfh Fvrpl З.П Импорт данных в среду StatGraphics осуществляется третьей слева кнопкой па- нели Toolbar или командой меню File\Open Data File. . . .В окне Тип файлов (Files type:) появившегося фрейма выделить Excel Files (*.xls), затем следует указать директорию, содержащую искомый файл, щелкнуть на его имя и Открыть. lOpen Data File Папка: | _J Биометрия ш 3 щ\ й1 Шэ MAN0VA1 MAN0VA2 МВарРяд МНормР асп Имя Файла: | Т_ип Файлов: Excel Files (*.kIs) SG PLUS Files (*.sf) SG PC Files (K.asf) Ewecustat Files [x.edf] dBase Files (K.dbfj DIF Files (x.dif) Lotus Files {*.wk Открыть Отмена Справка
В появившемся окошке Read Excel File указать, что имена переменных Variable Names нужно брать из первого ряда (from first row), ОК. IRead Excel File Variable Names (* from first \ov-i f generate defaults Missing value: 1-32768. ESI OK Cancel Help Информация из файла попадет в блок данных, чья свернутая панель расположена слева внизу. Развернуть окно данных можно двойным кликом на «шапке». ;;;;<anova2s> ин р.-.^.-|| Расчеты по схеме двухфакторного дисперсионного анализа запускаем командой меню Compare\Analysis of Variance\Multifactor ANOVA. Plus - Untitled StatFolio bribe Compare » Flelate Special View Window Help Jwo Samples ► Multiple Samples... / b:N Sample Size Determination... One-Way ANOVA... Variance Components... В появившемся окне Multifactor ANOVA результативный признак Е заносим в графу «зависимая переменная» (Dependent Variable:), т. е. выделяем имя мышкой и нажимаем на кнопку стандартного отклонения стрелкой. Оба фактора заносим в графу Factors:, OK. Сразу же все расчеты будут выполнены, но отобразится только одна панель с общим описанием переменной и факторов. Для отображения главных результатов, в первую очередь таблицы дисперсионно- го анализа, нужно нажать на вторую слева желтую кнопку (Tabular options), в новом окне отметить галочкой ANOVA Table или нажать кнопку All, OK.
1 Tabular Options [^ Analysis Summary Г jANOVA Table! P Table of Means Г" Multiple Range Tests OK Cancel All bh Help | J ^^^^^^^^^^^^^^^^mdl Чтобы раскрыть новое окно Analysis of variance for E, следует на нем дважды кликнуть. Раскроется таблица дисперсионного анализа, рассчитанная по схеме «без повторений» и не содержащая оценку взаимодействия факторов. Рассчитать этот эффект можно, изменив установки анализа. Правой кнопкой мыши нужно щелк- нуть на поле дисперсионной таблицы и выбрать из контекстного меню пункт Analysis options, после чего в окошке Multifactor ANOVA options указать, что число взаимодействующих факторов равно 2, ОК. Pane Options. Analysis Options. Print... Copy to Gallery... | Multif actor ANOVA Options Maximum Order Interaction: |i "x][ OK Cancel EKclude... Help Дисперсионная таблица сразу приобретет строку учета взаимодействия (INTERACTIONS АВ). С помощью этой опции можно эффективно регулировать «глуби- ну» учета взаимодействий, когда исследуется несколько факторов.
Analysis of Variance for E - Type III Sums of Squares Source Sum of Squares Df Mean Square F-Eatio P-Value MAIN EFFECTS A:A B:B INTERACTIONS AB RESIDUAL 18.0 36.0 84.0 20.0 1 2 12 18.0 18.0 42.0 1.66667 10.80 25.Z0 0.0021 0-0001 TOTAL (CORRECTED) 158.0 17 All F-ratios are based on the residual mean square error. The StatAdvisor The AN0VA table decomposes the variability of E into contributions due to various factors. Since Type III sums of squares (the default) |have been chosen, the contribution of each factor is measured having removed the effects of all other factors. The P-values test the statistical significance of each of the factors. Since 2 P-values are less than 0.05, these factors have a statistically significant effect on E at the 95.0% confidence level. Результаты дисперсионного анализа полностью идентичны табл. 7.8 и табл. 7.9. Важно отметить, что итог всех вычислений в среде StatGraphics сопровож- дается комментариями о методах расчета, а также статистическими выводами. Текст комментариев можно скопировать в буфер обмена из окна StatAdvisor. ГЛАВА 8. ЗАДАЧА «НАЙТИ ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ ДВУМЯ ПРИЗНАКАМИ» Изложенные выше методы статистического анализа дают возможность изучать из- менчивость биологических объектов по отдельным признакам - весу, размерам, плодовитости, физиологическим показателям и др. Однако в ряде случаев важно знать, какова зависимость между вариацией двух или нескольких признаков, из- меняются ли две переменные самостоятельно, независимо друг от друга, или из- менчивость одного признака в какой-то степени связана с изменчивостью друго- го . В качестве второй переменной часто выступает какой-либо фактор среды. Эту задачу можно рассматривать как развитие метода дисперсионного анализ, решающего задачу сравнения нескольких выборок (изучения влияния фактора на признак). Техника дисперсионного анализа имеет две особенности. Во-первых, фактор (факториальный признак) задан дискретно, в виде градаций, или «доз». Когда исследуется фактор, заданный качественно, то градации оказываются очень
эффективным способом его превращения в подобие количественно заданного факто- ра. Вместе с тем фактор, выраженный количественной величиной, имеет большее число значений, чем число градаций. Тогда в грубой градуальной схеме диспер- сионного анализа утрачивается часть информации, имеющейся в исходных выбор- ках. Кроме этого, дисперсионный анализ явным образом не учитывает тенденции изменения среднего уровня признака при изменении уровня фактора, не содержит показателя динамики зависимости признака от фактора. Сделать необходимые дополнения позволяет исследование сопряженной (взаимо- зависимой) изменчивости признаков в рамках регрессионного и корреляционного анализов. Способ представления отдельных наблюдений здесь меняется: каждая варианта рассматривается как носитель двух численных характеристик объекта измерения, двух зависимых значений случайной величины. Если выше мы отождест- вляли отдельное значение с отдельной вариантой, то теперь мы рассматриваем варианту как некоторое тело, объект, обладающий, как минимум двумя зарегист- рированными качествами, различными у разных вариант: Например, для любого животного можно определить массу (М) и длину (L) тела; отдельная варианта будет нести два значения (L, М). При этом множество вари- ант выборки можно отобразить графически как точки на плоскости осей двух при- знаков М и L. I }'(М) x(L) Вся выборка предстанет в виде множества точек на плоскости (двумерное рас- сеяние) . Как видно на диаграмме, «облако» вариант вытянуто в направлении диа- гонали облака точек. Справа вверху находятся варианты с высокими значениями и размеров, и массы тела, в левом нижнем углу - с наименьшими значениями. В центре находятся варианты с промежуточными, средними значениями. В первом приближении двумерное распределение - это простая ординация вариант на плос- кости осей двух признаков. Помимо рассеяния на плоскости в определение двумерного распределения входит и частота встречаемости отдельных вариант. В соответствии с идеологией рег- рессионного анализа признаки х и у должны подчиняться нормальному закону. Значит, для каждого значения х признак у дает множество нормально распреде- ленных значений; то же и для каждого значения признака у (для случая матема- тической совокупности бесконечного объема) (рис. 8.1). Скопление вариант в трех осях (оси признаков х, у и частоты а) образует весьма странный «бугор», растянутое в пространстве трехмерное нормальное распределение. Однако в ре- альности такой идеальной картины получить никогда не удается, приходится ори- ентироваться только на плоскую фигуру рассеяния немногочисленных вариант. Если область, занятую вариантами, очертить по периферии плавной линией, мы получим вытянутую фигуру, эллипс, ограничивающий область рассеяния вариант, эллипс рассеяния. Эллипс рассеяния - это область распространения вариант од- ной совокупности. Можно видеть, что в нашем случае признаки связаны друг с другом - есть общая тенденция: чем больше длина тела, тем больше вес, хотя эта зависимость и не очень жесткая, но размыта индивидуальными особенностями.
Рис. 8.1. Двумерное распределение. Итак, в двумерном распределении проявляются два эффекта: синхронное измене- ние двух признаков и размывание этой синхронности, т. е. действие факторов доминирующих и случайных: доминирующий фактор (фактор сопряжения признаков) действует вдоль оси эллипса, случайные факторы - поперек оси, размывая взаи- мозависимость у и х. Проблема изучения зависимости распадается на ряд частных задач (табл. 8.1). Таблица 8.1 Задача Доказать зависимость одного признака от другого Доказать зависимость одной переменной от нескольких других Доказать взаимозависимость двух признаков Доказать связь двух призна- ков , исключив влияние третьего Доказать зависимость неколи- чественных признаков Содержание задачи Признак х служит домини- рующим фактором для при- знака у Переменные Xi, х2, ... влияют на признак у Признак х служит домини- рующим фактором для при- знака у, и наоборот Признак z служит домини- рующим фактором для при- знаков х и у Изменчивость признаков сопряжена Методы Регрессионный, диспер- сионный и корреляцион- ный анализы Множественная корреля- ция , регрессия Корреляционный анализ Метод частной корреля- ции Коэффициент Спирмена Регрессионный анализ зависимости двух признаков Регрессионный анализ изучает эффект влияния одного признака на другой, за- висимость признака от фактора, зависимость результативного признака от факто- риального. Его основные результаты таковы: 1. Таблица дисперсионного анализа, в которой показаны сила и достоверность влияния на признак изучаемого фактора или другого признака (таблица разло- жения общего варьирования результативного признака на компоненты и соотне- сение их друг с другом).
2. Уравнение регрессии, выражающее пропорциональность сопряженного изменения признаков, тенденции их взаимосвязанной изменчивости или динамики. 3. Оценки значимости параметров регрессионного уравнения. Регрессионный анализ методически односторонне ориентирован на изучение за- висимости одного признака от другого (зависимость у от х или, напротив, зави- симость х от у) , хотя может применяться к случаям, когда фактически имеется взаимозависимость двух переменных. В свою очередь, обобщенная зависимость ис- следуется «симметричным» методом - корреляционным анализом. Судить о том, как меняется одна величина по мере изменения другой, позволя- ет коэффициент регрессии (а), показывающий, на какую величину в среднем изме- няется один признак (у) при изменении другого (х) на единицу измерения: у - Y = а* (х - X) . Простые преобразования: у = а*х + Y - а*Х, Ь = Y - аХ приводят к уравнению линейной регрессии: у = ах + Ь. Возможность получить уравнение зависимости признаков позволяет важная смена идеологии: регрессионный анализ сравнивает друг с другом не выборки, разне- сенные по градациям фактора, но отдельные варианты, т. е. изучает характер рассеяния вариант в осях двух изучаемых признаков, сопряженную изменчивость признаков. Основную тенденцию взаимосвязанного изменения двух признаков можно отобра- зить с помощью простого графического приема. Разобьем ось х на несколько ин- тервалов . Найдем для каждого из них среднее (Му) значение признака у. Теперь проведем через эти средние точки ломаную линию. Это будет линия регрессии Y по х. Регрессия - изменение среднего уровня одного признака при изменении другого (рис. 8.2). V © ° О ° о о /У^е ° °/° о ° о • / ° о о и : • о X Рис. 8.2. Эмпирическая линия регрессии. К сожалению, ход ломаной линии нельзя передать простым уравнением, к тому же на нем сказываются способ интервального разбиения оси абсцисс, а также уровень репрезентативности в разных областях распределения. В этом смысле
предпочтительнее была бы единственная прямая линия регрессии, подчеркивающая основные тенденции зависимости признаков и выраженная простым уравнением: Y = ах + Ь (заменив символ для обозначения зависимого признака с у на Y, мы подчерки- ваем, что на базе признака х уравнение позволяет рассчитать теоретическое, среднее, значение признака Y, в общем не равное ни одному наблюдаемому значе- нию у) . Грубо регрессионную линию можно построить, взяв всего две точки - средний уровень признаков в верхней и нижней половинках эллипса (рис. 8.3). Рис. 8.3. Примерная прямолинейная регрессия. Гораздо точнее определить и уравнение регрессии, и ход графика прямой линии можно в том случае, если учесть информацию по всем вариантам изучаемой сово- купности. Для этой цели разработан метод наименьших квадратов, основная идея которого состоит в том, чтобы линия регрессии прошла на наименьшем удалении от каждой точки, т. е. чтобы сумма квадратов расстояний от всех точек до пря- мой линии была наименьшей. В математической статистике показано, что для слу- чая двумерного нормального распределения лучшей (эффективной, несмещенной и пр.) линией, описывающей зависимость одного признака от другого, может быть только линия средних арифметических. Линия регрессии признака у по признаку х - это множество частных средних Y± , соответствующих определенным значениям х±. Используя метод наименьших квадратов, вычислить коэффициенты линейной рег- рессионной модели можно по следующему алгоритму. Сначала найдем вспомогательные величины: Ех2 - (Ех)2/п, Sy2 - (Sy)2/n, S(xy) - (Ex) (Sy)/n, Sy/n, Sx/n. Затем рассчитаем коэффициенты: a ^xy/ ^x i b = My - aMx. Существо коэффициента регрессии а состоит в том, что он призван выражать пропорцию изменения признака у при изменении признака х: Сх = Су = ^ху ~ щ = мх =
у - Y = а (х - X) или а = (у-Му) / (х-Мх) , но обобщенно для всех вариант выборки: а = I (у-Му) (х-Мх) = Сху/Сх Z (х-Мх) * В этой формуле числитель характеризует только сопряженную изменчивость обо- их признаков, знаменатель - квадрат общей изменчивости признака х; в итоге имеем показатель пропорции изменения одного признака при изменении другого. Однако это не «чистая» пропорция, но искаженная случайными факторами. Здесь уместно обратиться к истории. Термин «регрессия» предложил Ф. Гальтон. Анализируя зависимость роста сыно- вей (у) от роста отцов (х), он обнаружил, что в соответствии с линейным гра- фиком у низкорослых отцов сыновья должны иметь более высокий рост, чем отцов- ский. Напротив, у более высоких отцов сыновья должны быть менее высоки, чем они сами (х2 - xi) > (у2 - yi) . Вместо интуитивно ожидаемой прямой пропорции между ростом отцов и детей (отмечена серым пунктиром, это ось эллипса рассея- ния) наблюдается определенное возвращение к среднему уровню, «регрессия», как ее назвал исследователь. V V2 У\ Х\ Х2 Причины такого явления состоят в том, что в случае стохастической зависимо- сти для предсказания значений одного признака по значениям другого требуется показатель, который наиболее обоснован со статистической точки зрения. Таким показателем является средняя арифметическая (точнее, условная средняя, линия регрессии), но ее значения не лягут точно на ось эллипса рассеяния, кроме центральной точки (My, Mx). Однако истинную зависимость (пропорцию) не дает точно охарактеризовать случайная изменчивость. Поэтому чем больше величина случайной составляющей общей изменчивости (Сх) по сравнению с сопряженной (Сху) , тем сильнее линия регрессии будет отклоняться от оси эллипса, т. е. чем больше знаменатель, тем ближе к нулю величина коэффициента регрессии. Построить регрессионное уравнение - это еще даже не полдела, важнее оценить значимость зависимости признаков, реальность их взаимодействия, т. е. устано- вить, что признак х является существенным, «доминирующим» фактором, сказыва- ется на изменчивости признака у. Сходную задачу о достоверном влиянии фактора мы решали с помощью критерия исключения выскакивающих вариант. При этом изучаемая выборка состояла из двух частей - некоего «ядра», внутри которого варианты отличаются друг от друга по случайным причинам, и периферических вариант, которые отклонились от «ядра» за счет действия каких-то новых (доминирующих) факторов. Границы области слу-
чайного варьирования определялись по «соглашению 95%» и составляли M±2S. Чем больше выборка, тем более точно определяются эти границы. Перенесем эту логику на случай двумерного нормального распределения. Это значит, что всю область рассеяния вариант можно разбить на две зоны. Во- первых, это «ядро», в котором варианты отличаются друг от друга только по случайным причинам, т. е. факториальный признак х не влияет на результативный признак у. На плоскости двух осей граница области случайного варьирования бу- дет иметь форму окружности, случайный разлет вариант от средней возможен, ес- тественно, во все стороны. Во-вторых, по периферии будут располагаться вари- анты , отклонившиеся от «ядра» за счет действия доминирующего фактора, т. е. за счет взаимодействия признаков. Такое положительное влияние х на у означа- ет, что чем больше будет значение признака х, тем больше будет и значение признака у, а чем меньше х, тем меньше у. Получается, что варианты, не слу- чайно отклонившиеся от общей средней (от центра), будут накапливаться вверху справа и внизу слева от круглого «ядра». Область рассеяния вариант сформирует эллипс. Рис. 8.4. Взаимодействие признаков есть «растягива- ние» окружности в эллипс. Оценка достоверности взаимодействия признаков есть задача описания пропор- ций эллипса рассеяния: достаточно ли много вариант выходят за границы случай- ного рассеяния (за границы круга), чтобы с уверенностью говорить о реальности связи признаков х и у. Для этой цели используется общая идея статистического оценивания - соотнести отклонения под действием доминирующего фактора с от- клонениями по случайным причинам. Лучшим показателем взаимосвязи является линия регрессии (динамика среднего уровня), которая пытается показать только взаимозависимое изменение признаков и вовсе не рассматривает независимое варьирование каждого из них. В свою оче- редь , характеристикой чисто случайного варьирования выступает отклонение от- дельных вариант от линии регрессии. Эта идея позволяет построить базовую модель варианты в регрессионном анали- зе (рис. 8.5): у± = Щ ±ух ±Усл., где у± - значение признака у для 1-й варианты (соответствующее значению Xi) , My - общая средняя арифметическая для всей выборки (общая часть всех ва- риант) , ух - доля значения у±, связанная с влиянием признака х, усл. - доля значения у±, связанная с действием случайных факторов варьирования.
Рис. 8.5. Модель варианты в регрессионном анализе. Таким образом, отклонение варианты от общей средней арифметической связано с действием факториальнохю признака и с действием случайных причин: (Yi - My) = (Yi - Y±) + (Y± - My) , где (Yi-My) - общее отклонение варианты от средней, Усл.= (у±~^±) - отклонение варианты от линии регрессии, отклонение по случайным причинам, ух=(Y^-My) - отклонение линии регрессии (для точки х±) от средней, т. е. отклонение под действием факториальнохю признака х. Представленная модель позволяет подойти к количественной оценке достоверно- сти связи признаков в целом. Для этого нужно все рассмотренные отклонения объединить по всем вариантам выборки, причем чтобы суммы отклонений не обра- тились в нуль, возвести их в квадрат. Таким образом мы получаем оценки факто- риальной и остаточной сумм квадратов, т. е. можем построить таблицу дисперси- онного анализа, аналогичную рассмотренной выше (однофакторныи дисперсионный анализ): изменчивость признака у складывается из варьирования, учтенного рег- рессионной моделью, и из варьирования по случайным причинам, т. е. остаточно- го. Общую сумму квадратов ■*общ . = Су = Е(у±-Му)2 = EYi2 -(EYi)7n находят непосредственно как сумму квадратов отличий между значением у± для каждой варианты и общей средней признака у. Остаточную сумму квадратов Состат. = ^ (y±~Yi) находят также непосредственно как сумму квадратов отличий между значением у± для каждой варианты и значением, предварительно рассчитанным по уравнению регрессии Y± = ах± + b для соответствующих значений х±. Модельную сумму квадратов Смод. = S (Yi-My)
рассчитывают как разность между общей и остаточной ^мод. ^общ. - сс Таблица 8.2 Составляющие дисперсии Наклон модельной линии Отклонения вариант от линии регрессии Общая (всего) Суммы квад- ратов , С ^мод. Е (Yi-My) 2 ^остат S (У1-У±) ^общ.= S (Yi-My) 2 Формулы расчета сумм квадратов ^общ. —^остат. Су=(Еу±2-Еу±)2/п df 1 п-2 S2 S2 •«э мод. ^мод. /df мод. S2 ° остат. /df остат. F Q2 Q2 ° мод./° остат. F(0.05,1,п-2) На этом этапе можно рассчитать величину, эквивалентную показателю «силы влияния фактора» - это коэффициент детерминации, отношение регрессионной сум- мы квадратов к общей сумме квадратов: Rz = С мод /с, общ. Она принимает значения от 0 до 1. На основе полученных сумм квадратов рассчитываем модельную и остаточную дисперсии. Число степеней свободы для остаточной дисперсии берут равным df = п-2, поскольку в расчетах теоретических значений принимают участие два пара- метра - а и Ь. В тех случаях, корда свободный член (Ь) значимо от нуля не от- личается, расчеты теоретических значений проводятся при одном коэффициенте (а) и число степеней свободы берут df = п-1. После предварительных расчетов с помощью критерия Фишера можно проверить нулевую гипотезу Н0: предсказания модели в целом неадекватно описывают исход- ные данные, зависимости между признаками нет. Конструкция критерия исследует вопрос, превышает ли варьирование, учтенное моделью, случайное (остаточное) варьирование? Критерий Фишера вычисляется как отношение модельной и остаточ- ной дисперсии: F = S' мод /S5 < F (0.05,1,п-2) Если значение критерия окажется выше табличного, значит, дисперсия реально- го признака у приближается по величине к дисперсии модельного признака Y, т. е. существенно превышает (случайные) отличия между ними. Значение критерия ниже табличного свидетельствует о существенных отличиях между реальными и мо- дельными данными, о плохом согласовании модели с реальностью, о неадекватно- сти модели. Помимо дисперсионного анализа и критерия Фишера существуют другие способы доказательства влияния признака х на у, например, критерий Т Стьюдента, про- веряющий нулевую гипотезу Н0: а = 0, коэффициент регрессии значимо от нуля не отличается. С этой целью рассчитывается ошибка коэффициента регрессии та и вычисляется величина Т = (a-0)/ma = а/та < Т(0.05,п-2) . Смысл этого критерия состоит в следующем. Коэффициент регрессии а характе- ризует сопряженность пропорционального изменения двух признаков, т. е. отве- чает за то, что линия регрессии имеет некоторый угол относительно оси абс- цисс. Значение а = 0 означает, что линия регрессии идет параллельно оси ОХ,
что при изменении признака х признак у не меняется, что у не зависит от х. Значения а > 0 или а < 0 говорят о том, что взаимосвязь признаков имеет ме- сто. Поскольку значение коэффициента регрессии оценивается по выборке, может статься, что а будет отличаться от нуля в силу случайных причин, вследствие ошибок репрезентативности (в действительности связи нет, а в выборке сочета- ние вариант дало слабый эффект). Иными словами, если при исследовании одного и того же явления получить множество выборок и для каждой из них рассчитать уравнение регрессии, то возможны два случая: 1. Для каждой повторной выборки мы будем получать устойчивые и сходные значе- ния коэффициента регрессии, отличные от нуля, т. е. зависимость между при- знаками действительно есть (рис. 8.6, А). 2. Для каждой повторной выборки мы будем получать варьирующие значения коэф- фициента регрессии, близкие к нулю, т. е. зависимость между признаками от- сутствует (рис. 8.6, Б). Рис. 8.6. Варианты хода линии регрессии. Коэффициенты регрессии, рассчитанные по разным выборкам, будут отличаться друг от друга и от генеральных значений. Соответственно, выборочные линии регрессии будут иметь разные углы наклона. Межвыборочную изменчивость коэффи- циентов регрессии можно охарактеризовать стандартным отклонением, названным ошибкой (репрезентативности) коэффициента регрессии (та) . Понятно, что она будет характеризовать варьирование этого параметра по случайным причинам. В свою очередь, как показано выше, наклоненность линии регрессии обеспечена не случайными причинами. Поэтому отличие коэффициента регрессии от нуля (а-0), или просто величина а, оценивает силу связи между изучаемыми признаками. Если эта связь не случайна, то сопряженное варьирование двух признаков будет силь- нее их свободного варьирования, тогда и отношение коэффициента регрессии к своей ошибке превысит критический уровень Т статистики Стьюдента (Т (o.o5,n-2)) : Т = (a-0)/ma = а/та. Если же связи нет или она сильно загрязнена стохастическим шумом, то линия регрессии скроется в облаке возможных случайных траекторий, критерий даст значение ниже табличного. Говоря о технической стороне, важно отметить, что рассчитать ошибку коэффи- циента регрессии можно и по одной единственной выборке (используя промежуточ- ные величины, показанные выше): ma = mrSy/Sx , где Sx, Sy - стандартные отклонения для признаков,
sx = V(cx/(n-i)), sy = V(cy/(n-i)) mr - ошибка коэффициента корреляции, mr = V((l-r2)/(n-2)) , r - коэффициент корреляции, г = Cxy/V(CxCy) n - объем выборки. Оценка значимости коэффициентов регрессии особенно важна для случая множе- ственной регрессии, когда оценивается зависимость результативного признака от нескольких факториальных. С помощью этой процедуры удается отделить сущест- венные факторы влияния от малозначимых. Наряду с первым коэффициентом линейной регрессии можно проверить значимость и второго коэффициента, Ь. Идеология метода не меняется, но рассматривается другая гипотеза Н0: Ь = 0, т. е. проходит ли линия регрессии через начало осей координат, через нуль. Здесь возможны те же варианты: либо линия регрессии проходит через нуль, и тогда выборочные коэффициенты регрессии случайно варьируют около этого значе- ния (рис. 8.7, А) , либо линия регрессии не проходит через точку пересечения осей координат, и выборочные коэффициенты регрессии действительно отличны от нуля (рис. 8.7, Б). Рис. 8.7. Варианты хода линии регрессии. Проверяется эта гипотеза с помощью критерия Стьюдента, меняется только ме- тод расчета ошибки второго коэффициента регрессии: Т = (b-0)/mb = Ь/ть ^ Т(о.о5,п-2>, где mb = myV(l/n + (Мх/Сх)2) , п - объем выборки, Сх - вспомогательная величина для признака х, Сх = Sx2 - (Sx)2/n, my - ошибка регрессионной средней или остаточное стандартное отклонение, может вычисляться по разным формулам: my = SyV(l-r2) (упрощенная формула для больших выборок), ту = SyV((n-l) (1-r2) / (n-2) ) (точная формула для небольших выборок), общая точная формула: "'-ihri—V-^r-^ г - коэффициент корреляции,
Mx, MY, Sy - средняя арифметическая и стандартное отклонение для рядов зна- чений х и у, Состат. = Z(y±~Yi)2 - сумма квадратов отклонений расчетных (Y±) от реальных значений признака у (остаточная сумма квадратов из таблицы дисперсионного анализа). Если свободный член, коэффициент Ь, значимо от нуля не отличается, т. е. линия регрессии проходит через начало осей координат, следует пересчитать первый коэффициент регрессии а. Формула расчета коэффициента регрессии при этом упрощается: а = Е(ху)/Ех2. Регрессионная модель примет вид: Y = ах. Ошибки коэффициентов регрессии позволяют рассчитать для каждого из них до- верительные интервалы, ограничивающие область возможного варьирования с при- нятым уровнем значимости (значение Т(а/П_2) берется по таблице Стьюдента) : a ±Tma, b ±Tmb. Варьирование коэффициентов а и Ь означает, что выборочная линия регрессии может иметь иной угол наклона, нежели генеральная, проходить в окрестностях несколько выше или несколько ниже центра, образуя целый «букет» из возможных случайно наклоненных выборочных линий регрессии (рис. 8.6). В силу нормально- го распределения признаков их множество укладывается в область сложной конфи- гурации с «перетяжкой» в окрестностях центра распределения. Этот феномен дос- таточно просто объяснить, имея в виду форму двумерного нормального распреде- ления частот (рис. 8.1). Точнее всего выборочные линии регрессии «угадывают» положение центра рас- пределения (точки, соответствующей средним Му, Мх) , поскольку в этой области концентрация вариант наиболее велика, значит, и средняя оценивается с наи- меньшей ошибкой. Обычно линия регрессии пересекает этот центр. Напротив, по краям двумерного распределения частоты уменьшаются, варианты разрежены. По- этому на периферии эллипса рассеяния ошибки определения среднего уровня ре- зультативного признака увеличены, и выборочные линии регрессии могут далеко отклоняться от генеральной линии регрессии. По этой причине доверительный ин- тервал, или доверительная зона линии регрессии, имеет не простую, не линейную конфигурацию (рис. 8.8). эллипс рассеяния выборочные линии регрессии границы доверительного интервала (доверительной зоны) для генеральной линии регрессии Рис. 8.8. Доверительный интервал линии регрессии. Теория двумерного нормального распределения предлагает методы расчета зна- чений изменяющихся ошибок репрезентативности линии регрессии (mY), а также
доверительного интервала (в котором с той или иной вероятностью находится ге- неральная линия регрессии); он задается границами: у \п Сх где mY - ошибка линии регрессии (ошибка прогноза регрессионных средних Yi) , Yi - значение, рассчитанное по регрессионной модели для х±, Т - величина нормированного отклонения из таблицы Стьюдента (табл. 6П), выбранная для дан- ного числа степеней свободы (df = n-2) и уровня значимости а, Зостат. = Vs2OCTaT. ~ стандартное отклонение для случайных отклонений исходных значений у от теоретических Y, n - объем выборки, (х± - Мх)2 - мера отклонения значения х± от средней Мх, Сх = 2 (х-Мх)2 - сумма квадрата отклонений всех зна- чений х от своей средней Мх; рассчитывается по рабочей формуле: Сх = Ех2 - (Ех)2/п. Как следует из формул, чем дальше значение х± находится от средней арифме- тической Мх, тем больше числитель подкоренного выражения, т. е. тем больше для этого значения получится ошибка линии регрессии mY и тем шире будет дове- рительный интервал линии регрессии, т. е. интервал для предсказанного средне- го значения признака Y± для очередного наблюдаемого значения х±. Кроме этого, в рамках регрессионного анализа можно рассчитать интервал про- гноза новых наблюдений: Yl±T-Sr=Yl±T-m9-]\ + - + ^=^- V п Сх где SY - расчетное стандартное отклонение для предсказанных значений при- знака у. Если доверительный интервал линии регрессии (Y± ±TmY) характеризует область ожидания генеральной линии регрессии (для средних), то интервал прогноза (Y± ±TSy) характеризует область, в которой с заданной вероятностью ожидается по- явление новых значений признака у (вариант) в случае продолжения наблюдений. Вероятность (уровень значимости), с которой в данном интервале ожидается по- явление варианты или среднего прогноза, задается соответствующей табличной величиной критерия Стьюдента T(0t,n-2) . Техника расчета линейной регрессии Судить о том, на какую величину в среднем изменяется один признак (Y) при изменении другого (х) на единицу измерения, позволяет уравнение линейной рег- рессии : Y = ах + Ь. Термин «линейная» относится к методу оценки коэффициентов регрессии (а, Ь), это метод наименьших квадратов, дающий уравнение линии, удаленной от всех то- чек двумерного распределения на наименьшее расстояние. Способ вычисления уравнения регрессии показан в таблице 8.3 на примере за- висимости между живым весом коров и их приплода (кг). По таблице рассчитыва- ются квадраты вариант и их произведения, а также суммы вариант, квадратов и произведений. Вычисления ведутся по точным рабочим формулам.
Таблица 8.3 1 1 ? 3 4 5 6 7 Е У ?5 ?6 31 32 34 38 38 224 X 352 376 402 453 484 528 555 3150 У2 625 676 961 1024 1156 1444 1444 7330 х2 123904 141376 161604 205208 234256 278784 308025 1453158 ху 8800 9776 12462 14496 16456 20064 21090 103144 Y 25.6 27.1 28.8 32.2 34.2 37.1 38.9 (У-Yi) 2 0.31 1.29 4.65 0.04 0.06 0.76 0.81 7.92 TmY 2.0 1.7 1.4 1.2 1.3 1.7 2.1 minY 23.6 25.5 27.4 31.0 32.9 35.4 36.8 maxY 27.5 28.8 30.2 33.4 35.5 38.9 41.0 Проведем последовательные расчеты. Сначала определим вспомогательные вели- чины: Сху = Е(ху) - (Ех) (Еу)/п = 103144 - 3150*224/7 = 2344, СобЩ. = Су = Еу2 - (Еу)2/п = 7330 - 2242/7 = 162, Сх = Ех2 - (Ех)2/п = 1453158 - 31502/7 = 35658, СМОд. = 162 - 7.92 = 154.08; затем - параметры: My = Ey/n = 224/7 = 32, Мх = Ex/n = 3150/7 = 450, SY = V((Ey2 - (Ey)2/n)/(n-l)) = V(CY/(n-l)) = V (162/6) =5.2 Sx = V(Cx/(n-l)) = V (35658/6) =77.1 r = Cxy/VfCxCy) = 2344/V(35658*162) = 0.975 a = Cxy/Cx = 2344/35658 = 0.0657 b = My - aMx = 32 - 0.0657*450 = 2.419. Получено уравнение линейной регрессии Y = 0.0657х + 2.419, которое позволя- ет рассчитать теоретические значения Y± (табл. 8.3) и провести дисперсионный анализ (табл. 8.4). Таблица 8.4 Составляющие дисперсии Наклон модельной линии Отклонения вариант от линии регрессии Общая (всего) С CMO„.=E(Yi-Y)2= 154.08 COCTaT.=S(yi-Yxi)2=7.92 CW=S(yi-Y)2=162 df 1 5 S2 S2MOfl.=154.08 S остат.=-1- • »Эо F F=154.08/1.58=97.3 F(0.05,l,5) = 6.6 Расчетное значение F (97.3) превышает табличное (6.0), следовательно, мо- дель адекватна реальности. Судя по коэффициенту детерминации, «сила влияния» веса коров на вес плода велика: R2 = 154.08/162 = 0.951. Далее найдем ошибки параметров: mr = V((l-r2)/(n-2)) = V((l-0.9752)/(7-2)) = 0.099, ma = mrSY/Sx = 0.099*5.2/77.1 = 0.00667, my = SyV((n-l) (l-r2)/(n-2)) = 5.2*V((7-1) (1-0 . 9752) / (7-2) ) = 1.2582 или my = Vs2OCTaT. = Vl.5832 = 1.2582 mb = myV(l/n + Mx2/Cx) = 1.2582V (1/7 + 4502/35658) = 3.0359 и, наконец, критерий Т Стьюдента для проверки значимости коэффициентов: Та = а/та = 0.0657/0.00667 = 9.84, Ть = b/mb = 2.419/3.0359 = 0.7968.
Для уровня значимости ос=0.05 и числа степеней свободы df = n-2 = 5 находим табличное значение критерия Стьюдента Т(о.о5,5) = 2.57. Полученная величина (9.84) значительно превышает табличную (2.57), что го- ворит о высокой статистической значимости первого коэффициента регрессии (а), о достоверности его отличия от нуля. Масса тела теленка действительно возрас- тает вслед за ростом массы тела коровы. Рассчитаем доверительный интервал, в котором с той или иной вероятностью заключено теоретическое значение веса новорожденных. Примем уровень значимо- сти ос=0.05, тогда для числа степеней свободы df = п-1 = 6 критерий Стьюдента (нормированное отклонение) составит 2.45. Далее находим границы. Так, для значения х = 352 кг прогноз равен Y = 25.56, отклонение составит: Тгп\ V7 35658 8.3) \ п Сх = 2.45*0.81 = 1.98. Отсюда находим границу доверительного интервала (табл, верхнюю: maxY = Y± + TmY = 25.56 + 1.98 = 27.54 нижнюю: minY = Y± - TmY = 25.56 - 1.98 = 23.58. Для найденного значения доверительный интервал имеет границы 25.56 ±1.98 кг, или от 23.58 до 27.58 кг. Именно в этом весовом диапазоне с вероятностью Р=0.95 должен находиться средний вес новорожденных телят, рожденных от коров весом 352 кг. Интервал прогноза рассчитывается аналогично. Так, для тех же значений х = 352 кг и Y352 = 25.56 кг отклонение составит: T'SY = Tmt 1 (х,-М,)2 = 2.45 1.258 Я7 (352-450)2 Сх V 7 35658 = 3.66. Отсюда находим границы интервала прогноза: верхнюю: Y± + TSY = 25.56 + 3.66 = 29.22 нижнюю: Y± - TSY = 25.56 - 3.66 = 21.89. Для найденного значения 25.56 кг зона прогноза имеет границы 25.56 ±3.66 кг, или от 21.89 до 29.22 кг. В таком диапазоне с вероятностью Р=0.95 должен находиться вес очередного новорожденного от коровы массой 352 кг. Доверитель- ные интервалы и интервалы прогноза, рассчитанные для других значений, отобра- жены на диаграмме (табл. 8.3, рис. 8.9). В пределах доверительной зоны с ве- роятностью Р=0.95 находится генеральная (истинная) линия регрессии, в преде- лах зоны прогноза ожидаются новые значения вариант. Рис. 8.9. Линия регрессии, ее доверительный интервал и интервал прогноза для модели Y = 0.0657-х + 2.1347
Итак, расчетное уравнение регрессии приняло вид: (Y = ах + b) : Y = 0.0657х + 2.1347. Однако анализ показал, что критерий Стьюдента для второго коэффициента (свободного члена уравнения) (2.13) ока- зался ниже табличного значения (2.57), т. е. коэффициент Ь значимо от нуля не отличается (на данном объеме собранных материалов). Это позволяет пересчитать коэффициент регрессии: а = Е(ху)/Ех2 = 0.071. Отсюда уравнение регрессии (Y = ах) будет иметь вид: Y = 0.071х. Подставляя в него любые значения х, мы получим соответствующие теоретиче- ские (т. е. средние) значения Y и таким образом сможем построить на графике линию регрессии. Например, при массе тела коровы х = 376 кг масса теленка должна составить Y = 0.071*376 =26.7 кг, а при х = 555 Y = 39.4. Соединив на графике точки с этими координатами, получаем линию регрессии, весьма наглядно иллюстрирующую характер изучаемой связи (рис. 8.10) . 50 40 30 20 У minY maxY о (х, у) х 300 400 500 600 Рис. 8.10. Линия регрессии, ее доверительный интервал и интервал прогноза для модели Y = 0.071х. В заключение оценим адекватность полученной модели исходным данным с помо- щью дисперсионного анализа. Для этого следовало бы вновь найти оценку оста- точной суммы квадратов отклонений реальных значений от новых прогнозных, S(у- Y)2, затем оценить регрессионную сумму квадратов, найти дисперсии и рас- считать критерий Фишера (кстати, число степеней свободы для остаточной дис- персии берется как df = п-1 = 6, раз в расчетах участвует только один коэффи- циент (а)). Для этой цели воспользуемся программой, встроенной в пакет Excel. Она вызывается командой меню Сервис\Анализ данных\Регрессия. Дисперсионный анализ (табл. 8.5) показал, что расчетное значение (F = 102.9) выше табличного (6.0), т. е. регрессионная дисперсия существенно пре- вышает остаточную, иначе говоря, исходные данные и модельные расчеты хорошо согласуются друг с другом, модель адекватна реальности. Коэффициент детерми- нации указывает, что «сила влияния» веса коров на вес плода очень велика: R2 = 153.08/162 = 0.945.
Таблица 8.5 ВЫВОД ИТОГОВ Регрессионная статистика Множественный R R-квадрат Нормированный R-квадрат Стандартное Наблюдений 0.9720 0.9449 0.7782 1.2193 7 Дисперсионный анализ Регрессия Остаток Итого Y-пересеч X df 1 6 7 Коэффи- циенты 0 0.0709 SS 153.079 8.92085 162 Стандартная ошибка #н/д 0.00101 MS 153.079 1.48680 t-стати- стика #н/д 70.1713 F 102.958 Р- Значение #н/д 5.6Е-10 Значимость F 0.00015 Нижние 95% #н/д 0.06850 Верхние 95% #н/д 0.07345 Нижние 95.0% #н/д 0.06850 Верхние 95.0% #н/д 0.07345 В окне макроса нужно указать диапазоны ячеек, содержащих ряды значений изу- чаемых признаков (не перепутав х и у) , желательно сразу с метками этих рядов (в этом случае нужно поставить галочку в окне Метки), ОК. Результаты будут выведены на новый автоматически созданный лист книги Excel. Помимо описатель- ной статистики они содержат таблицу дисперсионного анализа, а также коэффици- енты регрессии с их ошибками и оценкой статистической значимости по Стьюден- ту. Если при первом прогоне программы оказалось, что свободный член значимо от нуля не отличается, при втором прогоне макроса в окне Константа-ноль сле- дует поставить галочку. Выполнение регрессионного анализа с помощью пакета StatGraphics показано в следующем разделе. Криволинейная регрессия Рассмотренный выше метод линейной регрессии позволяет описывать и прогнози- ровать явления и процессы, при которых зависимость между изучаемыми признака- ми приближается к линейной, простой пропорции. Таковы, например, зависимость веса сердца разных видов млекопитающих от массы их тела или экстраполяция данных о численности популяции, полученных на пробных площадях, на всю зани- маемую ею территорию и т. п. Однако в большинстве случаев связь биологических признаков не бывает линейной, и они изменяются с разной скоростью (и в разных масштабах). Соответственно на графике форма такой связи отображается не пря- мой, а кривой линией. Примерами могут служить геометрическая прогрессия роста численности популяции в оптимальных условиях, характерное для теплокровных животных изменение метаболизма - невысокий уровень в оптимуме, ускоренно воз- растающий при смене условий, рост числа видов, попавших в описание, по мере увеличения площади обследованной территории, а также различие скоростей роста разных частей тела, определяющее аллометрический характер зависимости призна- ков . Так, увеличение массы тела опережает по темпам весовой рост сердца и других внутренних органов, лицевой отдел черепа растет более интенсивно, чем мозговой; с разной скоростью растут листья на одном и том же побеге. В подобных случаях использование уравнения прямой линии (у = ах + Ь) неэф- фективно: теряются многие детали процесса, коэффициенты корреляции и регрес- сии получаются заниженными, а результаты анализа - приблизительными, недоста-
точно точными. Решить эту проблему можно с помощью уравнений кривых линий. В практике биологических исследований в число наиболее часто используемых вхо- дят следующие пять видов криволинейной зависимости (табл. 8.6). Таблица 8.6 Название зависимости Степенная (аллометрическая) (multiplicative) Гиперболическая (reciprocal) Показательная (экспоненциальная, exponencial) Параболическая (polynomial) Логистическая (кривая Ферхюльста) (logistic) Уравнение У = Ьха у = а/х + Ь у = Ьеах и у = Ьах у = с + Ьх + ах2 у = А/(1+10ах+ь) + С График \& у_ 1- ^ \г^ \г Существуют два достаточно простых пути подгонки уравнений под конкретные данные (аппроксимации данных - кривой), два способа оценки коэффициентов в уравнениях кривых - это настройка параметров модели с помощью макроса «Поиск решения» (этот путь рассмотрен в разделе Имитационное моделирование) и расчет коэффициентов методом наименьших квадратов. Поскольку метод наименьших квадратов исходно ориентирован на линию (поиск уравнения линии, наименее удаленной ото всех эмпирических точек), прямой рас- чет уравнений кривых в рамках регрессионного анализа невозможен. Натурные данные необходимо предварительно «выпрямить», т. е. сделать возможным вычис- ление линейного уравнения регрессии с тем, чтобы потом из него получить урав- нение криволинейной связи. Общий порядок регрессионного анализа для криволи- нейной зависимости следующий: 1. преобразование исходных данных, «выпрямляющее» зависимость, 2 . расчет коэффициентов линейной регрессии преобразованных данных, 3. проведение дисперсионного анализа, оценка значимости коэффициентов регрес- сии, 4. обратное преобразование коэффициентов линейной регрессии для конструирова- ния уравнения криволинейной регрессии. Рассмотрим процесс поиска уравнения криволинейной регрессии на примере изу-
чения зависимости веса печени прыткой ящерицы от длины ее тела (рис. 8.11). Рассчитанное по исходным данным уравнение линейной регрессии имеет вид: у = 107.9х - 404.2. м 700 п 600 - 500 - 400 - 300 - 200 - 100 - 0 - -100 - о х, у v = 107.9.x- 404.2 ■ -'V-0 765-х3-"7 О О л У у у у / у У ° у У У У ' 4 6 1 8 1 L 0 Рис. 8.11. Зависимость веса печени (М, мг) от длины тела (L, мм) у ящериц. И хотя коэффициент регрессии достоверен (Т = 7.6, ос<0.05) и коэффициент де- терминации высок R2 = 0.866, это уравнение весьма приблизительно описывает зависимость признаков - для наименьших наблюдаемых значений длины тела оно дает абсурдное (отрицательное) значение массы печени (107.9*3.4 - 404.2 = - 37.3 мх1). Итак, линейная модель не родится даже для интерполяции изучаемых данных. Гораздо успешнее справляется с подобной задачей степенная (аллометри- ческая) функция у= Ьха. Для вычисления коэффициентов этого уравнения воспользуемся преобразованием: Y = lgy, X = lgx, В = lg Ь. После логарифмирования степенное уравнение приня- ло линейный вид: lgy = lgb + algx или Y = В + аХ. Теперь остается отыскать коэффициенты уравнения В и а, используя алгоритм метода наименьших квадратов (табл. 8.7). Таблица № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Е X 3.4 4.2 5.2 5.8 7.1 7.0 7.4 8.2 8.5 56.8 8.7 У 40 50 150 120 240 410 370 500 610 2490 X = lgx 0.531 0.623 0.716 0.763 0.851 0.845 0.869 0.914 0.929 7.043 Y = lgy 1.60 1.69 2.18 2.08 2.38 2.61 2.57 2.69 2.78 20.6 X* 0.282 0.388 0.513 0.583 0.725 0.714 0.756 0.835 0.864 5.66 Y2 2.567 2.886 4.735 4.323 5.665 6.827 6.596 7.284 7.758 48.64 X*Y 0.85 1.06 1.56 1.58 2.03 2.21 2.23 2.47 2.59 16.6 Y' 1.517 1.799 2.085 2.23 2.5 2.481 2.556 2.693 2.741 (Y'-Y)2 0.00718 0.01009 0.00838 0.02284 0.01442 0.01728 0.00016 0.00004 0.00201 0.08239 У 33 63 121 170 316 303 359 493 550
Для преобразования исходных данных (Y = lgy, X= lgx) можно воспользоваться функцией =1од10(ячейка) среды Excel. Далее рассчитаем суммы, необходимые промежуточные значения и коэффициенты (приведены округленные значения с листа Excel): SY= Slgy = 20.6, ZY2 = 2(lgy)2 = 48.64, EX = Slgx = 7.043, EX2 = 2(lgx)2 = 5.659, SXY = S(lgx*lgy) = 16.577, MY = 2Y/n = 20.6/9 = 2.289, Mx = SX/n = 7.043/9 = 0.7826, Cxy = SXY - (SX)(SY)/n = 16.572 - 7.043*20.602/9 = 0.45542, Cx = 2X2 - (2X)2/n = 5.655 - (7.04)2/9 = 0.14816, CY = 2Y2 - (2Y)2/n = 48.638 - (20.601)2/9 = 1.4823, SY = V(CY/(n-l)) = V(1.4823/8) = 0.4305, Sx = V(Cx/(n-l)) = V(0.14816/8 = 0.1361, r = CxyV(Cx*Cy) = 0.45542*V (0.14816*1.34823) = 0.97181, a = Сху/Сх = 0.45541/0.14815 = 3.0739, В = MY - aMx = 2.289 - 3.0739*0.7826 = -0.11643. Линейное уравнение для преобразованных данных имеет вид: lgy = 3.071gx - 0.116 или Y' = 3.07Х - 0.116. Оно дает возможность рассчитать теоретические значения признака Y1 (теоре- тические значения логарифмов массы печени), а также квадраты отклонений про- гнозных значений от реальных: (Y'-Y)2 и их сумму 2(Y' - Y)2 = 0.08239. Эта величина есть остаточная сумма квадратов; вместе с общей суммой квадра- тов Су = С0бщ. = 1.4823 она позволяет сформировать таблицу дисперсионного ана- лиза (табл. 8.8): С„од. = Собщ. - Состат. = 1.4823 - 0.08239 = 1.39993. Таблица 8.8 Составляющие дисперсии Наклон модельной линии Отклонения вариант от линии регрессии Общая (всего) С CMofl.=S(Y»±-MY)2= 1.39993 ^остат.—"l^i-* ±) — 0.08239 CW=S(Yi-MY)2= 1.482322 df 1 6 S2 S2MOfl. = 1.39993 S2 •° остат. 0.01177 «E — Ь мод ш / Ь остат. F = 1.39993/0.01177 = 118.9377 F(0.05,l,7) = 5.6 Полученное значение F=118 больше табличного (5.6), следовательно, диспер- сия , обусловленная регрессией, достоверно больше случайной, т. е. признак Y действительно зависит от признака X, и линия регрессии адекватна исходным данным. Коэффициент детерминации больше, чем у линейной регрессии, и состав- ляет : R2 = Смод./С0бщ. = 1.39993/1.482322 = 0.944417. Ошибка коэффициента криволинейной регрессии равна: ma = (SY/Sx)V((l-r2)/(n-2)) = (0. 430/0.136) V ( (1-0 . 971822) / (9-2) ) = 0.281, а критерий Стьюдента, проверяющий гипотезу Н0: а = 0, составляет: Т = а/та = 3.0739/0.281 = 10.9. 1 CY = 1.4823, а не 1.34823, но даже при этом значении получается г = 0.2035
Полученное значение больше табличного (Т(0.о5,8) = 2.31 для уровня значимости а = 0.05 и числа степеней свободы df = n-2 = 8) (ос«0.05), зависимость при- знака Y от X есть, причем очень тесная. Следует помнить, что при расчете ошибки коэффициента криволинейной регрессии используются стандартные отклоне- ния для преобразованных (у нас - прологарифмированных) значений признаков. В завершение выполним обратное преобразование второго коэффициента регрес- сии , свободный член равен: Ь = 10в = ю-011643 = 0.764839. Теперь уравнение регрессии принимает вид степенной зависимости: у'= 0.765х307. Теоретические значения ут, рассчитанные по этому уравнению, гораздо ближе к исходным данным, что хорошо видно и на графике (рис. 8.11), и по большей ве- личине коэффициента детерминации (0.94 > 0.87) (читателю несложно будет про- делать все вычисления в среде Excel с помощью программы Регрессия - как для исходных, так и для преобразованных данных). Аллометрическое уравнение (у1 = 0.77х3 1) не только лучше описывает зависи- мость между сравниваемыми признаками в статистическом плане, но и придает ей более ясный биологический смысл (масса печени = 0.77*длина тела31). Как из- вестно, объемные величины (объем, масса тела) пропорциональны кубу линейных промеров (длина тела). В свою очередь, вес печени и вес тела связаны прямой пропорциональной зависимостью. Так становится понятной наблюдаемая пропорцио- нальность веса печени кубу длины тела. Когда зависимость между изучаемыми признаками имеет иную форму, чем может описать степенное уравнение, пользуются другими способами преобразования дан- ных (табл. 8.9). Таблица 8.9 Название уравнения зависимости Степенное у = Ьха Гиперболаа у = а/х + Ь Показательное у = Ьеах или у = Ьах Логистическая кривая у = А/(1+10ах+ь) + С Линейный вид криволинейной зависимости Y = В+АХ lgy = lgb + algx у = аХ + Ь lgy = lgb + lga*x lg((A/(y-C))-l)=ax+b Необходимое пре- образование ис- ходных значений переменных х, у Y = lgy, X = lgx X = 1/х Y = lgy Y =((A/(y-C))-l) Обратное преобразование коэффициентов Ь = Юв - а=10А, Ь=10в - Выбрать, какой из видов описания лучше подходит к эмпирическим данным, мож- но, ориентируясь на величину коэффициента детерминации или корреляции. Чем ближе линия проходит к эмпирическим точкам, тем меньше остаточная сумма квад- ратов, тем больше коэффициент детерминации. Существуют и другие уравнения для описания криволинейных зависимостей (например, очень интересна парабола). Самый простой способ расчета уравнений регрессии в среде Excel реализуется программой «Добавить линию тренда». Для того чтобы построить линию и рассчи- тать уравнение регрессии между двумя столбцами данных (х и у), следует снача- ла построить точечную диаграмму (чтобы получить зависимость у = f(х), столбец х должен быть первым, у - вторым). На построенной диаграмме должны присутст- вовать точки только одного цвета, наличие точек двух цветов говорит о том, что диаграмма построена неверно. Далее нужно один раз щелкнуть мышкой по какой-либо точке (х, у) диаграммы.
При этом точки ряда окрасятся другим цветом, а в главном меню появится новый пункт Диаграмма (справа от Сервис). Он позволяет построить линию регрессии с помощью команды Диаграмма\Добавить линию тренда... В открывшемся окне (вкладка Тип) будет предложено на выбор пять моделей (линейная, логарифмическая, полиномиальная, степенная, экспоненциальная) и сглаживание по средним, с помощью которых можно дать обобщенное описание дан- ных. На вкладке Параметры следует поставить галочку, как минимум, в одном по- ле - Показывать уравнение на диаграмме, ОК. На диаграмме появится черная жир- ная линия регрессии. Изменить установки можно в окне настройки, которое появ- ляется после двойного клика по линии. Когда исходные данные содержат нулевые значения, их преобразование (лога- рифмирование) для «выпрямления» зависимости становится невозможным; в этом случае на вкладке Тип будут высвечиваться не все виды уравнений криволинейной регрессии. Ситуацию удается исправить, если нули исключить из рассмотрения или заменить правдоподобными малыми числами, следя за тем, чтобы основную роль в расчете уравнения играли реальны е значения. Регрессионный анализ в среде StatGraphics Обширный список криволинейных функций предлагает пакет StatGraphics. Для выбора лучшего уравнения организуется таблица, сравнивающая результаты разных способов аппроксимации. Сначала необходимо ввести данные на лист StatGraphics (один из простейших способов - простое копирование данных с листа Excel через буфер обмена). Для расчета разных видов парной регрессии нужно дать команду меню Relate\Simple Regression..., выбрать переменные, выбрать все позиции Tabular options и Graph- ics options. Исходно в появившихся окнах будет рассчитана линейная регрессия. В окошке Comparison of Alternative Models будут отображены результаты 12 спо- собов аппроксимаций, ранжированных по величине коэффициентов детерминации. Увидеть результаты расчетов для других видов уравнений можно, щелкнув правой кнопкой мыши и выбрав в окне Analysis Options нужный вид модели (Type of Model). Найти уравнение полиномиальной зависимости (параболы) можно, дав ко- манду Relate\Polynomial Regression... Рассчитать линейную регрессию без свобод- ного члена позволяет команда Relate\Multiple Regression..., если в окне контек- стного меню Analysis Options убрать галочку из рубрики Constant in Model. Корреляционный анализ Взаимная связь (взаимная зависимость) двух признаков при их изменчивости, т. е. сопряженность их вариации, называется корреляцией. Корреляция имеет ме- сто в тех случаях, когда признаки изменяются не автономно, а согласованно. Если с увеличением одного признака происходит соответствующее увеличение дру- гого, говорят о положительной корреляции, и коэффициент корреляции имеет в этом случае положительный знак (+) . Если же по мере увеличения первого при- знака второй уменьшается, то это отрицательная корреляция, и коэффициент кор- реляции пишется со знаком минус (-). Полная положительная корреляция выражается единицей г = 1, полная отрица- тельная г = -1. В природе такая ситуация встречается редко, и степень связи выражается той или иной долей единицы. При этом о тесной (сильной) корреляции обычно говорят в тех случаях, когда коэффициент корреляции не ниже ±0.6; зна- чения ниже ±0.6 указывают на среднюю связь, а ниже ±0.3 - на слабую. Рассмотренный выше регрессионный анализ изучает изменение среднего уровня
одного признака при изменении другого, т. е. ориентирован асимметрично на один из признаков. Однако по любому массиву значений двух сопряженных призна- ков (х и у) можно рассчитать два уравнения регрессии и построить две линии регрессии: зависимости у от х и зависимости х от у: Y = aix + bi, X = а2у + Ь2. Y У\ ^ ^ Y=ai -x + bi Мх *' X Y Vi J 1 X = a 2'v + bj - Jl M/2 X При этом не только уравнения содержат разные коэффициенты пропорционально- сти, но и линии регрессии не совпадают, как и прогнозы по ним (xi > х2) . Как указывалось выше, причина того, что линии регрессии не совпадают в осью эл- липса рассеяния, а значит, и друг с другом, состоит в том, что случайная из- менчивость признаков не дает точно определить коэффициенты пропорциональности (регрессии) и, следовательно, точно охарактеризовать взаимозависимое измене- ние обоих признаков. В то же время по графикам видно, что каждый коэффициент регрессии неточен по-своему, в результате чего линии регрессии лежат по разные стороны оси эл- липса. Возникает вопрос, нельзя ли вычислить некий усредненный показатель взаимосвязи, в котором свойства коэффициентов регрессии обобщаются? Такой ха- рактеристикой (средней геометрической) для линейной зависимости выступает ко- эффициент корреляции: г = V(ai*a2) . Корреляционный анализ, состоящий в расчете и оценке значимости коэффициента корреляции, держит в поле зрения в равной мере оба изучаемых признака - как их сопряженную, так и общую изменчивость. Коэффициент корреляции призван чис- ленно выражать долю сопряженной вариации двух признаков в общей их вариации: ковариация Сху ^(у-Му)(х-Мх) V изменчивость JCx-Cy J^(y - М v) -^(x - М х) где Сху - характеристика сопряженной изменчивости признаков, Сх, Су - харак- теристика общей изменчивости признаков. Рабочая формула для расчетов имеет вид: Сху ХлУ~(Х*,£-У>/л Когда степень сопряженной изменчивости признаков велика, коэффициент корре-
ляции имеет большую величину, вплоть до г = ±1 - при функциональной зависимо- сти. Если признаки варьируют независимо друг от друга и сопряженная изменчи- вость отсутствует, выборочный коэффициент корреляции приближается к нулю, хо- тя практически никогда не имеет арифметических нулевых значений. В любом слу- чае для доказательства существования зависимости между признаками необходимо проверить статистическую гипотезу Н0: «коэффициент корреляции значимо от нуля не отличается», г = 0, т. е. «в генеральной совокупности изучаемые признаки не зависят друг от друга». Значимость отличия коэффициента корреляции от нуля оценивается с помощью критерия Стьюдента: Т = (r-0)/mr = r/mr < Т<0.о5,п-2> , где mr = V((l-r2)/(n-2)) Из приведенной формулы следует, что ошибка репрезентативности выборочного коэффициента корреляции определяется только объемом выборки и величиной само- го показателя. Это позволяет предложить таблицу значимых коэффициентов корре- ляции (табл. 16П) , в которой приведены минимальные значимые (достоверно от- личные от нуля) коэффициенты корреляции при разных объемах выборок. Если ко- эффициенты корреляции выше табличных, то они также значимы, если ниже, то от нуля отличаются недостоверно. Как статистический параметр, выборный коэффициент корреляции в той или иной степени соответствует генеральному параметру. Определить диапазон возможных значений генерального коэффициента корреляции можно с помощью доверительного интервала, хотя его нельзя построить непосредственно как для других вы- борочных параметров: г ±Т(СХ/df)mr. Дело в том, что область изменений коэффици- ента ограничена рамками ±1, поэтому распределение выборочных коэффициентов корреляции, в общем, не соответствует нормальному (для него нужен диапазон изменчивости ±оо). Поэтому перед расчетом коэффициент корреляции переводят в величину, имеющую нормальное распределение по формуле: z = 0.51n((l+r)/(l-r)) (или по табл. 14П, знак сохраняется), затем вычисляют ошибку коэффициентов: mz = V(l/(n-3)) . Теперь доверительный интервал принимает вид: z ±T(ot,df)mz Далее отыскиваются границы интервала: верхняя: maxz = z + T(ot,df)mz нижняя: minz = z - T(ot,df)mz. После этого значения maxz и minz с помощью таблицы 15 П переводятся обратно, в прежние единицы maxr, т±пг; это и будут границы доверительного интервала для генерального значения коэффициента корреляции. Биологическая интерпретация коэффициента корреляции Понятие «корреляция» имеет длительную историю использования в биологии. Важно различать два понимания этого термина - статистическое и биологическое.
Корреляционный анализ как статистический метод призван лишь установить факт сопряженного варьирования двух величин. Он ничего не сообщает о каузальной обусловленности изменения одного признака при изменении другого. Причинно- следственный характер этих объективных отношений устанавливает биолог. Можно говорить о трех классах биологической корреляции - это влияние, взаимовлияние и «наведение». Влияние - это тот случай, когда величина одного признака действительно оп- ределяется величиной другого. Число видов и численность животных зависят от благоприятных экологических условий - климата, обеспечения кормами. Например, в Карелии продолжительность безморозного периода снижается к северу, что по- зволяет размножаться живородящим видам почти на всей территории республики, а яйцекладущим - только в южной части; число видов рептилий увеличивается к югу. Для исследования влияний корреляционный анализ очень удобен; изучение криволинейной зависимости требует предварительного «исправления» данных. Говоря о взаимовлиянии, подразумевают прямую и обратную связь между пере- менными: один признак зависит от другого, изменение которого, в свою очередь, сопряжено с первым. Самые яркие примеры этого - физиологические реакции орга- низма и экологические отношения, например, между популяциями паразита и его хозяина. Естественный рост численности хозяина непосредственно обеспечивает рост численности паразита, который, в свою очередь, может негативно сказы- ваться на состоянии особей хозяина, вызывая их преждевременный выход из про- цесса размножения и смерть, т. е. приводить к снижению численности популяции хозяина. Обратная связь - это и есть взаимовлияние. Исследовать такие отноше- ния с помощью корреляционного анализа неэффективно, поскольку один коэффици- ент не в состоянии учесть двойственную природу явления. Обратные связи наиболее эффективно можно исследовать с помощью динамических имитационных моделей (см. главу 10). Если величина обоих изучаемых признаков определяется внешней причиной, «на- водится» ею извне, то между признаками можно обнаружить корреляцию в силу синхронности их реакций на этот фактор. Так, в годы роста численности рыжей полевки увеличивается и численность обыкновенной бурозубки, в другие (небла- гоприятные) годы наблюдается депрессия обоих видов. Корреляция между этими показателями отражает вовсе не симбионтные (ценотические) отношения видов, но их сходную реакцию на одинаковые условия среды, не взаимное влияние видов друг на друга, а сходство видовых потребностей, причем опосредованно, - через реакцию на среду. В онтогенезе особи наблюдаются аналогичные отношения между признаками, связанными со степенью развития эмбриона. Оба признака выступают по отношению друг к другу индикаторами действия третьей силы. В этом случае корреляционный анализ также уместен. В природе обычно наблюдается более сложная картина - величина изучаемых пе- ременных определяется не только их связью друг с другом, но и одновременным влиянием внешних факторов. Например, развитие органов особи в онтогенезе за- висит как от соседних органов (морфогенетические корреляции), так и от орга- низма в целом (геномные, эргонтические корреляции); численность видов в цено- зе определяется и общими (абиотическими, биокосными) условиями жизни в данных местообитаниях (зонах), и обилием других сочленов сообщества (объектов пита- ния, конкурентов, хищников); токсичность стоков-загрязнителей зависит не то- лько от их объема, происхождения, типа природной воды, но и от взаимодействия (антагонизм, синергизм) их компонентов. В процессе интерпретации биологиче- ских корреляций приходится декомпозировать сложные случаи, явно выделять на- правления функциональной («влияние») и косвенной («наведение») связи. Для этого следует, во-первых, контролировать (или хотя бы регистрировать) условия наблюдения и эксперимента. Во-вторых, важно осознанно формировать выборку для анализа, исходя из цели исследования, а не из имеющихся данных. В-третьих,
распознать причины наблюдаемых корреляций можно, применив «сильные» статисти- ческие методы, такие как частная корреляция и компонентный анализ. Термин «направление изменчивости» характеризует способ формирования выборки для изучения зависимости между признаками. Во многом именно этот способ опре- деляет, в какой мере объекты будут отличаться друг от друга по серии призна- ков, а значит, и степень коррелированности этих признаков. Обычно при иссле- довании зависимости биологических признаков их изменчивость не учитывается специально. Справедливо считается, что свойство «случайно варьировать» и свойство «сопряженно варьировать» (коррелировать) - разные свойства: если признаки не зависят друг от друга, то сколько не увеличивай их изменчивость, корреляции не добиться. При этом упускается из вида, что если признаки все же объективно взаимосвязаны, то выборочная мера связи, коэффициент корреляции, будет очень чувствителен к степени разнородности вариант в изучаемой выборке. Опыт свидетельствует: чем более однотипны объекты в выборке, тем ниже корре- ляция между их признаками (и даже случается смена знака коэффициента корреля- ции) , но чем сильнее объекты отличаются, тем корреляция выше. Тем не менее, для исследования корреляций часто выдвигается требование «единообразия» вариант, например, чтобы особи в выборках были «одновозрастны- ми». Тогда коэффициент корреляции принимают за оценку биологических взаимоза- висимостей, характерных для объектов данного типа. Этот подход как будто бы позволяет сопоставлять коэффициенты, полученные для разных групп. Так возни- кают похожие выводы: «скоррелированность признаков растущего листа... в сред- нем значительно выше, чем у листа закончившего свой рост» или «у бобров стар- шей возрастной группы... наблюдается ослабление значительного числа связей». Если бы авторы обратили внимание на принципиальное отличие критерия «одновоз- растные» для молодых и старых организмов, то их выводы могли оказаться иными. Дело в том, что выборки, составленные с обычной методической погрешностью в определении числа прожитых дней (месяцев, лет) особей разного возраста, будут представлять различные по длительности отрезки онтогенеза. За те же 10 дней, когда старый лист никак не изменится, молодой вырастет на 30 %. В течение по- лугода взрослый бобр наберет лишь 5% «размера тела», а молодой - 70%. Выбор- ки, составленные из «методически» одновозрастных молодых особей, фактически будут представлять разновозрастных особей (по масштабу ростовых процессов). Выборки же взрослых, действительно, будут однородны. В первом случае облако рассеяния в пространстве признаков примет форму сильно вытянутого эллипса, во втором - близкого к окружности. Понятно, что и корреляции между признаками в группе молодых должны быть много выше, чем в группе старых. Однако вряд ли можно на этом основании делать вывод такого рода: «в ходе онтогенеза... имеет место частичная дезинтеграция», т. е. принимать особенность выборок за биоло- гическое свойство. Аналогичные проблемы могут возникать в тех случаях, когда по уровню коррелированности сравниваются выборки объектов из дикой природы и с плантаций, из лаборатории: изменчивость (а значит, и показатель коррелиро- ванности) природных объектов всегда выше, чем у контролируемых человеком. Помимо рассмотренного приема предлагается так подбирать выборку, «чтобы ин- дивидуальные различия были как можно большими». Но он также не лишен недос- татков, поскольку при резком отличии значений вариант коэффициенты корреляции приближаются к единице, ничего не сообщая исследователю о специфике взаи- моотношений разных признаков. Видимо, полная унификация правил составления сравниваемых выборок никогда не может быть достигнута. Единственным средством формирования адекватных вы- водов может быть специальный учет условий, при которых данные корреляции были получены. Для характеристики этих условий мы предлагаем термин «направление изменчивости», который явно указывает на источник возникновения разнокачест- венных объектов. Рассмотрим основные причины появления различных значений
случайных величин. Исходной иллюстрацией является условный математический пример, когда слу- чайная изменчивость одной переменной не сказывается на (случайной) изменчиво- сти другой. Корреляция между переменными близка к нулю, ее направленность не выражена. Двумерное распределение имеет форму окружности, а не эллипса, не ориентировано. В остальных случаях можно отметить три основных направления изменчивости в выборке, связанные с отличиями объектов во времени (онтогенез, этап, стадия), в пространстве (расстояние, удаление, условия) и по статусу (габитус, зре- лость, качество). Пусть выборка составлена из ряда пар значений, полученных при наблюдении процесса через некоторые (равные или неравные) промежутки времени, как, на- пример, серия все увеличивающихся значений размеров разных частей особей (длина и ширина листовой пластинки растения) в онтогенезе. Коэффициент корре- ляции будет отражать здесь связь динамики признаков во времени, т. е. вре- менное (динамическое) направление. На графике двумерного распределения объек- ты (лист в отмеченный день наблюдений) будут ориентированы вдоль оси этого направления - от объектов меньшего размера (младшие) - к крупным объектам (старшие): наименьшие размеры пластинка имеет на ранних стадиях роста, наи- большие - на последних стадиях. Если весь период онтогенеза листа разбить на две равные части (начальную и заключительную), то корреляция между промерами на первом отрезке времени будет больше, чем на втором. Второй случай - это изучение пространственного распределения объектов и оценка связи их признаков. Например, с севера на юг, от района к району Каре- лии продолжительность морозного периода уменьшается, а сумма летних темпера- тур параллельно увеличивается. Корреляция велика и достоверна: г = -0.85. Ин- терпретация связи признаков должна учесть эффект неоднородности факторов сре- ды (условия инсоляции на разных широтах), т. е. пространственную (географиче- скую, факториальную) направленность связи признаков. Важно отметить, что если выборку ограничить лишь пятью северными районами, то коррелированность между факторами среды (вместе с изменчивостью) уменьшится. Часто формируется выборка объектов разного статуса, когда своеобразие их «внутреннего» качества нельзя явно связать с каким-либо отличием в простран- ственном размещении или стадии развития. Для организмов - это различия по по- лу, степени зрелости, заболеванию, генотипу; для популяций, ценозов - по об- ласти распространения, параметрам структуры, стадии сукцессии, для экосистем - по типу трофности, деградации и т. п. Например, на прибайкальской равнине антропогенная трансформация коренных кедровых лесов привела к возникновению серии вторичных биотопов. Для них выявлена высокая корреляция численности двух таежных обитателей - азиатской лесной мыши и красной полевки. Это свиде- тельствует о резком различии условий обитания в разных ценозах: животные обо- их видов предпочитают хвойные леса и избегают открытых стаций. Налицо эколо- гическая направленность корреляции - от биотопов, не подходящих для мышей и полевок, - к благоприятным. Еще один пример демонстрирует статику (!) разви- тия беременности, зафиксированную в выборке перезимовавших самок красной по- левки. В связи с интенсификацией экскреторной и регуляторной функций в период развития плода масса печени и надпочечников параллельно увеличивается, дости- гая на поздних стадиях максимального развития. Физиологическая (не динамиче- ская !) направленность корреляции очевидна. Чаще всего, конечно, встречается смешанный случай, когда о статусе, а также о пространственном и временном распределении объектов мало что известно. Это наименее информативная для эколога выборка, ибо причины зависимости признаков оказываются скрытыми. Так, в случайной выборке животных из природы всегда можно обнаружить и крупных и мелких, что проявляется в ощутимой корреляции
размеров и массы. В то же время эта корреляция не будет «истинной», «видовой» характеристикой, поскольку объединяет несколько направлений сопряженного из- менения признаков - и онтогенетическое (особи разного реального возраста есть и в «одновозрастной» природной выборке - в пределах точности метода воз- растной диагностики), и физиологические (особи разного пола или зрелости, объединенные из-за неточности определения), и генетические (индивидуальные, популяционные, расовые особенности), и экологические (отличие условий роста и жизни в разных местообитаниях, в разные годы). В любой выборке, имеющей близ- кое к эллипсу двумерное распределение, можно выделить несколько направлений коррелятивной изменчивости. Разобраться в пересечении разных направлений изменчивости признаков, выяс- нить причины их сопряженного изменения можно, если специально разрабатывать метод сбора биологических данных, стремясь учесть все источники варьирования. К этому нужно подходить ответственно. Термин «направление изменчивости», или «направление корреляции», заставляет рассматривать коэффициент корреляции как не абсолютную, а контекстуальную ха- рактеристику связи признаков, проявившуюся именно в данной совокупности. Техника расчета линейного коэффициента корреляции Часто наличие линейного коэффициента корреляции пытаются оценить на глаз с помощью графиков. Однако даже если и удается определить сам факт кор- релятивной взаимосвязи, то степень ее остается неизвестной. Корреляционный анализ призван количественно выразить связь и определить ее достоверность. Конструкция коэффициента корреляции в своей основе имеет линейную математи- ческую модель (метод наименьших квадратов). Поэтому единичное значение коэф- фициент корреляции принимает лишь тогда, когда все точки графика зависимости переменных лежат на одной прямой линии. Во всех остальных случаях он будет отличаться от единицы. Способ вычисления коэффициента корреляции показан на примере исследования зависимости между живым весом коров и их приплода (кг) (табл. 8.3). Рассчиты- ваются квадраты вариант и их произведения, а также суммы значений, их квадра- тов , произведений, другие вспомогательные величины: СХу = Z(xy)-(Zx) (I>)/n = 103144 - 3150-224/7 = 2344 Су = ZY2 ~ (Zy)2/n = 7330 - 2242/7 = 162, Сх = £х2 - (£х)2/п = 1453158 - 31502/7 = 35658. Затем вычисляется коэффициент корреляции: г = Cxy/V(CxCy) = 2344/V(35658*162) = 0.975 его ошибка: mr = V((l-r2)/(n-2)) = V((l-0.9752)/(7-2)) = 0.099 и критерий Стьюдента, проверяющий нулевую гипотезу Н0: «коэффициент корре- ляции достоверно от нуля не отличается», г=0. Tr = r/mr = 0.975/0.099 = 9.84. То, что эта величина значительно превышает табличную (для уровня значимости а = 0.05 и числе степеней свободы df = п-2 = 5 Т(0.о5,5) = 2.57), говорит о вы- сокой статистической значимости полученного коэффициента корреляции. По таблице 6П определяется уровень значимости коэффициента корреляции. По- лученное значение критерия Тг = 9.84 превышает порог даже для уровня значимо- сти а = 0.001, т. е. шанс ошибочного заключения даже ниже 1 на 1000, иначе вероятность справедливости заключения очень высока, Р>0.999. Оценить достоверность отличия коэффициента корреляции от нуля можно, не прибегая к вычислению ошибки и критерия Стьюдента. Для этого служит специаль- ная таблица 16П, в которой указаны минимальные значимые значения коэффициента
корреляции при разных объемах выборок и уровне значимости. Чтобы полученный коэффициент корреляции можно было считать достоверным, он должен превышать табличное значение при данном п. В нашем случае (п = 7, а = 0.05) достоверно уже значение г = 0.666, полученный коэффициент корреляции (г = 0.975) превы- шает табличное, следовательно, также значим. Доверительный интервал для нашего случая (г = 0.975, а = 0.05, п = 7, df= п-2 = 5, Т(о.о5,5) = 2.57) рассчитывается так. Преобразуем г: z = 0.51п((1 + 0.975)/(1 - 0.975)) = 2.184724 (по таблице 14П z = 2.0923). Ошибка составит: mz = V(1/(7-3)) = 0.5. Определяем верхнюю границу: = 2.09 + 2.57*0.5 = 3.375, max* *z = z + T(ot,df)mz нижнюю границу: minz = z - T(ot,df)mz = 2.09 - 2.57*0.5 = 0.805. Обратное преобразование (по табл, шахГ * 1.00, 15 П) дает: minr * 0.67. Истинный коэффициент корреляции находится в диапазоне от г = 0.67 до г = 1.00. В среде Excel существует несколько путей поиска корреляций. Отдельный коэф- фициент корреляции между двумя переменными проще всего определить с помощью статистической функции = КОРРЕЛ(диапазонХ;диапазону). Аналогичный результат дает регрессионный анализ с помощью макроса, вызываемого командой меню Сер- вис\Анализ данных\Регрессия. Когда изучаются два признака, Множественный R на самом деле является парным коэффициентом корреляции между ними. Для расчета корреляций между несколькими переменными можно использовать программу, вызы- ваемую командой меню Сервис\Анализ данных\Корреляция. Результатом ее работы оказывается матрица коэффициентов корреляции. Ложная корреляция Когда величина коэффициента корреляции определяется в первую очередь спосо- бом подбора вариант в выборку, а не реальной зависимостью между изучаемыми признаками, то говорят о «ложной корреляции». Величина коэффициента корреляции зависит от вытянутости эллипса рассеяния: чем больше длина главной оси эллипса отличается от сечения, тем выше значение коэффициента. Случайные единичные, а тем более парные значения могут резко повысить показатель силы связи признаков. Особенно чувствителен коэффициент корреляции к нулям, которые могут попасть в исходную матрицу при переносе данных между электронными таблицами. Явление ложной корреляции возникает и в том случае, когда исследуемые пока- затели имеют в сумме постоянное значение, например 100%. Рассмотрим соотноше- ние численности грызунов и насекомоядных в разных биотопах (табл. 8.10). Представители и первого, и второго отрядов чаще встречаются в коренных хвой- ных лесах, нежели в антропогенных стациях, тем более в агроценозах. Синхрон- ность их реакции на трансформацию ландшафтов выражается высоким коэффициентом корреляции их численности: г = 0.85. Таблица 8 Биотоп .10 Численность бурозубок N6 (экз./100 конусо-суток) грызунов Nr общая No Доля (%) бурозубок N6/NO грызунов Nr/No общая No/No
Кедровник Смешанный Экотон Сосняк Березняк Луг г 25 25 23 22 20 10 29 32 21 16 23 9 54 57 44 38 43 19 0.85 0.46 0.44 0.52 0.58 0.47 0.53 0.54 0.56 0.48 0.42 0.53 0.47 1 1 1 1 1 1 -1.00 Если же оценить зависимость между долей грызунов (Рг = Nr/No) и долей буро- зубок (Рб = N6/No) в этих стациях (между индексами доминирования), она соста- вит: г = -1.00. Дело в том, что эти показатели рассчитываются относительно общей суммы, поэтому доля полевок составляет разницу между 1 и долей бурозу- бок: Рг = 1-Рб. По существу, мы имеем уравнение строго функциональной обрат- ной регрессии (у = 1-1*х), которому соответствует, естественно, максимальный отрицательный коэффициент корреляции. Требование неизменности суммы двух по- казателей (1 или 100 %), принятое для вычисления процентов, оказывается при- чиной постоянной обратной пропорции между этими показателями. Такая кор- реляция должна быть названа ложной, потому что характеризует не биологическую зависимость показателей, а способ их расчета. Когда общую сумму образуют три и более признаков, ложная корреляция будет отличаться от г = -1, но от этого не утратит своей природы математического артефакта. При обработке массивов данных с большим числом производных признаков (ин- дексы доминирования видов в сообществе, морфофизиологические индикаторы) не- трудно пропустить еще один вид ложной корреляции, которая наблюдается между двумя признаками, отнесенными к общей для них третьей переменной. По неосмотрительности коэффициенты связи между индексами можно воспринять как оценку зависимости между признаками. Такие корреляции, бессознательно на- веденные третьим фактором, также можно назвать ложными. Безусловно, содержательную интерпретацию можно дать как корреляции призна- ков, так и корреляции индексов, но они будут кардинально отличаться. Напри- мер, для нескольких видов куньих (от ласки до барсука) коэффициент корреляции (г = 0.96) между длиной тонкого и толстого отделов кишечника отражает простые морфологические пропорции: у крупного животного кишечник длиннее, чем у мел- кого . Однако корреляция между индексами этих органов (размеров, отнесенных к длине тела особи) характеризует уже отличия диеты разных видов (г = 0.78): кишечник относительно меньше у облигатных хищников, нежели у полифагов. Одна- ко в большом массиве производных значений такие отношения между индексами мо- гут восприниматься как зависимости между признаками, что неизбежно приведет к ложным выводам. Чтобы уйти от подобной двусмысленности, к обработке желательно привлекать только предварительно выверенные реальные исходные показатели, а не доли, проценты или индексы. Метод множественной корреляции Разобранные выше примеры корреляционных зависимостей касались главным обра- зом взаимосвязи двух сопряженных процессов, явлений или варьирующих призна- ков . Между тем в практике биологических исследований нередко приходится стал- киваться с более сложными случаями, например, когда сопряжены не два, а три или более изменчивых фактора (признака). В такой ситуации возникает необходи- мость изучить множественные связи между большим числом взаимодействующих пе-
ременных, выступающих как в виде целой системы коррелированных признаков ор- ганизма, так и в форме совместного влияния сложной совокупности факторов на определенное явление. Корреляционная зависимость нескольких переменных носит название множественной корреляции и оценивается коэффициентом, определяемым на основе корреляций между всеми парами признаков. Например, коэффициент мно- жественной корреляции между тремя признаками А, В и С вычисляется по формуле: rABC = ^((Гдв2 + ГАС2 - 2Гав^АСгВс) / ( 1 - rBCz)) Полученная величина характеризует связь первого признака (А) с двумя други- ми (В и С) . Покажем этот способ на примере совокупного действия двух факто- ров, В и С (температуры и влажности), на суточную активность травяных лягушек (А). Определение парных корреляций дало следующие результаты (п = 110): Гав = +0.58; Гас = +0.80; гвс = -0.45. Отсюда Гавс = V((0.582 + 0.82 - 2*0.58*0.8*0.45)/(1 - 0.452)) = 0.862 Сводный коэффициент корреляции оказался довольно высоким и, как показывает его сопоставление со стандартным значением по таблице 16П, вполне достоверным (при ос=0.001) . С другой стороны, если обнаружена значительная корреляция между признаками А и С и между В и С, то не исключена возможность мнимой корреляционной зави- симости между А и В, которая создается за счет одновременного влияния на них третьего признака С. Например, установленная по исследованиям в Карелии кор- реляция между численностью лесных полевок и урожаем семян сосны, скорее все- го, объясняется не значением последних в питании грызунов (т. е. прямой при- чинной связью), а тем, что оба эти явления (численность полевок и урожай се- мян) контролируются одними и теми же экологическими факторами (прежде всего метеорологическими) и поэтому изменяются параллельно, хотя непосредственно между собой не связаны. В этом и подобных случаях (например, когда настоящие зависимости между при- знаками животных маскируются влиянием возраста или когда связи между отдель- ными промерами организма создаются за счет влияния живого веса и т. д.) воз- никает задача изучить корреляцию между двумя признаками (А и В) , исключив влияние на эту связь третьего признака (С), как бы элиминировав его. Метод частной корреляции Этой цели служит коэффициент частной корреляции, оценивающий связь между первым и вторым признаками при постоянных значениях третьего и вычисляемый по формуле: Гав(о = (Гав - rAcrBc)/V((l - гАС2) (1 " гвс2) ) где А и В - факторы, связь которых требуется изучить; С - фактор, влияние которого необходимо исключить из корреляционной зависи- мости между А и В (реперный признак) ; Гав, rAC, rBc ~ соответствующие парные коэффициенты корреляции, вычисляемые обычным способом; гАВ(С) - искомый коэф- фициент частной корреляции, показывающий связь между двумя признаками при ис- ключении влияния третьего. 2 Такой результат получается если забыть что гвс с минусом.
Этот же метод можно применить и для элиминации двух факторов при четырех переменных и т. д. Формула для расчетов примет в этом случае следующий вид: RaB(CD) = (*АВ(С) - rAC(B)ZBC(D) ) / > ( (1 ~ ГАС (D) ") (1 " rBC(D) )) Рассмотрим нахождение коэффициента частной корреляции на упрощенном примере (взятом из книги П.Ф. Рокицкого). Получены данные о корреляции между давлени- ем крови (А), содержанием в ней холестерина (В) и возрастом (С) у 142 женщин. Соответствующие коэффициенты корреляции следующие: Гав = 0.25; Гас = 0.33; гвс = 0.51. Известно, что повышенное артериальное давление может быть связано с высоким содержанием холестерина в стенках кровеносных сосудов, однако и давление кро- ви, и концентрации холестерина увеличиваются с возрастом. Поэтому возникает вопрос, создается ли корреляция между давлением крови и содержанием в ней хо- лестерина за счет их общей связи с возрастом, или же она реально существует для каждого возраста (и независимо от него). Элиминируя эффект возраста по приведенной выше формуле, получим: Гав(о = (0.25 - 0.33*0.51)/V((1 - 0.332)(1 - 0.512)) = 0.12 По таблице 16П можно установить, что при п = 150 для достоверности коэффи- циента корреляции даже при уровне значимости а = 0.05 его величина должна быть не меньше 0.16. В данном же случае полученное значение меньше табличного и, следовательно, коэффициент корреляции от нуля достоверно не отличается. Таким образом, внутри отдельных возрастных групп корреляционной связи между давлением крови и содержанием холестерина, по крайней мере, на изученном ма- териале, не обнаруживается. Пока нет оснований отбрасывать нулевую гипотезу. Второй пример демонстрирует использование коэффициента частной корреляции для более глубокого проникновения в структуру нескольких факторов наведения. Рассмотрим выборку объектов разного статуса (11 видов мелких млекопитающих), взяв в качестве признаков их численность в семи биотопах прибайкальской рав- нины. Реперным признаком послужила суммарная численность вида во всех биото- пах. Здесь коэффициент корреляции отражает сходство между биотопами по соот- ношениям численности 11 видов. Например, оказалось, что между березняком и экотоном (граница между березняком и коренными лесами) и общая корреляция (г = 0.92), и частная (г = 0.64) высока и положительна. Можно утверждать, что население животных этих биотопов почти идентично. В свою очередь, корреляция между кедровником и лугом не проявилась (г = - 0.08), но коэффициент частной корреляции был велик и отрицателен (г = -0.43). Этим оттеняется тот факт, что виды, отсутствующие на лугу, многочисленны в кедровнике (красная полевка, мышь), а обычные в агроценозе - крайне редки в тайге (серые полевки). Частная корреляция не просто показала, что население биотопов не сходно, но и что во многом диаметрально противоположно. Тем самым удалось выявить два уровня факторов наведения. Первый из них хо- рошо известен - это расселение таежных видов в другие биотопы, в том числе на луга. В результате сезонных миграций видовой состав тайги и луга меняется не- согласованно, без определенной направленности (одни виды идут из тайги в аг- роценозы, другие - в противоположном направлении), отличия по численностям всех видов получаются стохастические г = -0.08. Частная корреляция устраняет эффект прироста численности за счет иммигран- тов и выдвигает на первый план контраст остаточной численности. Понятно, что ее формируют в первую очередь характерные обитатели биотопов: в тайге это лесные полевки, на лугу - серые. Так проявляется второй фактор «наведения»: отличие качества среды в разных биотопах. Он обеспечивает формирование прин-
ципиально несходных зооценозов, что и выявляется высокой частной корреляцией г = -0.43. Корреляционное отношение и критерий линейности Для измерения силы связи между переменными величинами при криволинейных за- висимостях , т. е. когда равномерному изменению первого признака соответствуют определенные неравномерные изменения второго, коэффициент корреляции подходит плохо. В таких случаях применяется корреляционное отношение, обозначаемое греческой буквой г) (эта), причем оно описывает взаимосвязь между переменными двусторонне - как у по х (цу/х) , так и х по у (цх/у) • Значения корреляционных отношений, показывающие зависимость изменения первого признака от второго и второго от первого, тем более сходны по величине, чем сильнее связь и чем она ближе к линейной. При линейной зависимости корреляционное отношение совпадает по величине с коэффициентом корреляции (который служит равнозначной мерой связи признаков), а при криволинейной - отличается от него: одно из значений оказывается больше, другое меньше коэффициента корреляции. В природе редко встречаются случаи двусторонних причинных зависимостей меж- ду двумя переменными, чаще наблюдается односторонняя зависимость. Например, если плодовитость животных зависит от кормовых условий, то последние, естест- венно , от плодовитости животных не зависят. Корреляционное отношение есть отношение дисперсии предсказанных значений одного из признака к его общей дисперсии (сокращая число степеней свободы, имеем отношение сумм квадратов): Пх/у = V((x' - Мх)2/(х - Мх)2) Пу/х = V((y' - М^ 7 (у - My)2) Значимость величин оценивается по критерию Стьюдента: Т = ri/m^ , где п^ = (1 - ri2)/Vn . Ход вычислений можно показать на примере из раздела Криволинейная регрес- сия. Сначала рассчитываются два уравнения линейной регрессии Hf = 107.88Lt - 404.15, Ltf = 0.008H + 4.0896 и теоретические значения каждого из признаков (табл. 8.11). Таблица № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 М 2 (х-М) 2 8.11 Н 3.4 4.2 5.2 5.8 7.1 7.0 7.4 8.2 8.5 б.З 25.1 Lt 40 50 150 120 240 410 370 500 610 276.7 336800 Н' 4.4 4.5 5.3 5.0 6.0 7.4 7.0 8.1 9.0 6.3 21.6 Lt' -37.4 48.9 156.8 221.6 361.8 351.0 394.2 480.5 512.8 276.7 291754.1
Затем рассчитываем средние (М), суммы квадратов отклонения от них отдельных вариант (Е(х-М)2) и сами корреляционные отношения: Пх/у = V((x' - Мх)2/(х - Мх)2) = V (291754.1/336800) = 0.931 Пу/х = V((y' - М^)2/(у - М^)2) = V(21.6/25.1) = 0.927 тц = (1 - n2)/Vn = (1 - 0.9312)/3 = 0.044 Т = ri/m^ = 0.927/0.044 = 20.9. Полученная эмпирическая величина (20.9) много больше табличной для а = 0.05 и df = 9-2 = 7 Т(о.о5,7) = 2.37 (табл. 6П) . Таким образом, сомневаться в досто- верности отличия от нуля вычисленных коэффициентов нет оснований. В данном случае значения корреляционных отношений почти совпадают как друг с другом, так и с коэффициентом корреляции (0.931, 0.927 и 0.931 соответст- венно) , что характерно для случая линейной зависимости между переменными. Высказанное предположение можно проверить с помощью критерия линейности. В соответствии с простейшим из них связь считается криволинейной, если разность квадратов корреляционного отношения и коэффициента корреляции превышает 0.1: (ri2 - г2) > 0.1. Этот критерий показывает, что в нашем случае линия хорошо описывает зависи- мость веса печени от размеров тела: 0.9307272 - 0.9306932 = 0.866253 - 0.8661902 = 0.00006 < 0.1. Более точные оценки, учитывающие объем выборки, дает критерий Блекмана, со- гласно которому связь считается криволинейной, если произведение разности квадратов корреляционного отношения и коэффициента корреляции на объем выбор- ки превышает 11.37: n(ri2 - г2) > 11.37. И этот критерий говорит о линейности изучаемой связи: 9*0.00006 = 0.00054 < 11.37. Существуют и другие, более точные критерии линейности. Тем не менее, для оценки степени криволинеиности связи лучше пользоваться более точным методом - дисперсионным анализом и более простым показателем - коэффициентом детерми- нации R2, к тому же их расчеты автоматизированы в среде Excel. Ранговый коэффициент корреляции Спирмена Помимо рассмотренных выше параметрических показателей связи в биометрии применяются и непараметрические. Обычно их используют при сильных отклонениях изучаемого распределения от нормального (или сомнениях на этот счет), а также в тех случаях, когда требуется оценить зависимость между качественными или полуколичественными признаками, точное количественное измерение которых за- труднено (оценки в баллах или других условных единицах). Если варианты выбор- ки могут быть упорядочены по степени выраженности их свойств, для измерения степени сопряженности между ними можно воспользоваться непараметрическим по- казателем связи - ранговым коэффициентом корреляции Спирмена: rs = 1 - 6Zd2/(n(n2 -1)) , где d - разность между рангами сопряженных значений признаков х и у; п - объем выборки. Этой формулой следует пользоваться в тех случаях, когда выборки не содержат повторяющихся вариант, когда все ранги выражены разными целыми числами. Если
же исходные ряды содержат одинаковые значения, расчет корреляции приходится вести по другой формуле, включающей поправку на повторы (при этом одинаковым вариантам присваивается средний ранг): rs = (ft -ft) {Тх+Ту)-^г (и3-и) V -2-Г V Л (и3 -и) -2- Т, J где Тх, Ту - поправки на серии повторов для каждой выборки: Тх = Z(tx3 - tx)/12 t - число членов в каждой группе одинаковых вариант. Поправки Тх, Ту учиты- вают к групп повторяющихся вариант. Рассмотрим технику вычислений на примере изучения связи между оцененными в баллах численностью лисицы (х) и обилием мышевидных грызунов (у) (по годам наблюдений): год X У 1957 2.6 3.0 1958 2.1 2.4 1959 2.3 3.6 I960 2.3 2.9 1961 1.6 3.7 1962 2.2 3.3 1963 3.0 4.0 1964 2.1 2.1 1965 1.5 1.0 1966 2.2 3.5 Чтобы проверить наличие и определить силу этой связи, нужно упорядочить значения сопряженных признаков по степени их выраженности, затем присвоить им ранги, обозначив значения порядковыми числами натурального ряда, и рассчитать коэффициент корреляции. Техника вычислений показана в таблице 8.12. Таблица 8.12 Численность лисицы в баллах, х 1.5 1.6 2.1 2.1 2.2 2.2 2.3 2.3 2.6 3.0 Обилие гры- зунов в бал- лах, у 1.0 3.7 2.4 2.1 3.3 3.6 3.6 2.9 3.0 4.0 Ранги вариант Rx 1 2 3.5 3.5 5.5 5.5 7.5 7.5 9 10 Ry 1 6 3 2 7 8.5 8.5 4 5 10 Разность между ран- гами, d 0 -4.0 +0.5 +1.5 -1.5 -3.0 -1.0 +3.5 +4.0 0 d2 0 16.00 0.25 2.25 2.25 9.00 1.00 12.25 16.00 0 S = 59 В ряду значений признака х есть три пары одинаковых вариант, поэтому по- правка будет равна: Тх = ((23 - 2) + (23 - 2) + (23 - 2))/12 = 1 .5. В ряду признака у всего одна пара одинаковых значений, поправка составит: Ту = (23 - 2)/12 =0.5. Величина (п3-п)/6 = (103-10)/6 = 165. Коэффициент ранговой корреляции равен: rs = (165-(1.5+0.5)-59)/V((165-2*l.5) (165-2*0.5)) =0.638
Если воспользоваться формулой без поправок, результат будет несколько иным: rs = 1 - 6£d2/(n(n2 -1)) = 1 - 6*59/(10*(102-1)) = 0.642 Статистическая ошибка и критерий достоверности отличия коэффициента корре- ляции от нуля вычисляются по формулам: mr = V((l - rs2)/(n-2)) = V((l - 0.6382)/(10-2)) = 0.272, Tr = rs/mr = 0.638/0.272 = 2.34. Величина критерия равна несколько выше критического значения (2.31) для уровня значимости а = 0.05 и числа степеней свободы df = п-2 = 8 (табл. 6П) . Казалось бы, это дает основание отвергнуть нулевую гипотезу rs = 0 и с веро- ятностью Р = 95% констатировать достоверность установленной связи. Однако в связи с тем, что при небольших выборках статистические свойства коэффициента Спирмена еще «хуже», чем коэффициент Пирсона, для оценки значимости корреля- ции лучше воспользоваться специально подготовленной таблицей 17П, аналогичной рассмотренной выше таблице 16П. Чтобы полученный коэффициент можно было счи- тать достоверно отличным от нуля, он должен превышать табличное значение при данном п. В нашем случае (п = 10, а = 0.05) коэффициент г = 0.638 ниже таб- личного г = 0.64, следовательно, значимо от нуля не отличается. Зависимость численности лисицы и грызунов по приведенным данным достоверно не прослежива- ется. Корреляция между качественными признаками Степень сопряженности (сочетаемость) двух возможных состояний двух качест- венных признаков можно измерить с помощью особого коэффициента корреляции - коэффициента контингенции Шарлье. У каждой особи отмечают два альтернативных признака, и вся выборка разбива- ется на четыре части: а - число особей, имеющих оба признака (+ +), Ь - число особей, имеющих первый признак, но не имеющих второго (+ —); с - число особей, не имеющих первого признака, но имеющих второй (- +); d - число особей, не имеющих обоих признаков (- -). На схеме это выглядит как четырехклеточная корреляционная решетка: Признак 1 Присутствует (+) Отсутствует (-) Е Признак 2 Присутствует (+) а Ь а + Ь Отсутствует (-) с d с + d Е а + с Ь + d n = a + b + c + d Степень взаимосвязи определяется по формуле: г = (ad - bc)/V((a + Ь) (с + d) (a + с) (b + d) ) При вычислении коэффициента корреляции между двумя альтернативными призна- ками выясняется вопрос о том, чаще ли оба признака одновременно присутствуют или отсутствуют у варианты, чем это могло бы быть по случайным причинам. Дос- товерность отличия от нуля оценивается по критерию Стьюдента: Tr = r/mr, где mr = (1 - r2)/V(n-l)
При проверке влияния перекрытий на оплодотворяемость самок песцов получены первичные материалы о численности родивших (+) и неродивших (-) самок из чис- ла хотя бы дважды перекрытых (+) и неперекрытых (-). Признак 1 Перекрытые (+) Неперекрытые (-) Е Признак 2 Родившие (+) 370 100 470 Неродившие (-) 90 120 210 Е 460 220 п = 680 Коэффициент контингенции равен: г = (370*120 - 100*90)/V(470*210*460*220) = 0.35. Ошибка коэффициента составит: mr = (1 - 0.352)/V(680-l) = 0.0327, а критерий Стьюдента Тг = 0.35/0.0327 = 10.7. Полученная величина (10.7) настолько велика, что превышает табличное даже для доверительной вероятности выше Р = 0.999 (уровень значимости ос<0.001). Влияние повторных покрытий на оплодотворяемость самок песцов несомненно. При исследовании связи между белой мастью и красными глазами у кроликов по- лучены следующие данные. При подстановке всех значений сумм из таблицы в формулы получим: г = 0.76, m = 0.04, Т = 19. Достоверность связи не вызывает сомнений. Белая шерсть Окрашенная шерсть Е Красные глаза 29 1 30 Некрасные глаза 11 59 70 Е 40 60 100 (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Ликбез ОБЩАЯ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ Емцев В.Т., Мишустин Е.Н. ГЛАВА 16. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ И РАСТЕНИЙ Микроорганизмы зоны корня и их влияние на растение На поверхность корней и надземных частей растений выделяются органические соединения, синтезированные растительным организмом. Это явление называют эк- зосмосом. В зависимости от многих причин интенсивность экзосмоса может быть большей или меньшей. Количество соединений, выделяемых растениями в течение жизни, может составлять до 10 % растительной массы и более. При корневом экзосмосе образуются различные органические кислоты — яблоч- ная, янтарная, винная, лимонная, щавелевая и др. Обнаружены и сахара, пред- ставленные альдозами и кетозами, а также некоторые аминокислоты (аланин, ли- зин и др.). Состав продуктов экзосмоса отдельных растений в той или иной сте- пени различается. В выделениях корней присутствуют физиологически активные соединения — вита- мины , ростовые вещества, иногда алкалоиды и т. д. Многие из них в некоторых количествах выделяются и надземными органами растений. Поэтому на корнях и надземных органах растений обильно размножаются сапротрофные микроорганизмы. Подобное явление обусловливает образование биологических сообществ, осно- ванных на взаимодействии растений с широким спектром почвенных микроорганиз- мов, которые поселяются на поверхности корней или проникают в растительные ткани. Получая от растений доступное органическое вещество (корневые выделе-
ния некоторых растений составляют до 30 % синтезируемой ими биомассы), поч- венные микроорганизмы поставляют своим партнерам легкоусвояемые соединения азота и фосфора, синтезируют стимулирующие развитие растений фитогормоны и витамины, снижают численность и подавляют активность почвенных фитопатогенов. Рассмотрим состав микрофлоры зоны корня. Обычно выделяют «корневые» микро- организмы, поселяющиеся на самой поверхности корня, — микроорганизмы ризопла- ны. Отдельно рассматривают группу микробов, обитающих в слое почвы, прилегаю- щем к корню, — микроорганизмы ризосферы. Количество микроорганизмов на по- верхности корня и в ризосфере в сотни раз больше, чем в остальной массе поч- вы. В зоне молодого корня в основном размножаются неспорообразующие бактерии (Pseudomonas, Mycobacterium и т. д.). Здесь же встречаются микроскопические грибы, дрожжи, водоросли и другие микроорганизмы. Способность специфичных групп микроорганизмов развиваться в ризосфере опре- деленных видов растений и оказывать положительное или негативное воздействие определила необходимость чередования культур, т. е. севооборота. Целесообразность и даже необходимость введения чередования культур (сево- оборота) возникла, когда было установлено неблагоприятное воздействие на пло- дородие почвы длительного возделывания на поле одной и той же культуры. Отме- ченное явление, получившее название «почвоутомление», известно давно. Еще в 1796 г. о нем писал Я. М. Максимович-Амбодик в работе «Первоначальные ботани- ки основания». Иллюстрацией этого служит опыт, заложенный Д.Н. Прянишниковым на дерново-подзолистых почвах. Средние урожаи сельскохозяйственных культур, полученные спустя 50 лет после начала опыта, приведены в табл. 18. Аналогич- ные данные получены в многолетнем опыте, проведенном на черноземе Мироновско- го института селекции и семеноводства пшеницы, где опыт также продолжался около 50 лет. Табл. 18. Влияние удобрения и шестипольного севооборота с клевером на урожайность ржи и овса, т/га Удобрение — NPK Навоз Рожь бессменная 0,67 1,06 1,37 в севообороте 1,34 2,05 — Овес бессменный 0,71 1,01 1,11 в севообороте 1,32 1,78 — Некоторые растения, например кукуруза и картофель, менее чувствительны к монокультуре. Иногда предшественник улучшает рост последующей культуры, что в значительной степени относится и к бобовым. Как же предшественник может влиять на последующую культуру, и какова роль в таком случае микробиологического фактора? Здесь мы встречаемся с комплексом явлений. Некоторые растения односторонне обедняют почву на отдельные элементы питания. Под пропашными культурами почва не только истощается, но и сущест- венно ухудшается ее структура. Не рекомендуется возделывать друг за другом сельскохозяйственные растения, имеющие общих вредителей и болезни. О том, что утомление почвы может быть вызвано микроорганизмами, свидетель- ствует опыт Я.А. Красильникова. В колбы с этеризованной минеральной питатель- ной средой вносят семена клевера. В часть колб помещают небольшое количество «утомленной» почвы. Это вызывает быструю гибель проростков под влиянием мик- роорганизмов . Та же почва, но стерилизованная, неблагоприятного эффекта не дает. Токсичные для растений вещества могут накапливать в почве многие микроорга- низмы, развивающиеся в ризосфере растений и на растительных остатках. Так, в результате жизнедеятельности бактерии рода Pseudomonas образуются феназинкар-
боновая кислота, диацетилфлороглюцин и другие соединения, вредные для расте- ний. Фитотоксины продуцируют многие почвенные грибы: Aspergillus fumigatus — гельволевую кислоту, грибы рода Penicillium — патулин, Trichoderma — виридин и т. д. Поскольку каждому растению в почве сопутствует определенный ценоз микроорганизмов, это сказывается на накоплении определенных фитотоксичных со- единений . Существуют и другие причины, обусловливающие влияние одного растения на другое, в частности химического характера. Это так называемое аллелопатиче- ское действие растений. Термин «аллелопатия» предложен немецким ученым Г. Мо- лишем для определения химического воздействия одного растения на другое. Мно- гие покрытосеменные растения способны вырабатывать те или иные токсичные ве- щества, в том числе алкалоиды. Указанные соединения не только аккумулируются в растительных тканях, но и частично выделяются в почву. Отмеченное свойство присуще большинству культурных растений. Так, корневая система овса выделяет скополетин (вещество, близкое к кумарину), лен — ряд ароматических соединений (феруловую, гидроксибензойную кислоты и т. д.), лю- церна — алкалоиды, сахарная свекла — также ароматические соединения (гидро- ксибензойную, кумаровую, феруловую, ванилиновую кислоты) и т. д. Н.Г. Холод- ный, а затем другие исследователи установили, что аллелопатическое действие оказывают многие летучие соединения растений, среди них альдегиды, терпены, этилен, эфирные масла и т. д. В пожнивных остатках культурных растений обнаружены некоторые вещества, токсически действующие на растения. Так, в соломе злаковых растений присутст- вуют кумариновая, гидроксибензойная, феруловая, сиреневая кислоты и др. Силь- ное аллелопатическое действие оказывают хиноны. Вещества растительных организмов, оказывающие химическое воздействие на другие растения, Г. Грюммер предложил называть «колины». В высоких концентра- циях такие вещества угнетают рост растений, в малых стимулируют. Очевидно, научно обоснованное чередование культур должно строиться на учете аллелопатического фактора. Известно, что после сахарной свеклы плохо растет кукуруза, после овса резко падает всхожесть семян пшеницы, при вторичном по- севе ячменя резко снижается его урожайность. Острое «утомление» почвы наблю- дается при монокультуре сахарной свеклы, льна, гороха, клевера, люцерны, мно- гих плодовых растений. Однако кукуруза, картофель, рожь, табак, виноград и некоторые овощи не испытывают угнетения при монокультуре. Как правило, благоприятно действуют на последующие культуры бобовые расте- ния (особенно многолетние) в связи с тем, что в симбиозе с клубеньковыми бак- териями обогащают почву азотом. По данным Д.Н. Прянишникова, после того как в Европе были введены плодосменные севообороты с клевером, средняя урожайность зерновых культур поднялась с 0,7 до 1,6 т с 1 га. На черноземе Воронежской области в четырехпольном севообороте без бобовых растений и удобрения озимая пшеница давала около 2 т/га. При использовании в севообороте однолетнего клевера урожайность повышалась до 2,5, а двулетнего клевера — до 2,8 т/га. Такие урожаи устойчиво держались на протяжении 17 лет. Общеизвестна высокая эффективность таких предшественников хлопчатника, как люцерна и рапс. В значительной мере их действие связано с тем, что корневая система указанных растений выделяет в почву соединения (алкалоиды и другие вещества), угнетающие возбудителей вилта хлопчатника. Помимо того, люцерна обогащает почву азотом. Большая эффективность бобовых культур как предшест- венников сельскохозяйственных растений показана и зарубежными экспериментами. Состав микрофлоры ризосферы меняется с возрастом растений (табл. 19). На- пример, бациллы, актиномицеты и целлюлозоразлагающие микроорганизмы, практи- чески отсутствующие в ризосфере молодых растений, появляются на более поздних стадиях их развития. Очевидно, отмеченная группа микроорганизмов живет не за
счет экзосмоса растений, а принимает активное участие в разложении отмирающих корней. Табл. 19 Групповой состав микрофлоры пшеницы, тыс. на 1 г почвы Фаза раз- вития рас- тения Кущение Колошение Цветение Созревание Бактерии 300 000 420 000 560 000 280 000 Из них неспорооб- разующие 295 000 417 000 546 000 205 000 бациллы 5000 3000 14 000 75 000 Актино- мицеты 20 80 100 300 Грибы 40 55 70 45 Целлюлозораз- лагающие мик- роорганизмы 100 100 1000 10 000 Микрофлора поверхности корня несколько отличается по составу от микробного ценоза ризосферы. Так, в ризоплане богаче представлен род Pseudomonas, слабо размножаются Azotobacter, целлюлозоразлагающие и некоторые другие микроорга- низмы , которых много в ризосфере. Сделаны попытки доказать, что зоне корня каждого вида растений свойственны строго специфичные группы микроорганизмов, практически не размножающиеся в ризосфере других растительных организмов. Действительно, можно отметить опре- деленную перегруппировку отдельных микроорганизмов в зоне корня различных растений. Это определяется составом корневых выделений и органических остат- ков, которые у растений имеют некоторые особенности. Например, известно, что клубеньковые бактерии обильнее размножаются в ризосфере бобовых растений. В прикорневой зоне некоторых растений Azotobacter развивается лучше. В зоне корня растений размножаются некоторые специфичные виды грибов и т. д. Особый интерес представляет воздействие генетических модификаций растений на численность, состав и активность микроорганизмов ризосферы. Так, англий- ским ученым Дж. Линчем (1982) было установлено, что введение пары 513 хромо- сом в клетки пшеницы существенно изменило активность и численность ее ризо- сферной микрофлоры — появились грибы, вызывающие корневую гниль, увеличилась численность целлюлозоразрушающих, пектинолитических, амилолитических и аммо- нифицирующих бактерий, изменилось общее количество микроорганизмов. В резуль- тате ризосфера растения-реципиента стала похожа на тип ризосферы, устанавли- вающейся в тетраплоидных, а не в диплоидных пшеницах. Микрофлора зоны корня представляет собой определенный биологический барьер, влияющий на взаимодействие высших растений и паразитов. В последнее время установлено, что среди различных представителей ризосфер- ных микроорганизмов имеются отдельные виды, обладающие способностью не только находиться и размножаться на корнях растений, но и проникать в корни, а затем мигрировать в стебли и листья. Такие микроорганизмы отнесены к эндофитным ри- зобактериям, т. е. организмам, способным жить и размножаться в тканях высших растений (корнях, стеблях, листьях). На кафедре микробиологии МСХА (В.Т. Ем- цев, О.В. Селицкая и др.) была получена эндофитная ризобактерия Klebsiella planticola, обладающая способностью к инвазивности и персистентности, т. е. способная проникать во внутренние органы растений, активно размножаться и длительное время там находиться, мигрируя от корней к листьям и от листьев к корням. Подобные особенности Klebsiella planticola позволили использовать этот микроорганизм в качестве микробного биопрепарата биоплант-К для ускоре- ния роста сельскохозяйственных растений и борьбы с корневыми фитопатогенами, поскольку данная бактерия, размножаясь в тканях растений, синтезирует росто- вые вещества и антибиотики, оказывающие положительное влияние на продуктив- ность растений.
Симбиоз микроорганизмов с растениями Некоторые растения вступают в тесные симбиотические отношения с микроорга- низмами почвы. Внедряясь в корневую систему или наземные ткани растений, они питаются в них органическими соединениями, синтезированными растением- хозяином. В свою очередь, растения получают от микроорганизмов-симбионтов ряд необходимых им веществ различного характера. Выше был рассмотрен симбиоз бобовых растений с азотфиксирующими бактериями рода Rhizobium и растений других семейств с актиномицетами рода Frankia. Ус- тановлено также, что корневая система подавляющего большинства наземных рас- тений образует с грибами так называемую микоризу, которая, несомненно, имеет симбиотический характер. Крупной вехой в развитии учения об отношениях почвенных грибов и высших растений стала работа русского ученого Ф.М. Каменского, изучавшего в конце XIX в. анатомическое строение корней подъельника (Monotropa hypopitys). Он установил, что корни этого растения, особенно их окончания, покрыты толстым слоем грибного мицелия. Ученый сделал заключение о возможности симбиотических взаимоотношений между грибом и корневой системой подъельника. В конце XIX в. русский ученый В. К. Варлих нашел, что корни орхидей также пронизаны мицелием гриба. Причем растения орхидей вообще без гриба-симбионта не растут. Последующие работы, особенно немецкого исследователя Б. Франка, позволили установить наличие грибного мицелия на активной части корней многих листвен- ных и хвойных древесных пород. Сложный комплекс, образуемый корнями растений и грибом, Франк назвал микоризой, что в буквальном переводе означает «грибной корень». Наличие и отсутствие микориз, а также особенности их строения зависят пре- имущественно от систематического положения растения-хозяина. У высших споро- вых растений не имеют микориз спорофиты плаунов и хвощей. Голосеменные все микотрофны. Среди покрытосеменных не имеют микориз осоковые, ситниковые, ка- пустные (крестоцветные), маковые, гвоздичные, большинство гречишных и маре- вые . Бобовые растения, находящиеся в симбиозе с бактериями, имеют и микоризу. В целом микоризы широко распространены среди самых разнообразных групп расте- ний, как семенных, так и архегониальных. Водные растения не имеют микоризы. Внешний вид и внутренняя структура микориз могут сильно варьировать. Разли- чают эктотрофную, эндотрофную и переходную (эктоэндотрофную) микоризы. Между указанными типами микориз могут быть всевозможные варианты. Подробно типы ми- кориз описал И.А. Селиванов. Эндотрофная микориза Наиболее распространен эндотрофный тип микоризы. Он свойствен травянистой растительности, многим деревьям и кустарникам. При формировании эндотрофной микоризы мицелий гриба распространяется не только между клетками коровой па- ренхимы, но и внедряется в них (рис. 67, Б). Клетки коровой паренхимы остают- ся жизнеспособными и переваривают внедрившийся в них мицелий. Особенно заметен описанный процесс в клетках, расположенных глубоко в па- ренхиме, он напоминает явление фагоцитоза. Под влиянием содержимого клетки внутриклеточный мицелий иногда образует клубки (пелотоны), а нередко — древо- видные разветвления {арбускулы) или вздутые окончания (спорангиолы и везику- лы) . Не исключено, что спорангиолы в некоторых случаях представляют собой ли- зирующиеся арбускулы.
Рис. 67. Эктотрофная (А) и эндотрофная (Б) микоризы: 1 — гифы, замещающие корневые волоски; 2 — сеть Гартига; 3 — проникающая в корень гифа; 4 — везикул. У корней с эндотрофной микоризой часть мицелиальных окончаний выходит в почву. Такие гифы называют эмиссионными. Они не так густы и не образуют гриб- ного чехла, как при эктотрофнои микоризе. Поэтому корневые волоски у растений с эндотрофной микоризой обычно сохраняются. Эктотрофная микориза Довольно распространена эктотрофная микориза. Она свойственна главным обра- зом хвойным и «сережко-цветным покрытосеменным», реже встречается в других систематических группах растений. Корень с микоризой указанного типа окутыва- ется достаточно плотным грибным чехлом, от которого во все стороны распро- страняется густая сеть гиф (см. рис. 67, А). Эктотрофная микориза может раз- личаться по цвету мицелиального чехла, она бывает беловатой, серой, розовой, бурой и других тонов. Различают микоризу с войлочной поверхностью, волоси- стую, или щетинистую, и гладкую (рис. 68). При эктотрофнои микоризе грибные гифы проникают в корень на небольшую глу- бину, ограничиваясь преимущественно межклетниками эктодермы. Здесь гифы, пе- реплетаясь, образуют густую сеть, названную гартиговской (по имени обнаружив- шего ее ученого Р. Гортига). Причем плотный грибной чехол часто окутывает корни так, что корневые волоски исчезают, а вода и питательные вещества из почвы поглощаются мицелием гриба.
Рис. 68. Микориза на корнях древесных растений: гладкая на кор- нях сосны (слева); щетинистая на корнях дуба. Наружный слой клеток коры корня подвергается более или менее полному разру- шению. Под грибным чехлом находится слой клеток с большим количеством дубиль- ных веществ. Главные окончания корней (ростовые) иммунны к грибу и не образу- ют микоризы. Рост их в длину продолжается все лето, что дает возможность ох- ватывать корнями больший объем почвы. Эктотрофная микориза — однолетнее образование, каждый год она возобновляет- ся. Формирование микоризы, показанное на рис. 69, следует рассматривать как схему; структура микоризы может довольно сильно различаться даже у одного и того же растения. Рис. 69. Формирование эктотрофной микоризы у рябины: наблюдается постепенное образование грибом сети Гартига и микоризного чехла, что приводит к редукции корневых волосков. Другие виды микориз Микориза переходного типа совмещает черты, свойственные эктотрофной и эндо- трофной микоризам. Иногда наблюдается перитрофная микориза. В таком случае грибы не вступают с растениями в тесную связь. Они поселяются в ризосфере, окутывая корень. От истинных микориз следует отличать псевдомикоризы, образуемые паразитными грибами. Псевдомикоризы лишь внешне напоминают истинные, но поражают все тка- ни корня и имеют иную физиологическую основу. Кроме вреда, они ничего расте- нию не приносят. Грибы же микоризообразователи значительно усиливают и улуч- шают развитие корневой и надземной частей растения.
По отношению к грибам-микоризообразователям высшие растения могут быть раз- делены на следующие три группы: ■ облигатно-микотрофные растения, не развивающиеся без гриба (подъельник, орхидея); ■ растения, рост и развитие которых улучшаются при наличии микоризы; к дан- ной группе относят многочисленные древесные и кустарниковые породы (дуб, граб, хвойные и т. д.) , в нее входят и травянистые растения, в том числе сельскохозяйственные культуры; ■ растения, развивающиеся без микоризы, — водные и небольшая группа назем- ных. Грибы-микоризообразователи древесной и особенно травянистой растительности изучены еще недостаточно. Установлено, однако, что эндомикоризные грибы отно- сятся к семейству Endagonaceae (роды Glomus и Sclerocystis). Микоризу у одного и того же растения могут образовать разные виды грибов, способные к симбиозу с ним. С другой стороны, один и тот же гриб способен создавать микоризу с различными растениями. Впрочем, у ряда грибов проявляет- ся известная специфичность. Этим объясняется очень характерный состав шляпоч- ных грибов в различных лесах. Условия, способствующие хорошему росту растений, как правило, улучшают и формирование на них микоризы. Благоприятное влияние на образование микоризы оказывают органические и большинство минеральных удобрений. Однако внесение азотных удобрений подавляет микоризообразование. Вероятно, это объясняется тем, что при значительных количествах азота углеводы в растении перераба- тываются в белки, вследствие чего ухудшается питание гриба-симбионта. Исследование распространения микориз в различных ландшафтно-географических зонах показывает, что в тундровых и пустынных фитоценозах симбиотические свя- зи высших растений с грибами заметно ослабевают. В лесной и степной зонах ми- котрофные виды растений преобладают над немикотрофными. Грибной мицелий, окружающий корень, увеличивает рабочую поверхность послед- него . В результате растения получают возможность активнее поглощать из почвы питательные вещества. Так, фосфор, в основном в форме полифосфатов, со значи- тельной скоростью транспортируется гифами грибов в ткани растений. Гифы мико- ризных грибов способны поглощать этот элемент из почвы за пределами обе- дненной ими прикорневой зоны. Также они способны использовать значительно бо- лее низкие концентрации фосфора из почвенного раствора, чем корни растений. Очевидно, микоризные грибы ассимилируют труднодоступные растениям фосфаты алюминия и железа. Растения с микоризой легче поглощают влагу при ее дефиците в почве и поэто- му легче переносят засуху. Грибы-микоризообразователи минерализуют многие ор- ганические соединения, в результате чего улучшается питание растения. Кроме того, грибы микоризы продуцируют биологически активные вещества и благодаря этому содействуют росту растений. Некоторые грибы-симбионты разру- шают гумус. Образование микориз возможно, если в почве имеются соответствующие грибы. Обычно в микробном ценозе почвы они присутствуют. Однако в некоторых случаях, например при степном лесоразведении и рекультивации земель, когда в почве нет грибов-микоризообразователей древесных растений, целесообразно их внесение в почву. Эпифитные микроорганизмы Часть микроорганизмов, развивающихся в зоне корней растений, во время веге-
тации последних переходит на надземные органы и продолжает здесь размножать- ся. Некоторое число микроорганизмов заносится на поверхность растений с пылью и насекомыми. Микроорганизмы, развивающиеся на поверхности растений, получили название эпифитов, или микробов филлосферы. Эти микроорганизмы не паразитируют на рас- тении, а растут за счет нормальных выделений его тканей и имеющихся на по- верхности органов небольших количеств загрязнений органического происхождения (пыль и т. д.). Довольствоваться скудными запасами питательных материалов на поверхности растений могут далеко не все микроорганизмы. Поэтому состав эпифитной микро- флоры растений весьма специфичен. До 80 % общего количества эпифитов состав- ляют клетки Erwinia herbicola. Эта грамотрицательная неспорообразующая бакте- рия на мясо-пептонном агаре формирует золотисто-желтые колонии. В некотором количестве обнаруживаются на поверхности растений и другие бактерии, в част- ности фиксирующие молекулярный азот. Бацилл и актиномицетов среди эпифитных микроорганизмов мало, чаще встречаются споры разных видов грибов (Penicillium, Fusarium, Mucor и т. д.). Существование эпифитных микроорганизмов на здоровом растении в значительной мере связано с климатом. Во влажную погоду их численность возрастает, в сухую, наоборот, уменьшается. У тех растений, которые интенсивнее выделяют продукты обмена на поверхность тканей, эпифитная микрофлора богаче и разнооб- разнее . Микроорганизмы обитают не только на стеблях, листьях и других надземных ор- ганах растений, но и на семенах. Исключение составляют семена, плотно закры- тые плодовыми или семенными оболочками, например плоды бобовых культур. В та- ких случаях до момента раскрытия оболочек семена практически лишены микрофло- ры. Во время уборки и обмолота такое зерно сильно загрязняется микроорганиз- мами. Большое значение при этом имеют пыль и почва. Степень обсеменения различного зерна микроорганизмами неодинакова. Сказыва- ются индивидуальные особенности растения, условия созревания зерна и его мор- фологические признаки. Так, бороздка, шероховатая поверхность эпидермиса или цветковые пленки способствуют скоплению на поверхности зерна большого количе- ства пыли и микрофлоры. Поэтому на зерне злаковых больше микроорганизмов, чем на семенах некоторых масличных или бобовых с гладкой поверхностью. Воздействие эпифитных микроорганизмов на растительный организм очень разно- образно и зависит от окружающих условий. В первые этапы прорастания зерна эпифитные микроорганизмы начинают размножаться и переходят на корни и пророс- ток. При пониженной температуре интенсивнее развиваются холодоустойчивые мик- роскопические грибы, среди которых есть и факультативные, и облигатные пара- зиты. В результате резко понижается полевая всхожесть зерна. Предварительное протравливание семян значительно снижает вред, причиняемый эпифитными гриба- ми. Интересно, что протравливание семян кукурузы наиболее эффективно в условиях холодного климата. Это вполне понятно, так как при низкой температуре почвы грибы более агрессивны, а иммунитет растений снижен. В северной зоне России кукурузу можно без ущерба высевать, не ожидая про- грева почвы, если применять так называемую гидрофобизацию семян. Суть метода заключается в покрытии семян водонерастворимой, но проницаемой для воды и воздуха пленкой, содержащей пестициды, предохраняющие семена и всходы от грибных и бактериальных болезней и вредителей. Эпифитные микроорганизмы, размножаясь на поверхности растений, создают био- логический барьер, препятствующий проникновению паразитов в растительные тка- ни. Усиливая размножение эпифитной микрофлоры опрыскиванием растений пита- тельными для микроорганизмов растворами, удается увеличить антагонистическое
воздействие эпифитов на фитопатогенные микроорганизмы. В принципе с неко- торыми болезнями растений можно бороться, воздействуя на их эпифиты. Большую роль эпифитные микроорганизмы играют при хранении зерна и семян. От чего зависит развитие на зерне и семенах микроорганизмов, а следовательно, порча этой продукции? Прежде всего, от влажности зерна и температуры окружаю- щей среды. Так, во время созревания зерна влажность его сильно снижается и достигает уровня, когда размножение микроорганизмов становится невозможным. В спелом зерне вся влага находится в связанном состоянии и недоступна микро- организмам . Различные группы микроорганизмов начинают развиваться на зерне при разных уровнях влажности. Так, при температуре около 15—20 С некоторые грибы могут размножаться на зерне пшеницы и кукурузы с влажностью 14,5—15 %, а бактерии — при увлажнении зерна пшеницы до 17,5—18 %. Зерну каждой группы культур присуща своя критическая влажность, при которой на нем возможно размножение микроорганизмов. На семенах бобовых при указанной выше температуре грибы развиваются при влажности 16 %, подсолнечника — при 7— 9 %. Это зависит от количества связанной воды в тканях различных семян, что определяется их структурой и химическим составом. Микроорганизмы начинают развиваться на зерне, лишь когда в нем появляется свободная вода, т. е. сте- пень увлажнения превышает уровень связанной воды. Степень увлажнения хранящегося зерна зависит от влажности окружающего воз- духа. Установлены значения равновесной влажности семян и зерна растений при различной влажности воздуха. Руководствуясь приведенными показателями, можно создавать благоприятные условия для хранения зерна и семян. Развитие микроорганизмов на зерне и семенах определяется также температу- рой. Это отмечается только для несколько увлажненного материала, так как на сухом зерне микроорганизмы не развиваются. При повышенной влажности зерна микроорганизмы размножаются тем быстрее, чем выше температура. В зависимости от влажности зерна пшеницы и температуры среды на нем разви- ваются различные группы микроорганизмов. При температуре 10 С даже довольно влажное зерно (18—19 % влаги) может хорошо храниться, а при 15—20 С оно начи- нает быстро плесневеть и портиться. Для успешного хранения зерна при более высокой температуре его влажность необходимо снизить. Активное развитие микроорганизмов в зерновой массе различных культур при одной и той же степени увлажнения начинается в разные сроки. Пшеница, рожь, ячмень, горох, бобы и гречиха довольно устойчивы. В просе, кукурузе и подсол- нечнике микроорганизмы развиваются быстрее и интенсивнее. При подмокании любого зерна свойственная ему эпифитная микрофлора быстро исчезает. Начинают развиваться разные мицелиальные грибы (плесени), преимуще- ственно представители родов Penicillium и Aspergillus. Последний род преобла- дает при повышенной температуре (выше 25 С) . Из бактерий на зерне сначала обильно размножаются микрококки, полностью вытесняющие Erwinia herbicola, позднее появляются разнообразные неспорообразующие палочки, а при повышенной температуре — бациллы (Bacillus mesentericus, В. subtilis и др.). Следова- тельно, по составу микрофлоры зерна можно судить об условиях его хранения. При более или менее длительном развитии микроорганизмов в результате их жизнедеятельности масса зерна может разогреться. Зерновые массы имеют низкую теплопроводность, поэтому хорошо аккумулируют тепло. Наряду с микроорганизма- ми тепло выделяется вследствие дыхания зерна, развития насекомых и т. п. Глубоко зашедший процесс разогревания зерна приводит к повышению его темпе- ратуры до 60 С. Зерно при этом нередко приобретает темную окраску — «обугли- вается», так как в нем образуются темно-окрашенные соединения меланоидной природы. Сохранность урожая овощей и плодов, имеющих большую влажность, определяется
их иммунитетом и созданием внешней среды, предупреждающей развитие микроорга- низмов на их поверхности. Развитие на растениях токсигенных грибов К биологически активным веществам, вырабатываемым некоторыми группами мик- роорганизмов, следует отнести токсины — вещества, вызывающие заболевания выс- ших организмов. Указанные соединения вырабатываются как патогенными микроор- ганизмами, так и некоторыми сапротрофами. Существуют токсины, локализованные в клетках микроорганизмов (эндотоксины), другие выделяются микробами во внеш- нюю среду (экзотоксины). При развитии на злаках или кормах некоторых грибов накапливаются ядовитые продукты, иногда вызывающие тяжелые отравления — микотоксикозы. В ряде случа- ев виновниками пищевых и кормовых отравлений могут быть бактерии. Примером микотоксикоза служит эрготизм — болезнь человека и животных, воз- никающая при потреблении зерна, зараженного спорыньей (сумчатый гриб Claviceps purpurea) . Гриб заражает растения в поле. При этом в колосках зла- ков образуются склероции гриба, обычно называемые рожками. Ядовитыми свойст- вами обладают собственно рожки. Перед размолом зерна их следует удалять из зерновой массы. Токсичные свойства рожков объясняются присутствием в них ряда алкалоидов — эргокристина и его изомеров, эргобазина и других близких по структуре соеди- нений. Основа строения перечисленных алкалоидов — лизергиновая кислота, кото- рая относится к производным индола. Она связана с одной или несколькими ами- нокислотами . Из рожков спорыньи получают ценные фармацевтические препараты, но примесь ее к зерну вредна. Заболевание эрготизмом протекает различно. В основном по- ражается пищеварительный тракт, что сочетается с расстройством нервной систе- мы. Другой гриб из того же рода — Claviceps paspali — поселяется на травах рода Paspalum (двурядная гречиха и др.), образуя на колосках шаровидные склероции, содержащие токсичные вещества. Отравление, вызываемое грибом у скота, получи- ло название клавицепстоксикоза. Наиболее характерный симптом этого заболева- ния — расстройство координации движений. Для профилактики клавицепстоксикоза нельзя допускать использование корма, если в нем обнаружены склероции. Специ- фичные средства лечения токсикоза не разработаны. Тяжелые заболевания людей могут вызвать грибы рода Fusarium, развивающиеся на вегетирующих или скошенных злаках. Во влажном климате на злаках может па- разитировать Fusarium graminearum. Токсин, накапливаемый этим грибом в зерне, вреден для людей и животных. Хлеб, выпеченный из муки фузариозного зерна, вы- зывает симптомы, близкие к опьянению. Это заболевание получило название «пья- ный» хлеб. Токсин гриба содержит глюкозиды и алкалоиды. Отравления людей наблюдаются при употреблении в пищу несвоевременно убран- ных , перезимовавших под снегом зерновых культур. На них развивается гриб Fusarium sporotrichieila, выделяющий сильный токсин, к которому чувствительны не только люди, но и многие животные. Отравление больным зерном людей сначала называли септической ангиной, так как оно начиналось с признаков, близких по симптомам к ангине. Позднее данный микотоксикоз стали называть алиментарно- токсической алейкией. Болезнь сопровождается склонностью к кровоточивости, резким уменьшением числа лейкоцитов за счет гранулоцитов и другими симптомами алейкии. Из токсина Fusarium sporotrichieila выделен сапонин, который, очевидно, связан с холестерином. В токсине имеются и соединения, относящиеся к стеролам
циклопентафенантреновохю ряда. Поскольку детально токсин пока не изучен, меры специальной профилактики и лечения фузариотоксикозов не разработаны. Корм, пораженный токсичным грибом Stachybotris altemans, служит причиной тяжелого заболевания животных. К токсину чувствителен и человек. Данное забо- левание называется стахиботритоксикозом. При болезни возникают некрозы слизи- стой оболочки ротовой полости и последующих отделов пищеварительного тракта животных. Из пищеварительного тракта токсины проникают в центральную нервную систему, вызывая тяжелые поражения мозга. У людей, работающих с таким кормом, также может наблюдаться поражение слизистых оболочек, вызванное этой болез- нью. Специфичные средства профилактики и лечения стахиботритоксикоза не раз- работаны . При потреблении грубых кормов, на которых развился гриб Dendrodochium toxicum, наблюдается молниеносная гибель лошадей при симптомах расстройства сердечно-сосудистой системы и подавления кровообразования. При слабом отрав- лении развивается затяжная болезнь с поражением слизистых оболочек рта и ки- шечника. Попадание спор гриба на слизистые оболочки человека вызывает их вос- паление . Описанная болезнь носит название дендродохиотоксикоза. Химическая природа токсина не установлена. Отравления животных кормами могут также вызвать грибы родов Aspergillus (аспергиллотоксикоз), Penicillium (пенициллотоксикоз) и Mucor (мукоромикоз). Токсины образуют и другие виды грибов, развивающиеся на кормах, поэтому скармливание заплесневевших кормов недопустимо. Работа с ними также опасна, так как споры грибов, содержащие токсичные вещества, попадают в полость рта, дыхательные пути и служат причиной остро протекающих заболеваний человека (зерновая лихорадка и т. д.). ГЛАВА 17. МИКРОБНЫЕ ЗЕМЛЕУДОБРИТЕЛЬНЫЕ БИОПРЕПАРАТЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ Биологической альтернативой минеральным азотным удобрениям в сельском хо- зяйстве является биологическая фиксация молекулярного азота атмосферы. Как известно, азотные минеральные удобрения стали очень дорогими из-за сокращения добычи ископаемого топлива, а кроме того, в последнее время повышается обще- ственно-политическая озабоченность возможностью химических загрязнений, в ча- стности минеральным азотом, окружающей среды. Следовательно, внимание в на- стоящее время концентрируется на азотфиксации как альтернативе удобрениям. Широкие исследования по изучению механизмов азотфиксации и взаимодействия микроорганизмов и растений показали необходимость разработки и использования методов генной инженерии для создания новых азотфиксирующих систем, которые являлись бы основой высокоэффективных биопрепаратов нового поколения. Это биопрепараты комплексного действия — они улучшают питание растений (как за счет фиксации атмосферного азота, так и за счет более эффективного использо- вания питательных элементов удобрений и почвы), стимулируют рост растений, подавляют развитие фитопатогенной микрофлоры. Эти достоинства ярко проявляют- ся при сравнении с химическими препаратами — пестицидами. В целом ряде случа- ев обработка препаратами полностью заменяет химическое протравливание семян. Применение биопрепаратов повышает продуктивность растений, улучшает их каче- ство за счет повышения содержания белка, крахмала, витаминов и других соеди- нений , позволяет получить более раннюю продукцию, улучшает ее сохранность. Биопрепараты обладают широким спектром действия, но наибольшую эффективность они проявили на овощных и кормовых культурах. Кроме того, их использование позволяет снизить норму минеральных азотных удобрений, что положительно ска-
зывается на уровне нитратов и нитритов в продукции. Биопрепарат ризоторфин из клубеньковых бактерий рода Rhizobium и Bradyrhizobium Вскоре после того как М. Бейеринк (1888) изолировал клубеньковые бактерии бобовых растений, возникла идея использовать эти бактерии для улучшения обра- зования клубеньков и усиления фиксации атмосферного азота. Впервые препарат клубеньковых бактерий под названием «нитрагин» был приго- товлен в 1896 г. в Германии Ф. Ноббе и Л. Гилътнером. Позднее под различными наименованиями культуры клубеньковых бактерий появились в других странах. В 1906 г. в Великобритании началось производство «нитрагина», в 1907 г. в США Ф. Гаррисон и Б. Барлоу предложили соответствующий препарат «нитрокультура». В том же году в России Л. Т. Будинов применил препарат Rhizobium, именовав- шийся также «нитрагином». Препараты клубеньковых бактерий сейчас широко используют во многих странах под различными названиями. Так, во Франции их называют N-germ, в Чехии и Сло- вакии — нитразон , в России — нитрагин, ризоторфин и т. д. Использование препаратов клубеньковых бактерий для заражения семян бобовых растений совершенно необходимо, корда в данной местности вводят новые культу- ры бобовых, и в составе флоры нет перекрестно заражающихся с ними растений. Такая потребность возникла в нашей стране при возделывании соевых бобов в но- вых зонах. При этом клубеньков на корнях бобовых растений практически не бы- ло. Инокуляция обеспечивала образование клубеньков, а следовательно, осущест- вление азотфиксации. В результате увеличивались урожай и содержание белка в растительной массе и зерне. В целесообразности применения инокуляции для новых культур бобовых расте- ний, а также на вновь осваиваемых сельскохозяйственных угодьях нет сомнения. Значительно труднее решить вопрос о старопахотных, хорошо окультуренных поч- вах, на которых уже давно возделывают определенные виды бобовых растений. Можно предположить, что в таких почвах уже сложились достаточно стабильные микробные ценозы, в составе которых имеются и клубеньковые бактерии культур- ных бобовых растений. Нужна ли здесь инокуляция и будет ли она себя оправды- вать? Для ответа на этот вопрос были поставлены многочисленные опыты. В европей- ской части России массовые опыты с инокуляцией разных бобовых культур были проведены Е. Н. Мишустиным к В. В. Бернардом. В большинстве случаев инокуля- ция дала заметное увеличение урожая. Наилучший эффект отмечался на кислых почвах. Объяснить такое действие заражения бобовых растений культурой Rhizobium или Bradyrhizobium на давно освоенных почвах, имеющих в составе микрофлоры клу- беньковые бактерии, можно следующим образом. Во-первых, в природных условиях может происходить перекрестное заражение, т. е. высеваемые бобовые растения заражаются клубеньковыми бактериями близких групп растений. В таких случаях клубеньки хотя и образуются, но функционируют неполноценно. В то же время при искусственной инокуляции в корень бобового растения проникает активная раса Rhizobium или Bradyrhizobium, нанесенная на высеваемые семена. Во-вторых, клубеньковые бактерии, имеющиеся в почве, не занятой бобовыми растениями, существуют как обычные сапротрофы. Нередко вследствие ряда причин почва оказывается неблагоприятной средой для клубеньковых бактерий. Их коли- чество существенно уменьшается, а активность снижается. Кислые почвы, напри- мер, отрицательно влияют на азотфиксирующую способность клубеньковых бакте- рий, и при сапротрофном существовании происходит существенное снижение их
ценных свойств. В таких случаях естественное заражение не дает эффективного симбиоза. Массовые опыты с нитрагинизацией показали целесообразность и эффективность рассматриваемого агроприема (табл. 20). Довольно широко искусственная иноку- ляция бобовых культур клубеньковыми бактериями проводится в Чехии, Словакии, Болгарии, Польше, США, Канаде, во Франции, в Швеции и др. Таблица 20. Эффективность нитрагинизации основных бобовых культур Культура Горох: зерно Горох: зеленая масса Соя Люпин: зерно Люпин: зеленая масса Люцерна (зеленая масса) Клевер (сено) Фасоль Чина Вика (зеленая масса) Эспарцет Количество опы- тов с достовер- ной прибавкой, % 40 64 84 42 81 92 75 45 75 75 60 Урожай в контроле, т/га 2,14 14,75 1,79 1,90 26,90 36,00 6,05 2,53 2,58 18,00 11,80 Достоверная прибавка уро- жая , т/га 0,11 1,55 0,4 0,18 4,05 5,60 0,50 0,25 0,20 1,40 1,60 Прибавка урожая к контролю, % 5,1 11,8 22,3 9,5 15,1 15,5 8,3 9,9 7,7 7,8 13,6 Со временем появилась потребность экспериментально установить территориаль- ные зоны, где инокуляция дает хороший результат. Такая работа была проведена во Франции с люцерной — распространенной здесь бобовой культурой. Выявлена необходимость инокуляции на кислых почвах. Кроме того, этот прием часто при- носит пользу на декальцированных почвах, почвах побережья Атлантического океана и в ряде других мест. На богатых кальцием и известкованных почвах за- метного эффекта от заражения не наблюдается. Бактеризация не только увеличивает урожай бобовых растений, но и улучшает его качество. В растениях, зараженных активными расами клубеньковых бактерий, значительно повышается количество белка и витаминов группы В. Поскольку поло- жительное влияние инокуляции распространяется и на корни растений, то после сбора урожая пожнивные остатки более эффективно действуют на последующую культуру севооборота. Препарат, содержащий клубеньковые бактерии, готовят разными методами. Чаще всего используют торфяной нитрагин — ризоторфин. Он представляет собой стери- лизованный у-облучением низинный торф, к которому добавлены необходимые для клубеньковых бактерий питательные вещества. Расфасованную массу выдерживают в термостате для размножения внесенных в нее бактерий. Иногда готовят торфяной препарат, не стерилизуя торф, но вносят в него большое количество клубенько- вых бактерий. При изготовлении препарата на почве пользуются нейтральной, богатой органи- ческим веществом стерильной почвой, расфасованной в ту или иную тару. Перед посевом семена бобовых растений обрызгивают водной суспензией того или иного препарата. Препараты для заражения бобовых растений можно применять ограни- ченное время, так как клубеньковые бактерии постепенно отмирают. Для каждой бобовой культуры или узкой группы растений готовят специальный препарат. В связи с широким использованием приемов химического протравливания семян, применением гербицидов, инсектицидов и т. д. возникает вопрос о совместимости химических мер защиты урожая с инокуляцией семян бобовых клубеньковыми бакте- риями. Выяснено, что протравливание семян не исключает применения культур
клубеньковых бактерий. Однако необходимо подбирать соответствующие протра- вители и разделять указанные приемы во времени (см. гл. 15). Для эффективного симбиоза клубеньковых бактерий и бобовых растений необхо- дима систематическая работа по селекции активных и вирулентных культур клу- беньковых бактерий, а также бобовых растений, обеспечивающих интенсивную дея- тельность их симбионтов. В последние годы под бобовые растения применяется около 1,5 млн. га порций ризоторфина в год. Ризоторфин позволяет уменьшить объемы применения азотных удобрений; препарат разработан практически для всех бобовых, возделываемых в настоящий момент. Особенно ярко полезность ризоторфина проявляется при введе- нии в культуру новых видов бобовых, многие из которых (например, козлятник) вообще не могут возделываться без наличия в почве соответствующих микро- организмов . Агрономическая эффективность ризоторфина для бобовых культур в среднем составляет 10—30 %, дополнительный сбор белка — 2—5 ц/га. При интро- дукции новых бобовых культур (люпин, люцерна, козлятник) эффективность бакте- ризации может составлять 50—100 %, а сбор белка увеличивается в 2—3 раза. Биопрепарат азотобактерин на основе Azotobacter chroococcum Способность Azotobacter chroococcum размножаться при соответствующих усло- виях в ризосфере сельскохозяйственных культур дала основание предполагать, что указанный микроорганизм может улучшить азотное питание растений. По пред- ложению академика С. П. Костпычева и его сотрудников с 1930-х гг. в нашей стране начали применять землеудобрительный препарат, содержащий культуру Azotobacter chroococcum, — азотобактерин. Позднее, когда выяснилась способность микроорганизма продуцировать биологи- чески активные вещества, его действие на растения стали связывать не только с фиксацией азота и улучшением азотного питания, но и с поступлением в растения вырабатываемых микроорганизмом биологически активных соединений (витаминов и стимуляторов роста). Весьма важное свойство азотобактера заключается и в том, что он вырабатыва- ет фунгистическое вещество, которое представляет собой метиловый эфир алифа- тической тетраеновой кислоты, содержащей гидроксильную и р-метильную группы. Обнаруженный антибиотик, по данным Н.И. Придачиной, активен против значитель- ного числа фитопатогенных грибов. Благодаря этому при бактеризации азотобак- тером в ризосфере угнетается развитие микроскопических грибов, многие из ко- торых задерживают рост растений. Так, культура азотобактера снимает угнетаю- щее действие фитотоксичного гриба Altenaria на кукурузу, а рост незараженного растения стимулирует. Отдельные культуры Azotobacter различаются по своим ан- тагонистическим свойствам. Работа с различными штаммами Azotobacter chroococcum подтвердила хорошее действие на растения лишь тех культур, которые вырабатывают биологически ак- тивные вещества. Поэтому при селекции для производственных целей отбирают культуры азотобактера, продуцирующие биологически активные соединения, стиму- лирующие рост растений и угнетающие развитие фитопатогенных грибов родов Verucillium, Helmintosporium, Pythium, Fusarium и т. д. Однако для полевых культур азотобактерин малоэффективен. Это связано с его способностью развиваться лишь в хорошо окультуренных почвах. На унавоженных почвах положительное действие азотобактерина возрастает. Препарат хорошо влияет, например, на овощные куль туры, которые обычно выращивают на сильно удобренных навозом почвах. Здесь бактеризация семян может повысить урожай на 20—30 % и, что особенно важно, ускорить его созревание. Для объяснения эффективности азотобактера прежде всего следует выяснить,
может ли этот микроорганизм, используя корневые выделения, накопить достаточ- но азота для развития растения. Опыты с монобактериальными культурами, в ко- торых высшее растение, выращенное из стерильных семян, инокулировали культу- рой азотобактера, дают на этот вопрос отрицательный ответ. За счет корневых выделений бактерия не может усвоить такое количество азота, которое обеспечи- вало бы высокий урожай растений. Вместе с тем при определенных условиях азотобактер улучшает рост растений. В этом можно убедиться, если в условиях монобактериальной культуры обработать им семена растений. Объясняется это тем, что азотобактер синтезирует много биологически активных соединений — никотиновую и пантотеновую кислоты, пири- доксин, биотин, гетероауксин, гиббереллин и, возможно, ряд других соединений. Комплекс указанных веществ способен стимулировать прорастание семян, ускорять развитие растений в благоприятных условиях среды. Положительное действие азотобактера легко понять, учитывая физиологические особенности данной бактерии. Она активно размножается лишь в плодородных поч- вах, обеспеченных органическим веществом, фосфором и влагой. Дефицит увлажне- ния азотобактер переносит хуже, чем другие бактерии. Известно, что в плодородных почвах присутствует спонтанная культура Azotobacter. Как же в таком случае объяснить положительный эффект дополни- тельного заражения? Вероятно, это связано с небольшой численностью клеток азотобактера даже в плодородной почве. При бактеризации количество бактерий сильно возрастает, особенно в ризосфере, что и создает благоприятные условия для развития корневой системы. Проявляется как стимулирующее влияние ростовых веществ, так и подавление вредной грибной флоры, а также некоторое накопление в почве доступного растениям азота. Препарат азотобактерин используют в основном для оранжерейной и парниковой культуры растений. Обычно его готовят, размножая микроорганизм в стерильной почве или низовом торфе, имеющих нейтральную реакцию и высокое содержание гу- муса. К почве добавляют источник углерода, доступный азотобактеру. Высеваемые семена смачивают водной суспензией препарата. У рассады можно смачивать сус- пензией корневую систему. Препарат азотобактера нестабилен и годен для ис- пользования ограниченное время. Биопрепараты на основе культур цианобактерий Возможность использования цианобактерий, или сине-зеленых водорослей, для обогащения почвы азотом изучают в ряде стран. Альголизацию, т. е. внесение в почву культуры данных микроорганизмов, широко изучали в зоне субтропиков, преимущественно на рисовых полях. Водоросли влаголюбивы и плохо размножаются на недостаточно влажной почве. В воде рисовых полей цианобактерий могут ак- тивно размножаться в течение длительного времени. Известно до 130 видов сине-зеленых водорослей, фиксирующих N2. Они различа- ются по некоторым свойствам. Например, для Cylindrospermum предпочтительно более слабое освещение, Aulosira лучше развивается при интенсивном освещении. В связи с этим необходимо подбирать подходящие для местных условий культуры. Наиболее часто используют для альголизации Tolypothrix tenuis, Anabaena cylindrica и Nostoc linckia. Обычно внесение цианобактерий в почву или воду рисовых полей дает хороший эффект. Указанные микроорганизмы накапливают довольно большое количество азо- та , фиксируя N2, продуцируют биологически активные вещества и обогащают почву органическим веществом. За вегетационный период цианобактерий связывают до 50 кг азота на 1 га и более. Половина этого количества азота усваивается посева- ми. Фиксированный азот частично выделяется из клеток при их жизни в виде ами-
нокислот, частично после их отмирания. В Индии, Китае и других странах тропической зоны альголизацию применяют до- вольно широко. В значительной мере она заменяет азотные удобрения, покупка которых обременительна для крестьян. Научно-исследовательские учреждения на- званных стран имеют производственные установки, на которых готовят маточные культуры. Основную массу цианобактерии получают на местах в специальных бас- сейнах, куда вносят культуру, полученную из научно-исследовательского учреж- дения. Благодаря быстрому размножению за три недели с 1 га бассейна можно по- лучить до 15 т массы цианобактерии. Из указанных водоемов ее поставляют на рисовые поля. Альголизацию рисовых полей на территории бывшего СССР не применяли по ряду причин. Так, рис здесь удобряют высокими дозами азотных удобрений, обеспечи- вающих больший эффект, чем цианобактерии. Азотные удобрения к тому же подав- ляют нитрогеназу микроорганизмов. Кроме того, эти бактерии чувствительны к гербицидам, применяемым в крупных хозяйствах, да и сама альголизация связана с трудоемкими работами. Для условий южного климата существенный интерес представляет водный папо- ротник рода Azolla. Виды этого растения (A. caroliniana, A. rubra, A. filiculoides, A. imbricatd) отличаются друг от друга некоторыми свойствами. Обычно представители рода Azolla живут в симбиозе с цианобактерией АпаЬаепа azollae, фиксирующей атмосферный азот. Эти бактерии быстро размножаются и обогащают рисовые поля азотом. Впервые водный папоротник использовала вьетнамская крестьянка Ба-Хен. Эф- фект от применения азоллы был так велик, что после смерти крестьянку обожест- вили в деревне, где она жила, и построили пагоду в честь «богини Азоллы». Сейчас азоллу используют в некоторых странах Азии. Для практического применения водный папоротник размножают в небольших водо- емах, откуда переносят на залитые водой рисовые поля. С наступлением жаркой погоды, примерно в фазу кущения риса, зеленый ковер размножившегося папорот- ника отмирает и растительная масса минерализуется. Азолла накапливает за ве- гетационный период на 1 га около 120 кг азота, часть которого используется в текущем году. Помимо того, растение образует большое количество органического вещества, удобряющего почву. Иногда азоллу культивируют перед посевом риса в течение трех недель в чеках, залитых на 3—5 см водой. За этот период масса водоросли достигает 10 т/га и в ней содержится около 20—25 кг азота. Папоротник запахи- вают , затем сеют рис. Биопрепараты на основе ассоциативных азотфиксирующих бактерий Открытие способности ряда азотфиксирующих бактерий к ассоциативному симбио- зу с небобовыми растениями обусловило возможность создания биопрепаратов для использования под овощные, технические и зерновые культуры. Впервые ассоциа- тивные азотфиксирующие бактерии, относящиеся к семейству Azotobacteriaceae — Azospirillum brasilense и Azospirillum lipoferum, были выделены бразильским ученым И. Доберейнер из ризосферы травянистых растений тропической зоны, где они часто встречаются. У кукурузы, сорго, риса, сахарного тростника и кор- мовых растений это обычные компоненты микрофлоры ризосферы. Бактерии рода Azospirillum имеют палочковидную изогнутую форму. А. brasilense отличается от близкого вида A. lipoferum по некоторым физиологиче- ским признакам. Если азотобактер развивается в некотором отдалении от поверхности корня (в
ризосфере), то азоспириллы находятся на самой его поверхности и могут даже проникать в ткани корня. Тесная связь азотфиксаторов рода Azospirillum с рас- тениями проявляется в том, что эти микроорганизмы находятся даже на стеблях и листьях. Была изучена возможность использования культур Azospirillum для усиления процесса азотфиксации в зоне корня сельскохозяйственных растений. Поставлены опыты с разными культурами, как в вегетационных, так и в полевых условиях. В подавляющем большинстве случаев внесение бактерий дает прибавку урожая в пре- делах 15—30 %. При дозах минерального азота выше 60 кг/га, а также при недос- таточном освещении положительного действия азоспирилл не наблюдается. К настоящему времени выявлено более 200 видов бактерий, обладающих различ- ными уровнями активности азотфиксации. Наиболее распространенные ассоциатив- ные азотфиксирующие бактерии, живущие в ризосфере, ризоплане (на поверхности корня) и гистосфере (в тканях внутренней поверхности корня и между клеточными стенками), принадлежат к родам: Agrobacterium, Arthrobacter, Azospirillum, Enterobacter, Bacillus, Flavobacterium, Pseudomonas, Klebsiella и др. На основе отобранных штаммов бактерий в НИИ сельскохозяйственной микробио- логии РАСХН создан ряд биопрепаратов для инокуляции семян и другого посадоч- ного материала многих небобовых растений. Агрофил — создан на основе штамма, относящегося к роду Agrobacterium (A. radiobacter, штамм 10) . Представляет собой порошковидный торфяной субстрат, обогащенный углеводами, витаминами, микроэлементами, с влажностью 50—55 %, инокулированный бактериями. В 1 г препарата содержится не менее 10 млрд. ак- тивных бактериальных клеток. Биопрепарат находит широкое применение при выра- щивании овощей в условиях закрытого грунта. Повышает устойчивость к ин- фекционным заболеваниям и увеличивает урожайность огурцов, томатов, перца, моркови, капусты, салата и других овощных культур. Препарат хорошо действует при обработке корневой системы клубники, крыжовника, малины, яблони, облепихи и других ягодных и плодовых культур. Улучшает всхожесть семян, стимулирует рост и развитие растений, повышает их устойчивость к корневым гнилям, ускоря- ет созревание урожая на 7—10 дней. В условиях закрытого грунта прибавки урожая овощей составляют 2—4 кг/м2. В открытом грунте он обеспечивает прибавку урожайности на 20—50 ц/га в зависи- мости от культуры, сорта, почвенно-климатических условий. Расход препарата для открытого грунта: салат, редис, морковь, укроп, петрушка, цикорий — 400 г на гектарную норму семян; капуста, свекла, лук — 600 г на 1000 растений; кар- тофель — 1200 г на гектарную норму; земляника, черенки плодовых — 200 г на 1 л воды. Агрофор — создан на основе штамма, относящегося к роду Agrobacterium (A. radiobacter, штамм 57/136). Применяется для ускорения детоксикации пестицидов в тепличных грунтах и в почве. Одновременно стимулирует рост растений, осо- бенно на ранних этапах развития. Улучшает качество и приживаемость рассады: кочанного салата, цветной и белокочанной капусты, томатов и других овощных культур. У обработанных растений увеличивается площадь листовой поверхности, возрастает мощность корневой системы и повышается продуктивность. Азоризин (диазобактерии) и аналогичные им препараты созданы на основе штам- мов, относящихся к роду Azospirillum. Азоспириллы эффективны при внесении в посевы пшеницы, ячменя, риса, сорго, кормовых злаков и других культур. Биоплант-К — создан на кафедре микробиологии МСХА на основе штамма бактерий рода Klebsiella (К. planticola, штамм ТСХА-91). Рекомендован в качестве бак- териального удобрения под овощные культуры. Бактерии обладают высокой азот- фиксирующей активностью, способны к синтезу ростовых веществ и проявляют фун- гистатическое действие по отношению к фитопатогенным грибам: Penicillum, Aspergillus, Alternaria, Mucor и др. Применение препарата позволяет увеличить
урожайность огурцов на 21—23%, томатов и тыквы — на 31%, картофеля — на 21%. Мизорин — создан на основе штамма, относящегося к роду Arthrobacter (A. mysorens, штамм 7). В 1 г торфяного препарата содержится 8—10 млрд. клеток бактерий. Представляет собой порошковидный торфяной субстрат с влажностью 45— 55 %, обогащенный питательными веществами. Высокоэффективность препарата про- является в посевах пшеницы, ячменя, риса, сорго, кормовых трав и овощных культур. При посевной обработке семян препаратом повышает урожайность кормо- вого сорго на 2,5—3 ,0 т/га, кормовых трав—на 1,0—1,5 т/га. Обработка препара- том увеличивает всхожесть семян, стимулирует рост и повышает устойчивость растений к корневым гнилям и грибным болезням. В последние годы выявлена эф- фективность препарата при выращивании картофеля. Прибавка урожая клубней со- ставляет 20—30 ц/га. Перспективно применение мизорина для улучшения приживае- мости безвирусного картофеля. При применении его в полевых опытах прибавка урожая клубней составляла 17—29 %. Миколин — создан на основе штамма, относящегося к роду Bacillus (В. cereus var. mycoides). Бактерии хорошо приживаются в ризосфере капусты и картофеля, проявляя стимулирующее действие на их рост. Особенность используемых бактерий — устойчивость к высоким концентрациям аммиака в почве. Это позволяет полу- чить высокую эффективность препарата при внесении высоких доз азотных удобре- ний в виде сульфата аммония и мочевины. Ризоагрин — создан на основе штамма, относящегося к роду Agrobacterium (A. radiobacter, штамм 204). В 1 г торфяного препарата содержится 8—12 млрд. кле- ток бактерий. Бактерии хорошо приживаются в ризосфере пшеницы, риса, ряда кормовых злаков и других сельскохозяйственных растений. При использовании этого бактериального препарата урожайность пшеницы повышается на 2—5 ц/га, при увеличении содержания белка на 0,5—1,0 %. Расход препарата: зерновые, рис —600 г на гектарную норму семян. Ризоэнтерин — создан на основе штамма, относящегося к роду Enterobacter (Д. aerogenes, штамм 30). В 1 г торфяного препарата содержится около 6 млрд. бак- териальных клеток. Представляет собой порошковидный торфяной субстрат, обо- гащенный питательными веществами с влажностью 45—50 %. Расход препарата — 300 г на гектарную норму семян. Применяется для повышения урожайности риса, ози- мой пшеницы и ржи. Получены хорошие результаты при выращивании ячменя. Уро- жайность его повышается на 2—5 ц/га. В результате формирования активной азот- фиксирующей ассоциации бактерий с растением улучшается снабжение последних биологическим азотом. Флавобактерин — создан на основе штамма, относящегося к роду Flavobacterium sp. штамм 130. В 1 г торфяного бактериального препарата содержится 5—10 млрд. клеток бактерий. Представляет собой порошковидный торфяной субстрат, обо- гащенный питательными веществами с влажностью 45—50 %. Отличительной особен- ностью препарата является его широкий спектр действия: положительные резуль- таты получены в посевах пшеницы, ячменя, ржи, риса, сорго, кормовых трав, картофеля, капусты, свеклы, огурца, томатов и др. Положительное действие пре- парата определяет способность бактерий использовать молекулярный азот, стиму- лировать рост, продуцировать фитогормоны, улучшать минеральное питание, вод- ный обмен и активизировать другие физиологические процессы растений. Исполь- зование препарата позволяет получить дополнительно 3—5 ц/га зерна, 20—60 ц/га овощей, 60—70 ц/га сахарной свеклы. При получении безвирусного посадочного материала картофеля и выращивании его в рулонной культуре использование фла- вобактерина стимулировало приживаемость, увеличивало количество формирующихся микроклубней и снижало поражаемость растений фитофторой. Расход препарата: многолетние злаковые травы — 400 г на гектарную норму семян, зерновые, под- солнечник, кукуруза, сахарная и кормовая свекла — 600 г, для картофеля — 1200 г.
На основе представителей рода Pseudomonas создан ряд перспективных пре- паратов, имеющих широкий спектр действия. К их числу относятся: псевдобакте- рин-2 (на основе штамма P. aureofaciens BS 1393) и псевдобактерин-3 (на осно- ве штамма P. putida BS 1398) . Эффект достигается за счет способности бактерий синтезировать некоторые антибиотические вещества и сидерофоры, связывающие железо и переводящие его в недоступное состояние. Выявлена эффективность про- тив септориоза, бурой ржавчины, твердой головни пшеницы и других болезней. Штаммы продуцируют фитогормоны, которые стимулируют рост растений и переводят трудно растворимые неорганические соединения фосфора в доступные для поглоще- ния корневой системой. В опытах с картофелем и другими овощными культурами перспективным является применение бактериальных препаратов на основе штаммов рода Serratia (S. marcescens, штамм 218 Lg). В каждом грамме приготовленного на их основе тор- фяного препарата содержится не менее 6 млрд. клеток, в жидком препарате — не менее 10 млрд. клеток в 1 мл. Расход торфяного препарата на гектарную норму посадочных клубней составляет около 3 кг. Бактериальные препараты на основе серратии проявили эффективность на овощных культурах за счет хитинолитической способности отобранных штаммов по отношению к некоторым патогенам, в част- ности к фузариозной инфекции. За последние годы во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии РАСХ была раз- работана новая группа биопрепаратов комплексного действия — экстрасол, явля- ющаяся частью устойчивого биоорганического земледелия. В состав биопрепаратов экстрасол входят следующие представители почвенных и ризосферных бактерий: Arthrobactermysorens К, Flavobacterium sp. 120, Agrobacterium radiobacter 204, Azomonas agilis 12, Bacillus subtilis A—13, Pseudomonas fluorescens 2137, Azospirillum lipoferum 137. Для изготовления препаратов указанной серии используют индивидуальные штаммы или несколько видов (ассоциаций) примени- тельно для данного вида или сорта растения. Выпускается экстрасол в трех мо- дификациях: экстрасол-90 — фунгицидного действия, экстрасол-09 — стимулирую- щего действия и экстрасол-55 — фунгицидно-стимулирующего действия. Указанные выше биопрепараты безвредны для человека, животных и насекомых, не оказывают какого-либо вредного воздействия на окружающую среду. Другие микробные землеудобрительные биопрепараты Для практического использования предложен бактериальный землеудобрительный препарат фосфоробактерин. Действующим началом в нем служит спороносная бакте- рия Bacillus megaterium, способная разрушать фосфорорганические соединения и переводить их в доступную для растений форму. В. megaterium легко образует споры, которые после размножения культуры смешивают с инертным наполнителем. В жизнеспособном состоянии споры могут сохраняться длительное время. Фосфоробактерин наносят на семена перед посевом. Предполагается, что в поч- ве бактерии переходят на развивающуюся корневую систему растений. Здесь их размножение и биохимическая деятельность вызывают разложение органических со- единений фосфора, что улучшает питание растений. Препарат оказывает положительное влияние на рост растений и увеличивает урожай примерно на 10 %. Вместе с тем оказалось, что эффективность фосфоро- бактерина на почвах, удобренных суперфосфатом, не снижается, как это можно было ожидать, а, наоборот, часто возрастает. Установлено, что фосфоробактерин усиливает рост корневой системы растений. Это можно объяснить тем, что В. megaterium вырабатывает биологически активные вещества, среди которых имеются тиамин, пиридоксин, биотин, пантотеновая и
никотиновая кислоты, витамин В12 и другие соединения. Эти вещества несколько усиливают рост растений на первых этапах развития. Для высвобождения калия из алюмосиликатов в целях улучшения питания расте- ний В.Г. Александров предложил использовать препарат «силикатных» бактерий, который представляет собой спорообразующую культуру — Bacillus mucilaginosus var. siliceus. Разрушение алюмосиликатов происходит под влиянием разных кислот и даже ди- оксида углерода, образуемого микроорганизмами. Это неспецифический процесс. Гидролиз силикатов под влиянием, например С02 (угольный кислоты), идет по следующей схеме: K2Si03 + Н2С03 = К2С03 + H2Si03 = K2C03 + H20 + Si02 Препарат «силикатных» бактерий применяют для бактеризации семян, так как предполагается, что при прорастании семян микроорганизм будет размножаться в ризосфере растений. Однако бациллы в зоне корней растений размножаются плохо, поэтому предложенную культуру нельзя признать удачной. В производственных опытах препарат «силикатных» бактерий дает небольшие и нестабильные прибавки урожая, поэтому он не получил широкого применения. Препарат АМБ предложен Н.М. Лазаревым для активации биодинамики окультури- ваемых почв северной зоны. Готовят препарат на месте использования из измель- ченного низинного торфа или торфяной почвы. На 1 т торфа прибавляют 100 кг мелко раздробленного известняка, 2 кг фосфоритной муки и 1 кг маточной куль- туры. Полученный компост увлажняют и выдерживают в теплом помещении при тем- пературе около 20 С в течение трех недель, периодически перелопачивая. На 1 га вносят 0,5 т компоста. В состав маточной закваски препарата АМБ входит большой комплекс микроорга- низмов (аммонификаторы, целлюлозоразлагающие микроорганизмы, автохтонная мик- рофлора и т . д.) . Препарат целесообразнее применять в защищенном грунте. Однако в связи со сложностью изготовления широко его не используют. В настоящее время в сельском хозяйстве применяется целый ряд биопрепаратов, активизирующих почвенно-микробиологические процессы. Бактогумин — отселекционированный биопрепарат микроорганизмов комплексного действия. Биопрепарат предназначен для изготовления биологически активных: грунтов, используемых для выращивания овощных и цветочных культур в теплицах. Биологически активные грунты способствуют ускоренному разложению пестицидов, снижению их токсичности и оздоровлению грунтов за счет антагонизма микроорга- низмов биопрепарата к фитопатогенам. Бамил — биоудобрение из отходов животноводческих комплексов. Бамил содержит значительное количество органического азота, фосфора, широкий набор микроэле- ментов . Основным исходным компонентом бамила является высушенная микробная биомасса, полученная при переработке животноводческих отходов. Бамил наиболее эффективен на овощных культурах в закрытом грунте, где он повышает урожай на 40—60 %. При этом значительно улучшается качество продукции. Биотрон — комплексный биопрепарат почвенных микроорганизмов, применяемый под овощные и плодовые культуры (производство США.) . Е-2001 — комплексный биопрепарат почвенных бактерий, применяемый под овощ- ные культуры (производство Греции). Микоризация растений В некоторых случаях существенное значение имеет заражение растений грибами-
микоризообразователями, или микоризация растений. На полевых сельскохозяйст- венных культурах нормальная микориза обычно формируется без специальной ино- куляции. Это свидетельствует о широком распространении грибов-микоризообразо- вателей и, по существу, снимает вопрос о дополнительном заражении высеваемых семян. Сложнее обстоит дело с микоризацией сеянцев и саженцев древесных пород. В лесной зоне грибы — симбионты деревьев широко распространены в почве. Однако на юге, где лесная растительность встречается редко, ее нет. Г.Н. Высоцкий, А.В. Бараней и другие пришли к заключению, что при посадке леса на черноземах, темно-каштановых и других южных почвах, где длительное время не было лесных насаждений, следует вносить почву, содержащую грибы- микоризообразователи. Для этого берут лесную почву из одноименного насаждения (на 1 га посадок 30—50 кг почвы). Еще лучше вносить лесную почву перед посе- вом под семена в лунки, по 25—50 г в каждую. Одновременное внесение органических и минеральных удобрений, особенно фос- форных, значительно улучшает развитие микоризы и рост растений. Микоризация, несомненно, полезна при рекультивации земель, так как создаваемый поверхност- ный слой обычно беден микроорганизмами. В таких случаях микоризация нужна как древесной, так и травянистой растительности. В Великобритании хорошие резуль- таты получены при микоризации посевов клевера ползучего (белого), высеваемого на бедных фосфором горных торфяных почвах. Искусственное культивирование грибов-микоризообразователей не удается, по- этому из них нельзя готовить соответствующие препараты. В целом вопрос о ми- коризе растений, в том числе культурных, изучен пока недостаточно. В будущем, вероятно, будут выявлены наиболее продуктивные симбионты многих других куль- турных высших растений для использования в сельском хозяйстве. ГЛАВА 18. ПРИМЕНЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ И МИКРОБНЫХ БИОПРЕПАРАТОВ ДЛЯ БОРЬБЫ С БОЛЕЗНЯМИ И ВРЕДИТЕЛЯМИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ Микробы-антагонисты и их применение для защиты растений Известно, что болезни растений распространены широко и причиняют существен- ный вред сельскому хозяйству. Для борьбы с ними используют химические средст- ва, а также более безопасные для окружающей среды биологические методы. Освобождению почвы от фитопатогенных организмов способствует усиление раз- множения в ней микробов — антагонистов по отношению к возбудителям тех или иных заболеваний. Например, после посева люцерны почва очищается от возбуди- теля вертициллезного вилта хлопчатника (Yerticillium dahliae). Очевидно, это объясняется не только тем, что корневая система люцерны выделяет в почву ал- калоиды, угнетающие многие микроорганизмы, но и тем, что она стимулирует раз- множение в почве антагонистов возбудителя вертициллеза. Подобными свойствами обладают и растения рапса, промежуточная культура которого может быть исполь- зована на юге между посевами других культур. Возделывание некоторых растений, например клевера и вики, способствует ос- вобождению почвы от возбудителя сибирской язвы Bacillus anthracis; житняк, картофель, наоборот, благоприятствуют размножению этой бактерии. Таким обра- зом, в принципе возможна борьба с болезнетворными микробами почвы путем вве- дения в севооборот тех или иных растений. Однако для широкого практического
применения этого приема необходима его экспериментальная доработка. Внимание микробиологов привлекает использование микробов-антагонистов для лечения растений. На грибах-паразитах нередко паразитируют другие грибы, так называемые грибы-паразиты второго порядка. Так, на мучнисто-росяных грибах паразитирует пикнидиальный гриб Cicinnobolus cesati; на возбудителе бурой ржавчины пшеницы Puccinia triticina — также пикнидиальный гриб Darluca filum. Эксперименты с грибами-паразитами второго порядка, которых наносили в виде водных суспензий на поверхность растений в профилактических целях или при борьбе с заболеваниями, дали обнадеживающие результаты. Однако для профилак- тических целей перечисленные микроорганизмы пока не применяют. Хороший эффект дают культуры микробов-антагонистов при обработке семян, за- раженных фитопатогенами, или при внесении на поверхность вегетирующих расте- ний, а также в зараженную почву. Микроб-антагонист, уничтожая вредителя, не причиняет вреда растению-хозяину. Микробы-антагонисты угнетают фитопаразитов не только в зоне корня. Вырабатываемые ими антибиотики проникают в ткани рас- тений, повышая их устойчивость к возбудителям болезней. Я.П. Худяков (1935) выделил бактерии рода Pseudomonas, лидирующие мицелий фитопатогенных грибов Sclerotinia и Botrytis. Этих микробов-антагонистов ус- пешно использовали в полевых опытах для борьбы с фузариозом пшеницы, льна и т. д. Культурой Pseudomonas бактеризовали семена растений. Оздоровлению сеян- цев и саженцев сосны способствовало применение Н.А. Красильниковым миколити- ческих бактерий для борьбы с фузариозом. Как уже было отмечено, культура Azotobacter chroococcum предупреждает заболевания сельскохозяйственных расте- ний, вызываемые рядом грибов, например Alternaria. Успешно бороться с мучнистой росой крыжовника, вызываемой грибом Sphaero- theca morsuvae, позволяет опрыскивание растений настоем навоза. Это стимули- рует размножение микроорганизмов на поверхности растения. В составе эпифитнои микрофлоры находятся бактерии-антагонисты, которые после такого опрыскивания начинают размножаться. Микробов-антагонистов, вероятно, можно использовать не только против возбу- дителей болезней растений, но и против растений — паразитов культурных расте- ний. Так, положительные результаты были получены при борьбе с заразихой арбу- за (Orobanche aegiptyaca) с использованием патогенного для заразихи гриба Fusarium orobanches. Чистая культура указанного гриба, размноженная на пита- тельном субстрате (кукурузная мука и т. д.) л предложена для практического применения. Не исключена возможность подбора микробных культур, действующих как герби- циды на определенные группы сорных растений. Культуры некоторых грибов-антагонистов применяют в борьбе с почвенной ин- фекцией. Установлено, что грибы рода Trichoderma выделяют токсичные вещества, поражающие микробов-фитопаразитов. При внесении в почву культуры Trichoderma lignorum существенно уменьшается увядание хлопчатника, пораженного Verticil- lium alboatrum, снижаются грибные заболевания картофеля и других сельско- хозяйственных культур. Вносят культуру указанного гриба в почву при посеве растений. На основе культуры Trichoderma lignorum готовят препарат триходер- мин. Кратко остановимся на технике использования микробов-антагонистов. Для обеззараживания семена опрыскивают культурой микроорганизмов, разведенной в воде. Стерилизуется не только поверхность семени, но и зона корня, куда пере- ходят микроорганизмы и начинают там размножаться. При высадке рассады и са- женцев их корни смачивают взвесью в воде соответствующих микробов-антагонис- тов . Водную взвесь микробов можно использовать и для опрыскивания надземных частей поврежденных растений, а также для профилактических целей. Препараты для борьбы с почвенной инфекцией типа триходермина вносят в почву
при посеве. Однако пока микробы-антагонисты систематического применения в сельском хозяйстве не получили. Широко используют микробиологический метод борьбы с грызунами—домашними мы- шами, полевками, крысами. Известно несколько культур микроорганизмов, вызы- вающих у грызунов кишечные заболевания, напоминающие брюшной тиф. Для челове- ка и домашних животных данные микроорганизмы безопасны. Впервые бактерию мышиного тифа — Bacterium typhimurium — выделил в 1892 г. в Германии Ф. Леффлер. Позднее С.С. Мережковский, Б.Л. Исаченко и другие уче- ные обнаружили ряд близких форм микроорганизмов. Эти бактерии относятся к ро- ду Salmonella (семейство Enterobacteriaceae), они патогенны для человека и животных. Применение антибиотиков для защиты растений Среди микроорганизмов-антагонистов выявлены виды, угнетающие рост других микроорганизмов при помощи вырабатываемых ими веществ, называемых антибиоти- ками. Каждый антибиотик имеет свой характерный спектр действия, т. е. подав- ляет развитие определенной группы микроорганизмов. Антибиотики отличаются друг от друга характером воздействия на микроорга- низмы. Одни из них приостанавливают рост микроорганизмов или оказывают бакте- риостатическое действие, другие убивают микробные клетки, т. е. действуют бактерицидно, третьи вызывают не только гибель, но и лизис микробных клеток. Часто воздействие антибиотика меняется в зависимости от его дозировок. На практике антибиотики стали применять в 1940-х гг. Однако явление антаго- низма у микроорганизмов было известно давно. Еще Л. Пастер отметил угнетение сибиреязвенной бациллы (Bacillus anthracis) культурой синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), И.И. Мечников изучал явление антагонизма у кишечной микрофлоры и т. д. В последнее время внимание исследователей привлекает использование для борьбы с некоторыми болезнями растений антибиотических веществ, имеющих ряд преимуществ по сравнению с химическими. Химические препараты вредно действуют не только на фитопаразитов, но и на высшие растения и микрофлору почвы, в то время как антибиотики обладают селективным действием — убивают вредителя и не вредят растению, в некоторых случаях оказывая даже стимулирующее действие. Среди антибиотиков могут быть и вещества, токсичные для растений, их не сле- дует использовать в защите растений. Применение в сельском хозяйстве антибиотиков медицинского назначения также опасно. Это может содействовать появлению резистентных форм патогенных для человека и животных микроорганизмов. Поэтому микробиологи изыскивают антибио- тики , которые могут быть использованы в растениеводстве. Антибиотические препараты широко применяют в мире. В России готовят препа- рат трихотецин из культуры гриба Trichothecium roseum. Этот препарат хорошо действует против корневых гнилей пшеницы и ячменя, а в теплицах — против муч- нистой росы огурца. Используют также фитобактериомицин (ФБМ), продуцентом ко- торого является Streptomyces lavandula. Препарат применяют для обработки се- мян фасоли и сои в борьбе с бактериозами; семян пшеницы — против корневых гнилей. Препарат триходермин используют для борьбы с вилтом хлопчатника. Про- дуцент этого препарата — гриб Trichoderma lignorum. Представляет интерес отечественный препарат гризин — продуцент Streptomyces griseus, — эффективный в борьбе с рядом грибных и бактериальных болезней рас- тений (гоммоз хлопчатника, бактериальное увядание абрикоса и т. д.). Он обла- дает также стимулирующим действием на растения. За рубежом используют валидомицин (продуцент S. hygroscopicus) — специфично
активный против фитопатогенных грибов рода Rhizoctonia, вызывающих увядание листового влагалища риса. Данный антибиотик применяют также при борьбе с чер- ной паршой и коричневой гнилью картофеля. В США. и Японии выпускают несколько препаратов, содержащих антибиотик акти- дион (циклогексимид), который готовят на основе S. griseus. Упомянутые препа- раты активны против ржавчины сосны, вилта дуба, цитоспороза персика и сливы, мучнистой росы роз. Препараты на основе актидиона используют при заболеваниях пшеницы и кукурузы, вызываемых грибами родов Fusarium, Helmintosporium, про- тив твердой и пыльной головни ячменя, стеблевой ржавчины пшеницы и т. д. В Японии для предупреждения заболевания риса очень опасной грибной болезнью — пирикуляриозом и для лечения больных посевов широко используют антибиотик бластицидин S, продуцентом которого является актиномицет Streptomyces griseo- chromogenes. Однако этот антибиотик дает соединение, которое в 10—100 раз токсичнее ртутно-органических препаратов. При частой обработке посевов он вы- зывает некротичную пятнистость листьев риса и небезвреден для людей. Поэтому сейчас для борьбы с пирикуляриозом чаще используют другие антибио- тики, особенно касугомицин (касумин), который полу чают из культуры S. casugoensis. Упомянутый антибиотик убивает также ряд грибов, поражающих овощ- ные, технические культуры и плодовые насаждения, он нефитотоксичен, безвреден для людей и животных. Против увядания листового влагалища риса, альтернариоза груши и яблони в Японии применяют и антибиотик полиоксин. Помимо отмеченных для борьбы с фито- патогенными микроорганизмами, за рубежом выпускают и другие антибиотики, про- дуцентами которых служат преимущественно актиномицеты и грибы. Использование микробных биопрепаратов для борьбы с насекомыми — вредителями сельскохозяйственных культур Насекомые тоже болеют — это известно давно. Еще Аристотель (IV в. до н. э.) описал болезнь пчел. Итальянский ученый А. Басси в 1830-х гг. обнаружил бо- лезнь тутового шелкопряда, возбудителем которой был гриб, названный им Воtrуtis paradossa. Это была белая мускардина Beauveria bassiana. Басси выяс- нил способ переноса инфекции и условия, способствующие заражению шелкопряда, что позволило рекомендовать средства борьбы с данной болезнью. Таким образом, А. Басси следует признать первым патологом насекомых. В 1860-х гг. Л. Пастер установил, что ряд заболеваний шелковичного червя имеет инфекционный харак- тер. Некоторые из них вызывают бактерии. Несколько позднее И. И. Мечников, работая в Пастеровском институте, также столкнулся с бактериальными заболеваниями насекомых. Он считал возможным практическое использование паразитов насекомых и писал, что на них следует возлагать большие надежды для защиты растений. В интересах сельского хозяйст- ва следует распространить эпизоотии среди вредителей и таким образом бороться с возможными потерями урожая. И.И. Мечников обнаружил у личинок хлебного жука Anisoplia austriaca — опасного вредителя зерновых культур — болезнь, вызывае- мую зеленой мускардинои Metarrhizium anisopliae и грибом Entomophthora anisopliae. В 1892 г. сотрудник Пастеровского института И.М. Красильщик из больных ли- чинок хлебного жука выделил две энтомопатогенные бактерии — Bacillus tracheitus sivegraphitosisn, В. septicus insectorum. Наблюдения других иссле- дователей также показали, что насекомые могут страдать от инфекционных забо- леваний, возбудителями которых служат бактерии, грибы и вирусы. Все это обу- словило использование микроорганизмов для борьбы с насекомыми — вредителями сельскохозяйственных культур или для биологического контроля вредных насеко-
мых. Целесообразность микробиологического метода заключается в том, что энтомо- паразиты вызывают заболевание какой-то узкой группы насекомых-вредителей. Для человека и прочих разнообразных представителей зооценоза используемый микро- организм совершенно безопасен. Кроме того, болезни насекомых принимают характер эпизоотии и широко распро- страняются. Химические же средства защиты растений действуют локально и не- редко загрязняют окружающую среду. В первой половине XX в. культуры патогенных для насекомых бактерий стали применять на практике и в ряде случаев получили хорошие результаты. Особенно больших успехов добился сотрудник Пастеровского института С. Метальников в борьбе с вредителями некоторых сельскохозяйственных культур, в том числе хлопчатника. Он испытывал смеси микроорганизмов против разных вредителей сельскохозяйственных культур. Высокая эффективность биопрепаратов Металь- никова, очевидно, объясняется тем, что в их состав входит культура Bacillus thuringiensis, выделенная в 1915 г. немецким ученым Е. Берлинером. К токсину, образуемому данной бактерией, чувствительны многие чешуекрылые. Работы по дальнейшему совершенствованию микробиологического метода борьбы с насекомыми-вредителями широко проводятся в настоящее время, как в нашей стра- не, так и за рубежом. Ряд бактерий, грибов и вирусов нашли распространение в качестве промышлен- ных биоинсектицидов. Бактерии Описано свыше 90 видов бактерий, инфицирующих насекомых. Большая часть при- надлежит к семействам Pseudomonadaceae, Enterobacteriaceae, Lactobacillaceae, Micrococcaceae и Bacillaceae. Большинство промышленных штаммов бактерий принадлежит к роду Bacillus, ос- новная часть широко распространенных биопрепаратов изготовлена из Bacillus thuringiensis. Представители этого вида токсичны для бабочек, жуков и двукры- лых. Штаммы В. thuringiensis используются также для борьбы с вредителями — гусеницами, комарами и мошкой. Второй промышленный вид — Bacillus popilliae — используется для борьбы с японским хрущиком. Третий микроорганизм, Bacillus sphaericus, характеризуется высокой патогенностью и применяется для борьбы с комарами. # * v »в ♦»* * * • -. .V* # • ' 4 \ **. ■*> 0 .О Bacillus thuringiensis и ее споры. Фазово-контрастный микроскоп. Видны кристаллы эндотоксина. <*".
В настоящее время в мире выпускается более 50 биопрепаратов, используемых для борьбы со 160 видами насекомых. При этом более 30 биопрепаратов произво- дится на основе В. thuringiensis. Такое повышенное внимание к данному орга- низму объясняется его высокой инсектицидностью. Клетки В. thuringiensis образуют устойчивые споры и белковый кристалл. Кри- сталл, или параспоральное тело, содержащее эндотоксин, становится инсектицид- ным после переваривания благодаря воздействию щелочной среды и протеаз в средней кишке восприимчивых видов насекомых. Освобожденный эндотоксин атакует эпителиальную выстилку кишечника насекомых, разрушая мембрану, что приводит к разрушению стенки кишечника; его содержимое смешивается с гемоцелем, и вскоре наступает смерть насекомого. Ниже приводятся краткие характеристики и назначения основных инсектицидных биопрепаратов, разработанных в нашей стране. Для борьбы с вредными насекомыми в России выпускаются следующие биопрепараты: ■ битоксибациллин, дендробациллин, лепидоцид, бацикон — для контроля числен- ности вредных видов насекомых (колорадского жука, совок, белянок, шелко- прядов и др.), которые заменяют многие химические инсектициды; ■ бактокулицид — для подавления численности личинок кровососущих комаров в водоемах; ■ бактороденцид — бактериальный препарат для контроля численности мелких мы- шевидных грызунов — вредителей на посевах, складах, овощехранилищах; ■ актинии — актиномицетный препарат, предназначенный для борьбы с паутинным клещом в закрытом грунте. Применение препаратов позволяет сохранить нецелевые объекты (рыб, полезных насекомых, энтомофагов, опылителей). Они безопасны для человека и теплокров- ных животных, способствуют уменьшению пестицидной нагрузки на природу и чело- века, оберегают ландшафты, водные ресурсы, обеспечивают получение экологиче- ски чистой сельскохозяйственной продукции. Битоксибациллин (БТБ) - микробный биопрепарат на основе В. thuringiensb (H- 1) subsp. thuringiensis широко используется в СНГ в качестве биологического средства защиты растений от вредных насекомых и в первую очередь против коло- радского жука (Leptinotarsa decemlineata) и совок (Noctuidae). Препарат пред- назначен для борьбы с вредителями: на овощных культурах и картофеле (колорад- ский жук, белянки, моли, капустная совка, луговой мотылек); хлопчатнике (хлопковая, озимая совка, карадрина); плодово-ягодных культурах (ягодная и плодовая моли, боярышница, американская белая бабочка, листовертки, шелкопря- ды, пяденица, златогузки, крыжовниковая огневка, пилильщики, паутинный клещ); розе эфиромасличной (листовертки, пяденицы); хмеле (хмелевая тля, листогрызу- щие соки луговой и стеблевой мотыльки); лекарственных растениях, например — ревень тангузский, паслен дольчатый (озимая совка), шиповник (листовертки); ромашка аптечная (луговой мотылек). Технология производства битоксибациллина разработана во ВНИИ сельскохозяй- ственной микробиологии. Производство препарата осуществляется промышленным способом на Бердском заводе биопрепаратов. БТБ относится к веществам с малой токсичностью для теплокровных (ЛД5о равен 6—9 г/кг). Препарат безвреден для человека, теплокровных животных, а также рыб и других гидробионтов. При применении в сельском хозяйстве БТБ не накапливается в почве, воде и на растениях, не загрязняет окружающую среду. В применяемых дозах препарат явля- ется слаботоксичным для насекомых-энтомофагов, распространенных на картофеле, хлопчатнике, в производственных дозах не оказывает токсического действия на пчел. Бацикол - новое бактериальное средство борьбы с вредными жуками на основе
В. thuringiensis. Выпускается в режиме опытного производства. Бацикол — высо- ко специфическое средство, безопасное для нецелевых объектов (в том числе на- секомых-энтомофагов) Эффективен против колорадского жука, крестоцветных блошек, пьявицы. Изучение спектра его действия продолжается. Перспективен в качестве защиты капусты от крестоцветных блошек. Бактокулицид - высокоэффективное бактериальное ларвицидное средство борьбы с кровососущими комарами, мошками, рисовым комариком непосредственно в во- доемах. Основным достоинством препарата является избирательность инсектицид- ного действия. Бактокулицид специфически действует на личинок комаров, мошек, рисового комарика и не оказывает отрицательного действия на другие группы на- секомых. Установлено его действие на личинок комаров более 70 видов из 12 ро- дов. Бактокулицид — высокоселективное средство, абсолютно безопасное для че- ловека, скота и других теплокровных животных, рыб, тутового шелкопряда, пчел и других полезных насекомых, нецелевых гидробионтов. Бактокулицид вызывает полную гибель личинок комаров рода Aedes в дозе 0,5—1 кг/га, Culex — 0,5 кг/га, Anopheles — 1,5—2 кг/га водной поверхности через 48—72 часа после обработки. Хорошо себя зарекомендовал в различных эколого- географических регионах, естественных и искусственных водоемах различного ти- па, в том числе затопляемых подвалах жилых домов, метрополитене и т. д. Ус- пешные результаты получены при испытании бактокулицида против личинок маля- рийных комаров в субтропической и тропической зонах (Индия, Шри-Ланка). Акту- альность применения бактокулицида определяется широким распространением маля- рии в этих странах. Актинин — экологически чистый акарицидный препарат. Он безвреден для акари- фагов, энтомофагов, пчел. Безопасен для человека и теплокровных животных. Не фитотоксичен. Использование актинина позволит сократить масштабы химических обработок, щадя тем самым природу и здоровье человека. Отличительная черта актинина — очень высокая эффективность. Доза его применения — 30 г на 1 га. Бактороденцид - микробный препарат на основе Salmonella enteriditis var. Issatschenko широко используется для борьбы с мышевидными грызунами—домашними мышами, полевками, крысами. Человек и домашние животные невосприимчивы к дан- ному микроорганизму. Для борьбы с грызунами размноженную культуру бактерий наносят на хлеб или на ней замешивают тесто. При изготовлении приманок ис- пользуют и другие продукты. Продукты раскладывают в норах или других наиболее посещаемых грызунами местах. Бактериальный способ борьбы с грызунами дешев и имеет преимущества перед химическим, так как он безвреден для человека, до- машних животных, хищных птиц и мелких хищников (ласка, хорь и т. д.). Эффек- тивность метода высока. За рубежом выпускается целый ряд микробных биопрепаратов инсектицидного действия, созданных главным образом на основе В. thuringiensis. Следует подчеркнуть, что в целом применение биопрепаратов защитного дейст- вия не дороже химических, а зачастую и дешевле. Грибы Известно более 400 видов грибов, поражающих насекомых и клещей, в том числе вредителей сельского хозяйства. Больше всего полезных для человека видов име- ется среди дейтеромицетов и фикомицетов. Грибы обычно заражают насекомых пу- тем прямой инвазии и, следовательно, способны вредить своим хозяевам, не бу- дучи ими съеденными. Кроме того, один из основных признаков грибов — их спо- собность спорулировать в мертвом теле хозяина. Таким образом, они могут рас- пространяться в популяции, вызывая эпизоотии. Они не только губят те особи, на которых поселяются, но и контролируют численность всей популяции хозяина в течение длительного периода. К сожалению, эффективность грибов в достаточной степени зависит от влажности и температуры. Если влажность или температура
сильно отличаются от оптимального значения, угнетение вредителей будет слабым и желаемая эпизоотия вряд ли начнется. По этой причине некоторые из ныне существующих промышленных биоинсектицидов на основе грибов нацелены против тепличных и оранжерейных вредителей, пора- жающих внесезонные овощи и цветы. Несмотря на указанные ограничения, грибы обещают быть экономически выгодными биопестицидами. Ряд грибов уже сейчас ши- роко используется либо исследуется. В частности, применяется Metarrhisium anisopliae. Это наиболее известный энтомопатогенный гриб, описанный около 100 лет назад как зеленый мускатный гриб. Он был также первым грибом, который стали производить в промышленных масштабах. Используя отростки, проникающие через эпикутикулу, грибы образуют субэпикутикулярную бляшку, из которой про- растают рифы. Пораженное насекомое погибает, а гриб спорулирует на его остан- ках. М. anisopliae поражает разные группы насекомых. Уже много лет в нашей стране используется гриб Beauveria bassiana в виде промышленного биопрепарата боверина. Он был объектом интенсивных эксперимен- тов в США. и других странах и оказался почти таким же эффективным, как и луч- шие из доступных биоинсектицидов. После заражения насекомого В. bassiana вы- деляет боверицин, токсин, вызывающий его гибель. По химической природе токсин является циклодепсипептидом. Биопрепарат «Боверин» применяют против колорадского жука, также против дру- гих видов вредителей сельскохозяйственных растений (гусениц бабочек соснового и тутового шелкопряда, яблонной плодожорки, стеблевого мотылька, репной бе- лянки , свекловичного долгоносика, вредной черепашки и др.). Entomophthora thaxteriana - на основе этого гриба создан препарат энтомоф- торин. Этот препарат особенно эффективен против тлей в условиях теплиц и оранжерей. Verticillium lecanii - на основе этого энтомопатогенного гриба успешно вы- пускаются промышленные биопрепараты. Эти препараты в условиях оранжерей могут контролировать численность тлей и алейродид. Успешные испытания были проведе- ны во многих странах. Например, в Англии на основе V. lecanii выпускаются два биопрепарата: микотел и вартолек; препараты содержат споры гриба и могут хра- ниться 6 месяцев. Вирусы Описано свыше 1200 вирусных болезней насекомых, причем три четверти из них приходится на болезни чешуекрылых. Основное внимание было обращено на одну группу вирусов — возбудителей болезней насекомых, это — бакуловирусы. В этой группе отсутствовали вирусы, патогенные для позвоночных. Бакуловирусы — двухцепочечные ДНК-вирусы, среди которых биопестициды обра- зуются в трех группах: вирусы ядерного полиэдроза (ВЯП), вирусы гранулеза (ВГ) и фильтрующиеся вирусы. Они заражают насекомых, будучи съеденными; вос- приимчивость многих видов насекомых варьирует на несколько порядков в зависи- мости от возраста насекомых. Эффективность вирусных препаратов определяется временем и частотой применения, дозой, методом и скоростью обработки. Наи- большее практическое значение имеют вирусы ядерного полиэдроза и вирусы гра- нулеза. В настоящее время на основе вирусов ядерного полиэдроза создано не- сколько вирусных биопрепаратов: Вирин-КШ, Вирин-ЭНШ, Вирин-ОС, Вирин-ХС и Ви- рин-ЭКС, рекомендованных для применения против капустной, озимой и хлопковой совок, непарного и кольчатого шелкопряда, американской белой бабочки, сосно- вого пилильщика, яблонной плодожорки. В США. на основе вируса ядерного полиэдроза выпускают биопрепарат элькар, эффективный против шести видов совок. Вирусные препараты на основе вируса гранулеза широко используются в Англии, США, Канаде, Швейцарии и других стра- нах. Узкое место вирусных биопрепаратов — технология их производства. Будучи
облигатными патогенами, вирусы размножаются только в живом организме — в на- секомых-вредителях и в меньшей степени в культуре клеток. Однако считается, что будущее в борьбе с вредными насекомыми принадлежит вирусным биопрепара- там. В последние годы в биотехнологии биоинсектицидов стало развиваться новое направление — создание биопрепаратов на основе протозойных микроорганизмов. В США. разработан биопрепарат на основе микроспоридий Nosema locustae, который эффективно используется против саранчовых. Разведение N. locustae, являющего- ся облигатным паразитом, осуществляется в промышленных масштабах на живых кузнечиках или в культуре клеток насекомых. В настоящее время исследователи работают над новой проблемой — созданием химических средств защиты растений путем микробного синтеза. Вещества с подобной активностью описаны среди про- дуктов жизнедеятельности микроорганизмов, в частности это р-экзотоксин В. thuringiensis, действующий на представителей бабочек, жуков, перепончатокры- лых, двукрылых, прямокрылых. На основе р-экзотоксина в США. разработан препа- рат, который применяется против колорадского жука. Стимуляция роста растений биологически активными веществами В 1880 г. была опубликована книга Ч. Дарвина «Способность к движению у рас- тений», в которой он впервые описал вещество, образующееся в верхушках проро- стков овса и канареечной травы и регулирующее рост указанных растений. После работы Дарвина потребовалось еще полвека исследований, прежде чем сформировались теоретические и экспериментальные основы науки о биологически активных веществах растений. Вещества, влияющие на рост растений, вырабатывают многие как сапротрофные, так и паразитические микроорганизмы. По химической природе эти соединения весьма разнообразны, но в основном представлены безазотными и сравнительно низкомолекулярными веществами. Вырабатываемые микроорганизмами регуляторы роста можно разделить на следующие четыре группы. Первая группа — гибберелли- ны. Они были выделены в 1926 г. Е. Куросавой из гриба Gibber el la fujikuroi, поражающего рис и вызывающего его гигантский рост («баканое») . Gibberella fujikuroi представляет собой конидиальную стадию гриба Fusarium moniliforme. Гиббереллоподобные вещества найдены и у растений. Они стимулируют рост и цве- тение , выход из состояния покоя и т. д. Вторая группа — ауксины. Открыты Ф. Кеглем. Они имеются у растений и микро- организмов и влияют на рост клеток в фазе растяжения, на дифференцировку кси- лемы и закладку корней, цветение и т. д. Третья группа — кинины. Это вещества, стимулирующие клеточное деление и влияющие на другие ростовые процессы. Четвертая группа — биогенные ингибиторы. Это сложные вещества, обладающие способностью подавлять активность ауксинов и тормозить рост растений. Они входят в систему, управляющую покоем семян и почек. В группу относят вещест- ва, задерживающие прорастание картофеля и корнеплодов сахарной свеклы при хранении, а также этилен и абсцизовую кислоту. Биологически активные вещества широко применяют в сельскохозяйственной практике. Большинство из них получают химическими методами, за исключением гиббереллина, который вырабатывается лишь микробиологическим путем. Гиббереллины составляют большую группу родственных соединений. Насчитывает- ся до 60 веществ этого типа. Наиболее характерное соединение группы имеет следующую структуру:
о он сн2 сн3 соон Гибберелловая кислота (гиббереллин А) Гиббереллины обладают поразительно высокой физиологической активностью. Раствор, в котором на миллион частей воды приходится лишь одна часть данного вещества, оказывает сильное стимулирующее действие на рост растений. Гиббе- реллины наиболее сильно стимулируют рост стеблей, побегов, листьев, плодов, в меньшей степени — рост корней. Рост стеблей и побегов происходит вследствие удлинения междоузлий или увеличения их числа. Под влиянием гиббереллинов уве- личивается урожай вегетативной массы растений, ускоряется цветение и плодоно- шение . Применение гиббереллинов дает хороший результат на виноградниках. Опрыски- вание соцветий бессемянных сортов приводит к значительному увеличению разме- ров ягод и гроздей. Влияние гиббереллина на эти сорта винограда столь велико, что основное количество выпускаемого препарата используют в виноградарстве. Из фитогормонов, вырабатываемых почвенными микроорганизмами, в том числе находящимися в ризосфере, следует упомянуть ауксины, представителем которых может служить гетероауксин, или р-индолилуксусная кислота: СН НС С — С — СН2СООН НС С СН СН NH Гетероауксин применяют для улучшения образования корней у черенков плодовых и ягодных культур и более быстрого укоренения. Получают это соединение хими- ческим путем. ГЛАВА 19. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ МИКРОБНОГО СИНТЕЗА ДЛЯ КОРМЛЕНИЯ ЖИВОТНЫХ Корма, содержащие недостаточно протеина, незаменимых аминокислот и витами- нов, неэффективны и невыгодны. В условиях интенсивного ведения хозяйства важ- но не только обеспечить достаточное производство кормов, но и получать корма с высоким содержанием белка и сбалансированные по аминокислотному составу. Синтез кормового белка и аминокислот Белковый и аминокислотный обмен различны у жвачных и нежвачных животных. У последних желудок однокамерный, и микроорганизмы желудочно-кишечного тракта проявляют активность в кишечнике. Существенные синтетические процессы микро- биологического характера в желудке нежвачных животных не протекают. Под влия- нием желудочного сока здесь из белков корма образуются аминокислоты и осуще- ствляется реакция переаминирования. Однако такие незаменимые аминокислоты,
как лизин, треонин, аргинин, в результате переаминирования не синтезируются вовсе или синтезируются в таком малом количестве, что не имеют практического значения. Поэтому для нежвачных животных перечисленные аминокислоты в необхо- димых количествах должны присутствовать в пищевом рационе. Жвачные животные менее требовательны к полноценности белков корма, так как обитающая в их преджелудках богатая микрофлора синтезирует даже из простых, содержащих азот веществ все аминокислоты, в том числе и незаменимые. Микроор- ганизмы синтезируют белок в своих клетках, после отмирания которых аминокис- лоты освобождаются и становятся достоянием животного-хозяина. Указанная особенность жвачных животных позволяет для частичного восполнения дефицита белков использовать в их рационе содержащие азот простые химические вещества — мочевину и соли аммония. В рубце жвачных животных микроорганизмы синтезируют в больших количествах глутамин, глутаминовую кислоту, глицин и валин. Последние транспортируются в печень для синтеза других аминокислот. В существующих кормовых рационах далеко не всегда достаточно белка, необхо- димых аминокислот и витаминов. Поэтому необходимо вводить эти вещества в корм в виде тех или иных препаратов, в частности полученных с помощью микроорга- низмов . Внимание ученых привлекает вопрос получения кормового белка путем микробного синтеза. Вследствие быстрого размножения продуктивность микроорганизмов по сравнению с высшими организмами несопоставимо велика. Например, сравнительно небольшой дрожжевой завод в сутки выпускает около 30 т массы, содержащей 15 т белка, т. е. 5500 т в год. Чтобы получить такую продукцию от крупного рогатого скота, надо иметь стадо в несколько десятков тысяч голов. Освоено производство кормовых дрожжей на отходах спиртовой, сахарной про- мышленности, а также на целлюлозных гидролизатах. Использование в этих целях целлюлозных гидролизатов началось в нашей стране в 1935 г. Позднее, в 1960-х гг., французский ученый А. Шампанья с сотрудниками разра- ботал метод выращивания дрожжей на средах, содержащих дизельное топливо. Од- нако получаемая масса нуждалась в очистке, что требовало больших затрат. В России в середине 1960-х гг. дрожжи начали выращивать на очищенных жидких уг- леводородах . Ставится вопрос о получении кормового белка на материалах, более дешевых, чем жидкие парафины. Идет экспериментальная работа по получению бактериально- го белка из метана. Бактерии, размножающиеся на метане, весьма своеобразны, так как растут только на одноуглеродных соединениях, что облегчает их культи- вирование в связи с отсутствием конкурентов. С экономической точки зрения выгоднее, однако, метан каталитически окислять в метанол. Метанол хорошо растворим в воде и легко усваивается многими микро- организмами, как бактериями, так и некоторыми дрожжами. В Великобритании дей- ствует завод, вырабатывающий дрожжевой белок на метиловом спирте. Изучается возможность производства микробного белка на этиловом спирте, на котором раз- вивается более высокая биомасса дрожжей. Большое внимание в нашей стране и за рубежом уделяют получению белка с по- мощью автотрофных водородных бактерий. Используя окисление водорода как энер- гетический процесс, в качестве источников питания они довольствуются лишь ми- неральными соединениями. Следует отметить, что по некоторым химическим пока- зателям дрожжевой белок имеет некоторые преимущества по сравнению с бактери- альным. Разрабатываются методы получения кормового белка из различных отхо- дов. Одни методы пригодны для промышленного получения белка, другие — в усло- виях небольших хозяйств. Возможным сырьем для получения микробного белка представляются различные целлюлозосодержащие отходы промышленности и сельского хозяйства. Для обогаще- ния белком измельченных целлюлозных отходов целесообразнее использовать куль-
туры микроскопических грибов, которые активно разрушают целлюлозу, одновре- менно накапливая белок. Успешно работают в этом направлении В.И. Билай (Ук- раина) , которая использует гриб Trichoderma viride, и А.Г. Лобанок (Белорус- сия) , применяющий гриб рода Penicillium. Таким путем можно получать корм, со- держащий до 30 % белка. Работы по получению кормового белка на отходах лесной и целлюлозной промыш- ленности проводят в Швеции и Финляндии, где для этого используют грибы. В Ка- наде в провинции Онтарио вступил в производство небольшой завод по переработ- ке на корм древесных отходов с помощью микроскопического гриба Chaetomium. Для выработки грибного мицелия можно использовать не только целлюлозу, но и другие вещества — крахмальные гидролизаты, отходы зерна и т. д. Так, в Инсти- туте микробиологии Белоруссии разработан метод глубинного культивирования ми- целия базидиального трутового гриба Daedaleopsis confragasa на средах с мо- лочной сывороткой. Из 1 т молочной сыворотки может быть выработано 20 кг вы- сушенной измельченной массы, имеющей около 50 % белка и содержащей ряд неза- менимых аминокислот. На молочной сыворотке с успехом размножается базидиальный съедобный гриб Parvus tigrinus (пилолистник тигровый). Выращенный и измельченный мицелий гри- ба содержит около 45 % сырого белка, близкого по составу к животным белкам. Институт микробиологии и вирусологии Казахстана рекомендует в качестве бел- ковой добавки к бедным кормам кормовые дрожжи Candida, выращенные на разва- ренной зерновой дерти, муке или других субстратах. Перед использованием дрож- жевую массу прогревают для разрушения дрожжевых клеток, что повышает их ус- вояемость . Кормовые дрожжи следует готовить в местах их потребления, а не на заводах. Перерабатывать на корм можно многие пищевые и промышленные отходы и даже навоз. Изучался вопрос об использовании в качестве корма микроводорослей. Проведенные работы не дали высокого эффекта и практически прекращены, что в значительной степени связано со слабой усвояемостью животными ценных компо- нентов клеток водорослей. Тем не менее, в некоторых случаях водорослевые препараты дают положительный эффект. Так, в Институте микробиологии Узбекистана использовали жидкие препа- раты водорослей рода Chlorella. В культуральнои жидкости водоросли содержится небольшое количество белка, но присутствует ряд биологически активных соеди- нений. Там же ведутся работы с цианобактерией рода Spirulina, которая обитает в водоемах Африки. Местные жители используют ее для кормления скота. Многие микроорганизмы пригодны для получения на их основе незаменимых кор- мовых аминокислот и витаминов. Только правильное сочетание всех компонентов корма дает наилучший результат, а недостаток хотя бы одного из них снижает эффективность остальных. В табл. 21 показано влияние добавок к корму на про- изводство яиц. Таблица 21. Влияние характера пищи на продуктивность кур-пеструшек Показатель Ежегодная продуктивность несушки, яиц Затраты корма на произ- водство десяти яиц, кг Контроль 80 6,84 Полноценные комбикорма с добавкой витаминов, аминокислот, мик- роэлементов , антибиотиков 200 2,3 Только вита- минов А и D3 160 3,42 Сбалансированное питание в ряде случаев упрощает и удешевляет набор ингре- диентов, входящих в комбикорм. Например, обогащение кормов витамином В12 по-
зволяет заменять дефицитный и дорогой животный белок растительным. При этом продуктивность животных не снижается. До Второй мировой войны производства аминокислот не было почти ни в одной стране. Сейчас уже доказана целесообразность использования аминокислот в жи- вотноводстве , где их применение обеспечивает огромный экономический эффект. Для кормления животных нет нужды в получении чистых препаратов, достаточно иметь концентраты, производство которых дешевле и проще. Замечательное свойство многих микроорганизмов — накапливать в среде огром- ное количество некоторых ценных аминокислот. Объем такого «сверхсинтеза» мо- жет быть очень большим. Так, некоторые микроорганизмы на 1 л среды производят до 200 г аспарагиновой кислоты, до 100 — глутаминовой, до 16 г валина. Суще- ствуют микроорганизмы, синтезирующие значительные количества L-лизина, L- валина, L-метионина и триптофана. В России микробиологическим способом получают лизин. Для синтеза L-лизина используют культуру Brevibacterium sp., сырьем служат уксусная кислота, мине- ральные соли, меласса, кукурузный экстракт и некоторые отходы пищевой промыш- ленности. Лизин выпускают в виде жидкого концентрата (ЖКЛ), сухого концентра- та и кристаллического препарата. За рубежом микробиологическим способом помимо L-лизина получают L- глутаминовую кислоту, используя культуру Micrococcus glutaminus и некоторые бактерии рода Brevibacterium. В небольших количествах готовят L-аланин, про- дуцируют который некоторые актиномицеты, а также бактерии рода Brevibacterium и Corynebacterium. Возможно получение триптофана с использованием культуры гриба Candida utilis. Синтез витаминов и ферментов микроорганизмами Витамины представляют собой низкомолекулярные органические соединения, не- обходимые для поддержания жизни животных, которые должны получать их с кор- мом. Отдельные витамины (например, витамин С) организм животного может синте- зировать . Витамины комплекса В и витамин К синтезируются микрофлорой рубца взрослых жвачных животных в достаточном количестве. Животные-копрофаги, на- пример кролики, получают витамины, поедая собственный кал, в котором бактерии накапливают значительное количество витаминов. Однако в ряде витаминов животные нуждаются, так как в обычном корме их не хватает. Это относится, прежде всего, к витамину В12, каротину и в некоторой степени к витаминам группы В. Последние особенно требуются для откорма свиней и птицы. Производство витаминов в промышленном масштабе может быть осуществлено мик- робиологическим путем. В России производят витамин В12 (цианкобаламин). Син- тез этого витамина ведут по методу, разработанному в Институте биохимии им. Баха РАН. В качестве субстрата используют ацетонбутиловую барду — отход бро- дильной промышленности. Процесс непрерывный, осуществляют его в анаэробных условиях при температуре 50 С. В результате образуется ряд продуктов, в том числе витамин В12 и метан. Сброженная барда поступает в выпарной аппарат, где сгущается, а затем в сушку и расфасовку. Предложены и другие методы получения витамина В12, например, с использова- нием пропионово-кислых бактерий, которые при сбраживании спиртовой барды в анаэробных условиях образуют значительное количество витамина В12. Существуют разработки, позволяющие в ближайшее время организовать крупномасштабное про- изводство ряда других витаминов. Так, используя гриб Eremothecium ashbyi, можно получать препарат витамина
В2 (рибофлавина). Как субстрат для производства рекомендуется питательная среда из соевой муки, кукурузного экстракта и мелассы. Ферментация идет около трех суток при 28 С. Культуральная жидкость сгущается в вакуум-аппарате при температуре, не превышающей 80 С, а затем высушивается на вальцовой сушилке. Идет работа по подбору более дешевой среды из непищевого сырья. Гриб Blakeslea trispora продуцирует провитамин А (р-каротин). Процесс может проходить на гидролизате сои или на отходах пищевой промышленности. Брожение осуществляется в течение трех дней при 25 С, после чего мицелий гриба сепари- руют или отделяют фильтрацией. Затем мицелий сушат в вакууме и расфасовывают. Препарат представляет собой мелкопластинчатую или песчаную массу красного цвета. Некоторые микроорганизмы (Streptomyces aurantiacus), культивируемые на от- ходах животноводческих ферм или гидролизате древесины, позволяют получить массу, содержащую не только р-каротин, но и витамины группы В и антибиотики. Не представляет сложности получение витамина D (кальциферол), дефицит кото- рого в кормах сельскохозяйственных животных наблюдается наиболее часто. Ос- новным источником витамина D служат облученные кормовые дрожжи. Готовый пре- парат представляет собой мелкозернистый порошок светло-желтого цвета. За ру- бежом кроме отмеченных препаратов производят микробиологическим способом тре- онин, аланин, идет интенсивная работа по синтезу триптофана. В России и за рубежом изучают влияние различных ферментных препаратов, до- бавляемых в корм, на продуктивность сельскохозяйственных животных. Как добав- ки в корм используют амилазу, глюкоамилазу, липазу, пектиназу, целлюлазу и т. д. Стремятся выяснить возможность производства мультиферментных препаратов для различных видов и возрастных групп животных с учетом особенностей их кормления. Возможно, ферменты найдут широкое применение при производстве заменителей молока для кормления молодняка (телят, поросят, ягнят). Их можно использовать в ветеринарии при лечении желудочно-кишечных заболеваний и т. д. Использование пробиотиков в сельском хозяйстве Осуществляемое в последние десятилетия беспорядочное применение антибиоти- ков в животноводстве, которые используются в малых дозах как стимуляторы рос- та, а также в качестве превентивной меры против вызванных стрессом желудочно- кишечных расстройств у животных на фермах, приводят к все более широкому рас- пространению в микробных популяциях факторов устойчивости к антибиотикам (R- факторов), передающихся от одной бактериальной клетки к другой при конъюга- ции. Передача происходит через плазмиду — кольцевую экстрахромосомную молеку- лу ДНК, способную к репликации. Антибиотики, применяемые в малых дозах длительное время, приводят к замет- ному возрастанию числа устойчивых к лекарственным препаратам микроорганизмов, в частности энтеробактерий (Е. coli, Salmonella и др.). Передающаяся устойчи- вость к лекарствам, полученная сначала сельскохозяйственными животными, сей- час обнаружена у представителей кишечной микрофлоры человека. Попадая к чело- веку через зараженное мясо, сальмонеллы, содержащие R-фактор, могут переда- вать его бактериям, живущим в желудочно-кишечном тракте человека, которые, в свою очередь, передают фактор устойчивости патогенным энтеробактериям челове- ка. Этот, кажущийся бесконечным, порочный круг может повториться со многими антибиотиками, в результате чего будут возникать более сложные R-факторы, не- сущие гены множественной устойчивости к антибиотикам. Благодаря этому меха- низму многие патогенные микроорганизмы теперь проявляют возросшую устойчи- вость к антибиотикам. Все это вызвало ряд исследований, в которых препараты
молочнокислых бактерий использовались как безопасная альтернатива низким до- зам антибиотиков для предотвращения и, возможно, лечения желудочно-кишечных расстройств, вызванных стрессом у сельскохозяйственных животных. Считают, что антибактериальная роль молочнокислых бактерий обусловлена их способностью производить достаточное количество молочной кислоты, чтобы ингибировать раз- витие других организмов, а также способностью прикрепляться к кишечным вор- синкам, «оттесняя» других бактерий. Более того, некоторые представители мо- лочнокислых бактерий не только обладают активностью против Е. coli, но также производят метаболиты, которые способны нейтрализовать эффект энтеротокси- нов, выделяемых многими живущими в желудке микроорганизмами. Среди многочис- ленных видов молочнокислых бактерий, обнаруживаемых в природных субстратах, указанными выше свойствами обладают палочковидные бактерии рода Lactobacil- lus : L. acidophilus и L. bulgaricus, а также бактерии рода Bifidobacterium — В. bifidum. Изучение этих бактерий показало, что ингибирующее действие их на другие микроорганизмы обусловлено способностью лактобацилл вырабатывать молочную ки- слоту. Так, L. acidophilus при сбраживании глюкозы вырабатывает более 80 % молочной кислоты. Именно молочная кислота поддерживает кислую реакцию среды в кишечнике большинства животных. Многие энтеропатогенные бактерии предпочитают нейтральную или слегка щелочную среду, так что сама по себе кислотность может их угнетать. Другой важной особенностью молочнокислых бактерий является их способность «прилипать» к эпителиальным поверхностям, выстилающим желудочно- кишечный тракт животных. Специальные исследования показали, что эта «привер- женность» оказывается не только тканеселективной по различным отделам пищева- рительного тракта, но и в некоторых случаях также видоспецифичной. Так было обнаружено, что лактобациллы прикрепляются к эпителиальной выстилке зоба цып- ленка, а у свиней и телят молочнокислые бактерии способны прикрепляться к же- лудочному эпителию. Способность молочнокислых бактерий к прикреплению и раз- множению на эпителиальных поверхностях желудочно-кишечного тракта обу- словливает их доминирование в составе кишечной микрофлоры, при этом содержа- ние колиформных бактерий сохраняется на низком уровне (обычно одним из доми- нирующих кишечных организмов у млекопитающих является кишечная палочка — Е. coli). Установлено также, что молочнокислые бактерии продуцируют различные анти- микробные метаболиты. В частности, L. acidophilus выделяет такие антибиотико- подобные вещества, как лактоцидин, ацидолин, ацидофилин и бактериоцины, угне- тающие развитие кишечных энтеропатогенных бактерий. A L. bulgaricus, как уже отмечалось, обладает внеклеточной антиэнтеротоксинной активностью, способной нейтрализовать энтеротоксины кишечной палочки — Е. coli. Поэтому скармливание L. bulgaricus животным ведет к уменьшению поносов и снижению их смертности. Таким образом, нормальные условия жизнедеятельности кишечника сельскохозяйст- венных животных создаются и поддерживаются благодаря особым свойствам молоч- нокислых бактерий (образованию молочной кислоты, способностью прикрепляться к эпителию кишечника животных, антимикробной и антиэнтеротоксинной активностью, высокой устойчивостью к низким значениям рН). Именно эти свойства должны со- храняться в промышленных препаратах молочнокислых бактерий, предназначенных для употребления в качестве пробиотиков. Весьма важной является селекция штаммов молочнокислых бактерий и подбор условий ферментации для получения полноценной продукции Lactobacillus. Хотя биологическая активность препаратов имеет первостепенное значение для использования их в качестве пробиотиков, не менее важны жизнеспособность и стабильность молочнокислых бактерий в препара- тах . В заключение необходимо подчеркнуть, что молочнокислые бактерии, широко распространенные в природе, становятся важным компонентом кишечной микрофлоры молодых теплокровных животных вскоре после их появления на свет. Уместно
предположить, что лечение пробиотиками может быть чрезвычайно полезным для животных в стрессовых ситуациях, как альтернатива профилактике стресса низки- ми дозами антибиотиков. Кроме того, пробиотики, без сомнения, найдут свое ме- сто в качестве безопасной альтернативы антибиотикам для предотвращения и ле- чения стрессовых желудочно-кишечных расстройств у сельскохозяйственных живот- ных. В настоящее время во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии РАСХН создано два вида биопрепаратов-пробиотиков — целлобактерин, предназначенный для ис- пользования в рационах при выращивании цыплят, молодняка крупного рогатого скота, поросят-отъемышей, и гастробакт, который применяется при диспепсии, колитах, энтеритах, нарушениях ферментации у молодняка и взрослых животных. ГЛАВА 20. ПРЕВРАЩЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМАМИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ (БИОКОНВЕРСИЯ) Во второй половине XX в. в мировой экономике остро стал ощущаться дефицит энергии, пищи и сырья для промышленности. Возникла угроза загрязнения окру- жающей среды. Эти явления приняли характер глобальных проблем. Все больше мысль человека стала обращаться к продуктам фотосинтеза как во- зобновляемому и практически неисчерпаемому источнику энергии, как перспектив- ному сырью для получения продуктов питания и производства различных матери- альных ценностей. Одновременно внимание было обращено на микроорганизмы как мощную и многообразную каталитическую систему, способную трансформировать природные органические вещества растительного происхождения в любые нужные человеку формы в технически несложных сооружениях, в управляемых, независимых от климата условиях, при сравнительно небольших затратах энергии и труда. Следовательно, целью биоконверсии является получение из недефицитного возоб- новляемого сырья пищевых и кормовых продуктов, жидких и газообразных видов топлива, химических продуктов и медикаментов, а также защита окружающей сре- ды. Следовательно, человечество с каждым годом все больше убеждается в том, что основное наше богатство — растительная биомасса (возобновляемые ресурсы орга- нического вещества), которая ежегодно образуется в реакциях фотосинтеза в ко- личестве 2 1011 т по углероду или 3 1012 Гкал по запасенной энергии. При этом для питания человека требуется 0,5 %, а для покрытия всех мировых энергетиче- ских нужд около 10 % этой энергии. Мощные фотосинтезирующие системы компенсированы столь же мощными гидролити- ческими системами, причем главным образом за счет ферментов микробного мира. Однако в природных условиях, например в почве, разрушение растительных остат- ков идет медленно — неделями и месяцами. Другое дело — биоконверсия в реакто- рах в управляемых условиях. Под управляемой биоконверсией растительного сырья необходимо понимать пре- вращение компонентов растительной массы микробиологическим или ферментативным путем в различные полезные вещества и продукты в регулируемых условиях. Для биоконверсии углеводов растительного сырья используют различные микро- организмы — бактерии, актиномицеты, дрожжи, микромицеты. Продукты биоконвер- сии растительного мира широко применяются в питании человека (хлеб, квашеные продукты, алкогольные и другие напитки, кислоты и т. д.), в кормлении живот- ных (силос, сенаж, дрожжи, продукты биосинтеза и др.), а также в производстве медикаментов, химикатов, жидких и газообразных видов топлива и др. Растительное сырье делят на растворимое и нерастворимое. Процессы фермента- ции наиболее изучены при биоконверсии растворимых субстратов. Известно много вариантов ферментационных процессов: глубинная и поверхностная ферментация;
аэробная и анаэробная; периодическая и непрерывная; монокультурная и поли- культурная ; спонтанная; мезофильная и термофильная ферментация и др. Ферментация нерастворимых субстратов также существует в разных вариантах. Так, в сельском хозяйстве практикуют твердофазную ферментацию растительной массы в анаэробных условиях с целью консервирования кормов. Твердофазная фер- ментация представляет большой интерес при биоконверсии такого нерастворимого растительного сырья, каким является большинство крахмал- и целлюлозосодержа- щих сельскохозяйственных продуктов и отходов производства. Важное значение в создании процессов получения нужных целевых продуктов ме- тодами биоконверсии имеет выбор растительного сырья. Прежде всего анализиру- ются затраты энергии на получение этого сырья. Считают, что высоким выходом энергии отличаются травы (люцерна и др.) , а поэтому получение различных про- дуктов из трав считается весьма перспективным направлением. Большой интерес представляет фракционирование зеленой массы с целью получения белковых кон- центратов кормового и особенно пищевого назначения. Говоря о биоконверсии крахмалсодержащехю сырья, необходимо отметить возмож- ность получения белка из крахмала путем прямого культивирования на этих суб- стратах микробов с амилазной активностью, в том числе дрожжей. В настоящее время интенсивно изучается энзимная биоконверсия целлюлозы. Это направление открывает перспективу получения из нее всех продуктов, которые сегодня производят из глюкозы. Применение методов биоконверсии в сельском хозяйстве Можно выделить ряд перспективных направлений применения микробной биокон- версии растительного сырья для нужд сельского хозяйства: получение белковых концентратов пищевого и кормового назначения из зеленой массы растений с ис- пользованием микробиологических процессов; микробная протеинизация крахмала и целлюлозо-содержащего сырья; нетрадиционные пути биоконверсии растительных углеводов в этанол; получение биогаза из отходов ферм и растительных остат- ков; консервирование кормов продуктами брожения (силосование). Биоконверсия местного сельскохозяйственного сырья — зеленой массы, зерно- вых, а также отходов их переработки и отходов ферм может оказать существенное влияние на рационализацию сельскохозяйственного производства. Комплексный подход при разработке биотехнических систем в сфере сельского хозяйства может дать ключ к созданию безотходной технологии, к полному использованию рас- тительного сырья, а также способствовать решению таких проблем, как получение белка из местных ресурсов; использование новых видов энергии; защита окружаю- щей среды. Исключительно важное значение имеет микробиологическая обработка грубых кормов, например соломы. Силосование и сенажирование зеленой массы трав являются в настоящее время широко используемыми на практике методами микробиологического консервирования кормов. Однако достижения современной микробиологии и энзимологии позволяют смотреть на силосование и сенажирование не только как на процессы консервиро- вания. Показана целесообразность применения в качестве специальных заквасок микробов, обладающих гидролазной активностью в отношении полисахаридов. Раз- витие таких микроорганизмов на целлюлозосодержащих субстратах во время сило- сования корма приводит к деструкции полисахаридов с образованием усвояемых животным организмом форм органических веществ. Аналогичный эффект достигает- ся, если при закладке силоса (сенажа) применяются соответствующие ферментные препараты. Экономически оправдана разработка технологии обработки соломы и
других подобных субстратов. Известно, что при производстве каждой тонны зерна образуется тонна соломы, в которой заключено почти столько же энергии, сколь- ко в зерне. Если мировое производство зерна составляет 1 млрд. 600 млн. т, из которых 1 млрд. т используется в пищу человека, и 600 млн. т — в корм живот- ным, то это значит, что мировые ресурсы соломы также составляют около 1600 млн. т. Отсюда девиз «Зерно — для человека, а конвертированная солома — для корма животных». Большой интерес представляют работы по обогащению целлюлозо- и лигнинсодер- жащего сырья микробным белком. Биологическим способом можно консервировать не только грубые корма. В миро- вой практике накоплен опыт консервирования влажного зерна как при помощи хи- мических консервантов, так и путем хранения влажного (до 30 %) зерна в герме- тичных емкостях, например траншеях в атмосфере С02. Таким образом, в области сельского хозяйства биотехнология позволяет более полно использовать урожай, уменьшить количество побочных отходов и потери. Нетрадиционные пути биоконверсии растительных углеводов в этанол Один из путей решения глобальной проблемы биотрансформации продуктов фото- синтеза — получение этанола из растительной массы с помощью микроорганизмов. Можно указать несколько причин, обусловливающих огромный интерес к исследова- ниям в данном направлении. Во-первых, этанол, получаемый из растительной массы, так называемый биоэта- нол , может использоваться для восполнения энергетических ресурсов. В связи с тем, что запасы природных ископаемых — нефти, угля и газа — истощаются, поиск других источников энергии весьма актуален. Во-вторых, для получения этанола используется недефицитное сырье. Например, значительный сырьевой запас представляют сельскохозяйственные отходы. В-третьих, спиртовое брожение — самая старая отрасль биотехнологии — имеет готовые технологические системы и развитую промышленную базу. Следует отме- тить , что конверсия растительной биомассы в этанол энергетически более выгод- на, чем ее конверсия в микробную биомассу (белок). Микроорганизмы — продуценты этанола Микроорганизмы, уже используемые, и те, которые могут быть использованы для трансформации продуктов фотосинтеза в этанол, делят на три группы: ■ дрожжи, традиционно применяемые для конверсии углеводов в этанол. Однако за последние годы найдены и интенсивно изучаются новые продуценты этанола, которые по ряду свойств превосходят дрожжи; ■ мезофильные бактерии рода Zymomonas (оптимальная температура — 30—35 С) , обладающие в несколько раз более интенсивным метаболизмом, чем дрожжи; ■ термофильные этанолобразующие бактерии (оптимальная температура — 60—65 С) , привлекшие внимание главным образом тем, что в этой группе имеются микроорганизмы, способные трансформировать растительные углеводные полиме- ры непосредственно в этанол. В этом случае отпадает необходимость предва- рительной деполимеризации этих субстратов (что характерно для спиртового брожения, вызываемого дрожжами). Кроме того, бактерии по сравнению с дрож- жами — более удобный объект для применения генно-инженерных методов улуч- шения их технологических свойств. Резервом повышения продуктивности технологических систем конверсии углево- дов в этанол является возможность создания стабильных бактериальных ассоциа- ций.
Существенными преимуществами обладает процесс получения этанола с помощью термофильных анаэробных бактерий. Кроме общих технологических преимуществ, которые обеспечивают термофильный процесс, следует отметить, что в этой груп- пе микроорганизмов находятся представители с целлюлозолитической активностью. С помощью этих бактерий представляется возможным трансформировать расти- тельную биомассу прямо в этанол без ее предварительной обработки. Среди тер- мофильных анаэробных бактерий также ведется поиск новых продуцентов этанола и работа по генетическому улучшению свойств имеющихся штаммов. В табл. 22 приводятся физиологические и технологические характеристики про- дуцентов этанола. Таблица 22. Гру nna 1 2 3 Продуценты Sacckaromyces cerevisiae Saccharomyces rosei Zymomonas mobilis Zymomonas anaerobia Clostridium thermocellum Clostridium thermosaccharolyticum Thermoanaerobacter ethanolicus рн 3-4 4,6 5,5 5-6 7,0 6,9-7,5 5,8-8,5 Выход этанола % 100 88 95 90-95 50 70 90 Темпера- тура, С 30 35 30 35 62 67-70 69 Максимальная концентрация этанола, г/л 130 42,5 130 96 1,5 4,0 Характерная черта бактерий рода Zymomonas состоит в том, что они способны почти полностью перерабатывать глюкозу или фруктозу в этанол и СОг (в отличие от Zymomonas дрожжи утилизируют большой набор гексоз — около 55 % всей расти- тельной массы) . У Zymomonas выход этанола колеблется между 1,5—1,9 моль на одну молекулу глюкозы. Учитывая вышеупомянутые факты, можно считать Zymomonas одним из перспективных продуцентов спирта. Очевидно, использование бактерий Z. mobilis с применением новых технологи- ческих процессов, таких как иммобилизация1, рециклизация и флокуляция клеток, рециклизация с вакуумным устройством и др., селекционирование новых, толе- рантных к этанолу штаммов, использующих разные природные субстраты (крахмал, целлюлозу и др.), откроет новые перспективы в спиртовой промышленности. Образование этанола термофильными бактериями В настоящее время установлено, что термофильные анаэробные бактерии способ- ны превращать целлюлозосодержащие субстраты прямо в этанол. Считают, что с помощью этой группы микроорганизмов есть возможность создать рентабельную технологию трансформации продуктов фотосинтеза в этанол. Наиболее изученный представитель этой группы бактерий, образующих этанол, — Clostridium thermo- cellum. Эти бактерии расщепляют целлюлозу и гемицеллюлозу, растут на целло- биозе, глюкозе, но не используют ксилозу. С. thermocellum — самый быстрора- стущий микроорганизм, разлагающий целлюлозу, из известных на сегодняшний день. Для этой группы бактерий характерен гетероферментативный тип брожения, ко- нечными продуктами которого являются этанол, ацетат, лактат, С02, Н2. С. thermocellum и Thermoanaerobacter ethanolicus конвертируют в этанол до 95 % субстрата, что близко к максимальному выходу этанола у дрожжей и Zymomonas. Весьма перспективным представляется использование для получения этанола из В проточных реакторах с иммобилизованными клетками удается достичь на выходе 30% этанола. - Прим. ред.
растительных субстратов бактерий, обладающих как целлюлозолитической, так и этанолсинтезирующей активностью. Таковы бактерии С. thermocellum. Однако у них есть недостаток — сравнительно невысокий выход этанола и узкий спектр ис- пользуемых субстратов. Оба эти недостатка могут быть преодолены в смешанных культурах бактерий, как, например, С. thermocellum + Т. ethanolicus и С. thermocellum + С. thermohydrosulfuricum. Повышенный выход этанола в случае смешанной культуры объясняется тем обстоятельством, что С. thermohydrosulfu- ricum конвертирует примерно половину углеводов в этанол. Считается, что тер- мофильная анаэробная ферментация целлюлозосодержащих субстратов станет рента- бельной, если удастся поддержать высокую продуктивность при концентрации эта- нола выше 4,5 %. Получение гидролаз из полисахаридов и микробного белка на крахмалсодержащем сырье Крахмалсодержащее сырье и возможности его биоконверсии В настоящее время имеется достаточно много хорошо изученных непатогенных микроорганизмов с высокой амилазной активностью {Aspergillus oryzae, A. niger, Rhizopus delemar, Endomycopsis fibuligera, Candida japonica, С albicans, Lipomyces starkeyi, Bacillus subtilis, B. mesentericus, B. cereus, В. mycoides, а также термофильные бактерии и актиномицеты) . Наиболее часто для получения амилолитических ферментов (амилаз и глюкоамилаз) используются мицелиальные грибы рода Aspergillus и дрожжи рода Endomycopsis. Используя методы современной биотехнологии, представляется возможным осуще- ствить биоконверсию крахмалсодержащих субстратов как с целью получения гидро- лаз полисахаридов, так и для обогащения крахмалсодержащего сырья микробным белком. В качестве продуцента микробного белка используют главным образом дрожжи, а также бактерии и мицелиальные грибы. Последние по сравнению с дрожжами спо- собны усваивать более широкий спектр углеводов, в том числе полисахариды и смеси Сахаров. Поэтому грибы целесообразно использовать для получения белка при переработке гетерогенных субстратов. Во многих случаях использование крахмалсодержащих отходов при получении белка важно и в экологическом плане. Так, после переработки картофеля остаются сточные воды, содержащие полисаха- риды. В Швеции применяется процесс под названием «Симба», сущность которого в том, что на отходах переработки картофеля последовательно выращивают две культуры дрожжей: сначала Endomycopsisfibutigera, продуцирующую амилолитиче- ские ферменты, которые гидролизуют крахмал до Сахаров, а затем Candida utilis, использующую сахара. Полученный препарат предназначен в качестве до- бавки к корму свиней и птиц. Перспективным является получение микробного белка на крахмалсодержащих сре- дах путем выращивания микромицетов. Последние имеют более тонкую, чем дрожжи, клеточную стенку и поэтому легко перевариваются без предварительной обработ- ки. Кстати, следует отметить, что при переработке картофеля на картофелепере- рабатывающих заводах общее количество потерь достигает 40—50 % от массы кар- тофеля. Эти отходы могут служить сырьем для получения белка. Так, по данным ряда авторов, на 1 м3 среды, приготовленной из отходов кар- тофелеперерабатывающих заводов, можно получить до 30,4 кг кормовых дрожжей с содержанием сухих веществ около 25 %. Это выше, чем при выращивании дрожжей на зерновой или зерномелассной барде. Помимо получения белковых препаратов, выращивание микроорганизмов на крах-
малсодержащем сырье может быть использовано как способ обогащения кормов бел- ком. Получение комплексных белково-ферментных препаратов Многочисленными исследованиями показано, что добавление гидролитических ферментов в корма, комбикорма и премиксы позволяет увеличить прирост массы животных и птицы в среднем на 10—15 % и снизить затраты корма на 1 кг прирос- та на 5—7 %. Ферментные препараты могут использоваться для улучшения усвояе- мости грубых кормов, содержащих крахмал и целлюлозу, или могут быть непосред- ственно включены в кормовой рацион животных и птиц. Для получения комплексных белково-ферментных препаратов с глюкоамилазной активностью применяют как совместное культивирование, так и выращивание моно- культур . Преимущество смешанных культур показано во многих работах. Так, при- менение в качестве продуцента глюкоамилазы дрожжей End. fibuligera, а целлю- лазы — Trichoderma lignorum на комплексной среде, содержащей солому, пше- ничные отруби и муку, выявило, что дрожжевая культура End. fibuligera способ- на использовать для своей жизнедеятельности продукты гидролиза соломы, обра- зовавшиеся под действием гриба. Показано также, что при совместном культиви- ровании продуцента амилолитических ферментов End. fibuligera с грибными, дрожжевыми и бактериальными культурами удается повысить активность ферментной системы-продуцента. В настоящее время разработан технологический процесс получения белково- ферментного препарата при культивировании End. fibuligera на твердых субстра- тах, в частности пшеничных отрубях и комбикорме. Прирост белка в этом процес- се составлял 36 кг на 1000 кг субстрата, т. е. 27 % от использованного крах- мала. Выгода применения белково-ферментных комплексов в рационах некоторых живот- ных очевидна, если учесть их невысокую стоимость и экономию кормовых средств при достаточно большом приросте живой массы животных. Биоконверсия целлюлозо- лигниновых материалов Биоконверсия целлюлозо-лигниновых материалов в белок в настоящее время мо- жет быть осуществлена только путем выращивания микроорганизмов на этих мате- риалах (или их гидролизатах) в качестве субстратов. Внутриклеточный белок ферментов микробов составляет основную долю целевого белка, но некоторое его количество представлено внеклеточными ферментами (экзоферментами). Эти фер- менты микроорганизмы выделяют во внешнюю водную среду, и их функция состоит в гидролизе полимеров субстрата до мономерных соединений. Только такие соедине- ния могут быть усвоены микроорганизмами, обладающими целлюлозолитической (или лигнингидролизующей) активностью, а также многими другими видами микроорга- низмов (в первую очередь различными дрожжами). Следовательно, биоконверсия с целью получения белка может быть осуществлена только в аэробных условиях, так как в анаэробных условиях весьма ограничены возможности роста клеточной биомассы. В то же время анаэробные условия дают возможность эффективного получения из целлюлозы (в результате жизнедеятельно- сти определенных микроорганизмов) летучих низкомолекулярных восстановленных органических соединений — метанола, органических кислот, метана и т. д. При осуществлении биоконверсии с целью получения белка задача состоит в многократной интенсификации процесса деструкции целлюлозо-лигниновых материа- лов и создании условий, в которых происходит эффективное увеличение биомассы микроорганизмов (и, следовательно, белка), а не расходование субстрата с вы- делением С02 и Н20 без роста клеток.
Биоконверсия целлюлозы сводится к двум основным группам биохимических про- цессов : гидролизу целлюлозы ферментами и росту клеток на продуктах гидролиза. Оба эти процесса могут быть выполнены одним целлюлозолитическим микроорганиз- мом, и процесс биоконверсии тогда является прямым, или одностадийным. То, что иногда в среду вводятся и другие микроорганизмы, ассимилирующие продукты гид- ролиза, не меняет сути процесса — такие способы относятся к процессам прямой биоконверсии. Но возможна и непрямая (многостадийная) биоконверсия. В непрямой биоконвер- сии, как правило, стадия гидролиза выполняется отдельно от стадии выращивания микроорганизмов, образующих целевой компонент конечного продукта — белок. Гидролиз может быть выполнен кислотами, целлюлозным ферментным комплексом, микроорганизмами в анаэробных условиях. Возможны и другие разновидности непрямой биоконверсии. В большинстве работ основное внимание уделяется соломе как исходному материалу биоконверсии для получения белка, поскольку в настоящее время данный субстрат, будучи побочным продуктом сельского хозяйства, все еще не находит полного и эффективного ис- пользования в пределах своей отрасли, а дефицит белка остается фактором, за- держивающим быстрый рост продуктивности животноводства. Биоконверсия лигнина Лигнины — аморфные высокомолекулярные соединения ароматической природы, ко- торые можно подразделить на три класса: ■ лигнин древесины хвойных пород; ■ лигнин древесины лиственных пород; ■ лигнин травянистых растений. Биологическая роль лигнина заключается в придании механической устойчивости стволам и стеблям растений. Предшественниками лигнина являются ароматические фенилпропановые спирты — кумаровый, конифериловый и синаповый. В растительных клетках лигнин связан с другими биополимерами — целлюлозой и гемицеллюлозой. До начала 1970-х гг. основное внимание исследователей было уделено базиди- альным грибам, вызывающим гниение древесины, которые условно были разделены на три группы: ■ возбудители мягкой гнили, ■ возбудители бурой гнили и ■ возбудители белой гнили. За последние годы сравнительно много данных получено относительно бактери- альной деградации лигнина. Показано, что представители родов Corynebacterium, Agrobacterium, Pseudomonas, Klebsiella, Aerobacter и Enterobacter могли ис- пользовать лигнин в качестве единственного источника углерода, при этом штамм Aerobacter sp. разлагал 98 % лигнина в течение пяти суток. В решении рассматриваемой проблемы биоконверсии целлюлозолигниновых мате- риалов, в том числе соломы, биоконверсия и деструкция лигнина может обеспе- чить делигнификацию субстрата, тем самым интенсифицируя процесс биоконверсии всего материала. Хотя исключительная медленность биодеградации лигнина пре- пятствует практическому использованию этого процесса, уже известны микроорга- низмы, которые способны в первую очередь в соломе расщеплять лигнин, тем са- мым способствуя и биоконверсии целлюлозы. Как уже отмечалось выше, весьма ак- тивными лигнолитическими микроорганизмами являются грибы белой гнили (они продуцируют внеклеточные фенолоксидазы). Деградация лигнина может существенно ускоряться при внесении субстрата, легче поддающегося разложению, — глюкозы, этанола, солодового экстракта. Данные субстраты могут быть использованы мик- робными культурами как доступный источник энергии, необходимой для деградации лигнина (явление кометаболизма).
Биоконверсия соломы В практике биологического разложения целлюлозы чаще всего используются раз- личные микромицеты-сапротрофы, в изобилии встречающиеся в почве и на органи- ческих остатках. Это представители родов Chaetomium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Fusarium, Penicillium, Trichoderma, Rhizoctonia и др. Для раз- рушения целлюлозы и биосинтеза целлюлозолитических ферментов чаще всего ис- пользуются микромицеты Trichoderma viride, Aspergillus niger и A. terreus, превращающие нерастворимую целлюлозу в растворимые сахара. Основное отличие твердофазной ферментации (ТФ) от глубинной (ГФ) — сущест- венное уменьшение содержания воды и высокое содержание субстрата в среде фер- ментации . Опыты по изучению получения белка микроорганизмов из целлюлозо-лигниновых материалов с использованием глубинной ферментации показали, что удовлетвори- тельная степень превращения достигается только при низкой концентрации суб- страта — не более 2 %, а высокая вязкость среды осложняет перемешивание и аэрацию. Поэтому твердофазная ферментация рассматривается как перспективный способ биоконверсии целлюлозолигниновых материалов, которые при переработке в корма могут использоваться без какой-либо дополнительной обработки. В результате многочисленных исследований в настоящее время разработаны тех- нические средства твердофазного культивирования, технологические режимы и отобранные культуры (Trichoderma viride и Endomycopsis fibuligera) способны конвертировать термоотработанную солому (с добавкой 10 % отрубей) в препарат с содержанием не менее 12 % белка в течение 5,0—5,5 суток при содержании су- хих веществ в среде ферментации 20—31 % и биологических потерях сухой массы около 30 %. Получение биогаза из отходов ферм Как известно, проблема отходов ферм состоит в том, что навоз как органиче- ское удобрение расходуется только периодически и поэтому накапливается у ферм, где занимает большие площади, выделяет дурной запах, загрязняя атмосфе- ру, а порой, находясь в сильно разбавленном виде, просачивается из хранилищ в почву и далее попадает в водоемы, вновь нанося вред окружающей среде. Навоз, кроме того, является источником возбудителей инфекционных болезней и парази- тов . Практика переработки промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных от- ходов базируется на использовании как аэробных, так и анаэробных микробных процессов. При аэробном процессе разложения органического вещества можно по- лучить микробную биомассу кормового назначения в виде ила (однако, имеет ме- сто потеря азота до 40 %) . В случае анаэробной переработки отходов из органических веществ в конечном счете образуется смесь газов — метан, СОг, Н2 и др. В биогаз во время так на- зываемого метанового брожения2 превращается 30—50 % органического вещества. 2 Метановое брожение — устойчивое словосочетание, традиционно используемое в биотех- нологии и ряде других отраслей, под которым подразумевается процесс анаэробной пере- работки органического вещества. Он представляет собой совокупность различных микро- биологических процессов, в том числе ряда брожений. Однако конечная стадия этого процесса — образование метана, — строго говоря, брожением не является. Следует также отметить, что образующие метан прокариоты — метаногены — относятся к архебактериям, или по новой классификации — к археям (домен Archaed) , в не к истин- ным бактериям (домен Bacteria). Поэтому сегодня микробиологи вынуждены избегать тра- диционного словосочетания «метанобразующие бактерии», заменяя его менее привычными
Если процесс брожения проводится в термофильных условиях (при 55—57 С) , то одновременно достигается обезвреживание субстрата (погибают патогены и пара- зиты животных). ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ? ПОЛУЧЕНИЯ БИОГАЗА И УДОБРЕНИЙ 1 ИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ АПК -л Некоторыми исследователями предлагается метановое брожение сочетать с аэробной ферментацией, чтобы помимо биогаза получать большой выход богатой белком микробной биомассы. Обогащенная соломой бражка метанового брожения на- воза подвергается аэробной ферментации при помощи микромицета Chaetomium cellulolyticum. Метановое брожение является строго анаэробным процессом и осуществляется сложными микробными ассоциациями. На сегодняшний день известно более 20 видов метанобразующих микроорганизмов, или метаногенов, с различной морфологией: округлые, палочковидные, ланцетовидные, в виде спирали, образующие длинные нити и соединения клеток наподобие сарцин. Их относят к архебактериям (роды Methanobacterium, Methanococcus, Methanospirillum, Methanosarcina и др.). Все известные метанобразующие организмы могут получать энергию в результате окисления Н2, используя в качестве акцептора электронов С02. В результате С02 восстанавливается до СН4. Представители отдельных родов могут использовать еще два субстрата — метанол и ацетат. Поэтому для того чтобы метаногены могли осуществить терминальный этап анаэробного разложения субстрата, необходима его предварительная подготовка: сложные соединения нужно превратить в про- стые , которые являются непосредственными предшественниками метана в среде. Первая стадия метанового брожения — кислотная, осуществляемая представителями Enterobacteriaceae, Clostridiaceae, Lactobacillaceae, Streptococcaceae, при- водит к образованию летучих органических кислот, формиата, ацетата, пропиона- терминами «метаногены», «метанобразующие организмы» и т. д. (При использовании же названий «архебактерии» и «зубактерии» термин «метанобразующие бактерии» имеет право на существование.) (Примеч. ред.)
та, бутирата, молочной и янтарной кислот, низших спиртов, альдегидов и кето- нов, а также Нг и СОг. Вторая стадия осуществляется Synthrophobacter и Synthrophomonas. Третья стадия — метаногенная — превращение Н2 и уксусной ки- слоты в метан: СНзСООН -> СН4 + С02 С02 + 4Н2 -> СН4 + 2Н20 Основным продуктом первичного брожения в метантенках является ацетат. Из ацетата в метантенках образуется в среднем до 73 % СН4. Водородный путь дает до 30 % метана. Таким образом, при метановом брожении в данной экосистеме должны присутствовать микроорганизмы тех ассоциаций, которые превращают пер- вичные продукты брожения в ацетат, С02 и Н2. В биотехнологии получения биогаза из отходов ферм должны учитываться осо- бенности метанового брожения. Большое влияние на метановое брожение оказывают температура, рН, состав среды и наличие в ней ингибиторов (мономеры, кисло- ты) , концентрация и размеры твердых частиц, гидродинамические условия в фер- ментационной среде и другие факторы. Наиболее существенное влияние на газовыделение оказывает температура. Выяв- лено, что оптимальная температура для максимального метанообразования состав- ляет 54—56 С. Термофильный процесс к тому же обеспечивает исчезновение бакте- рий группы Е. coli, что очень важно с точки зрения обезвреживания навоза. Несмотря на сложность метанового брожения, существует еще ряд методов ин- тенсификации процесса. Биогазовые реакторы можно условно разделить на однокорпусные («сельские») неинтенсивные, без дополнительного оборудования для подогрева и перемешива- ния, и на индустриальные с устройствами для перемешивания и системой управле- ния процессом. Однокорпусные («сельские») реакторы имеют объем в несколько кубометров и в основном работают в квазинепрерывном мезофильном (30—38 С) режиме. Вертикальные цилиндрические реакторы с верхней и нижней конусной частью ши- роко применяются в коммунальном хозяйстве, изготавливаются из бетона или ме- талла и достигают объема нескольких тысяч кубометров. Более интенсивно метановое брожение идет в двухступенчатой системе, состоя- щей из двух реакторов. Чтобы увеличить концентрацию биомассы в первом аппара- те, работающем в интенсивном режиме, во втором реакторе осуществляется разде- ление твердого вещества и активной микрофлоры, часть этой массы возвращается в первый реактор. В ряде стран с теплым климатом широкое применение нашли малогабаритные био- газовые установки различных конструкций объемом от 1—2 до 50 м3. В Китае, Ин- дии , Корее, Индонезии действуют несколько миллионов таких установок. В них процесс метанового брожения одноступенчатый. Биогазовые установки применяются для трех основных целей: получение биогаза как источника энергии; получение высокоэффективных органических удобрений; охрана окружающей среды. Большинство исследователей считают, что биогазовые установки при фермах ре- шают проблему защиты окружающей среды, и это, наверное, самое главное. Силосование кормов как метод анаэробной биоконверсии Силосование, или заквашивание, — способ консервирования зеленого корма, при котором растительную массу хранят во влажном состоянии в ямах, траншеях или специальных сооружениях — силосных башнях. Корм, более или менее спрессован- ный и изолированный от доступа воздуха, подвергается брожению, приобретает
кислый вкус, становится мягче, несколько изменяет цвет (бурая окраска), но остается сочным. Силосование имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами консерви- рования корма. Известны два способа силосования: холодный и горячий. При хо- лодном способе силосования созревание силоса идет при умеренном повышении температуры, доходящем в некоторых слоях корма до 40 С; оптимальной темпера- турой считается 25—30 С. При таком силосовании скошенную растительную массу, если нужно, измельчают, укладывают до отказа в кормовместилище, утрамбовыва- ют, сверху как можно плотнее укрывают для изоляции от воздуха. При горячем способе силосное сооружение заполняют по частям. Зеленую массу на один-два дня рыхло укладывают слоем около 1—1,5 м. При большом количестве воздуха в ней активизируются микробиологические и ферментные процессы, в ре- зультате чего температура корма поднимается до 45—50 С. Затем укладывают вто- рой слой такой же толщины, как и первый, и он, в свою очередь, подвергается разогреванию. Растения, находящиеся внизу и размягченные под влиянием высокой температу- ры, спрессовываются под тяжестью нового слоя корма. Это вызывает удаление воздуха из нижнего слоя силоса, отчего аэробные процессы в нем прекращаются, и температура начинает снижаться. Так слой за слоем заполняют все силосохранилище. Самый верхний слой корма утрамбовывают и плотно прикрывают для защиты от воздуха. В связи с тем, что силосохранилище при горячем способе силосования обычно делают небольших раз- меров , на верхний слой силосуемого корма помещают груз. Разогревание растительной массы связано с потерей иногда значительной части питательных веществ корма. В частности, резко уменьшается переваримость бел- ков . Поэтому горячее силосование не может считаться рациональным способом со- хранения растительной массы. Общие потери сухих веществ корма при холодном силосовании не должны превышать 10—15 %, во втором достигают 30 % и более. Холодный способ силосования наиболее распространен, что объясняется как сравнительной его простотой, так и хорошим качеством получающегося корма. Го- рячий способ силосования допустим лишь для квашений грубостебельных, малоцен- ных кормов, которые после разогревания лучше поедаются скотом. Силосование связано с накоплением в корме кислот, образующихся в результате сбраживания микробами-кислотообразователями содержащихся в растениях сахари- стых веществ. Основную роль в процессе силосования играют молочнокислые бак- терии, продуцирующие из углеводов (в основном из моно- и дисахаридов) молоч- ную и частично уксусную кислоты. Данные кислоты приятны на вкус, хорошо ус- ваиваются организмом животного и способствуют возбуждению аппетита. Молочно- кислые бактерии снижают реакцию среды корма до рН 4,2— 4,0 и ниже. Накопление молочной и уксусной кислот в силосе обусловливает его сохран- ность , так как гнилостные и прочие нежелательные для силосования бактерии не способны размножаться в среде с кислой реакцией (ниже рН 4,5—4,7). Сами же молочнокислые бактерии относительно устойчивы к кислотам. Переносящие сильное подкисление плесневые грибы относятся к строгим аэробам и в хорошо укрытом заквашиваемом корме размножаться не могут. Таким образом, герметизация и кислотность силоса — главнейшие факторы, оп- ределяющие его стойкость при хранении. Снижение по тем или иным причинам ки- слотности корма неминуемо ведет к его порче. Для нормального силосования различных кормов требуется неодинаковое подкис- ление . Иногда при содержании молочной кислоты 0,5 % реакция среды корма сни- жается до 4,2, т. е. до показателя, свойственного хорошему силосу. В других случаях для этого требуется 2 % той же кислоты. Такое колебание зависит от различного проявления буферных свойств некоторых составных частей раститель- ного сока.
Механизм действия буферов заключается в том, что в их присутствии значи- тельная часть ионов водорода нейтрализуется. Поэтому, несмотря на накопление кислоты, реакция среды почти не снижается до тех пор, пока не израсходован весь буфер. В силосе образуется запас так называемых связанных буферами ки- слот . Роль буферов могут играть различные соли и некоторые органические веще- ства (например, протеины), входящие в состав растительного сока. Более буферный корм для получения хорошего силоса должен иметь больше Саха- ров, чем менее буферный. Следовательно, силосуемость растений определяется не только богатством их сахарами, но и специфическими буферными свойствами. Ос- новываясь на буферности сока растений, можно теоретически вычислить нормы са- хара, необходимые для успешного силосования различного растительного сырья. Буферность сока растений находится в прямой зависимости от количества в них белков. Поэтому большинство бобовых растений трудно силосуется, так как в них относительно мало сахара (3—6 %) и много белка (20—40 %). Прекрасная силосная культура — кукуруза. В стеблях и початках ее содержится 8—10 % белка и около 12 % сахара. Хорошо силосуется подсолнечник, в котором много белка (около 20 %) и достаточно углеводов (более 20 %). Приведенные показатели рассчитаны на сухое вещество. Зная буферность корма и его химический состав, можно решить вопрос о сило- суемости того или иного растения. В основном силосуемость связывают с запасом моно- и дисахаридов, дающих необходимое подкисление. Минимальное их содержа- ние для доведения значения реакции среды корма до рН 4,2 может быть названо сахарным минимумом. По данным А.А. Зубрилина, если корм содержит больше саха- ра, чем показывает вычисленный сахарный минимум, он будет хорошо силосовать- ся. Технически определить сахарный минимум несложно. Титрованием устанавливают необходимое количество кислот для подкисления пробы исследуемого корма до рН 4,2. Затем определяют количество простых Сахаров в корме. Допуская, что около 60 % Сахаров корма превращается в молочную кислоту, нетрудно рассчитать, хва- тает ли имеющегося сахара для должного подкисления корма. Для улучшения силосуемости корма с низким содержанием углеродов его смеши- вают с кормами, содержащими много сахара. Можно улучшить состав силосуемого корма, добавив к нему по определенному расчету патоку-мелассу. В некоторых кормах слишком много углеводов. При силосовании в таком случае возникает из- быточная кислотность (явление перекисления силоса). Слишком кислый корм жи- вотные поедают неохотно. Для борьбы с перекислением силоса корма, содержащие много сахара, смешивают с кормами, в которых мало углеводов. Кислый корм мо- жет быть нейтрализован добавкой СаС03. В процессе квашения некоторая часть белка превращается в аминокислоты. По- добная трансформация в основном связана с деятельностью ферментов раститель- ных тканей, а не бактерий. Поскольку аминокислоты животные усваивают хорошо, частичный перевод протеинов в аминокислоты не должен сказываться на уменьше- нии кормовых достоинств силосуемой массы. Глубокого распада белка с образо- ванием аммиака в хорошем силосе не бывает. Во время силосования происходит частичная потеря витаминов в заквашиваемой массе, но, как правило, значитель- но меньшая, чем при сушке сена. Среди молочнокислых бактерий силоса имеются кокки и неспорообразуюшие па- лочки: Streptococcus lactis, S. thermophilus, Lactobacillus plantarum, L. brevis, являющиеся анаэробами. На характере продуктов, образуемых молочнокислыми бактериями, сказываются не только биохимические особенности той или иной культуры, но и вид углевода. Например, если сбраживается не гексоза, а пентоза, то один продукт брожения имеет три атома углерода, а другой только два (первое вещество — молочная ки- слота, второе — уксусная):
6C5Hi0O5 -> 8С3Нб03 + 3C2H402 Пентоза Молочная кислота Уксусная кислота В растительном сырье имеются пентозаны, дающие при гидролизе пентозы. По- этому даже при нормально идущем созревании силоса в нем обычно накапливается некоторое количество уксусной кислоты, которая также образуется некоторыми другими молочнокислыми бактериями из гексоз. Большинство молочнокислых бактерий живут при температуре 7—42 С (оптимум около 25—30 С). Отдельные культуры проявляют активность при низких температу- рах (около 5 С). Отмечено, что при разогревании силоса до 60—65 С в нем нака- пливается молочная кислота, которую продуцируют некоторые термотолерантные бактерии, например Bacillus subtilis. В силосе могут развиваться кислотоустойчивые дрожжи, не оказывающие вредно- го влияния на качество корма. В правильно заложенной заквашиваемой массе дрожжи активно не размножаются. Это объясняется тем, что они не могут расти при низком уровне окислительно-восстановительного потенциала, создаваемого в силосе молочнокислыми бактериями. Критические точки гН2 для масляно-кислых бактерий — около 3, для молочнокислых бактерий — 6—9, для дрожжей — 12—14. Развитие маслянокислых бактерий связано со следующими их особенностями. Эти бактерии более строгие анаэробы, чем молочнокислые бактерии, но неустойчивы к высокой кислотности и прекращают расти при реакции среды, близкой к рН 4,7— 5,0, как и большинство гнилостных бактерий. Накопление масляной кислоты нежелательно, так как она имеет неприятный запах, и содержащий ее корм скот поедает плохо. При подобном брожении корма кроме масляной кислоты накапливаются амины, аммиак и другие вредные продукты. В растительной массе, заложенной в силос, могут быть бактерии кишечной группы. Они вызывают гнилостный распад белка, а сахар превращают в малоценные для консервирования продукты. При нормально протекающем силосовании бактерии кишечной группы быстро отмирают, так как они некислотоустойчивы. Рассмотрим динамику созревания силоса. Процесс квашения можно условно раз- бить на три фазы. Первая фаза созревания заквашиваемого корма характеризуется развитием сме- шанной микрофлоры. На растительной массе начинается бурное размножение разно- образных групп микроорганизмов, внесенных с кормом в силосное помещение. Обычно первая фаза брожения бывает кратковременной. Окончание первой, или предварительной, фазы брожения связано с подкислением среды, угнетающей дея- тельность большей части микрофлоры корма. К этому времени в силосе устанавли- ваются анаэробные условия, так как весь кислород уже израсходован аэробами. Во второй фазе — фазе главного брожения — основную роль играют молочнокис- лые бактерии, продолжающие подкислять корм. Большинство неспорообразующих бактерий погибает, но бациллярные формы в виде спор могут длительное время сохраняться в заквашенном корме. В начале второй фазы брожения в силосе обыч- но преобладают кокки, которые позднее сменяются палочковидными молочнокислыми бактериями, отличающимися большой кислотоустойчивостью. Третья фаза брожения корма — конечная — связана с постепенным отмиранием в созревающем силосе возбудителей молочнокислого процесса. К этому времени си- лосование подходит к естественному завершению. Быстрота подкисления корма за- висит не только от количества углеводов в нем, но и от структуры растительных тканей. Чем быстрее отдают растения сок, тем скорее идет процесс квашения при одних и тех же условиях. Быстроте заквашивания способствует измельчение мас- сы, облегчающее отделение сока. О качестве силосованного корма можно судить по составу органических кислот, накопившихся при брожении (табл. 23).
Таблица 23. Примерное соотношение кислот в силосе разного качества Качество силоса Очень хо- рошее Хорошее Среднее Плохое Очень плохое Значение рН 4,2 и ниже 4,5 и ниже Около 4,5 Выше 4,7 Выше 5,5 Соотношение кислот Молочная — 60 % и более, уксусная — 40 % и менее, масляная — 0 Молочная — 40—60 %, уксусная — 60—40 %, масляная — 0 (или следы) То же, но масляная — до 0,2 % Молочная — мало, масляная — значительно Преобладают летучие кислоты, в том числе и масляная Для регулирования процесса силосования существует несколько приемов. Среди них отметим использование заквасок молочнокислых бактерий. Указанные микро- организмы находятся на поверхности растений, но в небольшом количестве. По- этому требуется определенный срок, в течение которого молочнокислые бактерии усиленно размножаются, и только тогда заметно проявляется их полезная дея- тельность . Данный срок можно сократить, искусственно обогащая корм молочно- кислыми бактериями. Особенно целесообразно внесение заквасок при работе с трудносилосуемым материалом. Предложена технология приготовления и использования бактериальных заквасок, улучшающих качество корма. В большинстве случаев рекомендуют использовать мо- лочнокислую бактерию Lactobacillus plantarum. Иногда к ней добавляют другого возбудителя молочнокислого брожения. Готовят как жидкие, так и сухие заква- ски. Данный микроорганизм в отличие от других молочнокислых бактерий может сбраживать не только простые углеводы, но и крахмал. Предлагают также добавлять в силосуемую массу, бедную моносахаридами, фер- ментные препараты (мальтаза, целлюлаза), разлагающие полисахариды и обогащаю- щие корм сахарами, доступными молочнокислым бактериям. При силосовании кормов с большим запасом углеводов, например, кукурузы, об- разуется слишком кислый корм, что нежелательно. Поэтому в таких случаях гото- вят закваску из пропионово-кислых бактерий. При ее использовании часть молоч- ной кислоты превращается в пропионовую и уксусную кислоты, которые слабо дис- социируют. В результате корм становится менее кислым. Пропионово-кислые бак- терии полезны еще и тем, что вырабатывают значительное количество витамина Bi2 . Для улучшения силосуемости трудно заквашиваемых кормов используют препарат милазы. Указанный фермент участвует в превращении крахмала в мальтозу, что увеличивает резерв Сахаров, доступных молочнокислым бактериям, и усиливает подкисление корма. Рекомендованы также буферные кислотные смеси, в состав которых входят раз- ные минеральные кислоты. С успехом используют органические кислоты, например муравьиную. Кислотные препараты пригодны для трудно заквашиваемых кормов. Их введение в силосуемый корм подавляет развитие сапротрофной микрофлоры первой фазы броже- ния, а снижение реакции среды до рН 4 не препятствует развитию молочнокислых бактерий, которые поддерживают кислотность корма на низком уровне. Для консервирования плохо заквашиваемых кормов пригодны также препараты, содержащие формиат кальция, метабисульфит, пиросульфит натрия, сульфаминовую, бензойную, муравьиную кислоты и другие вещества, подавляющие побочные микро- биологические процессы в силосуемом корме и сохраняющие его. Изложенные выше сведения относятся к консервированию кормов, имеющих нор- мальную влажность (около 75 %) . При влажности консервируемой массы 50—65 %
происходит хорошая ферментация даже при дефиците углеводов и получается корм высокого качества — сенаж. При этом реакция среды корма может быть довольно высокой — около 5, так как гнилостные бактерии обладают меньшим осмотическим давлением, чем молочнокислые. При подсушивании корма в нем приостанавливаются гнилостные процессы, но продолжают действовать возбудители молочнокислого брожения. На этом основано приготовление сенажа, во время которого несколько подсушенную массу заклады- вают для консервирования, как при холодном силосовании. В клевере, влажность которого составляет 50 % и ниже, также развиваются микробиологические процессы. Они протекают тем слабее, чем суше корм. Домини- рующей микрофлорой в консервируемом корме очень быстро становятся молочнокис- лые бактерии. Данная группа довольно специфичных микроорганизмов близка к Lactobacillus plantarum, но отличается способностью расти в условиях значи- тельно более сухой среды и сбраживать крахмал. Развитие указанных микро- организмов в корме приводит к накоплению в нем некоторого количества молочной и уксусной кислот. По типу сенажирования хорошо сохраняются и предназначенные на корм измельченные початки кукурузы с влажностью 26—50 % (оптимум 30—40 %). В последнее время рекомендовано обрабатывать недосушенное сено (влажностью около 35 %) жидким аммиаком, который действует как консервант. При введении аммиака в корме создается щелочная реакция, блокирующая микробиологические и ферментные процессы. После обработки аммиаком корм укрывают изоляционным ма- териалом . Некоторые технологические приемы консервирования кормов основаны на принци- пах, исключающих развитие в корме микробиологических и ферментативных процес- сов . Например, производство травяной муки, гранулирование, брикетирование и изготовление смесей идут с применением высоких температур, а иногда и высоко- го давления. ГЛАВА 21. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ОТХОДОВ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА Аэробная микробиологическая очистка сточных вод При рассмотрении экологических проблем необходимо учитывать, что важной со- ставной частью современной микробиологии и биотехнологии является очистка во- ды от загрязнений и утилизация всевозможных отходов агропромышленного ком- плекса. Несмотря на постоянное совершенствование химической очистки сточных вод, микробиологическая очистка сельскохозяйственных стоков перед их сливом в водоем является совершенно необходимой. Методы такой очистки основаны на ис- пользовании специфических биологических сообществ — активного ила, для глубо- кой утилизации как органических, так и неорганических загрязнений, оставшихся в воде после осуществления всех других возможных вариантов ее очистки. Необходимо подчеркнуть, что применение живого консорциума — активного ила — для удаления примесей из воды основано на уникальной способности микроорга- низмов утилизировать не только те субстраты, которые для них оптимальны и та- ким образом привычны, но и огромное количество других веществ, в том числе (что особенно важно) синтетических, созданных человеком искусственно и поэто- му отсутствовавших ранее в природе. Понятно, что из-за часто меняющегося со- става сточных вод необходимо использовать для их очистки сложные сообщества микроорганизмов, включающие бактерии, водоросли, простейшие, которые путем согласованного метаболизма с большей или меньшей скоростью поглощают примеси из воды. Следствием этого, в частности, является и необходимость их адаптации
к составу воды и даже к микрофлоре окружающей среды. Поэтому в каждом кон- кретном очистном сооружении эксплуатируется активный ил определенного индиви- дуального состава. Под качеством воды понимают совокупность ее характеристик и свойств, обу- словленных природой и концентрацией содержащихся в ней веществ. В связи с невозможностью индивидуального аналитического определения всех присутствующих в сточной воде соединений прибегают к суммарной оценке их со- держания. К общим показателям загрязненности сточных вод следует отнести те, которые характеризуют общие свойства воды: органолептические; физико- химические; содержание нерастворимых примесей (взвешенных веществ) или золь- ность; концентрацию растворенных веществ (общее содержание органических и не- органических примесей); органический углерод; перманганатную и дихромную (би- хроматную) окисляемость (химическое потребление кислорода — ХПК) . Совокуп- ность этих показателей позволяет оценить общее состояние сточных вод и пред- ложить наиболее эффективный способ их очистки. Следует, однако, отметить, что часто в сточных водах могут присутствовать химические соединения, которые даже в незначительных количествах сильно влия- ют как на свойства воды, так и на возможность очистки данного вида стоков. В подобных случаях необходим более детальный анализ состава сточной воды с вы- яснением не только концентраций тех или иных соединений, но и более полным определением качественного и количественного состава загрязнений. Определение таких показателей, как органолептические (цвет, вид, запах, прозрачность, мутность), оптическая плотность, цветность, рН, температура и т. д., не вызывает каких-либо трудностей экспериментального или методического характера. Значительно сложнее определить общее содержание органических ве- ществ в сточной воде, которое необходимо знать для контроля работы очистных сооружений, повторного использования сточных вод в технологических процессах, выбора методов очистки и доочистки, определения окончания процесса очистки, а также для оценки возможности сброса воды в водоемы. Из большого числа способов, применяемых для определения содержания органи- ческих веществ, приведем два, наиболее широко используемых при проведении процессов биологической очистки сточных вод: химическое потребление кислорода (ХПК)3 и биологическое потребление кислорода (ВПК)4. Измерения ВПК выполняют следующим образом: в герметический сосуд (фермен- тер) помещают определенное количество исследуемой сточной воды, которую засе- вают микроорганизмами. В процессе культивирования регистрируется изменение количества кислорода, использованного на окисление соединений, присутствующих в сточных водах. В зависимости от длительности культивирования различают био- химическое потребление кислорода за 5, 20 суток и полное окисление; эти пока- затели условно обозначаются как БПК5; БПК2о; БПКП. Измерение БПК5 целесообразно проводить для стоков, содержащих легкоусвояе- мые загрязнения — углеводы, низшие спирты. Для стоков химических производств, 3 Химическое потребление кислорода (ХПК). Методика основана на окислении веществ, присутствующих в сточных водах, 0,25 %-ным раствором дихромата калия при кипячении пробы в течение 2 ч в 50 %-ном (по объему) растворе серной кислоты. Для полноты окисления органических веществ применяется катализатор — сульфат серебра. Многочис- ленные исследования показали, что большинство органических соединений в таких усло- виях окисляются до Н2 и С02, однако ряд соединений (пиридин, бензол и его гомологи, нафталин) в этом режиме окисляются не полностью. Тем не менее, дихромный метод имеет широкое применение. 4 Биохимическое потребление кислорода (БПК). Измеряется количеством кислорода, кото- рое расходуется микроорганизмами при аэробном биологическом разложении веществ, со- держащихся в сточных водах, при стандартных условиях за определенный интервал време- ни.
включающих большой спектр органических загрязнений, лучше определять БПКП. Особое значение при измерении ВПК имеют количество и состав микроорганиз- мов . Оптимальным вариантом при этом является использование микрофлоры из уже работающих биологических систем, адаптированной именно к данному спектру за- грязнений. Количество вносимой микрофлоры должно соответствовать ее концен- трации в работающих очистных сооружениях. Цель очистки производственных сточных вод — удаление из них взвешенных и растворимых органических и неорганических соединений до концентраций, которые не превышают заранее регламентированные (ПДК). В зависимости от характера за- грязнений и их концентраций возможно применение различных способов очистки сточных вод. Наиболее распространены: ■ механические (отстаивание, фильтрование); ■ механофизические (коагуляция, нейтрализация с последующим отстаиванием); ■ физико-химические (ионный обмен, сорбция); ■ термические; ■ биохимические. Каждый из перечисленных способов имеет преимущества и недостатки, свою об- ласть применения, поэтому чаще всего пользуются несколькими способами очист- ки, что позволяет более полно извлекать загрязнители. Существуют две большие группы аэробных процессов биоочистки: экстенсивные и интенсивные. К экстенсивным относятся методы, непосредственно не связанные с управляемым культивированием микроорганизмов: поля орошения, поля фильтрации; биопруды. Микроорганизмы, находящиеся в верхних слоях почвы полей орошения и фильтрации или в воде биопрудов, образуют ценозы, за счет деятельности кото- рых и происходит очистка воды. В основе интенсивных способов лежит деятельность активного ила или биоплен- ки, т. е. естественно возникающего биоценоза, формирующегося на каждом кон- кретном производстве в зависимости от состава сточных вод и выбранного режима очистки. Формирование биоценоза — процесс достаточно длительный и идущий по- стоянно в ходе очистки сточной воды в промышленных аппаратах: аэротенках, биофильтрах. Активный ил представляет собой темно-коричневые хлопья размером до несколь- ких сотен микрометров; микроскопия показала, что он состоит на 70 % из живых организмов и около 30 % составляют твердые частицы неорганической природы. Живые организмы вместе с твердым носителем, к которому они прикреплены, об- разуют зооглей — симбиоз популяций организмов, покрытый общей слизистой обо- лочкой. Причины возникновения хлопьев активного ила не совсем понятны, зоо- глей может формироваться за счет флокуляции или адгезии клеток на поверхности носителя. Взаимодействие микроорганизмов в пределах одного зооглея достаточно сложно, и основой его служат, по всей видимости, симбиотические связи орга- низмов разных популяций. Соотношение капсульных и бескапсульных форм клеток в иле называется коэффи- циентом зооглейности Kz. Микроорганизмы, выделенные из активного ила, относятся к различным родам: Actinomyces, Arthrobacter, Bacillus, Corynebacterium, Desulfоtomaculum, Micrococcus, Pseudomonas, Sarcina и др. Наиболее многочисленны бактерии рода Pseudomonas. Они окисляют спирты, жирные кислоты, парафины, ароматические уг- леводороды, углеводы и др. Широко представлены в активном иле и бактерии ро- дов Flavobacterium, Achromobacter, Mycobacterium (выделено 30 видов), которые осуществляют деградацию нефти, парафинов, нафтенов, фенолов, альдегидов и жирных кислот. Алифатические углеводороды окисляются представителями рода Bacillus. Окислительная способность перечисленных микроорганизмов для различ- ных органических соединений различна, и лишь для бактерий рода Pseudomonas
она практически одинакова для разных видов загрязнений. В зависимости от внешней среды, которой в данном случае является сточная вода, та или иная группа бактерий может оказаться преобладающей, а остальные становятся спутниками основной группы. При изменении состава сточной воды может увеличиться численность одного из видов микроорганизмов, однако другие культуры, проигрывающие в конкурентной борьбе за субстрат, все равно остаются в составе биоценоза. На взаимоотноше- ния микроорганизмов ила влияют и продукты биосинтеза различных групп: возмо- жен не только симбиоз или антагонизм микроорганизмов, но также и взаимодей- ствие их по принципу аменсализма, комменсализма или нейтрализма. На формиро- вание ценозов активного ила могут оказывать влияние сезонные колебания темпе- ратуры (ведущие к преобладанию психрофильных форм микроорганизмов в зимний период), обеспеченность кислородом и присутствие в сточных водах минеральных компонентов. Роль всех этих параметров при формировании активного ила делает процесс достаточно сложным и практически не воспроизводимым: даже для стоков, имеющих одинаковый состав, но возникающих в разных регионах, невозможно получить оди- наковые биоценозы активного ила. Существенная роль в создании и функциониро- вании консорциума клеток принадлежит простейшим. Функции простейших достаточно многообразны: сами они не принимают непосред- ственного участия в потреблении органических веществ, но регулируют видовой и возрастной состав микроорганизмов в активном иле, поддерживая его на опти- мальном уровне. Поглощая большое количество бактерий, простейшие способствуют выходу значительного количества бактериальных экзоферментов, которые могут концентрироваться в слизистой оболочке и принимать участие в деструкции за- грязнений . В активных илах встречаются разнообразные простейшие: саркодовые (Sarcodina); жгутиковые (Mastigophord); ресничные инфузории (Ciliata); сосу- щие инфузории (Suetoria). Простейшие выбирают из смешанной культуры бактерий лишь те виды, которые они усваивают. Одна инфузория пропускает через свой организм от 20 тыс. до 40 тыс. бактерий за сутки. Поедание старых ослабленных форм облегчает размножение оставшихся и приво- дит к появлению большого количества молодых, биологически активных форм. При хорошей работе очистных сооружений представители класса саркодовых (амебы ро- да Amoeba) развиваются в активных илах в незначительных количествах. В активных илах высокого качества на 1 млн. клеток бактерий должно быть 10— 25 клеток Protozoa. Это соотношение называется коэффициентом протозойности Кр. Скорость биохимического окисления растет с увеличением значения Kz и Кр. Следует отметить, что простейшие очень чувствительны к присутствию в сточных водах небольших концентраций определенных органических веществ: так, фенол и формальдегид уже в незначительных концентрациях угнетают их развитие. В активном иле идентифицированы бактерии множества различных видов, но, как правило, их определение до вида не представляет большого интереса. Следует выделить три основные группы: флокулообразующие бактерии; органотрофные нит- чатые бактерии; бактерии-нитрификаторы. Флокулообразователи необходимы не только для деградации органических ве- ществ (определяемых как биохимическая потребность в 02 — ВПК) , но и для обра- зования стабильных флокул, которые способны быстро осаждаться с образованием плотного ила в отстойнике. Нитрификаторы превращают аммонийный азот в нитраты. Эти бактерии необходи- мы, если процесс направлен на получение выходных стоков с низкой концентраци- ей аммонийного азота. Нитчатые бактерии представляют собой до некоторой степени аномалию. С одной стороны, известно, что они образуют скелет, вокруг которого формируются фло-
кулы, с другой — являются источником двух проблем — плохого осаждения и обра- зования устойчивой пены. Простейшие потребляют бактерии и обеспечивают низкую мутность выходных сто- ков. Всего было идентифицировано около 200 видов простейших, но именно инфу- зории, в частности круглоресничные (прикрепленные к субстрату), такие как су- войки (Vorticelld) и Opercularia, имеют наибольшее значение. Применительно к илу термин «активный» означает, что биомасса: ■ представляет собой микрофлору, содержащую все ферментативные системы, не- обходимые для деградации загрязнений, которые следует удалить; ■ имеет поверхность с сильной адсорбционной способностью; ■ способна образовывать стабильные флокулы, которые легко осаждаются при от- стаивании . Несколько иную картину представляет биоценоз, возникающий на биофильтрах. На поверхности загрузочного материала биофильтра происходит образование био- логической пленки: микроорганизмы прикрепляются к носителю и заполняют его поверхность. В отличие от биоценоза активного ила, количественный и видовой состав которого практически одинаков во всей системе очистки, на разных уров- нях биофильтра создаются свои ценозы микроорганизмов, которые порой резко от- личаются не только качественным, но и количественным составом. Это вызвано тем, что по мере прохождения сточной воды через биофильтр за счет жизнедея- тельности предыдущего ценоза меняется характеристика органических загрязнений воды, попадающей на следующий уровень. При этом сначала потребляются более легкоусвояемые загрязнения, и преимущественно развивается микрофлора, усваи- вающая эти соединения с большей скоростью. В свою очередь, сточная вода обогащается продуктами жизнедеятельности этого ценоза. По мере дальнейшего продвижения воды происходит потребление все более трудно усвояемых компонентов смеси и, следовательно, развиваются другие орга- низмы, которые функционируют за счет потребления части биопленки, оторвавшей- ся с поверхности носителя. Созданный таким образом биоценоз способен практи- чески полностью извлечь из сточной воды все органические примеси. Эффективного управления процессом биологической очистки можно достичь лишь при правильном подборе параметров процесса, обеспечивающих необходимую полно- ту извлечения загрязнений. Основные параметры, влияющие на биологическую очи- стку, таковы: температура; рН; количество растворенного кислорода; уровень перемешивания; концентрация и возраст циркулирующего в очистных системах ак- тивного ила; наличие в воде токсичных соединений. Аэробный способ очистки сточной воды основан на использовании системы аэро- тенков (вторичных отстойников). Аэротенк — открытое железобетонное сооруже- ние, через которое пропускается сточная вода, содержащая органические загряз- нения и активный ил. Суспензия ила в сточной воде на протяжении всего времени нахождения в аэро- тенке подвергается аэрации воздухом. В зависимости от способа смешения сус- пензии активного ила с очищаемой водой и гидродинамического режима движения суспензии активного ила аэротенки делятся на: аэротенк-вытеснитель; аэротенк- смеситель; аэротенк сложного типа. В аэротенке-вытеснителе свежая порция активного ила и очищаемая вода одно- временно подаются в аппарат, и далее происходит движение суспензии активного ила по аппарату в режиме, приближающемся к идеальному вытеснению. В аэротенке-смесителе активный ил и очищаемая сточная вода поступают по всей длине аппарата одновременно, и в аппарате создается режим, близкий к полному смешению, одновременно из аппарата отводится суспензия активного ила. В аппаратах сложного типа на разных этапах очистки одновременно реализуется и режим смешения, и режим вытеснения.
Различия в гидродинамических режимах аэротенков в первую очередь влияют на физиологическое состояние популяции микроорганизмов и, следовательно, на ско- рость и глубину потребления субстрата, которым являются загрязнения из сточ- ной воды. Развитие популяции микроорганизмов в аэротенке-вытеснителе происхо- дит по законам турбулентной культуры. Развитие микроорганизмов определяется законами периодического роста. Поступивший из вторичного отстойника активный ил имеет определенный исходный состав популяции: вначале, после контакта с очищаемой водой, развиваются те микроорганизмы, которые потребляют наиболее легкоусвояемые компоненты загрязнения. В результате концентрация загрязнений в сточной воде по мере ее продвижения по аппарату снижается и одновременно в активном иле увеличивается концентрация соответствующих клеток. При дости- жении концентраций легкоусвояемого компонента, лимитирующих рост, начинают потребляться другие типы субстратов и преимущество в развитии получают другие группы микроорганизмов. При снижении концентраций всех компонентов сточной воды до минимальных процесс развития популяции останавливается: видовой и ко- личественный состав активного ила возвращается к начальному состоянию. Такой процесс при его достаточной длительности позволяет практически полностью из- влечь все загрязнения из сточной воды. В аэротенке-смесителе сточная вода, попадая в аэротенк, практически мгно- венно распределяется по объему, при этом концентрация загрязнений снижается до стационарных значений. Развитие популяции микроорганизмов в аэротенке- смесителе происходит по тем же законам, что и развитие микробов в хемостате. В аэротенках сложного типа сочетаются оба способа проведения процесса. Как правило, схема аэробной биологической очистки включает в себя следующие стадии: 1. Усреднение и осветление сточных вод от механических примесей (усреднители, песколовки, отстойники); 2. Аэробная биологическая очистка осветленных сточных вод (аэротенки, генера- торы активного ила, вторичные отстойники); 3. Доочистка сточных вод (биологические пруды, фильтровальные станции); 4 . Обработка осадков (иловые площадки, сушилки, печи и т. д.) . На практике применяются одно- и многоступенчатые системы биологической очи- стки . Сточные воды поступают в усреднитель, где происходит интенсивное пере- мешивание стоков с различным качественным и количественным составом. Переме- шивание осуществляется за счет барботажа воздуха. При очистке фекальных сто- ков и отходов нефтепереработки необходимым элементом очистных сооружений яв- ляется система механической очистки — песколовки и первичные отстойники. К системе биологической очистки относятся не только аэротенк и вторичный отстойник, но и регенератор активного ила, который представляет собой часть аэротенка, куда подается только суспензия возвратного активного ила и не по- дается вода. Очищенная вода и активный ил из аэротенка подаются во вторичный отстойник, где происходит отделение активного ила от воды. Часть активного ила вновь возвращается в систему очистки, а избыточный активный ил, образовавшийся в результате роста микробов, поступает на иловые площадки с последующим вывозом его после обезвоживания на поля. Система более полной биологической доочистки может состоять из множества элементов, которые определяются дальнейшим назначением сточной воды. Возможно применение биологических прудов, где биологически очищенная вода проходит дальнейшее осветление и насыщается кислородом. Часто вода осветляется с помо- щью различных механических систем, например песчано-гравийных фильтров, ино- гда воду хлорируют или озонируют. Интенсификацию процессов биологической очистки можно проводить путем аэра- ции суспензии активного ила чистым 02. Для этого были разработаны аппараты
закрытого типа — окситенки с принудительной аэрацией сточной воды. В целом схема очистки стоков в окситенках практически не отличается от рассмотренной общей схемы аэробной очистки сточной воды. В отличие от аэротенков в биофильтрах клетки микроорганизмов находятся в неподвижном состоянии, так как прикреплены к поверхности пористого носителя. Образовавшуюся таким образом биопленку можно рассматривать как иммобилизован- ные клетки, хотя в этом случае иммобилизована не монокультура, а целый кон- сорциум. Очищаемая вода контактирует с неподвижным носителем, на котором им- мобилизованы клетки, и за счет их жизнедеятельности происходит снижение кон- центрации загрязнителя. Преимущество применения биофильтров состоит в том, что формирование кон- кретного биоценоза приводит к практически полному удалению всех органических примесей. В качестве загружаемого твердого материала можно использовать кера- мику, щебень, гравий, керамзит, металлические и полимерные материалы с высо- кой пористостью. Существенным признаком конструкции является и режим аэрации воды, по которому все биофильтры можно разделить на: аппараты с принудитель- ной циркуляцией и аппараты с естественной циркуляцией. Технологические схемы с использованием биофильтров мало отличаются от схем очистки с применением аэротенков. Принцип вытеснения жидкости с одновременной фиксацией клеток микроорганизмов в иммобилизованном состоянии положен и в ос- нову работы аэротенков-вытеснителей с применением стеклоершей. Стеклоерши по- гружают в аэрированную сточную воду, и на их поверхности происходит накопле- ние биоценоза активного ила. Последний при этом так же, как и при работе с биофильтрами, развивается на каждом участке ершей неодинаково и изменяется в объеме как количественно, так и по качественному составу. Предполагается, что такая система найдет широкое применение в очистке локальных стоков, под кото- рыми понимают стоки производств с узким спектром загрязнений. Несмотря на очевидную необходимость создания интенсивных методов биологиче- ской очистки водных выбросов, до сих пор широко применяются и экстенсивные способы: биологические пруды, поля орошения, поля фильтрации. Пруды с искусственной или естественной аэрацией также относятся к сооруже- ниям биологической очистки, в которых под воздействием биоценоза активного ила происходит окисление органических примесей. Помимо водорослей и бактерий, в прудах представлена микро- и макрофауна: простейшие, черви, коловратки, на- секомые и др. Особую роль играют биопруды в процессах окончательной очистки стоков после очистных сооружений, когда остающиеся примеси осложняют процесс дальнейшей утилизации вод. Применение биопрудов позволяет практически полно- стью удалить остаточные количества многих соединений. Поля фильтрации и поля орошения также используются для очистки сточных вод, при этом первые служат только для целей очистки, на них подается максимально возможное количество жидкости. Поля орошения предназначены для выращивания сельскохозяйственных растений, и вода на них подается по мере необходимости. Процесс самоочищения воды осуществляется в этих случаях за счет жизнедеятель- ности различных групп почвенных организмов — бактерий, микромицетов, водорос- лей, простейших, червей и членистоногих: на поверхности почвенных комочков образуется биопленка. Решающим фактором, влияющим на формирование почвенного биоценоза, является структура почвы. Существенную роль в процессах очистки сточных вод на полях фильтрации и орошения играют нитрификаторы. В летний период на 1 га образуется до 70 кг нитратов, которые с током жидкости поступают в нижние горизонты, где сущест- вуют анаэробные условия. Восстановление нитратов денитрификатерами делает возможным окисление сохранившихся в воде органических веществ. Хотя дефицит площадей не позволяет в настоящем и будущем широко использовать поля орошения
и фильтрации, этот экстенсивный способ очистки сточных вод еще находит приме- нение из-за своей простоты. Анаэробная микробиологическая очистка сточных вод Известно, что при выборе между аэробными и анаэробными способами очистки сточных вод обычно склоняются в сторону первых, так как эти системы признаны более надежными, стабильными, они лучше изучены. Однако анаэробные процессы очистки имеют свои несомненные преимущества. Во-первых, в анаэробных процес- сах образуется меньше ила, чем в аэробных. Переработка ила может быть весьма дорогостоящей операцией из-за его высокой влажности (90—97 %) . В аэробных процессах образуется от 1 до 1,5 кг биомассы (ила), в то время как в анаэроб- ных — только 0,1—0,2 кг на каждый удаленный килограмм ВПК. Во-вторых, в ана- эробных процессах образуется метан (СН4) , который может использоваться как горючее, и, в-третьих, даже без учета использования метана в качестве источ- ника энергии потребность в энергии на аэрацию в аэробных процессах очистки превышает потребность в энергии на перемешивание при анаэробных процессах. Главный недостаток анаэробных систем — меньшая скорость реакции по сравне- нию с аэробными процессами, поэтому требуются установки больших размеров. Системы, использующие анаэробные процессы, стали известны в Европе примерно 100 лет назад. Септиктенки представляли собой отстойники, в которых осевший ил подвергался анаэробной деградации. Качество отделения твердой фракции и сбраживания ила было улучшено с помощью перегородок, регулирующих направление потока внутри отстойников. Впоследствии два этих процесса были разделены и проводились в отдельных отстойниках. Анаэробное сбраживание ила используется для улучшения качества удаляемого ила: уменьшения его массы и количества па- тогенных микроорганизмов в нем. Септиктенки эксплуатируются обычно при темпе- ратуре около 35 С и с большим временем выдерживания (больше 20 сут.). При этом не делается попыток создать механизм, удерживающий биомассу на время, большее, чем время пребывания жидкости. Развитие быстрых анаэробных процессов требует не только оптимизации условий анаэробной биодеградации, но и поддержания высокой концентрации активной био- массы в аппарате. Это относится большей частью к анаэробным системам очистки сточных вод, работающим в мезофильном интервале температур. Существуют также криофильные (работающие при температуре, не превышающей 20 С) и термофильные (работающие при температуре 55 С и выше) реакторы; большинство систем, рабо- тающих без обогрева (включая септиктенки), относятся к криофильным. Микробная смесь в любом реакторе отражает тип разлагаемой органики и характер условий в реакторе, включая такие, как концентрация питательных веществ, перемешивание и тип вводного устройства. Преобладающими видами в таких реакторах являются бактерии, однако, в силу некоторой специфики продукты жизнедеятельности одних бактерий являются суб- стратом для других, и, следовательно, должен поддерживаться баланс между чис- ленностью бактерий и концентрацией субстрата. На протяжении долгого времени для описания анаэробного процесса использова- лась упрощенная модель, согласно которой сложные молекулы разлагаются до про- стых (в основном летучих жирных кислот) «кислотообразующими» бактериями, а эти промежуточные соединения разлагаются до метана и С02 «метанообразующими» бактериями. Биохимия этого процесса, оказавшегося значительно сложнее, теперь изучена намного более детально. Важнейшими параметрами, регулирующими про- цесс , служат и промежуточные концентрации летучих жирных кислот. Изучение термодинамики и кинетики анаэробного процесса показало, что для
обычных реакторов с мешалкой, в условиях отсутствия какого-либо удерживания биомассы или рециркуляции, минимальное время пребывания жидкости в аппарате составляет 5 суток. В других системах можно уменьшить время пребывания жидко- сти за счет увеличения времени пребывания биомассы свыше 5 суток. Недавние успехи в изучении микробиологического и биохимического механизмов анаэробного сбраживания дают возможность оптимизации управления процессом, в частности предупреждения нестабильности в работе сбраживателя. Несмотря на развитие современной технологии выделения и культивирования облигатных ана- эробов и наличие некоторых данных о составе микробных популяций в сбраживате- лях для городских и животноводческих стоков, о таксономии этих микро- организмов известно пока мало. Хотя биохимические механизмы ферментации в смешанной культуре еще не вполне изучены, все лучшее понимание этих сложных взаимосвязей порождает доверие к широкомасштабному промышленному применению анаэробного сбраживания загрязнений. Процессы, протекающие в основном в бак- териальной биомассе, включают конверсию сложных органических субстратов, та- ких как полисахариды, липиды и белки, в СН4 и С02. Благодаря тому, что бакте- риальное сообщество может менять используемые пути ферментации, оно функцио- нирует как саморегулирующаяся система, поддерживающая значение рН, окисли- тельно-восстановительного потенциала и термодинамическое равновесие оптималь- ным для роста образом и, следовательно, обеспечивающая стабильность сбражива- теля. По своим пищевым потребностям эти бактерии могут быть разделены на три об- ширные группы. Первая включает гидролитические бактерии-бродилыцики, обычно называемые ацидогенными, так как они обеспечивают начальный гидролиз субстра- та и сбраживание углеводов до низкомолекулярных органических кислот и других малых молекул. Вторая группа представляет собой гетероацетогенные бактерии, которые продуцируют СН3СООН и Н2. Третья — это метаногенные микроорганизмы (метаногены) , которые продуцируют СН4. Эта последняя группа может быть в дальнейшем подразделена на потребителей водорода (литотрофов), уксусной ки- слоты (ацетотрофов) и одноуглеродных (Ci) соединений (рис. 70). СЛОЖНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ МОЛЕКУЛЫ ИЧЕС Гидролитические (ацидогенные) бактерии Н2 СО, ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ НЕЙТРАЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ II ГТетероацетогенные| бактерии Ш-А Метаногенные организмы, потребляющие С02 и Н2 (литотрофы) т АЦЕТАТ СгСОЕДИНЕНИЯ, АЦЕТАТ ш-в Метаногенные организмы, потребляющие НСООН, СН30Н, (CHgNH^n и СН3С00Н СН4+Н20 1^ СН4+СО2 Рис. 70. Пути биодеградации субстрата при анаэробном сбраживании.
Синергические эффекты, происходящие при сосуществовании этих групп, напри- мер различные скорости потребления субстратов и роста, могут быть объяснены совместным культивированием и возникают в результате взаимодействий, таких как видовой перенос водорода. Субстраты, содержащие серу и азот, могут вызы- вать рост еще двух дополнительных групп: сульфатредуцирующих бактерий и де- нитрификаторов. Кроме характера субстрата, на состав популяции в процессе смешанной фермен- тации также влияют другие условия культивирования. Один из таких параметров — температура. Сбраживатели могут работать в криофильных (не выше 20 С) , мезо- фильных (20—45 С) или термофильных (50—65 С) условиях. Термофильные сбражива- тели имеют высокие скорости реакции, но часто получаемая при этом выгода не- достаточно велика, чтобы возместить стоимость дополнительной тепловой энер- гии , необходимой для поддержания более высоких температур. К тому же в этих условиях существует мало разновидностей, которые могут влиять на способность системы адаптироваться к различным субстратам или ингибирующим соединениям. Поэтому большинство установок в настоящее время работает в температурном интервале 34—38 С, что экономически выгодно и к тому же допускает существова- ние большего числа видов микроорганизмов. Таким образом, дальнейшая информа- ция будет относиться в основном к мезофильному сбраживанию. Ниже приведены некоторые продукты анаэробного сбраживания — соединения, об- разующиеся в количестве, превышающем 0,2 моль на моль субстрата в неперегру- женном анаэробном сбраживателе: ■ органические кислоты — уксусная, пропионовая, масляная, капроновая, му- равьиная , молочная, янтарная; ■ спирты и кетоны — метанол, этанол, изопропиловый спирт, бутанол, глицерин, ацетон; ■ газы — водород, метан, СОг; ■ ферменты — целлюлаза, алкогольдегидрогеназа; ■ витамины — рибофлавин, витамин В12. Из других продуктов, образующихся в малых количествах, можно назвать мало- новую кислоту, некоторые жирные кислоты с более длинной цепью и изомерные жирные кислоты, концентрация которых зависит от характеристик источника пита- ния и культуральных условий. Микроорганизмы анаэробного ила могут быть как облигатными, так и факульта- тивными анаэробами. При сбраживании в мезофильных условиях размеры популяции гидролитических бактерий колеблются от 105—10б до 108—109 клеток на 1 мл ила. В нем можно обнаружить представителей различных родов, включая образующие и необразующие спор грамположительные палочки, такие как протеолитические Eubacterium, целлюлозолитические Clostridium, облигатные анаэробы, такие как Acetobacterium, Bacteroides и Bifidobacterium и факультативные анаэробы Streptococcus и сем. Enterobacteriaceae. Грамположительные кокки играют значительную роль в сбраживании стоков сви- ноферм. Недавние исследования 130 культур, выделенных из таких сбраживателей, позволили идентифицировать представителей Peptostreptococcus, Eubacterium, Bacteroides, Lactobacillus, Peptococcus, Clostridium, Streptococcus. Гидроли- тические бактерии используют ряд экзоферментов, таких как протеазы, липазы, амилазы, целлюлазы и пектиназы. Эти ферменты часто видоспецифичны и могут от- личаться от таковых у аэробных бактерий. Следовательно, процесс сбраживания представляет собой растворение природных субстратов, таких как белки, липиды, гомо- и гетерополисахариды (целлюлоза, пектин, крахмал и гемицеллюлоза). Ана- эробная биодеградация лигнина не представляется возможной из-за необходимых для этого окислительных условий, хотя недавно сообщалось о биодеградации ко- ниферилового спирта — основного компонента лигнина. Присутствие в качестве
интермедиата фенилпропионовой кислоты также подтверждает версию о сбраживании лигнина по побочному метаболическому пути. Кроме природных субстратов, ана- эробные популяции разрушают фенолы и серосодержащие соединения, находящиеся в стоках предприятий, осуществляющих такие процессы, как сульфатная варка, га- зификация угля, и нефтехимических производств. Продукты брожения могут ме- няться в зависимости от вида и штамма бактерий, состава и количества пита- тельных веществ и других параметров культивирования: рН, температуры и окис- лительно-восстановительного потенциала (Eh) . Гомоацидогенные виды, например Acetobacterium wood!, образуют, как правило, видоспецифичные продукты, но описано также много видов гетероацидогенных бактерий, например Lactobacillus brevis. Даже у гомоацидогенных видов бактерий могут происходить изменения в составе вырабатываемых продуктов. Например, Clostridium formicoaceticum образует только уксусную кислоту во время логарифмической фазы роста, но начинает син- тезировать, кроме того, муравьиную кислоту в стационарной фазе при низких значениях рН. Другие виды в этих условиях синтезируют масляную кислоту. Важным фактором при гетероацидогенном процессе является концентрация водо- родных ионов. На ход процесса влияет как рН, так и редокспотенциал (Eh). Из- за широкого спектра видов, входящих в группу гидролитических ацидогенных бак- терий, и их изменчивости они относительно устойчивы к изменениям условий культивирования, часть их — ацидофильна. Отмечалось, что среднее время гене- рации составляет для них 2—3 ч, т. е. относительно невелико для анаэробных процессов. Однако на эту группу неблагоприятно влияют низкие значения рН и Eh. В случае резкого возрастания концентрации водорода микроорганизмы выбира- ют альтернативный метаболический путь для того, чтобы, используя более вос- становленные соединения, удалять водород и, следовательно, управлять его кон- центрацией. Например, при нормальном образовании уксусной кислоты из глюкозы получается 4 моль газообразного водорода и 2 моль уксусной кислоты на 1 моль субстрата: C6Hi206 + 2Н20 = 2СН3СООН + 4Н2 + 2С02 В случае резкого увеличения расхода или концентрации субстрата в сбражива- теле микробная популяция немедленно на это реагирует, образуя избыточные ко- личества Н2 и СН2СООН, снижая уровень Eh и рН. Если бы этот процесс продол- жался беспрепятственно, то сбраживатель бы «прокис» и перестал работать. Од- нако ацидогенные бактерии используют управляющие обратные связи и выбирают альтернативные метаболические пути, такие как образование пропионовой и мас- ляной кислот, что помогает восстанавливать стабильность сбраживателя: C6Hi206 + 2Н20 -> 2С2Н5СООН + Н20 C6Hi206 -> C3H7COOH + 2С02 + 2Н2 Эта роль водорода в управлении синтезом и потреблением промежуточных про- дуктов объясняет образование некоторых длинноцепочечных (с длиной цепи более четырех атомов водорода) жирных кислот, которые служат для накопления или расходования водорода. Эти процессы будут рассмотрены ниже, когда речь пойдет о II и III трофических группах. Традиционно считалось, что процесс анаэробного сбраживания включает дея- тельность двух основных трофических групп — ацидогенных и метаногенных бакте- рий. Однако позднее стало ясно значение группы гетероацетогенных бактерий (группа II) , осуществляющих симбиотическую ацетогенную дегидрогенизацию жир- ных кислот (с более длинной, чем у уксусной кислоты, цепью) — лимитирующую стадию при образовании метана. Некоторые исследователи выделяют гомоацетоген-
ные бактерии, такие как Acetobacterium wood!, в отдельную четвертую трофиче- скую группу, но в этой книге они включены в группу ацидогенных бактерий (группа I). Описаны два новых вида гетероацетогенных грамотрицательных бактерий: Syntrophobacter wolinii и Syntrophomonas wolfei. В литературе сообщалось о популяции микроорганизмов этой группы, достигающей численности 4,2'10б клеток на 1 мл сырого ила, и сейчас осуществляется дальнейшее изучение видов. Именно эти бактерии разлагают жирные кислоты (пропионовую и масляную), некоторые спирты и даже ароматические соединения (бензойную кислоту) в ряде случаев со- вместно с метаногенами. Конверсия пропионовой и масляной кислот протекает следующим образом: С2Н5СООН + 2Н20 -> СНзСООН + С02 + ЗН2 С3Н7СООН + 2Н20 -> 2СН3СООН + 2Н2 Низкое парциальное давление водорода, необходимое для биоконверсии жирных кислот гетероацетогенными бактериями, объясняет, почему они успешно растут только при совместном культивировании с утилизирующими Н2 метаногенными орга- низмами и почему симбиоз и межвидовой перенос Н2 усиливают рост представите- лей обеих трофических групп. Потребление жирных кислот с длинной цепью в присутствии избытка Н2 бывает вызвано как гидравлической перегрузкой сбраживателя, так и его перегрузкой по органическому субстрату. Группой, предварительно перерабатывающей эти кислоты в пригодный для мета- ногенных организмов субстрат, являются гетероацетогенные бактерии, образующие СН3СООН и Н2, которые могут потребляться микроорганизмами III группы. Однако термодинамические расчеты показывают, что возрастание количества Н2 прекраща- ет или даже обращает эти реакции. Следовательно, сбраживатель будет нака- пливать пропионовую, масляную и высшие жирные кислоты до концентрации не- скольких тысяч миллиграммов на литр. Предупреждая остановки процесса от скач- кообразных нагрузок или минимизируя их и поддерживая пригодные для культиви- рования условия, можно добиться того, что процесс постепенно возобновится так, что метаногенные организмы будут использовать Н2, а гетероацетогенные бактерии снова начнут потреблять высшие жирные кислоты. Следовательно, можно предполагать наличие корреляции между присутствием этих кислот и парциальным давлением Н2 в газовой смеси сбраживателя. С этой точки зрения ранним индика- тором перегрузки, вызывающей неизбежную остановку работы сбраживателя, будет концентрация Н2 в биогазе. Термодинамические ограничения, обсуждавшиеся выше, обусловливают тесный симбиоз между гетероацетогенными и метаногенными бактериями. Воздействие мас- сопереноса может менять локальную концентрацию Н2 и влиять на кинетику про- цесса. Природа описанного синергизма еще полностью не объяснена, поскольку эти бактерии недостаточно таксономически и физиологически охарактеризованы. Различные типы биоэнергетики и уровень продуктивности могут быть видоспеци- фичны. Третья (III) трофическая группа определяется на основе специфических суб- стратов, используемых для образования метана. К подгруппе III-A относятся хе- молитотрофные организмы, они превращают Н2 и С02 в метан, используя газооб- разный Н2 как донор электронов: С02 + 4Н2 -> СН4 + 2Н20 В результате этой реакции происходит превращение одной молекулы АДФ в АТФ, следовательно, реакция термодинамически выгодна.
Микроорганизмы второй подгруппы III-B перерабатывают уксусную и муравьиную кислоты, метанол и метиламины в метан. Уравнение конверсии СН3СООН выглядит так: СНзСООН -> СН4 + С02 Эта реакция дает только 0,25 моль АТФ и поэтому термодинамически относи- тельно невыгодна. Приведенные выше реакции нуждаются в специальных метаболических путях и специфичных ферментных кофакторах, которые были идентифицированы для каждой группы. Это, в частности, кофактор F430, тетрапиррольный комплекс никеля и кофермент F420 — флуоресцирующее соединение сине-зеленого цвета, которое мо- жет быть использовано как средство диагностики метаногенов. Вся эта группа в целом проявляет уникальное видовое разнообразие, включая экологическую, фи- зиологическую и морфологическую вариабельность. В нее входят микроорганизмы с клеточной стенкой разного типа, разнообразной морфологии (кокки, палочки, ланцетовидные), одноклеточные и нитчатые, подвижные и неподвижные, мезофиль- ные и термофильные и т. д. Клеточные стенки этих организмов содержат псевдомуреин вместо муреина, ха- рактерного для эубактерий. Псевдомуреин содержит L-талозаминуроновую кислоту вместо мурамовой. Некоторые из клеточных оболочек построены на основе поли- пептидов или гликопротеидов. Отличия также наблюдаются в составе липидной фракции и последовательности нуклеотидов в рибосомальной РНК. Поэтому счита- ется, что метаногенные бактерии принадлежат к архебактериям, или археям (Archaebacteria, или Archaea), филогенетически древней группе, включающей также крайне галофильные и термоацидофильные микроорганизмы. Численность популяции метаногенов в сбраживателе достигает 106-108 клеток на 1 мл сырого ила. Из него выделены представители Methanobacterium, Methanо- spirillum, Methanococcus, Methanosarcina, Methanothrix. Из них такие виды, как Methanosarcina barker!, Methanococcus mazei, Methanothrix soehngenii, де- монстрируют способность расти на уксусной кислоте в чистой культуре с време- нем удвоения 1—10 суток или более. Все известные метаногенные микроорганизмы, кроме Methanothrix soehngenii, способны к автотрофному потреблению Н2 и С02. Установлено, что приблизительно 70—75 % метана при анаэробной ферментации образуется из СН3СООН, следовательно, примерно 25—30 % синтезируется авто- трофно при потреблении С±-соединений. Это происходит вопреки термодинамиче- ской выгодности хемолитотрофнохю метаболизма и показывает, что концентрация водорода должна быть ограничена. Метаногены — наиболее капризная с точки зрения культивирования группа среди микроорганизмов, участвующих в анаэробном сбраживании. Для роста они требуют широкого спектра питательных веществ, включая С, Р, N, S, Ca, Mg, К, Na, ор- ганические субстраты, такие как аминокислоты, витамины и микроэлементы. Оче- видно, что Н2 и С02 также являются необходимыми питательными веществами для роста хемолитоавтотрофов. Большинство мезофильных метаногенов не будет расти при значениях рН ниже 5,5. Метаболизм Н2, СН3СООН и Ci-соединений у них зависит от рН. Низкие значе- ния рН в большей степени благоприятствуют восстановлению протона до водорода, нежели его восстановлению в СН4, и поэтому при таких условиях образование СН4 обычно приостанавливается. Кроме того, эмпирическим путем было показано нали- чие верхнего предела рН, равного 8. Септиктенк представляет собой реактор без мешалки, который часто работает при температуре ниже 25 С без какого-либо перемешивания. Объем тенка распре- деляется между двумя камерами, первая из которых занимает 2/3 объема и имеет наклонное днище для удержания ила. Ил периодически удаляется, обычно раз в
год. Некоторое количество ила оставляют в тенке для поддержания в нем ана- эробной активности. Среднее время пребывания клеток микроорганизмов опре- деляется по частоте обезыливания. Таким образом, принимая во внимание, что тенк освобождается от ила раз в год и примерно одна шестая часть ила оставля- ется для поддержания работы тенка, можно считать, что биомасса остается в системе в течение примерно 50 суток. Если такого времени пребывания достаточ- но для поддержания метаногенной активности при высоких температурах (35 С) , то при температуре окружающей среды и в отсутствие перемешивания метаногенез протекает слабо. Септиктенки широко используются в городских очистных станциях и перерабаты- вают осадки, удаляемые из первичных отстойников, пену и активный ил из вто- ричных отстойников. Использование анаэробных реакторов для очистки коммуналь- ных стоков основано на небольших септиктенках, в которых в качестве источника топлива часто применяется газ. Навозные стоки — результат интенсивного живот- новодства — имеют характеристики, близкие к характеристикам ила, образующе- гося при очистке коммунальных сточных вод с высоким содержанием нерастворимых твердых частиц и компонентов, не поддающихся биодеградации. Для очистки этих сточных вод используются сбраживатели, спроектированные так же, как септик- тенки для коммунальных стоков. В настоящее время созданы сбраживатели с флокулированной биомассой, т. е. реакторы, в которых биомасса микроорганизмов могла бы удерживаться, и можно было бы избежать вымывания медленно растущих микроорганизмов. Кроме того, имеются реакторы с неподвижной биопленкой, когда биомасса удерживается в при- крепленном к инертному носителю виде и, следовательно, время его пребывания в реакторе больше времени пребывания жидкости. Применяются и другие реакторы для анаэробной очистки сточных вод (реакторы со стационарным нисходящим пото- ком, реакторы с расширяющимся и псевдоожиженным слоем и др.). В заключение следует отметить, что анаэробные процессы очистки сточных вод не получили еще широкого применения несмотря на ряд очевидных преимуществ перед аэробными биологическими и химическими процессами. Главное их преимущество заключается в высокой степени превращения углерода органических веществ, содержащихся во входном потоке, в метан и СОг. Это уменьшение количества углерода сопровожда- ется уменьшением энергии, которую бактериальная популяция тратит на образова- ние биомассы, и, следовательно, количество удаляемого избыточного ила меньше, чем в аэробном процессе биоочистки. Кроме того, попутно образуется биогаз, представляющий собой весьма ценное топливо. Хотя анаэробные реакторы, такие как септиктенки и сбраживатели для комму- нальных стоков, широко использовались на протяжении многих лет, чаще всего применяется аэробная очистка сточных вод. Интерес к анаэробной очистке возрос из-за более строгих требований к пред- варительной очистке промышленных сточных вод перед их сбросом в канализацию, необходимости снижения энергетических затрат на очистку, особенно на очистку сильно загрязненных стоков, и непригодности альтернативных способов очистки для некоторых типов сточных вод. Последние работы, обеспечивающие лучшее понимание биохимии и микробиологии анаэробных процессов, создали основу эксплуатации реакторов и управления ими, а инженерные усовершенствования распределительных систем и устройств для кон- троля и управления обеспечили повышение их надежности. Микробиология твердых отходов Независимо от метода переработки отходов твердые остатки традиционно ликви- дируются с помощью свалок. В настоящее время свалки расположены во множестве
мест и, несмотря на возрастающий объем отходов на душу населения, это положе- ние сохраняется. Основная сложность связана с увеличением расстояния от свал- ки до источника отходов, что приводит к возрастанию неуправляемого попадания отходов в окружающую среду из-за их потерь при транспортировке. По мере исчерпания невозобновляемых ресурсов больший упор делается на ис- следования в области повторного использования отходов. Однако ясно, что даже при современных технологиях простая ликвидация отходов на свалках как минимум на 65 % дешевле любого другого способа их переработки, и в силу этого данный способ ликвидации отходов в настоящее время наиболее распространен. Более то- го, после того как стало ясно, что из отходов образуется в больших количест- вах ценный источник энергии — СН4, основные усилия были направлены на извле- чение этого газа и на соответствующее преобразование свалок. Какой бы тип очистки ни рассматривался, будь то окончательная ликвидация отходов или анаэробные фильтры, или сбраживатели для получения СН4, полное управление биореактором не будет достигнуто без более глубокого понимания ос- нов микробиологии и биохимии процесса разложения отходов. К сожалению, коли- чество фундаментальных исследований в этой области чрезвычайно мало. Состав твердых отходов варьирует в зависимости от страны, типа хозяйства, а также времени года. Однако, несмотря на то, что в развитых странах состав твердых отходов становится все более однотипным, существенные различия встре- чаются даже на относительно небольших расстояниях. Исследования химического состава отходов показали, что фракция, подвергаю- щаяся биодеградации, увеличиваясь с течением времени, к настоящему моменту достигла 70 % от общего количества твердых отходов. Современные тенденции ис- пользования пластмасс и бумаги в пищевой промышленности таковы, что состав их будет все в большей степени подвергаться изменениям. С точки зрения элемен- тарного состава это приведет к тому, что из-за лимитирования по азоту и (или) фосфору удлинится время стабилизацици отходов на свалках. Первоочередной заботой при выборе места для свалки должна быть защита по- верхности земли и грунтовых вод. Одним из способов достижения этой цели явля- ется ограждение отходов герметичной оболочкой. Для этого используются: глина, мелкозернистая почва, смесь земли с цементом, бетон, асфальт и полимерные пленки. Исследование процесса переноса вымываемых веществ через слой глины трех разных сортов (каолинит, монтмориллонит и иллит) показало, что наиболее важные для подвижности ионов металлов факторы — значение рН, ионный состав и ионнообменная емкость глины. Однако проверку подвижности надо все же прово- дить в реальных условиях. Например, пропускающая способность облицовки из глины может быть в 10—1000 раз выше, чем значения, полученные в лаборатории для неразрушенных и уплотненных образцов. Кроме того, было обнаружено, что слой глины толщиной в несколько десятков сантиметров не может в течение дли- тельного времени препятствовать распространению отходов. Таким образом, без специальной их обработки этот метод захоронения отходов может нанести больший вред здоровью людей, чем захоронение радиоактивных отходов эквивалентной ток- сичности . Альтернативным локализации отходов способом защиты водоносных горизонтов является демпфирование за счет медленного просачивания загрязненной воды, на- пример через слой песка. Стратегия размещения твердых отходов значительно различается в разных стра- нах. В Великобритании наиболее распространенным способом является помещение отходов в конце рабочего дня в специальный отсек. Аналогия между захоронением отходов в отсеках и использованием обычных ферментеров не очевидна. Поведение отходов на свалке носит гораздо более сложный характер, так как все время происходит наслаивание нового материала через неравные промежутки времени. Следовательно, этот процесс подвержен действию градиентов температу-
ры, концентрации газа, жидкости, Eh, pH, ферментной активности и потоков жид- кости . Более сложные факторы — это молекулярные свойства отходов: водораство- римость, коэффициент распределения липиды/вода, летучесть, размеры молекул и их заряд, диффузия через границу раздела окисленной и восстановленной фаз, конформация и функциональные группы, способность сорбироваться микроорганиз- мами, а также межвидовое взаимодействие различных микроорганизмов; перекрыва- ние экологических ниш и ареалов различных видов микроорганизмов. Характерной чертой свалок является наличие сложной, взаимозависимой системы микроорганизмов, которые существуют как ассоциации клеток различных видов, прикрепленные к поверхности твердых частиц, являющихся источником питательных веществ. Эти ассоциации сильно зависят от концентрационных градиентов, в осо- бенности от градиентов концентраций доноров и акцепторов электронов и водо- рода. Твердые отходы перед транспортировкой на свалку могут быть подвергнуты об- работке, т. е. измельчению, перемалыванию и дроблению. Такая предварительная обработка может сильно влиять на катаболические процессы в твердых отходах. На типичной свалке, где отходы размещаются по отсекам, вся система в целом работает как группа реакторов периодического действия, в которых отходы нахо- дятся на разных стадиях биодеградации и подвергаются случайным воздействиям, например попаданию воды, содержащей растворенный 02 или различные ксенобиоти- ки. В этом случае можно применить простую модель периодических культивирова- ний, действующих в той последовательности, в какой происходит загрузка. Для более традиционного типа свалки (постепенная загрузка без ежедневного закры- вания ячеек) можно использовать модель периодического культивирования с по- вторным внесением посевного материала микроорганизмов и беспозвоночных. В начальной стадии катаболизма твердых отходов, сопровождаемого физическими и химическими процессами, преобладают аэробные процессы, в ходе которых наи- более лабильные молекулы быстро разрушаются рядом беспозвоночных (клещи, не- матоды и др.) и микроорганизмов (грибы, бактерии, актиномицеты). Утилизация этих субстратов затем сменяется последующим катаболизмом макромолекул, таких как лигноцеллюлозы, лигнины, таннины и меланины, которые подвергаются лишь медленной биодеградации, приводящей к тому, что кислород перестает быть лими- тирующим субстратом. Продолжительность этого периода сильно варьирует и час- тично зависит от предобработки, которая может менять степень доступности 02. Наиболее удачный метод оценки степени биодеградации основан на различиях в скорости разложения целлюлозы и лигнина. Отношение содержания целлюлозы к лигнину составляет 4,0; 0,9—1,2 и 0,2 соответственно для непереработанных твердых отходов, активно перерабатываемых или частично стабилизированных от- ходов на свалке и полностью стабилизированных отходов, так как лигнин посте- пенно все хуже поддается переработке. Ксенобиотики подвергаются разложению аналогичным образом, их биодеградация более вероятна в аэробных условиях и включает такие процессы, как: функционирование конститутивных или индуцибель- ных ферментов; кометаболизм; перенос плазмид; мутагенез и другие процессы, связанные с переносом генетической информации. В органической фракции может быть достигнуто соотношение C:N > 55:1. Воз- можно, достижение этой величины лимитирует процесс аэробного разложения. В течение этой стадии рост температуры до 80 С и присутствие антимикробных соединений абиотического происхождения приводят к гибели или инактивации та- ких патогенов, как Salmonella sp. и вирусов, личинок насекомых и семян расте- ний. Температура используется как индикатор работы свалки. Хотя возрастание ее оказывает положительное влияние, увеличивая активность и скорость роста микроорганизмов, она отрицательно влияет на растворимость 02г который являет- ся лимитирующим фактором. С02, в свою очередь, может влиять на скорость мета- болизма, снижая рН, хотя это снижение ускоряет гидролиз полимеров. И, нако-
нец, значительное образование воды в ходе микробного метаболизма существенно изменяет ее баланс в системе. Исчерпание молекулярного 02 in situ приводит к замедлению тепловыделения, поступление 02 за счет конвекции также существенно снижается. Одновременно накопление С02 в течение стадии компостирования создает микроаэрофильные ус- ловия, которые приводят к увеличению числа сначала факультативных, а затем и облигатных анаэробов. В отличие от аэробного метаболизма, при котором минерализация отходов часто достигается с помощью одного вида бактерий, анаэробная биодеградация требует совместного метаболизма микроорганизмов разных видов, входящих в состав сме- шанной популяции. Эта популяция взаимодействующих друг с другом микроорганизмов способна ис- пользовать различные неорганические акцепторы электронов, часть — в последо- вательности, соответствующей выделению энергии при этой реакции. Поскольку большинство бактерий нуждается в определенных акцепторах электронов, эта по- следовательность приводит к существенным изменениям в составе микробной попу- ляции. Виды, способные использовать более окисленные акцепторы, получают термоди- намические и, следовательно, кинетические преимущества. Во время гидролиза и ферментации бактерии, не нуждающиеся во внешнем акцеп- торе электронов и потому не зависящие от концентрационных градиентов этих ак- цепторов, гидролизуют полимеры, такие как полисахариды, липиды, белки и нук- леиновые кислоты, и сбраживают образовавшиеся мономеры до водорода и С02, ли- нейных и разветвленных жирных кислот, этанола, молочной и янтарной кислот. Распределение отдельных продуктов может значительно варьировать и зависит от Eh, скорости роста микроорганизмов, строения субстратов и концентрации Н2. Была обнаружена весьма тесная связь между сбраживающими мономеры бактериями и теми бактериями, которые катаболизируют продукты их жизнедеятельности, так как реакции сбраживания термодинамически возможны обычно только при очень низких концентрациях Н2. Даже в отсутствие ингибирования концентрация Н2 час- то влияет на реакцию. Например, при низких концентрациях Н2 равновесие сдви- гается в сторону более окисленных продуктов (в основном СН3СООН) и больше энергии запасается в виде АТФ; этот эффект также имеет место при поддержании низких концентраций лактата. Как сульфатвосстанавливающие бактерии, так и ме- таногенные организмы, восстанавливая конечный продукт, обеспечивают этим в то же время поступление необходимых факторов роста. В процессе образования ацетата участвуют два типа ацетогенных бактерий: во- дородобразующие ацетогенные бактерии, которые получают энергию для роста при совместной конверсии спиртов и органических кислот в СН3СООН и Н2 (и иногда С02) , и гомоацетогенные бактерии, которые катаболизируют углеводы, водород и С02 в СН3СООН. Основное различие между этими двумя типами ацетогенных бакте- рий состоит в том, что водородобразующие бактерии должны расти в совместной культуре с бактериями, облигатно снижающими концентрацию Н2, такими как нит- рат- и сульфатвосстанавливающие или метаногенные бактерии, для поддержания низкого парциального давления Н2. В противном случае происходит накопление жирных кислот, являющихся ингибиторами. При метаногенезе возможны два типа лимитирования роста метаногенов, потребляющих С02. Во-первых, на свалках час- то высока концентрация акцепторов электронов — нитратов и сульфатов. Во- вторых , гомоацетогенные бактерии также могут потреблять С02, восстанавливая его до СН3СООН и конкурируя, таким образом, с метаногенными бактериями за во- дород . В настоящее время известны восемь различных субстратов метаногенных орга- низмов, четыре из них были обнаружены на свалках: ■ смесь С02 и Н2;
■ СНзСООН ; ■ СН3ОН ; ■ триэтиламин. Соединения, используемые как доноры и акцепторы электронов, в поступающем сырье оказываются в месте взаимодействия микроорганизмов, относящихся к груп- пам с различным типом метаболизма. Ситуация усложняется еще и тем, что, за исключением С02, эти вещества используются последовательно, и эта последова- тельность может ограничивать протекание различных реакций и взаимодействий. Например, снижение высоких концентраций сульфата сульфатвосстанавливающими бактериями и превращение его в H2S подавляет активность метаногенов, так как восстановление сульфата энергетически более выгодно, чем образование СН4 из Н2, С02 и СНзСООН. Наоборот, в отсутствие сульфата сульфатвосстанавливающие бактерии могут вести себя как синтрофные ацетогены, используя такие интерме- диаты, как молочная кислота и этанол, и переходить с восстановления сульфата на образование Н2 за счет восстановления протона. Для свалок характерно образование из разлагающихся твердых отходов продук- тов двух типов: это фильтрующиеся в почву воды и газы. Данным водам предшест- вует вода, которая просачивается сквозь слой отходов, унося с собой рас- творимые и суспендированные вещества. Состав вод формируется под влиянием взаимодействующих друг с другом сложных первичных и вторичных факторов. К первичным относятся: ■ геология, гидрология и гидрометеорология; ■ место свалки; ■ состав отходов (включая концентрацию доноров и акцепторов электронов); ■ состав микробного посевного материала; ■ влажность отходов; ■ стратегия размещения твердых отходов; ■ проницаемость земляного покрытия; ■ топография местности и растительный покров; ■ время года и длительность использования свалки. Эти факторы, в свою очередь, определяют изменения таких вторичных факторов, как Eh, рН и температура вместе с физико-химическими процессами, включающими подкисление, испарение, осаждение, растворение, сорбцию и ионный обмен. Когда просачивание Н20 сквозь твердые отходы из-за осаждения и попадания грунтовых, поверхностных и образуемых микроорганизмами вод превосходит абсорбционную способность отходов, образуются фильтрующиеся в почву воды. Однако некоторое количество таких вод из-за неоднородностей и каналов в отходах или из-за ин- тенсивного кратковременного дождя образуется прежде, чем достигается предел абсорбционной емкости (55 % от массы абсорбента). Абсорбционная емкость отхо- дов варьирует в зависимости от их предобработки, степени уплотнения и соста- ва. Измельчение, например, способно ее утроить (емкость в 125 л/м3) . Большое значение имеет также содержание бумаги в твердых отходах, так как количество воды, которую бумага может абсорбировать, достигает более 250 % от ее собст- венной массы. Фильтрующиеся в почву воды содержат растворимые соединения, органические и неорганические, а также микроорганизмы — вирусы и бактерии. Вещества, обнару- живаемые в водах, образующихся на свалках бытовых твердых отходов, перечисле- ны ниже. Этот список мог бы быть гораздо больше, если бы в него вошли данные о веществах, обнаруживаемых на свалках для промышленных отходов. Идентифицированные компоненты фильтрующихся в почву вод, образовавшихся на свалках твердых отходов: ■ элементы: А1, В, Fe, Cd, Са, К, Со, Мд, Мп, Си, Mo, Na, Ni, Pb, Sr, Cr, Zn и др. ;
■ неорганические ионы: аммоний, нитрат, нитрит, сульфат, сульфит, фосфат, фторид, хлорид, цианид; ■ алифатические соединения: ацетон, бутанол, гексан, валериановая кислота, дисульфиды, дихлорметан, дихлорэтан, изомасляная кислота, изопропиловый спирт, кетоны, масляная кислота, метанол, пропионовая кислота, уксусная кислота, хлороформ, эфиры масляной, уксусной и капроновой кислот; ■ ароматические соединения: бензойная кислота, бензол, гуминовая кислота, индол, крезолы, ксилолы, лигнин, таннин, толуол, фенолы, производные бен- зойной и фталевой кислот, алкилбензолы, ароматические кетоны, диметилфта- лат и др.; ■ ациклические соединения: циклогексан, циклогексановая кислота, циклогекса- нол, циклогексанон; ■ терпены: камфора, сесквитерпен, терпинеол, фехнон, туйон. До сих пор не существует способа предсказания состава и концентрации фильт- рующихся вод. На ранних стадиях функционирования типичной свалки процесс аэробного ката- болизма приводит к накоплению больших концентраций жирных кислот, снижению рН и растворению металлов, которые затем образуют комплексы со свободными кисло- тами. При переходе к микроаэробным условиям редокс-потенциал уменьшается, рН увеличивается, и металлы начинают выпадать в осадок в виде сульфатов и карбо- натов, что уменьшает их концентрацию в фильтрующихся водах. Картина еще более усложняется, если учесть, что при низких значениях Eh тяжелые металлы образу- ют комплексы с ионами аммония и гуминовыми кислотами. Состав фильтрующихся в почву вод, образующихся на свалках, меняется под действием как краткосрочных (сезонные колебания), так и долгосрочных факторов (процесс катаболизма отходов), с преобладанием значения последних. Как было отмечено выше, начальная стадия биодеградации отходов на свалке является аци- догенной. Фильтрующиеся воды на этой стадии характеризуются высокими значе- ниями БПК и ХПК и низкой концентрацией высокомолекулярных веществ: гуминовых и фульвиновых кислот, тяжелых металлов и сульфата. Переход к стадии метаноге- неза оказывает сильное воздействие на состав фильтрующихся в почву вод и со- провождается уменьшением БПК, ХПК и ростом концентрации гуминовых и фульвино- вых кислот. Определение загрязнений в почвенных водах можно проводить с использованием химических и (или) биологических меток. Типичной химической меткой является увеличение концентрации аммония, хлорида, железа, марганца, магния, калия, натрия и органического углерода в грунтовых водах; присутствие нитчатых бак- терий — биологическая метка — также признак загрязнения грунтовых вод водами со свалки. Лучший способ борьбы с фильтрацией вод в почву — применение малопроницаемой засыпки для уменьшения просачивания вод. Однако это снижает скорость биоде- градации твердых отходов. В качестве альтернативы можно либо использовать ог- раждение, обладающее меньшей проницаемостью, чем окружающая почва, либо наде- яться на уменьшение вредного воздействия за счет естественных микробиологиче- ских и физико-химических процессов в почве, окружающей место свалки. Действие тяжелых металлов значительно ослабляется за счет ограничения их подвижности (за исключением никеля и свинца). Она уменьшается под действием карбоновых кислот и увеличивается за счет образования растворимых гидрокарбонатов и сульфатов. Кислотно-основные реакции такого типа увеличивают значение рН жид- кости, находящейся в почве, способствуют осаждению твердых металлов и увели- чению ее катионообменной способности. Было показано, что перенос таких веществ, как масляная кислота, фенол, п- хлорфенол и диметилфталат через насыщенную зону, окружающую место свалки,
происходит приблизительно одинаково, хотя конечные концентрации разных ве- ществ различаются, поскольку различны скорости их биодеградации. Так, напри- мер, масляная кислота и фенол разрушаются с довольно высокой скоростью. Реак- ции такого типа изучают для создания оптимальных условий переработки отходов под землей in situ с помощью радиоактивных меток. Однако даже после того как процесс биодеградации завершится, вероятность загрязнения источников водоснабжения конечными продуктами метаболизма остает- ся. Если природные механизмы ослабления действия загрязнений не способны проти- востоять загрязнению водами, фильтрующимися в почву со свалки, необходимы сбор и очистка этих вод. Очистка вод на самой свалке или на специальных со- оружениях должна быть приемлема с точки зрения охраны окружающей среды и эко- номически доступна. Возможно, наиболее удачный метод очистки фильтрующихся со свалки вод — управляемая анаэробная переработка, которая ускоряет стабилизацию свалки. Альтернативой этому методу является рециркуляция фильтрующихся вод сквозь массу твердых отходов с помощью поверхностного орошения, введением их в глубь массы отходов. В этом случае свалка используется как анаэробный биофильтр, работающий в режиме идеального вытеснения с обратной связью. При использова- нии этого метода скоростью добавления воды следует управлять так, чтобы опти- мизировать процесс биологической очистки с точки зрения времени пребывания, глубины слоя отходов и поддержания температуры в их массе. Рециркуляция воды с помощью распыления также ускоряет испарение, улетучивание низкомолекулярных органических соединений и окисление с последующим осаждением железа, хотя в целом общий объем воды, доступной для рециркуляции, будет, конечно, со време- нем увеличиваться. Общее воздействие рециркуляции фильтрующихся в почву вод заключается в уве- личении влажности и перемещении этих вод сквозь толщу отходов, что ускоряет процесс биодеградации, в особенности, если регулирование рН и подача дополни- тельных питательных веществ сопровождаются дополнительным засевом отходов микроорганизмами. Кроме того, может происходить осаждение сульфидов тяжелых металлов. Однако концентрации аммония, хлорида и ХПК могут оставаться по- прежнему высокими, что влечет за собой необходимость дальнейшей обработки от- ходов перед их окончательной ликвидацией. При этом возникают также трудности в достижении высоких скоростей потока жидкости сквозь массу отходов, возмож- ность образования уплотненного слоя почвы и усложняется организация горизон- тального перемещения жидкости в окружающую почву или грунтовые воды. Для ликвидации отходов широко используется почва, поэтому очень важен выбор типа почвы с подходящей проницаемостью, размерами частиц и стабильностью; не- обходимо также поддерживать фильтру ющие характеристики почвы с помощью соот- ветствующего режима подачи отходов, так как любые антиокислительные условия в почве будут снижать скорость биодеградации. Первоначальные градиенты концен- траций доноров и акцепторов электронов, кислорода и температуры приводят к расслоению микробной популяции, прежде всего к сорбции микроорганизмов, по- требляющих органический углерод. После того как произошла сорбция, начинается процесс микробного катаболизма. Процесс захоронения отходов в почве дешев, но может возникнуть ряд сложно- стей, особенно зимой, из-за больших объемов фильтрующихся в почву вод, малого испарения и низкой микробной активности. Так, хотя распыление образующихся на свалке вод на песчаных почвах, служа- щих источником кормовых трав, не оказывало на эти травы никакого вредного влияния, в них накапливались оксиды Са, Мд и Р(V). Фильтрующиеся в почву воды свалок, обладая фитотоксичным действием, одновременно содержат необходимые для растений питательные вещества.
Аэробная обработка отходов может происходить как при прямой инфильтрации воды, так и при ее рециркуляции. Для переработки отходов используются окисли- тельные рвы, глинистые склоны и другие более сложные приспособления. Основным методом очистки остается применение аэрационных прудов, в которых достигается уменьшение ВПК на 70 % после нескольких месяцев пребывания. Сложности при ра- боте этих прудов возникают из-за токсичных металлов и высокомолекулярных со- единений , в особенности гуминовых и фульвиновых кислот. Снижение стоимости процесса очистки возможно за счет использования водных растений, которые могут насыщать фильтрующиеся в почву воды кислородом и тем самым ускорять процесс аэробного бактериального окисления. Капельные биофильтры и системы с активным илом также используются для очи- стки вод, образующихся на свалках, иногда в смеси со сточными водами. При проведении этих процессов часто возникает необходимость в добавлении пита- тельных веществ, кроме того, добавление, например, фосфата способствует осаж- дению тяжелых металлов в составе фосфорорганических соединений. Такая очистка приводит к удалению 99 % ВПК и 95 % ХПК одновременно со значительным снижени- ем концентрации ионов NH4 (благодаря сочетанию процессов бактериальной нитри- фикации и клеточной ассимиляции) , Fe (98 %) , Мп (92 %) , Zn (94 %) , однако наиболее устойчивые органические молекулы нуждаются в дальнейшей деградации. Главным лимитирующим фактором процесса может быть температура, так как из-за сезонных дождей самые низкие температуры в году совпадают с образованием са- мых больших объемов фильтрующихся в почву вод. Часто встречающаяся низкая концентрация фосфатов может усиливать процесс вспучивания ила. Наконец, серь- езные трудности вызывает накопление металлов в бактериальных флокулах. Анаэробная очистка в прудах позволяет удалить 80—90 % ХПК в течение 40—50 дней при температуре 25 С (но около 50 % при 10 С). Однако куда более много- обещающим представляется использование сбраживателей, так как их производи- тельность немногим меньше, чем у аэрационных прудов, а монтаж и эксплуатация в 2 раза дешевле. Так как с помощью физико-химических процессов невозможно удалить столько органических веществ, сколько удаляется в результате биоло- гических процессов, то их используют в основном для обработки стаби- лизированных биологической очисткой фильтрующихся вод. Ни один из испытанных физико-химических способов очистки (химическая коагуляция и осаждение; ад- сорбция активных углей; обратный осмос; адсорбция на полимерах; химическое окисление, включая озонолиз; выпаривание и облучение) не оказался полностью эффективным. Биогаз, образующийся на свалке, с одной стороны, может быть нежелательным продуктом, а с другой — служить источником энергии. Выбросы этого газа, кото- рые могут быть обнаружены термографическим методом, приводят к появлению дур- ного запаха, закислению грунтовых вод, снижению урожая сельскохозяйственных культур (вплоть до полной их гибели). Следовательно, утечки этого газа должны быть ограничены. Для того чтобы эти ограничения выполнялись, необходимы при- способления, позволяющие управлять перемещением газа, например различные пре- грады и траншеи, наполненные на небольшую глубину гравием, и системы экстрак- ции газа или его инжектирования, размещенные на большой глубине (более 6 м) . Могут быть изготовлены оболочки, препятствующие утечке газа из природных ма- териалов и из искусственных пленок. Если удастся проконтролировать перемеще- ние газовых потоков, то проблема решается сжиганием или пропусканием газа че- рез почву. Ловушки из мелкопористой почвы снижают количество плохо пахнущих веществ, которые окисляются в ней аэробной микрофлорой. Идентифицированные минорные компоненты газа, образующегося на свалке, сле- дующие: ацетон, бензол, бутанол, гексан, гептан, диметилсульфид, бутан, изо- бутан, изопропиловый спирт, ксилол, метан, углеводороды С4—Ci4; этан и этанол, этилен и этилмеркаптан.
За прошедшие годы наиболее важным изменением в составе газа, образующегося на свалках, было увеличение в нем концентрации метана. Извлечение этого газа осуществляется или планируется в Бразилии, Канаде, Швейцарии, Японии, Англии. Использование газа, образующегося на свалках, имеет огромные перспективы, так как подобным способом его можно получать в больших количествах. Однако в настоящее время газ метан не находит сбыта и представляет собой лишь отход, создавая неудобства в эксплуатации свалок. По расчетам, в период наиболее активного метаногенеза достоверное значение выхода метана колеблется от 3,1 до 371 л/кг почвы в год. Метаногенные микроорганизмы в основном чувствительны к влиянию взаимодейст- вующих факторов окружающей среды, как прямых, так и косвенных, которые, в свою очередь, управляются основными факторами, связанными с местоположением свалки. Состав твердых отходов является определяющим как для состава выделяющегося газа, так и для скорости его образования. Предобработка может приводить к его значительным изменениям. Уменьшение размера частиц от 250 до 10 мм увеличива- ет скорость образования газа в 4 раза, возможно, из-за увеличения площади по- верхности или благодаря лучшему поступлению 02, так как при этом наблюдается сдвиг в ферментационном равновесии по С02. Увеличение содержания воды от 10 до 65 % приводит к более заметным изменениям в отходах с низкой плотностью (0,25 т/м3) по сравнению с отходами с более высокой плотностью (0,80 т/м3) из-за возрастания подвижности бактериальных клеток, что, в свою очередь, ус- коряет процесс гидролиза и затем метаногенеза. Напротив, при постоянной влаж- ности (21 %) увеличение плотности от 0,32 до 0,47 т/м3 приводит к возрастанию скорости газообразования от 410 до 845 мл/сут на 1 кг сухих твердых отходов. Изменения в скорости метаногенеза также появляются при перемещении воды сквозь толщу твердых отходов. Было показано увеличение скорости метаногенеза на свалке на 25—30 % при движении воды; движение воды и ее содержание — два независимо действующих на метаногенез фактора. Дальнейшее увеличение скорости происходило, когда воду заменяли фильтрующимися в почву водами, что обуслов- лено наличием в них питательных веществ, веществ — предшественников метаноге- неза и изменением рН. Кроме того, установлено, что повышение температуры от 22 до 33 С сопровождалось увеличением выхода газа на 70 %: оптимальной для метаногенеза температурой является 41 С, и выход метана остается без измене- ния в температурном интервале 48—55 С. Температура свалки меняется под дейст- вием микробного метаболизма (который, в свою очередь, определяется плотностью отходов, их удельной поверхностью, влажностью, исходной температурой, соста- вом, доступностью акцепторов электронов, в особенности 02) , теплоты нейтрали- зации и солнечного тепла, которые находятся в равновесии с теплопотерями в атмосферу, в окружающую почву и воду. Однако быстрый разогрев часто связан с аэробным метаболизмом, в то время как анаэробиоз часто сопровождается сниже- нием температуры. Было обнаружено, что наивысший выход газа из отходов наблюдался при их под- щелачивании 16 г СаСОз сухого вещества/кг. Это объясняется тем, что при низ- кой щелочности жирные кислоты поглощают избыток метана. На работающей свалке для начала метаногенеза соотношение концентраций СН3СООН и щелочи должно со- ставлять менее 0,8. Такая буферная емкость в твердых отходах может быть дос- тигнута добавлением известняка. Газ, образующийся на свалке, извлекается с помощью вертикальных или гори- зонтальных перфорированных труб из полиэтилена. Насосы или газодувки способны увеличить степень извлечения газа. После удаления конденсата и пыли этот био- газ может использоваться как низкосортное топливо для обжига кирпича; получе- ния пара и обогрева теплиц; получения электроэнергии; получения этанола; при- менения вместо углеводородного топлива или угля.
Химичка МИР ХЛОРА Хлор был получен впервые Шееле в 1774 г. РАСПРОСТРАНЕНИЕ В свободном состоянии не встречается, поскольку обладает большой химической активностью. В форме соединений содержание хлора в земной коре (включая воздух и воду) составляет 0,19%; находится в виде хлоридов и других соединений: NaCl (пова- ренная соль, галит) , КС1 (сильвинит) , КС1МдС12'6Н20 (карналлит) , AgCl (керар- гирит) , ЗСа3 (Р04)2'СаС12 (хлорапатит) , 3NaAlSi04'NaC. (содалит); в вулканиче- ских газах содержится в виде газообразного НС.. Галит Карналлит Апатит Воды морей и океанов содержат около 2 % хлоридов.
Очень большое количество хлоридов содержат воды некоторых минеральных ис- точников и соленых озер. Иногда содержание хлористого натрия в озерах дости- гает предела насыщения (до 26%). Хлористый натрий встречается в природе в виде мощных пластов достаточно чистой соли; такие пласты в Румынии, например, обнаружены в Окна-Мурешулуй, Слэникулны-Молдовей, Бакэу, Окна-Сибиулуй и других местах. ПОЛУЧЕНИЕ Наиболее устойчивыми соединениями хлора являются те, в которых хлор облада- ет отрицательной валентностью, равной 1, или положительной, равной 7. Получать хлор лучше из его соединений с электроотрицательной валентностью, так как это наиболее распространенная форма соединений хлора (например, NaCl). ©е ее :С:С: ее ее Молекула хлора. Из соединений, в которых хлор содержится в виде отрицательно заряженных ио- нов, элементарный хлор получают способом окисления. Окисление отрицательного иона хлора протекает легче, чем иона фтора, благодаря большей подвижности электрона, дополняющего наружную электронную оболочку атома. Окисление идет по схеме: С1" — 1е" — > С1 — 86 ккал. Для окисления отрицательно заряженного иона хлора пользуются различными окислителями или анодным окислением в процессе электролиза. В большинстве рассматриваемых ниже способов получения хлора пользуются окислением главным образом НС1 или NaCl. В случае NaCl (или других хлоридов) окисление производят в присутствии серной кислоты, которая в результате реак- ции двойного обмена образует соляную кислоту. Получение хлора окислением отрицательно заряженного иона хлора Способ Шееле Получение хлора окислением соляной кислоты двуокисью марганца Мп02 или дву- окисью свинца РЬ02. Реакции протекают по уравнениям: Мп02 + 4HC1 = МпС14 + 2Н20 МпС14 = МпС12 + С12 РЬ02 + 4HC1 = РЬС14 + 2Н20 РЬС14 = РЬС12 + С12 На первой стадии реакции с двуокисью марганца образуются четыреххлористыи марганец и вода. Четыреххлористыи марганец, как нестойкое и неионизирующее
соединение, разлагается на двухлористый марганец и хлор. В случае двуокиси свинца образуется четыреххлористый свинец, который при комнатной температуре также легко разлагается на двухлористый свинец и хлор. Реакция начинается на холоду, затем, чтобы ускорить ее, сосуд подогревают на 90 С. Более сильное подогревание может привести к тому, что вместе с выде- ляющимся хлором из реакционного сосуда будет уходить газообразный хлористый водород. Для опыта пользуются двуокисью марганца в виде зерен (порошок дву- окиси при прибавлении соляной кислоты образует много пены) и 37%-ной соляной кислотой (уд. вес 1,19). Реакция считается законченной, корда вся двуокись марганца превратится в светло-розовый хлористый марганец. Рис. 1. Прибор собирают в соответствии с рис. 1. Работу проводят под сильной тягой. В литровую колбу насыпают 100 г Мп02 в виде зерен величиной с горошину и наливают 400 г концентрированной НС1 (уд. вес 1,19). Соляную кислоту вносят при помощи капельной воронки с краном, предохранительной воронки либо воронки с длинной трубкой, которая должна доходить почти до самого дна колбы. Все части прибора соединяют парафинированными корковыми пробками. Образующийся хлор очищают от следов газообразного хлористого водорода путем пропускания через промывную склянку с водой. Затем хлор просушивают пропуска- нием через сушильную колонку с безводным хлористым кальцием или через промыв- ную склянку с концентрированной H2S04 (уд. вес 1,84). Полученный хлор соби- рают в любой сосуд, применяя способ вытеснения воздуха или раствора поварен- ной соли, в котором хлор растворяется слабее, чем в обычной воде. Хлор нельзя подобно другим газам собирать над ртутью, так как он вступает с ней в реак- цию, образуя хлориды. Пользуясь тем, что хлор в 2,5 раза тяжелее воздуха, его собирают в открытые сосуды. Чтобы легче было следить за наполнением сосуда при дневном свете, сосуд ставят на фоне белого экрана, а вечером работу про- водят при синем свете. В конце опыта прекращают нагревание и наливают в колбу холодной воды, затем для вытеснения оставшегося в колбе хлора вынимают пробку и доверху наполняют колбу водой. Если необходимо получить небольшое количество хлора (до 50 мл) , опыт можно проводить в пробирке.
* Способ Велдона При получении хлора по способу Шееле в качестве побочного продукта образу- ется хлористый марганец МпС12. Если через нагретый до 55 С раствор хлористого марганца и гидрата окиси кальция пропускать воздух, то образуется биманганит кальция Са(НмпОз)2 по уравнению 2МпС12 + ЗСа(ОН)2 + 02 = Са(Нмп03)2 + 2СаС12 + 2Н20 Биманганит кальция окисляет соляную кислоту по уравнению Са(Нмп03)2 + ЮНС1 = 2МпС12 + СаС12 + 6Н20 + 2С12 В этой реакции соляная кислота является источником водородных ионов Н+ и восстановителем. Хотя при этом способе получения хлора расходуется соляной кислоты больше, чем в способе Шееле, все же такой метод рентабелен, так как не требует расхо- да двуокиси марганца. Колбу Бунзена, содержащую хлористый марганец, известковое молоко и соляную кислоту, подогревают до 55 С и просасывают через нее воздух. Образуется хлор. Опыт проводят под тягой. Способ Бертолле Получение хлора окислением хлористого натрия двуокисью марганца в присутст- вии серной кислоты. Уравнение реакции: 2NaCl + Mn02 + 3H2S04 = С12 + 2NaHS04 + MnS04 + 2H20. В качестве прибора служит колба Вюрца, в горлышке которой при помощи пара- финированной корковой пробки укреплена капельная воронка. В колбу насыпают смесь, состоящую из 5 вес. ч. тонко измельченного порошка Мп02 и 6 вес. ч. NaCl в виде крупных кристаллов, а в капельную воронку нали- вают разбавленную H2S04, полученную из 15 вес. ч. концентрированной H2S04 и 7 вес. ч. дистиллированной воды. Опыт ведут под тягой. При открывании крана капельной воронки раствор H2S04 попадает в колбу Вюрца и вступает в реакцию со смесью хлористого натрия и двуокиси марганца, в ре- зультате чего выделяется хлор. Реакция очень хорошо протекает при 20 С, поэтому колбу Вюрца подогревают лишь в конце опыта, когда выделение хлора начинает замедляться.
При пользовании небольшими количествами реактива опыт можно вести в пробир- ке . Способ Дикона Получение хлора разложением соляной кислоты кислородом воздуха при высокой температуре. В этих условиях обратимо протекает реакция 4НС1 + 02 = 2Н20 + 2С12 + 28 ккал. Наибольший выход хлора дает этот способ при температуре 450—460 С в присут- ствии катализатора — хлорной меди, нанесенной на пористое тело — пемзу или силикагель. Действие катализатора можно объяснить тем, что он участвует в следующих промежуточных реакциях: 2СиС12 = Си2С12+ С12 Си2С12 + 1/202 = CuCl2 + CuO СиО + 2НС1 = СиС12 + Н20 При этом способе получают смесь воздуха с хлором, в которой хлор составляет около 11 %. В промышленности из этой смеси хлор не получают, так как она им бедна, а используют для производства хлорной извести. Работу проводят под сильной тягой. Прибор собирают согласно рис. 2. Рис. 2. Аппарат Киппа служит для получения соляной кислоты. Реакционная трубка дли- ной 20 см должна быть из тугоплавкого стекла. Стеклянные трубки треххюрлой склянки, по которым поступает газообразный хлористый водород и воздух, должны иметь одинаковый диаметр. Двугорлую колбу плотно соединяют с пробиркой, снабженной боковой трубкой, содержащей растворы бромистого калия, йодистого калия или индиго, налитых до уровня, указанного на рисунке. Боковую трубку пробирки соединяют с водоструй- ным насосом. Весь прибор должен быть собран герметично, в противном случае опыт идет хуже. Приготовление катализатора. В находящуюся на водяной бане фарфоровую чашку с горячим концентрированным раствором СиС12 кладут около 20 кусочков пемзы величиной с горошину. После того как пемза пропиталась СиС12, ее вынимают щипцами и кладут в фарфоровый тигель. Тигель помещают в воздушную баню (либо
на фарфоровый треугольник) и осторожно подогревают до тех пор, пока высушен- ная полностью пемза не приобретет темно-коричневого цвета. Вместо пемзы в ка- честве основы (носителя) для катализатора C11CI2 могут служить кусочки крупно- пористого силикагеля. Свежеприготовленный теплый катализатор помещают в реакционную трубку и за- крепляют его с обеих сторон тампонами из стеклянной ваты. После окончания сборки прибора открывают аппарат Киппа (из которого посту- пает газообразный НС1) и водоструйный насос. Ток воздуха, поступающий в трех- горлую склянку, должен быть сильнее тока газообразного НС1. Постепенно осто- рожно нагревают катализатор до температуры 400 С (не доводить до каления, при котором CuCl2 возгоняется!). Через 1—2 минуты в двугорлой колбе, за которой помещают белый экран, становится заметным появление зеленоватого хлора с при- месью хлористого водорода в виде тумана. К этому времени бесцветный раствор бромистого калия в пробирке с боковой трубкой становится коричневым из-за вы- деления свободного брома по уравнению: 2КВг + С12 = 2КС1 + Вг2. i ц / k i > Если в пробирке был налит раствор йодистого калия, то он окрашивался в красновато-бурый цвет выделявшимся свободным иодом. Реакция в этом случае идет по уравнению 2KI + С12 = 2КС1 + 12.
WW Раствор индиго в результате окисления обесцвечивается. По окончании опыта прекращают ток хлористого водорода и дают остыть прибору в слабом токе воздуха. Катализатором можно пользоваться и в последующих опы- тах ; его хранят в герметически закрытой склянке. Получение хлора окислением соляной кислоты хлорной известью СаОС12 Реакция протекает по уравнениям СаОС12 + НС1 = СаС12 + НС10 НС10 + НС1 = С12 + Н20 СаОС12 + 2НС1 = С12 + Н20 + СаС12 Структурную формулу хлорной извести можно изобразить следующим образом: С1(_)-Са-0-С1(+) Работа проводится под тягой при комнатной температуре (без подогревания). Для опыта необходима пробирка и колба Вюрца с капельной воронкой или обыкно- венная колба, закрытая пробкой, в которую вставлены отводная трубка и воронка с длинной трубкой, достающей почти до дна колбы. В колбу кладут кусочки хлорной извести, наливают воды и добавляют небольши- ми порциями соляную кислоту. Получение хлора окислением соляной кислоты хлоратом калия Уравнения реакций: КсЮз + НС1 = НСЮз + КС1 (реакция двойного обмена) , НСЮз + 5НС1 = ЗС12 + ЗН20 (окислительно-восстановительная реакция) . Кс103 + 6НС1 = ЗС12 + КС1 + ЗН20 Работу проводят на холоду в пробирке или в колбе любой формы (плоскодонной, круглодонной, конической) с капельной воронкой и отводной трубкой. В колбу (или пробирку) насыпают хлорат калия и добавляют концентрированную НС1 (уд. вес 1,19, или 37%-ную). При этом способе получения хлора образовавшаяся в ре- зультате реакции двойного обмена хлорноватая кислота частично разлагается с образованием следов неустойчивой, легко взрывающейся двуокиси хлора ЗНСЮз = НС104 + 2С102 + Н20. Поэтому получать непрерывный ток хлора этим способом не рекомендуется.
Раствор и кристаллы КСЮз. Получение хлора окислением соляной кислоты перманганатом калия Уравнение реакций: 2КМп04 + 16НС1 = 2МпС12 + 2КС1 + 8Н20 + 5С12 В этой реакции участвует большое количество соляной кислоты, являющейся восстановителем и источником водородных ионов Н+; промежуточного соединения Мп207 не образуется (как это бывает при действии концентрированной H2S04 на кристаллы КМп04) , так как HC1 немедленно восстанавливает Мп207. Вместо КМп04 можно пользоваться NaMn04, а в качестве источника водородных ионов — разбавленной H2S04. В этом случае реакция протекает по уравнению 2NaMn04 + 3H2S04 + 10НС1 = 2MnS04 + Na2S04 + 8H20 + 5C12. Хлор получают под тягой. Приборы используются те же, что и в предыдущем опыте. Реактивы: кристаллический КМп04 и концентрированная HC1 (уд. вес 1,19) . Этот способ позволяет получать постоянный ток хлора, который непрерывно и медленно выделяется на холоду, но к окончанию реакции реагирующие вещества слегка подогревают. Чтобы замедлить очень сильное выделение хлора, КМп04 сме- шивают с порошком Мп02 и песком. В этом случае нужно небольшое нагревание. По окончании опыта прекращают нагревание, наливают воду в охлажденную кол- бу, затем промывают ее водой и раствором щавелевой кислоты Н2С204 или щелочным раствором бисульфита натрия ЫаНБОз. Для очистки газообразный хлор пропускают через промывную склянку с водой, которая поглощает примесь газообразного НС1, затем для просушки — через про- мывную склянку с концентрированной H2S04 или через осушительную колонку с безводным СаС12.
Для получения жидкого хлора пользуются установкой, изображенной на рис. 3. В колбу емкостью 250 мл помещают немного кристаллического КМп04, капельную воронку наполняют концентрированной HCI, а мерный цилиндр — концентрированным раствором NaCI. В первую промывную склянку наливают концентрированный раствор КМп04, во вторую — концентрированную H2S04, а хлоркальциевую трубку наполняют безводным СаСЬ или кусочками глины с нанесенным на нее Р205. Рис. 3. За хлоркальциевой трубкой следует прибор для сжижения хлора (описание при- бора дается ниже), затем U-образная трубка с пемзой, пропитанной концентриро- ванной H2S04, и двугорлая склянка с раствором щелочи для поглощения хлора, оставшегося несжиженным. При монтаже установки пользуются парафинированными корковыми пробками и от- резками резиновых трубок для соединения в стык стеклянных трубок. Перед опы- том проверяют герметичность установки. Затем в сосуде Дьюара (или в фарфоро- вом) готовят охлаждающую смесь, состоящую из твердого СОг и ацетона (или эфи- ра) , которую вводят в холодильник прибора для сжижения хлора. Для получения хлора открывают кран капельной воронки и приливают НС1 в кол- бу с КМп04. Чтобы лучше было видно, как конденсируется на стенках холодильни- ка и собирается в приемнике жидкий хлор, позади прибора для сжижения помещают
белый экран. Сжиженный хлор представляет собой желтую жидкость, кипящую при 34,7 С, которая при испарении превращается в чистый газообразный хлор. <Р>Х Жидкий хлор. По окончании опыта закрывают кран капельной воронки с НС1 и осторожно раз- бирают установку (так чтобы хлор не попал в помещение) . Прибор для сжижения хлора оставляют под сильной тягой до полного удаления из него газа. Если газообразный хлор отводить в охлаждаемую льдом коническую колбу, со- держащую 50 мл воды, образуются зеленовато-желтые кристаллы С12'8Н20 (кристал- логидрат хлора). Прибор для сжижения газов НС1, Cl2, S02, NH3 и др. Прибор состоит из нескольких пробирок, соединенных при помощи парафиниро- ванных корковых пробок, как показано на рис. 4. Во внутреннюю верхнюю пробир- ку помещают охлаждающую смесь — твердый С02 с бензином или ацетоном (СН3СОСН3) . Сжижаемый газ поступает через нижнюю боковую трубку верхней внеш- ней пробирки, и после конденсации стекает в нижнюю пробирку, на которую для изоляции ее от внешней среды надета другая, большая пробирка. Рис. 4, Рис.
Некоторые из сжиженных газов можно получить в твердом состоянии. Для этого закрывают верхнюю боковую трубку внешней пробирки, а нижнюю соединяют с дей- ствующим водоструйным насосом. Так можно, например, получить твердый НВг; бромистый водород кипит при —66,8 С и замерзает при —86,9 С. На рис. 5 изображен другой прибор для сжижения газов. Высота прибора (без подставки) 30 см. На рисунке он изображен в 1/6 натуральной величины. Прибор состоит из трех частей: тяжелой деревянной подставки, сосуда А с двойными стенками (термоса) и сборником В (емкостью 15 мл) для сжиженного га- за; сосуд С емкостью 100 мл служит для охлаждающей смеси. Сосуды А и С соеди- нены между собой шлифом. После тщательной просушки прибора сосуд С наполняют охлаждающей смесью (на- пример, жидким воздухом или смесью твердого С02 с ацетоном) , соединяют его с сосудом А, предварительно смазав шлиф ланолином или вазелином, и начинают пропускать через нижнюю трубку снизу вверх сухой газ. Газообразный хлор конденсируется на холодной стенке сосуда С и стекает в сборник В, а газ, оставшийся несжиженным, уходит по верхней трубке. Следующие порции раза охлаждаются также и при контакте со сжиженным разом; поэтому кон- денсация идет быстрее. Двойные стенки сосуда (термоса) предохраняют от внеш- него нагревания и предотвращают конденсацию атмосферной влаги на внешних стенках. По окончании опыта удаляют сжиженный раз и разбирают прибор. Смазанные шли- фы вытирают фильтровальной бумагой или промывают эфиром. Затем весь прибор тщательно моют, высушивают в сушильном шкафу, удаляя теплый воздух при помощи водоструйного насоса, и шлифы снова смазывают ланолином. Получение хлора окислением соляной кислоты бихроматом калия Реакция протекает по уравнению К2Сг207 + 14НС1 = 2СгС13 + 2KC1 + ЗС12 + 7Н20 Для опыта пользуются кристаллическим бихроматом калия и концентрированной НС1 (уд. вес 1,19). Реакцию ведут при нагревании слабым огнем на сетке; с прекращением нагревания хлор перестает выделяться. ii Реакция К2Сг207 и HC1.
Используется тот же прибор, что и при получении хлора по способу Шееле, только в колбу вместо Мп02 вводят К2СГ2О7. Реакцию получения хлора окислением соляной кислоты бихроматом можно вести и в присутствии серной кислоты: К2Сг207 + 4H2S04 + 6HC1 = Cr2(S04)3 + K2S04 + ЗС12 + 7H20 Для получения небольших количеств хлора реакцию можно проводить в пробирке с газоотводной трубкой. В реакционном сосуде заметен переход от оранжевого к зеленому цвету. При окислении соляной кислоты вместо бихромата калия можно пользоваться хромовым ангидридом. В этом случае реакция идет по уравнению 2Сг03 + 12НС1 = 2СгС13 + 6Н20 + ЗС12 В пробирку с темно-красными кристаллами хромового ангидрида добавляют кон- центрированную НС1. Наблюдают изменение окраски от красной до зеленой, харак- терной для ионов трехвалентного хрома. Получение хлора термическим разложением хлоридов благородных металлов При термическом разложении хлорного золота образуется желтый порошок ме- таллического золота и выделяется хлор 2АиС13 = 2Au + ЗС12. Опыт ведут в пробирке с небольшим количеством хлорного золота; для лучшей видимости пользуются белым экраном. Хлорное золото — кристаллическое твердое вещество желто-оранжевого цвета, улетучивающееся при нагревании. Этим способом получения хлора не пользуются; способы, описанные до этого, являются более дешевыми. Получение хлора электролизом концентрированных (2 6%-ных) растворов хлористого натрия Электролиз поваренной соли — основной технический способ получения хлора. Электролиз водного раствора поваренной соли идет по следующей схеме: NaCl => Na+ + CI" Н20 <=> Н+ + ОН" На катоде выделяется водород 2Н+ + 2е" => 2Н => Н2 и накапливаются ионы ОН", образующиеся в результате диссоциации воды; ионы натрия остаются в растворе. На аноде выделяется хлор 2С1" - 2е" -> С12.
Раствор у катода благодаря наличию ионов ОН- приобретает щелочные свойства. Если хлор взаимодействует с материалом, из которого изготовлен анод, то на аноде происходят вторичные процессы. В том случае, когда анодное пространство не отделено от катодного, выделяющийся хлор проникает в катодное пространство и реагирует с гидратом окиси натрия. При этом на холоду образуется гипохлорит натрия С12 + 2NaOH = NaCIO + NaCl + Н20, а при нагревании — хлорат натрия ЗС12 + 6NaOH = NaC103 + 5NaCl + 3H20, который в результате дальнейшего электролиза превращается в перхлорат. При разделении анодного и катодного пространства можно получать наряду с газообразным хлором также и гидрат окиси натрия. По применяемым системам раз- деления анодного и катодного пространства различают три важнейших способа: в ваннах с фильтрующими диафрагмами и в электролизерах с колоколом и с ртутным катодом. Описанные ниже опыты знакомят с принципами промышленного получения хлора. В стакан емкостью 150—200 мл, наполненный насыщенным (приблизительно 26%- ным) раствором поваренной соли, к которому добавлено немного красного раство- ра лакмуса или бесцветного раствора фенолфталеина, помещают два электрода. Электроды соединяют с источником постоянного тока с минимальным напряжением 4 в; в цепь включают переменное сопротивление, амперметр, вольтметр и прерыва- тель (по схеме, приведенной на рис. 6). Катодом служит железный гвоздь длиной 6—8 см и диаметром 0,6 см или медный стержень такого же размера. Анодом служит угольный стержень от батарейки кар- манного фонаря или гальванического элемента, равный по размерам катоду. Элек- троды закрепляют в парафинированном деревянном кружке или кусочке картона. Источником электрического тока служат два аккумулятора, соединенные последо- вательно, или выпрямленный ток от осветительной сети. Рис. 6.
Cl;— —Н3 1=1 [ ] раствор NaCI Battery ннннй Через некоторое время после начала электролиза раствор вокруг катода окра- шивается в синий цвет, если к нему добавлен лакмус, или в красный, если был добавлен фенолфталеин. В то же время у анода обесцвечивается лакмус и по за- паху обнаруживается выделяющийся хлор. Вместо стакана можно пользоваться электролизером в виде U-образной трубки высотой 10—12 см и диаметром 1—1,5 см, с боковыми трубками или без них. Оба конца U-образной трубки закрывают парафинированными пробками, через которые проходят электроды. Если U-образная трубка не имеет боковых отводов, то в пробках делают щель, через которую удаляются выделяющиеся при электролизе га- зы. При пользовании U-образной трубкой источник электрического тока должен быть напряжением 6 в. Электролизер доверху не наполняют раствором поваренной соли. Для лучшего наблюдения выделения хлора у анода позади электролизера помеща- ют белый экран. Для получения постоянного тока хлора собирают прибор в соответствии с рис. 7. Самодельным электролизером в этом опыте служит стеклянная банка диаметром 10—12 см; нижнюю часть ее отрезают на расстоянии 8—9 см от горлышка. Рис. 7.
Горлышко банки закрывают парафинированной корковой пробкой, сквозь которую пропускают два электрода. Катод, имеющий форму цилиндра, может быть изготовлен из жести от консервной банки или из спирали медной проволоки диаметром 0,5 см. Высота цилиндра или спирали около 5 см. К цилиндру припаивают толстую железную или медную прово- локу, которую пропускают через парафинированную пробку в горлышке электроли- зера. Анодом может служить угольный стержень толщиной 5—7 мм и длиной около 20 см. Чтобы налитый раствор не вытекал, пробку электролизера после установки электродов вновь заливают парафином. Над анодом в зажиме штатива укрепляют самодельный стеклянный колокол, кото- рым служит склянка с отрезанным дном. Диаметр колокола 5 см, высота 6—8 см. Сквозь парафинированную пробку в шейке колокола пропускают загнутую на 180° стеклянную трубку диаметром 0,5 см. Для проведения опыта электролизер наполняют почти доверху насыщенным рас- твором поваренной соли и соединяют цепь с источником электрического тока, имеющим напряжение не менее 6 В. Через несколько минут становится заметным выделение на аноде хлора, который можно собрать в любой стеклянный сосуд. В щелочном характере раствора, заключенного между стенками электролизера и катодом, можно убедиться, добавив к нему немного красного раствора лакмуса или бесцветного раствора фенолфталеина. На катоде образуются пузырьки водоро- да. Имеется электролитический способ непрерывного получения хлора с помощью прибора, изображенного на рис. 8. Катодом служат сами стенки электролизера, изготовленного из жестяной банки. Для присоединения к источнику электрическо- го тока к стенкам сосуда припаивают провод. На противоположной стороне выги- бают носик для стока в стакан излишнего раствора соли. Стеклянный колокол со- оружают из склянки диаметром 10—12 см с отрезанным дном (на расстоянии 16—18 см от горлышка). Горлышко колокола закрывают парафинированной корковой проб- кой, через которую пропускают отводную трубку, капельную воронку и угольный электрод (диаметром 5—7 мм), служащий анодом. С1- ! *^ 1 гл ■ j 1 Рис. 8.
Отводная трубка необходима для удаления из колокола хлора, а капельная во- ронка — для питания электролизера насыщенным раствором поваренной соли. Если нет капельной воронки, вместо нее можно использовать воронку без крана, со- единенную при помощи отрезка резиновой трубки (на которой устанавливают вин- товой зажим) со стеклянной трубкой. После наполнения электролитической ванны и капельной воронки насыщенным раствором поваренной соли открывают кран капельной воронки таким образом, чтобы через носик электролизера раствор стекал по каплям. По мере поступления в электролизер раствора соли он вытесняет в стакан образовавшийся в процессе электролиза раствор NaOH. Для электролиза пользуются источником электрического тока с напряжением не менее 6 В. После наполнения электролизера раствором поваренной соли и включения тока на аноде выделяется газообразный хлор, которым наполняют различные сосуды, применяя способ вытеснения воздуха. При закрытом электролизере можно собирать и водород. Описанный прибор не пригоден для получения больших количеств хлора. Непрерывный электролитический диафрагменный способ получения хлора изобра- жен на рис. 9. В качестве электролизера служит склянка диаметром 10—12 см с отрезанным дном (на расстоянии 16—18 см от горлышка). К тщательно отшлифован- ному срезу склянки плотно привязывают увлажненный кружок из асбестового кар- тона толщиной 1 мм. На асбестовый картон накладывают катод в виде густой мед- ной сетки, который также плотно привязывают к склянке и соединяют с отрица- тельной клеммой источника электрического тока. Рис. 9. В парафинированную пробку, которой закрыто горлышко склянки (колокола), вставляют капельную воронку, отводную трубку и угольный анод диаметром 5—7 мм. Капельная воронка служит для питания электролитической ванны насыщенным раствором поваренной соли, а отводная трубка — для наполнения хлором различ- ных сосудов. Электролизер наполняют раствором поваренной соли приблизительно наполовину, следя за тем, чтобы раствор медленно просачивался через асбестовую диафрагму в подставленный под катод кристаллизатор (от уровня раствора в колоколе зави- сит скорость его фильтрации). При проведении опыта следят за тем, чтобы уровень раствора в электролизере и скорость истечения его из капельной воронки сохранялись постоянными. Источ- ник электрического тока должен иметь минимальное напряжение 6 В.
После наполнения прибора раствором включают ток и следят за выделением хло- ра на аноде. При помощи индикаторов устанавливают щелочной характер раствора в кристал- лизаторе . Этот прибор также не может служить для получения больших количеств хлора. В промышленности диафрагменный способ встречается в системе Биллитера, в ваннах с фильтрующими диафрагмами, в электролизерах с колоколом. В способах с ртутным катодом используются электролитические ванны типа Кастнера и Кельнера или Сольве. Установка для электролиза расплава NaCl и шарики полученного на- трия в керосине. Электролизер работает от блока питания компью- тера. Электроды стальные. Катод должен иметь специальную конст- рукцию: в верхней его части размещен перевернутый колпачок, под которым собирается расплав натрия. В противном случае натрий бу- дет подниматься на поверхность расплава NaCl (вспомните, что на- трий - легкий металл) и моментально сгорать. /1р\ О о. с; о \ Na Расплав NaCl
Собирание хлора Так как хлор является ядовитым газом, прежде чем приступить к опытам по изучению его свойств, необходимо знать, как и в какие сосуды его собирают. Опыты по изучению свойств хлора обычно проводят в пробирках, цилиндрах, банках, склянках и других сосудах из бесцветного стекла. Сосуды с собранным хлором должны быть плотно закрытыми. Закрывают их стек- лянными пластинками, парафинированными (прокипяченными в парафине и припуд- ренными тонко измельченным мелом) пробками и реже резиновыми пробками. Сосуды заполняют хлором, применяя способ вытеснения воздуха, за наполняемым сосудом устанавливают белый экран. Очень редко сосуды наполняют хлором, применяя спо- соб вытеснения раствора поваренной соли. При наполнении сосуда по способу вытеснения воздуха трубка, по которой по- ступает хлор, должна доходить до дна сосуда. При собирании хлора пользуются слабым током, так как при сильной струе хло- ра сосуд заполняется не чистым хлором, а его смесью с воздухом. Чтобы лучше следить за наполнением сосуда хлором, вечером эту работу ведут при синем све- те . Во избежание колебания воздуха в сосуде, которое мешает наполнению его хло- ром, сосуд (банку, цилиндр) прикрывают стеклянной пластинкой или кружком тол- стого картона (предварительно прокипяченного в парафине) с отверстием для трубки, по которой поступает хлор. После наполнения сосуд закрывают пластин- кой без отверстий. Если сосуд с собранным хлором предназначается для сжигания в нем металлов, на дно его предварительно насыпают слой песка толщиной в 2—3 см, чтобы сосуд не лопнул от соприкосновения с расплавленным металлом. Сосуды наполняют хлором под сильной тягой. Трубку, по которой поступает хлор из прибора, предварительно соединяют с предохранительной трубкой, опу- щенной в цилиндр с концентрированным раствором NaOH (1:5). Этот сосуд (рис. 10) является предохранительным, или абсорбционным. Чтобы увеличить сопротив- ление столба жидкости в абсорбционном сосуде, на дно его наливают несколько миллилитров ртути, в которую опускают кончик предохранительной трубки. Предо- хранительную трубку при помощи отрезка резиновой трубки с винтовым зажимом и стеклянной трубки соединяют с наполняемыми сосудами. Рис. 10. Рис. 11. Открывая или закрывая винтовой зажим по желанию, хлор направляют либо в на- полняемый , либо в абсорбционный сосуд. Наличие абсорбционного сосуда и тяги обеспечивает благоприятные условия для работы экспериментатора (предохраняют его от вдыхания хлора).
Описанную выше Т-образную трубку можно соединить не с сосудом, содержащим гидрат окиси натрия, а с длинной стеклянной трубкой, по которой избыток хлора можно направить в вытяжную трубу. Когда наполняют одновременно несколько сосудов, их соединяют последователь- но (рис. 11); трубку от последнего сосуда в этом случае направляют за окно или в вытяжную трубу. СВОЙСТВА ХЛОРА Физические свойства В обычных условиях хлор — газ желто-зеленого цвета (хлорос — зеленый). Что- бы легче определить его цвет, за прибором или сосудом устанавливают белый эк- ран. s -А ■V \ Газообразный хлор. Хлор обладает резким, удушливым запахом; будучи ядовитым, он поражает дыха- тельные пути. Предельно допустимой концентрацией свободного хлора в воздухе промышленных предприятий считается 0,001 мг/л; высокая концентрация вызывает тяжелые заболевания. Поэтому опыты получения или изучения свойств хлора про- водят под сильной тягой. Хлор, как и другие ядовитые газы и жидкости, никогда не нюхают, близко наклонившись к сосуду. При необходимости определить запах газа осторожно вдыхают воздух, слегка направляя его движением руки от сосуда к себе. Хлор приблизительно в 2,5 раза тяжелее воздуха. При 0 С и давлении 760 мм рт. ст. 1 л хлора весит 3,22 г. Большая плотность хлора позволяет собирать его в сосуды путем вытеснения из них воздуха; при этом сосуды держат отвер- стием вверх. Диффузия хлора в воздух, объясняемая движением молекул газа На стеклянный цилиндр с небольшим количеством хлорной извести СаОС12 и не- сколькими каплями концентрированной НС1 ставят в перевернутом положении (от- верстие к отверстию) другой цилиндр, содержащий воздух. Через некоторое время замечают, что хлор проник в воздух верхнего цилиндра, а еще через некоторое время в обоих цилиндрах наблюдается однородная смесь газов.
Точка кипения хлора —34 С. Как уже указывалось при описании опыта получения хлора окислением соляной кислоты перманганатом калия, хлор можно превратить в жидкость. Это происходит под давлением 1 атм при —34 С, а под давлением 6 атм — при 15—20 С; под давлением 4 атм хлор сжижается при 0 С. В жидком состоянии хлор имеет желтый цвет и обладает плотностью 1,57. Под обычным давлением при его охлаждении до —102,4 С он замерзает, превра- щаясь в твердую массу желтого цвета. Критическая температура хлора +144 С. Благодаря высокой критической темпе- ратуре хлор хранят в жидком состоянии в стальных баллонах. Российский баллон с хлором (иностранный баллон может быть желтого цвета). Молекула хлора состоит из двух атомов. Переход молекулярного хлора в ато- марный возможен при высокой температуре. Схематически процесс может быть за- писан следующим образом: 1/2С12 = С1 - 29 ккал. При температурах 1940, 2270 и 2670 К содержание атомарного хлора составляет соответственно 1, 10 и 100%. При всех описанных выше способах получают молекулярный хлор. Для получения активного хлора (в атомарном состоянии) пользуются царской водкой (смесью трех объемов концентрированной НС1 с одним объемом концентри- рованной HN03) ; в этом случае реакция протекает по уравнению ЗНС1 + HN03 = NOC1 + 2C1 + 2Н20, В молекуле хлора атомы соединены между собой ковалентной неполярной связью и могут быть разделены следующим образом: :ci: ci: :ci4--:Ci:
В первом случае неравноценный разрыв молекулы происходит при гидролизе, а во втором (равноценный разрыв) — под действием света. Растворение хлора в воде При пропускании хлора через воду происходит как физический, так и химиче- ский процесс растворения. Физический процесс растворения сводится к простой гидратации молекул хлора. Образованный при обычной температуре гидрат хлора имеет формулу С12'8Н20. При О С из насыщенного хлором раствора выделяются желтые октаэдрические кристаллы состава С12'6Н20. Химический процесс взаимодействия между хлором и водой ведет к образованию хлорноватистой и соляной кислот по уравнению С1-С1 + Н-ОН + 6 ккал = НС1 + Н0С1 Очень нестойкая хлорноватистая кислота разлагается на соляную кислоту и ки- слород : 2HCI0 = 2НС1 + 02. Поэтому реакцию между хлором и водой можно выразить следующим уравнением: 2С12 + 2Н20 = 4НС1 + 02. Растворимость хлора в воде при 8 С максимальна; при этой температуре в 1 л воды растворяется 3,4 л хлора. Свежеприготовленный раствор хлора в воде, который называют хлорной водой, содержит в своем составе С12, Н0С1 и НС1, а в сохранявшемся некоторое время растворе остается только НС1. Хлорная вода. Разложение хлорной воды ускоряется при повышении температуры, под действием синих, фиолетовых и ультрафиолетовых лучей, а также в присутствии веществ, легко поддающихся окислению (например, S02, As203, Fe2+ и др.). Поэтому хлор- ную воду хранят в холодном месте в хорошо закупоренных чистых склянках из темного стекла.
Для получения хлорной воды пользуются прибором, схематически показанным на рис. 12. Образующийся в колбе хлор пропускают через ряд промывных склянок с дистиллированной водой, в которой он растворяется; последний сосуд с раство- ром гидрата окиси натрия служит для поглощения остатков хлора. Свежеприготовленная хлорная вода имеет запах хлора, постепенно исчезающий при хранении. Присутствие С12 и Н0С1 обусловливает окислительные свойства хлорной воды. Хлорноватистая кислота является самым сильным окислителем; среди кислородных кислот, и в частности кислот хлора, окислительный потенциал у хлорноватистой кислоты наиболее высокий. Рис. 12. Рис. 13. Взаимодействие между хлором и водой и выделение кислорода при действии сол- нечного света на хлорную воду. В кристаллизатор (стакан) с водой опрокидывают колбу с хлорной водой (рис. 13) и выставляют на солнечный свет. Через некото- рое время в колбе появляются крупные пузырьки выделяющегося газа. При дли- тельном воздействии света в колбе собирается значительное количество газа. Если поднести затем к выделившемуся газу тлеющую лучинку, можно убедиться, что это кислород. Оставшаяся в колбе жидкость к концу опыта теряет запах хло- ра. Восстановление CI2 до НС1 (процесс, обратный получению хлора по Дикону). Реакция протекает по уравнению 2С12 + 2Н20 = 4НС1 + 02 - 28 ккал. Опыт проводят под тягой, пользуясь прибором, собранным в соответствии с рис. 14. Сведения о приготовлении катализатора даны при описании способа по- лучения хлора по Дикону. Рис. 14.
В колбу насыпают немного кристаллического перманганата калия, в капельную воронку наливают концентрированную НС1, а в цилиндр, служащий в качестве пре- дохранительного сосуда, концентрированный раствор NaCl. В промывную склянку наливают воду. Следующая за промывной склянкой колбочка Вюрца, боковая трубка которой должна доходить до катализатора, содержит дис- тиллированную воду и кусочки пористого фарфора. Трубка, по которой в колбочку Вюрца поступает хлор, должна доходить только до поверхности воды. Следующая за колбочкой трубка из тугоплавкого стекла длиной 20 см должна иметь неболь- шой наклон в сторону кристаллизатора с водой. Все пробки и трубки прибора должны быть соединены плотно. Для проведения опыта кристаллизатор наполняют водой, сильно нагревают реак- ционную трубку, пропускают через прибор умеренный ток хлора и слегка нагрева- ют колбочку Вюрца. Воду в колбочке Вюрца нагревают почти до кипения лишь по- сле удаления воздуха из прибора. Через некоторое время выделяющиеся газы со- бирают в сосуд, пользуясь способом вытеснения воды. Сразу же после наполнения сосуда бросают в него небольшой кусочек КОН или NaOH для поглощения паров НС1 и при помощи тлеющей лучинки убеждаются, что в сосуде содержится кислород. Для обнаружения газообразного НС1 газоотводную трубку на некоторое время уда- ляют и подносят к реакционной трубке палочку, смоченную раствором аммиака. Чтобы окончить опыт, следует прекратить подачу концентрированной НС1 из ка- пельной воронки в колбу с перманганатом калия. По окончании выделения хлора удаляют кристаллизатор с водой и прекращают нагревание. Другой вариант этого опыта заключается в пропускании хлора, насыщенного па- рами воды, через нагретую до красного каления фарфоровую трубку прибора, изо- браженного на рис. 15. Выделяющийся в фарфоровой трубке хлористый водород конденсируется в первой пробирке, а во второй пробирке с раствором КОН погло- щается избыток соляной кислоты и собирается кислород. В тех частях прибора, где температура не так высока, обратная реакция не идет. Рис. 15. Химические свойства В химическом отношении хлор является очень активным элементом, но менее ак- тивным, чем фтор. Благодаря высокой активности он соединяется почти со всеми
элементами и при этом происходит выделение тепла. Непосредственно он не со- единяется с кислородом, азотом и углеродом; хлористые соединения этих элемен- тов получают косвенным путем. С водородом хлор соединяется непосредственно; при этом образуется газооб- разный хлористый водород по уравнению Н2 + С12 = 2НС1 + 2x22 ккал или раствор соляной кислоты по уравнению Н2 + С12(газ) = 2НС1(раствор) + 2x39 ккал. Соединение хлора с водородом является окислительно-восстановительной реак- цией. Присутствие древесного угля ускоряет реакцию, а присутствие следов ки- слорода замедляет ее. При реакции выделяется большое количество тепла. Хлороводородную смесь, содержащую 14—92% хлора, называют детонирующим хло- ром; такая смесь взрывается, образуя хлористый водород. Детонирующий хлор с содержанием 47,5—92% хлора взрывается под действием ко- ротковолнового излучения: фиолетовых и ультрафиолетовых лучей (солнечного света, освещения от горящего магния или кварцевых ламп), лучей и тепла воль- товой дуги между двумя угольными электродами. Если в детонирующем хлоре со- держится от 14 до 92% хлора, то такая смесь взрывается при пропускании через нее электрической искры. Соединение хлора с водородом при поджигании смеси этих газов Для опыта пользуются двумя одинаковыми стеклянными цилиндрами (желательно высотой 20 см и внутренним диаметром 6—7 см) или двумя большими пробирками. Цилиндры (пробирки) должны иметь отшлифованные края и быть совершенно чистыми (загрязнение их скипидаром, бензином и т. п. может привести к очень сильным и опасным взрывам). На цилиндр, наполненный хлором и прикрытый стеклянной пластинкой, ставят вниз отверстием другой цилиндр, наполненный водородом (оба цилиндра наполняют газами путем вытеснения воздуха). В затемненном месте (не на солнечном свете) вынимают стеклянную пластинку, которая разделяла цилиндры, и, держа плотно отверстие к отверстию, поворачивают их несколько раз на 180°. Завертывают ка- ждый цилиндр отдельно мокрым полотенцем и подносят (осторожно!) отверстием к пламени газовой горелки или свечи. Раздается взрыв. После взрыва в цилиндр наливают немного воды и при помощи лакмусовой бумажки убеждаются в образовании соляной кислоты. Рис. 16. Рис. 17.
Соединение хлора с водородом под действием света Пробирку наполняют над водой наполовину водородом, затем доверху хлором и закрывают парафинированной пробкой (рис. 16). Пробирку со смесью вставляют в железную (или алюминиевую) трубку несколько большего диаметра. Металлическая трубка должна иметь в стенке, внизу или сбоку отверстие вроде окошка. Когда к окошку металлической трубки подносят сильный источник света (освещение горя- щим магнием или электрической дугой), смесь взрывается и выбрасывает из гор- лышка пробку. Наполнение пробирки детонирующим хлором можно производить и со- гласно указаниям, описанным в предыдущем опыте. Взрыв смеси хлора и водорода под действием фотовспышки. Горение водорода в хлоре и хлора в водороде Водород (после проверки его чистоты) поджигают у конца отводной трубки, ко- торую затем вносят в стоящий на столе цилиндр с хлором (рис. 17). Сравнивают цвет пламени водорода в воздухе и хлоре; затем к отверстию цилиндра, при го- рении в нем водорода, подносят влажную синюю лакмусовую бумажку (либо стек- лянную палочку, смоченную концентрированным раствором NH3'H20) и убеждаются, что в результате горения образуется хлористый водород. Если пламя водорода в цилиндре с хлором погаснет, опыт в этом цилиндре больше не повторяют, так как в нем образовалась смесь детонирующего хлора. Рис. 18.
Горение хлора в водороде осуществляется с помощью прибора, показанного на рис. 18. После полного удаления воздуха из цилиндрической воронки водород поджигают у отверстия воронки. Затем вводят в воронку трубку, по которой по- ступает слабый ток хлора. Хлор зажигается от пламени водорода и продолжает гореть внутри воронки с водородом. Если пламя хлора погаснет, опыт прекращают, так как в воронке образуется детонирующая смесь хлора с водородом. Горение водорода в хлоре. Если к пламени поднести раствор аммиа- ка , появится белый дым NH4C1. О другом приборе для сжигания водорода в хлоре сказано при описании одного из способов получения соляной кислоты (см. ниже). Взаимодействие хлора с водородом, входящим в состав органических соединений Хлор энергично соединяется также с водородом, входящим в состав различных органических соединений. В результате органические соединения разлагаются или хлорируются. Горение ацетилена в хлоре Реакция протекает по уравнению С2Н2 + С12 = 2НС1 + 2С В пробирку, наполненную хлором, наливают немного воды и бросают несколько крупинок карбида кальция СаС2. При поджигании газа у отверстия пробирки аце- тилен горит в хлоре сильно коптящим пламенем.
Ацетилен образуется в результате взаимодействия карбида с водой по уравне- нию СаС2 + 2Н20 = С2Н2 + Са(ОН)2 + 25 ккал. На дно сосуда с хлором кладут кусочек карбида кальция и добавляют немного воды. Ацетилен, который при этом выделился, немедленно вос- пламеняется . С помощью раствора аммиака можно доказать, что при этом образуется хлороводород. Взаимодействие ацетилена с хлором под водой, трубочки с помощью шприцов. Газы подаются через
Горение скипидара в хлоре Опыт проводят под тягой. В цилиндр, наполненный хлором (путем вытеснения воздуха), опускают при помощи металлических щипцов полоску фильтровальной бу- маги, смоченной свежим скипидаром (рис. 19). Рис. 19. Через несколько секунд смоченная скипидаром бумага воспламеняется с неболь- шим безопасным взрывом и сгорает сильно коптящим пламенем. Реакция между хло- ром и скипидаром протекает по следующему уравнению: CioHig + 8С12 = 16НС1 + ЮС Выделяющегося при реакции тепла достаточно для воспламенения скипидара. Вследствие большого содержания в скипидаре углерода, который в хлоре не сго- рает, образуется много копоти. На холоду воспламеняется лишь горячий скипидар. По окончании опыта в ци- линдр сразу же наливают воду. Если этого не сделать, то потом очень трудно будет удалить копоть со стенок цилиндра. Фильтровальную бумагу рекомендуется лишь слегка смачивать скипидаром и за- тем тщательно удалять с нее лишний скипидар таким же листком фильтровальной бумаги. Горение восковой или стеариновой свечи в хлоре Если зажженную свечу ввести в банку с хлором, наблюдается довольно яркое горение; при этом пламя сильно коптит. Обычно для опыта пользуются восковой или стеариновой свечой. Сосуд с хлором должен быть емкостью 1,5—3 л. Опыт удается, если свечу вводить в банку не очень быстро. Опыт можно начинать и с незажженной свечой. В этом случае у фитиля свечи помещают немного сухого красного фосфора, затем, прикрепив свечу к железной проволоке, вносят ее в банку с хлором; фосфор воспламеняется и зажигает све- чу. Горение природного газа или пропан-бутановой смеси в хлоре Газоотводную трубку, по которой подается природный газ или пропан-бутановая смесь поджигают и вносят в сосуд с хлором. Газ продолжает гореть красноватым сильно коптящим пламенем. СН4 + 4С12 = С + 4НС1
Горение природного газа в хлоре. С помощью раствора аммиака мож- но доказать образование хлороводорода. Горение пропан-бутановой смеси в колбе с хлором.
Обесцвечивание хлором Красители, как правило, обесцвечиваются хлором в результате окисления. В лабораторной практике хлором обесцвечивают зеленые листья, лепестки цветов, лакмус, индиго и обычные чернила. При введении в сосуд с хлором цветка розы сначала обесцвечивается зеленый хлорофилл (как более чувствительный краситель), затем красный краситель лепе- стков . Некоторые красные оттенки при этом чернеют. Если к не очень концентрированным растворам лакмуса, индиго, обычных чернил или химического красителя прилить свежеприготовленной хлорной воды, то рас- творы обесцвечиваются. При внесении в цилиндр с хлором местами увлажненного кусочка полотна, окра- шенного раствором метиленовои сини, индиго или лакмуса, быстрее обесцвечива- ются увлажненные места. Обесцвечивание бумаги окрашенной раствором метиленовохю синего в цилиндре с хлором. Окрашенное сухое полотно в хлоре не обесцвечивается, если в сосуд сначала налить немного концентрированной серной кислоты, а затем наполнить его сухим хлором. Для введения в сосуд с хлором окрашенного полотна его вешают на крю- чок, укрепленный в кружке из парафинированной корковой пробки, которой одно- временно закрывают горлышко сосуда с хлором. Для наблюдения за обесцвечиванием обычных чернил в сосуд с хлором вносят листок бумаги с нанесенными на нее чернильными полосами. Обесцвечивание про- исходит быстрее, если бумага предварительно увлажнена. Не обесцвечиваются хлором чернила, имеющие в своем составе галловую кислоту и сульфат двухвалентного железа, типографская краска, китайские чернила и тушь. Окисление хлором пробки и резины Пробка и резина сильно разрушаются хлором. Не подвергается разрушению пробка, пропитанная расплавленным парафином или вазелином. При сборке приборов для получения хлора или приборов, через кото- рые пропускают хлор, обычно их отдельные части соединяют шлифами или, когда
необходимо соединить между собой стеклянные трубки, пользуются короткими от- резками резиновых трубок. Взаимодействие хлора с водородом, содержащимся в неорганических соединениях Действие хлора на сероводород H2S (сероводородную кислоту) и сернистый на- трий Если пропускать ток хлора через водный раствор сероводорода или сернистого натрия Na2S, то выделяется коллоидная сера и раствор становится мутным. Реак- ции протекают по уравнениям: H2S + С12 = 2НС1 + S Na2S + С12 = 2NaCl + S Если при помощи оттянутой стеклянной трубки направить ток хлора на поверх- ность насыщенного раствора H2S или Na2S, налитого в фарфоровую чашку (рис. 20) , то на поверхности этих растворов можно производить надписи, так как струя хлора оставляет след, образующийся благодаря окислению H2S и Na2S с вы- делением свободной серы. Рис. 20. Если в цилиндр, наполненный хлором, налить концентрированный водный раствор H2S, то стенки сосуда покрываются осадком серы. Для опытов пользуются свежеприготовленными концентрированными растворами сероводорода, так как разбавленные растворы содержат слишком малое количество серы, а длительно сохранявшиеся самопроизвольно выделяют коллоидную серу. Реакцией между сероводородом и хлором часто пользуются для очистки воздуха, содержащего большое количество сероводорода. Действие хлора на аммиак При пропускании хлора через концентрированный раствор аммиака слышен треск, сопровождаемый проскакиванием небольших искр в момент прохождения через рас- твор каждого пузырька газа. В результате взаимодействия хлора с аммиаком об- разуется NC13 (хлористый азот, взрывчатая желтая маслянистая жидкость) по уравнению 4NH3 + ЗС12 = NC13 + 3NH4C1
В колбу, наполненную хлором, добавляют несколько капель концентриро- ванного раствора аммиака. В результате слышно треск, изредка появля- ются вспышки, колба наполняется белым дымом хлорида аммония. Если с помощью оттянутой стеклянной трубки пропускать аммиак в склянку с газообразным хлором, аммиак воспламеняется; в результате горения образуются азот и хлористый аммоний в виде белого дыма. Реакция идет по уравнению 8NH3 + ЗС12 = N2 + 6NH4CI Воспламенение аммиака очень хорошо заметно, если в теплую колбу, в которой получают хлор, ввести небольшое количество концентрированного NH3H20. При соединении хлора с аммиаком в зависимости от условий (концентрации и температуры) может образовываться как N2 + NH4C1, так и NC13 + NH4C1. Закрытую с одного конца стеклянную трубку наполняют на 9/10 ее объема хлор- ной водой и на 1/10 — концентрированным NH3H20 (рис. 21). Закрывают трубку пальцем и опрокидывают ее в стакан с водой. В результате перемешивания аммиа- ка с хлором образуются очень мелкие пузырьки азота, вытесняющие жидкость из трубки. Рис. 21.
Хлор с аммиачным раствором образует небольшое количество гипохлорита аммо- ния, который в присутствии избытка аммиака постепенно разлагается на азот и хлористый аммонии. Действие хлора на фосфористый водород Реакции хлора с фосфористым водородом (газообразным и жидким) протекают с выделением тепла и света. При соприкосновении газообразного хлора с фосфористым водородом они соеди- няются со взрывом; поэтому при проведении опыта надо быть особенно вниматель- ным. В том случае, когда один из реагентов находится в избытке, реакции между хлором и газообразным или жидким фосфористым водородом протекают по следующим уравнениям: 1) РН3 + ЗС12 = РС13 + ЗНС1 2) РН3 + 4С12 = РС15 + ЗНС1 3) Р2Н4 + 5С12 = 2РС13 + 4НС1 4) Р2Н4 + 7С12 = 2РС15 + 4НС1 Опыт проводят в склянке с водой под тягой. Треххлористый и пятихлористый фосфор энергично соединяются с водой по уравнениям РС13 + ЗН20 = Н3Р03 + 3HC1 РС15 + 4Н20 = Н3Р04 + 5HC1 В двугорлую склянку (рис. 22), наполненную на 3/4 объема дистиллированной водой, насыщенной хлором, вводят ток хлора и фосфористого водорода. Хлор вво- дят по стеклянной трубке с загнутым на 180° кончиком, а фосфористый водород — по прямой стеклянной трубке, конец которой близко подходит к концу загнутой трубки. Рис. 22 Фосфористый водород получают при нагревании 30%-ного раствора гидрата окиси натрия с белым фосфором, а хлор — по одному из описанных выше способов. Хлор и фосфористый водород соединяются под водой с выделением света. Избыток газов из склянки удаляется по боковой трубке в вытяжную трубу.
Взаимодействие хлора с различными элементами и сплавами Соединение газообразного хлора с серой Получение хлористой серы S2CI2. Реакция протекает по уравнению 2S + С12 = S2C12 + 14,5 ккал. Прибор собирают в соответствии с рис. 23. Для получения тока сухого хлора в круглодонную колбу насыпают немного кри- сталлов КМп04, в капельную воронку наливают концентрированную HC1, а в про- мывную склянку — концентрированную H2S04. Рис. 23. В шарик тугоплавкой трубки насыпают немного серного цвета (серу, попавшую в трубку справа и слева от шарика, удаляют), затем трубку с шариком и аллонж соединяют отрезком резиновой трубки. Ванну, в которой находится приемник, на- полняют водой со льдом, а в двугорлую склянку наливают раствор технической щелочи. Все пробки и трубки должны быть соединены плотно. После удаления воздуха из прибора пропускают слабый ток хлора и осторожно небольшим (восстановительным) пламенем нагревают шарик до температуры немного выше точки плавления серы (112—118 С). Через некоторое время в приемнике собирается темная желтовато- красная жидкость (чистая хлористая сера имеет золотисто-желтый цвет). При проведении опыта двугорлую склянку несколько раз взбалтывают. Хлорирование заканчивают до того, как израсходуется вся сера, так как при избытке хлора образуется четыреххлористая сера SC14 в виде красной жидкости1. Небольшое количество хлористой серы можно получить в пробирке, закрытой па- рафинированной пробкой, через которую проходят две трубки (по более длинной в пробирку поступает хлор, а более короткая служит для удаления избытка хлора). В пробирку насыпают немного серы, нагревают ее и пропускают слабый ток хлора. Остаток хлористой серы выбрасывают в канализацию, устроенную под тягой, и 1 Красноватый цвет обусловлен образованием не четыреххлористой, а двуххлористой серы SC12 - прим. ред.
ни в коем случае не в общую канализацию. Получив хлористую серу, изучают ее свойства: запах, образование белого дыма на воздухе, гидролиз в воде, нагретой приблизительно до 50 С, и растворение в ней серы. Если в сосуд с хлором внести горящую серу, то она гаснет. Дело в том, что при высокой температуре равновесие реакции 2S + С12 <=> S2C12 смещается влево (т.е. в сторону разложения S2CI2) . В результате этого, взаимодействие серы и хлора не переходит в горение. Реакция хлора с фосфором Получение и свойства треххлористого фосфора. Треххлористый фосфор получают сжиганием под тягой белого фосфора в токе хлора; при этом протекает реакция: 2Р + ЗС12 = 2РС13 + 154 ккал Прибор собирают в соответствии с рис. 24А. Широкогорлую колбу Вюрца емко- стью 300 мл закрывают парафинированной пробкой, через которую пропускают две стеклянные трубки. Одна из трубок вне колбы согнута под прямым углом, а внут- ри колбы заканчивается ниже середины колбы; по этой трубке в колбу поступает углекислый газ. Вторая трубка более широкая, прямая и короткая; по ней в кол- бу вводят белый фосфор и хлор. Хлор в колбу поступает по более узкой трубке, которую при помощи резинового кольца укрепляют в широкой трубке. Рис. 24А. Рис. 24Б. Колбу устанавливают в железной чашке на асбестовую бумагу. Боковую трубку колбы Вюрца через холодильник Либиха и аллонж соединяют с колбой (или большой пробиркой с боковой трубкой), которая служит для конденсации треххлористого фосфора. Широкогорлую конденсационную колбу емкостью 250 мл помещают в охлаждающую смесь. Избыток хлора из этой колбы проходит через хлоркальциевую трубку с безводным СаС12 в вытяжную трубу или в промывную склянку с концентрированным раствором щелочи.
При помощи углекислого газа удаляют из прибора воздух, вводят в колбу около 20 г слегка просушенного фильтровальной бумагой белого фосфора, прекращают пропускание углекислого газа и впускают через колбу ток сухого хлора. Слегка нагретый белый фосфор воспламеняется и сгорает желтым пламенем. Об- разующийся при горении треххлористый фосфор сгущается в холодильнике в бес- цветную жидкость и собирается в приемнике. В присутствии избытка хлора треххлористый фосфор получается с примесью пя- тихлористого фосфора. Когда почти весь фосфор прореагировал, прекращают про- пускание хлора и, прежде чем разобрать прибор, из него удаляют хлор путем пропускания тока углекислого газа. Горение красного фосфора в хлоре. Вместо колбы Вюрца можно воспользоваться ретортой такой же емкости, в кото- рую углекислый газ и хлор пропускают по трубкам, проходящим через тубус ре- торты . Холодильник Либиха, аллонж и колбу, служащую приемником, можно заменить двугорлой колбой, охлаждаемой струей холодной воды. Через одно горло колбу соединяют с реакционным сосудом, через другое — с вытяжной трубой или промыв- ной склянкой с концентрированным раствором щелочи. Полученный треххлористый фосфор очищают дробной перегонкой. Прибором для перегонки служит круглодонная колба, в горлышке которой на резиновой пробке укрепляют колонку Рашига (дефлегматор) с термометром, а к боковой трубке де- флегматора — холодильник Либиха, соединенный с колбой Бунзена («сосалкой»). Боковую трубку колбы Бунзена соединяют с вытяжной трубой. Перед началом перегонки проверяют герметичность прибора, затем для восста- новления пятихлористого фосфора, который может быть растворенным в треххлори- стом фосфоре, в колбу с треххлористым фосфором добавляют около 0,5 г белого фосфора. При перегонке собирают отдельно фракцию до 72 С, затем основную фракцию от 72 до 75 С и хвостовую фракцию до 78 С. Первую и последнюю фракции подвергают повторной перегонке и дистиллят добавляют к основной фракции. Затем прибор разбирают и закупоривают сосуд с треххлористый фосфором. Треххлористый фосфор представляет собой бесцветную, подвижную жидкость (уд. вес 1,5), кипящую при 74 С; во влажном воздухе сильно дымит, обладает удушли- вым запахом и вызывает слезоточение. Если в пробирку с 5—6 мл воды добавить из капельной воронки несколько ка- пель треххлористого фосфора, то в результате реакции гидролиза образуются фосфористая и соляная кислоты: РС13 + ЗН20 = Н3Р03 + 3HC1 При пропускании хлора через треххлористый фосфор образуется пятихлористый
фосфор в виде твердой желтоватой массы. Треххлористый фосфор растворяет фосфор, и сам растворяется в сероуглероде. Получение и свойства пятихлористого фосфора Пятихлористый фосфор получают под тягой действием хлора на треххлористый фосфор по уравнению РС13 + С12 <=> РС15 + 30 ккал. В нормальных условиях равновесие реакции полностью смещено вправо, а выше 300 С — влево. Для проведения опыта пользуются прибором, указанным на рис. 24Б. Горлышко склянки закрывают парафинированной пробкой, в которую вставляют капельную воронку и прямую широкую трубку с боковой трубкой в верхней ее час- ти. В широкую трубку при помощи парафинированной пробки вставляют более узкую трубку, по которой в склянку поступает ток сухого хлора. После наливания в капельную воронку треххлористого фосфора в горлышко во- ронки при помощи парафинированной пробки укрепляют хлоркальциевую трубку, на- полненную безводным СаС12 для предупреждения от действия атмосферной влаги. При проведении опыта впускают в склянку хлор, боковую трубку широкой трубки соединяют с вытяжной трубкой и начинают впускать в склянку по каплям треххло- ристый фосфор с таким расчетом, чтобы на каждую каплю треххлористого фосфора приходился большой избыток хлора. Избыток хлора из склянки удаляется по боко- вой трубке в вытяжную трубу. По окончании опыта закрывают кран капельной воронки и через 4—5 минут пре- кращают подачу хлора. Удаляют пробку с трубкой и капельной воронкой и заменя- ют ее парафинированной корковой (резиновой) или слегка смазанной вазелином стеклянной пробкой. Вместо склянки, изображенной на рисунке, можно пользо- ваться двугорлой склянкой. Пятихлористый фосфор представляет собой твердое вещество с ромбоэдрическими кристаллами желтоватого цвета, возгоняющимися при 100 С. При более высокой температуре, как указывалось выше, он разлагается на треххлористый фосфор и хлор. При поглощении атмосферной влаги РС15 разлагается с образованием хлорокиси фосфора и соляной кислоты по уравнению РС15 + Н20 = Р0С13 + 2НС1 В присутствии большего количества воды образуются ортофосфорная и соляная кислоты по уравнению РС15 + 4Н20 = Н3Р04 + 5HC1 Соединение хлора с йодом При взаимодействии хлора с йодом образуется жидкий монохлорид йода, который с избытком хлора дает трихлорид - желтые кристаллы. Хлориды йода очень корро- зионно-активны и ядовиты. Опыт проводят, пользуясь хорошей вытяжкой. 12 + С12 = 2IC1 IC1 + С12 = 1С13 В пипетку насыпают небольшое количество кристалликов йода, кладут пипетку в пробирку и пропускают через пипетку слабый ток хлора. В пробирке начинают об- разовываться бурые пары и капли монохлорида иода. Если продолжить пропускание
хлора, со временем образуются желтые кристаллы 1С13. Образование IC1 и 1С13. Соединение хлора с сурьмой При соединении хлора с сурьмой может образоваться треххлористая или пяти- хлористая сурьма (в зависимости от избытка хлора или сурьмы). Реакция проте- кает по уравнениям: 2Sb + ЗС12 = 2SbCl3 + 2x91,39 ккал 2Sb + 5С12 = 2SbCl5 + 2x104,87 ккал Если порошок металлической сурьмы всыпать постепенно в сосуд с хлором, оба элемента соединяются с выделением большого количества тепла, от которого ме- таллическая сурьма воспламеняется и наблюдается нечто похожее на огненный дождь. Горение порошка сурьмы в хлоре.
Образующиеся при этом вещества (SbCl3, SbCl5) ядовиты, поэтому опыт прово- дят под тягой или в больших склянках емкостью 10—12 л. SbCl3 (треххлористая сурьма) — твердое белое вещество, обладающее свойством жадно поглощать пары воды, отчего она дымит на воздухе; при попадании на кожу вызывает ожоги. SbCl5 (пятихлористая сурьма) — желтоватая жидкость. Сосуд (цилиндр, склянка, банка), на дно которого насыпан небольшой слой песка, наполняют хлором и всыпают в него тонко измельченный порошок металли- ческой сурьмы. Металлическая сурьма очень хрупкое, легко размалывающееся в тонкий порошок вещество серого цвета. Порошок сурьмы можно всыпать в сосуд с хлором шпателем (ложечкой), кусочком картона, согнутого в виде желобка, или же при помощи комка ваты, намотанной на конец проволоки и посыпанной тонким порошком сурь- мы. Для сжигания сурьмы в хлоре часто пользуются прибором, изображенным на рис. 25. Склянку с хлором закрывают парафинированной пробкой, сквозь которую про- пускают две стеклянные трубки, заканчивающиеся у нижнего обреза пробки. Одну трубку при помощи отрезка резиновой трубки с винтовым зажимом соединяют с пробиркой, содержащей порошок сурьмы. Вторая трубка служит для удаления из склянки продуктов реакции; ее соединяют при помощи резиновой трубки с большой склянкой или вытяжной трубой. Для проведения опыта открывают зажим, приподы- мают пробирку и легким постукиванием по ней высыпают порошок в сосуд с хло- ром. Если порошок сурьмы в хлоре не загорается, его предварительно подогрева- ют . Рис. 25. Вместо порошка сурьмы можно пользоваться нагретым порошком мышьяка или вис- мута. При этом имеют место следующие реакции: 2As + ЗС12 = 2AsCl3 + 2x71,39 ккал, 2Bi + ЗС12 = 2BiCl3 + 2x91 ккал. AsCl3 (треххлористый мышьяк) представляет собой дымящую на воздухе очень ядовитую жидкость. В±С1з (хлористый висмут) — бесцветные кристаллы, расплывающиеся во влажном воздухе. AsCl5 (пятихлористый мышьяк) в этом опыте не образуется, так как AsCl5 — нестойкое соединение, и оно разлагается при обычной температуре.
Соединение хлора с металлическим натрием и калием Хлор реагирует с металлическим натрием по уравнению С12 + 2Na = 2NaCl + 2x98 ккал. Расплавленный натрий в атмосфере хлора воспламеняется и сгорает ослепитель- но ярким желтым пламенем. Опыт проводят под тягой, так как при этом из сосу- да, в котором производится опыт, неизбежно вытекает большое количество хлора. В металлической лабораторной ложечке нагревают до плавления кусочек металли- ческого натрия величиной с пшеничное зерно, предварительно обжав его фильтро- вальной бумагой для удаления следов керосина, затем ложечку опускают в сосуд с хлором, на дне которого насыпан небольшой слой песка. При наличии на металлическом натрии следов керосина натрий воспламеняется и сгорает с выделением большого количества копоти, оседающей на стенках сосуда. Другой вариант опыта: кусочек натрия помещают в сосуд с хлором. Для того, чтобы началось горение добавляют каплю воды.
Легко убедиться, что в результате сгорания натрия в железной ложечке обра- зуется поваренная соль (ее можно попробовать на вкус). Горение натрия в хлоре можно наблюдать также в пробирке или тугоплавкой стеклянной трубке длиной 15—20 см и диаметром 0,5—1 см, если нагревать в них небольшой кусочек металлического натрия в токе хлора; хлористый натрий обра- зуется в виде белого дыма. Калий, внесенный в склянку с хлором, самопроизвольно воспламеняется уже при обычной температуре, соединяясь с хлором по уравнению С12 + 2К = 2КС1 + 2x106 ккал. Калий сгорает ярким пламенем, имеющим фиолетовый оттенок. Элементы в этом случае соединяются энергичнее, а поэтому при выполнении опыта надо проявлять большую осторожность. Кусочек калия перед введением в хлор также тщательно обжимают фильтровальной бумагой. Горение калия в хлоре. Хлор в следующих опытах используется в виде газа, а металлы — в виде тонко- го порошка, проволоки, тонких полосок или листков (фольги); одни металлы со- единяются при обычной температуре, другие — при нагревании. Соединение хлора с медью Реакция протекает по уравнению 2Си + С12 = 2СиС1 + 2x32,1 ккал. При введении в сосуд с хлором (на дне которого насыпан небольшой слой пес- ка) тонкой медной проволоки (или пучка очень тонких проволочек) с раскаленным кончиком наблюдают, как неярко раскаливается и сгорает вся проволока, а с кончика ее капает расплавленная хлористая медь.
Горение меди в хлоре. Соединение хлора с нагретыми железными опилками Реакция идет по уравнению ЗС12 + 2Fe = 2FeCl3 + 2x96 ккал. Если нагретые мелкие железные опилки сыпать из металлической ложечки в со- суд с хлором (на дне которого насыпан небольшой слой песка), то образуется фейерверк искр и сосуд наполняется коричневым дымом хлорного железа. При отсутствии тонких железных опилок в сосуд с хлором вносят раскаленную тонкую железную проволочку. Горение пучка железных проволочек в хлоре. Как и в случае с медью хлорид образуется в виде густого дыма. Соединение хлора с оловом Уравнение реакции: Sn + 2С12 = 8пС14(жидк.) + 127,3 ккал.
Металлическое олово, взятое в виде фольги, воспламеняется в хлоре самопро- извольно, без предварительного нагревания, если фольгу внести в хлор слегка скрученной. Реакцией между газообразным хлором и оловом пользуются для регенерации оло- ва с консервных банок. Для этого через нагретые до 150 С консервные банки пропускают сухой хлор, в результате чего образуется жидкое хлорное олово; жесть при этой температуре остается неизменной. Горение магния и алюминия в хлоре Предварительно зажженная магниевая проволока горит в атмосфере хлора: Мд + С12 = МдС12 + 151 ккал. Магний горит в хлоре менее ярко, чем на воздухе. зуется белый дым хлорида. При этом обра-
При внесении в сосуд с хлором (или в ток хлора) алюминиевой пластинки (тол- щиной 0,2—0,5 мм), нагретой до 350—400 С, наблюдается горение алюминия и об- разование безводного хлористого алюминия (твердого белого вещества): 2А1 + ЗС12 = 2А1С13 + 2x167 ккал. Все реакции взаимодействия хлора с металлами относятся к окислительно- восстановительным реакциям. Горение алюминия в хлоре. На воздухе алюминий покрыт оксидной плен- кой. Это существенно усложняет проведение опыта, поскольку пленка оксида мешает возгоранию и горению металла в хлоре. Защита металлов от коррозии хлором В парафинированной пробке укрепляют четыре блестящие пластинки железа, ме- ди, цинка и олова, покрывают каждую наполовину толстым слоем парафина (или вазелина) и вносят в цилиндр с хлором. Через несколько минут вынимают пробку с металлическими пластинками и удаляют слой парафина (или вазелина) путем его вытирания, плавления или растворения. Пластинки в тех местах, которые не были покрыты парафином (вазелином), потеряли блеск, стали матовыми. Хлор, просушенный над концентрированной H2S04, не разрушает железа, меди и бронзы, поэтому совершенно сухой жидкий хлор хранят в стальных баллонах. Окисление хлором различных соединений Окисление хлором иона двухвалентного железа В два стакана наливают раствор FeS04, в один стакан добавляют обычной, в другой — хлорной воды. Затем в оба стакана добавляют аммиачный раствор. В первом стакане (в котором налит сульфат железа с добавлением обычной воды) выпадает зеленовато-белый осадок гидрата закиси железа:
FeS04 + 2NH3H20 = Fe(OH)2 +(NH4)2S04 а во втором — красно-бурый осадок гидрата окиси железа по уравнениям 6FeS04 + ЗС12 = 2Fe2(S04)3 + 2FeCl3 FeCl3 + 3NH3H20 = Fe(OH)3 + 3NH4C1 При пропускании хлора через зеленоватый водный раствор FeCl2 раствор посте- пенно желтеет (характерный цвет трехвалентного иона железа). Реакция идет по уравнению 2FeCl2 + С12 = 2FeCl3 Окисление отрицательно заряженных одновалентных ионов брома и йода было описано в разделе, посвященном получению хлора по Дикону. Вместо тока хлора можно пользоваться хлорной водой. Окисление хлорной водой в щелочной среде иона трехвалентного хрома В пробирку наливают раствор сульфата трехвалентного хрома, гидрата окиси калия (в избытке) и хлорную воду. Наблюдают переход зеленого цвета в желтый. Реакция идет по уравнению Cr2(S04)3 + 16К0Н + ЗС12 = 2К2Сг04 + 6KC1 + 3K2S04 + 8Н20 Окисление хлором шестивалентного марганца Зеленый раствор К2Мп04 постепенно переходит в фиолетовый раствор КМп04. Ре- акция идет по уравнению 2К2Мп04 + С12 = 2KMn04 + 2KC1 Зеленый раствор манганата калия К2Мп04 получают добавлением к фиолетовому раствору перманганата калия КМп04 раствора гидрата окиси калия: 2КМп04 + 2К0Н = 2К2Мп04 + 0.502 + Н20 Получение двуокиси свинца путем окисления в щелочной среде хлором Уравнение реакции: РЬ(СН3СОО)2 + С12 + 2Na2C03 = РЬ02 + 2NaCl + 2NaCH3COO + 2C02. Опыт проводят под тягой. К раствору, содержащему 100 г ацетата свинца РЬ (СН3СОО) 2'ЗН20, добавляют раствор, содержащий 30 г карбоната натрия Na2C03, и пропускают сильный ток хлора до тех пор, пока выпавший осадок не приобретет темно-коричневый цвет. Хлор пропускают по трубке, доходящей почти до дна ре- акционного сосуда (колбы емкостью 400—500 мл). По окончании реакции колбу на- гревают в течение 90 минут на водяной бане, затем содержимое колбы переносят в стакан. После отстаивания сливают жидкость, добавляют к коричневому осадку 24—25%-ную HN03 и нагревают для удаления из него карбоната свинца. Осадок промывают несколько раз теплой водой путем декантации, фильтруют на воронке Бюхнера и промывают дистиллированной водой до полного удаления иона С1~ (под- кисленная азотной кислотой проба не должна образовывать мути при добавлении AgN03) . Выход РЬ02 по теоретическому расчету составляет 90—95%. Для получения хлора необходимы: колба Вюрца емкостью 150—170 мл, капельная воронка емкостью 50 мл и промывная склянка с водой для поглощения соляной кислоты.
Предотвращение разрушающего действия хлора Для предотвращения разрушающего действия хлора на органические вещества (например, на ткани при их отбелке) пользуются тиосульфатом или бисульфитом натрия, которые взаимодействуют с хлором по уравнению Na2S203 + 4С12 + 5Н20 = 2NaHS04 + 8HC1 При взаимодействии с хлорной водой имеют место реакции: Na2S203 + 4HC10 + Н20 = 2NaHS04 + 4HC1 NaHS03 + C12 + Н20 = NaHS04 + 2HC1 При отравлении хлором в качестве противоядия вдыхают с ваты или носового платка пары смачивающей их смеси равных количеств 10%-ного NH3'H20 и 96%-ного С2Н5ОН; вдыхают также пульверизированный раствор соды (Na2C03) либо воздух с небольшой примесью сероводорода. Применение хлора Хлор находит применение как дезинфицирующее средство при стерилизации пить- евой воды и очистке воздуха от сероводорода. В производстве органических ис- кусственных красителей хлор используют в качестве отбеливающего средства. Хлор служит для получения соляной кислоты, хлоридов, гипохлоритов, хлора- тов, хлорированных органических производных, для извлечения олова из исполь- зованной луженой жести, применяется при производстве ацетилцеллюлозных лаков, инсектицидов и фунгицидов на основе хлора. ХЛОРИСТЫЙ ВОДОРОД Хлористый водород открыт в XVII в. Глаубером. Содержится в вулканических газах и водах, в желудочном соке (в концентрации 0,3% вместе с пепсином и другими органическими соединениями). Синтетический способ получения хлористого водорода При этом имеет место ряд последовательных реакций. Молекула хлора, поглощая квант световой или тепловой энергии, диссоциирует на атомы, которые, будучи более активными, чем молекулярный хлор, реагируют с молекулами водорода, об- разовавшийся атом водорода реагирует с молекулой хлора, а атом хлора возоб- новляет весь этот цикл, в результате чего непрерывно образуются все новые и новые молекулы газообразного хлористого водорода: a) ;cV~Hci:+Av -> 2:С1. б) :Сь+н;н=н-+Н;С1; Поглощенная энергия идет на расщепление молекулы хлора: в) H.+:ci:ci:=H:ci:-b:ci. г) ;c1.+h:h = h.-j-h:cj:
Опыты горения водорода в хлоре, хлора в водороде и соединения хлора с водо- родом под действием коротковолнового излучения и тепла были уже описаны в разделе, посвященном взаимодействию хлора с водородом. Получение хлористого водорода синтетическим способом Установку собирают в соответствии с рис. 26. Для опыта пользуются чистым и сухим водородом и хлором. Сжигание водорода в хлоре производят с помощью спе- циального приспособления, состоящего из Т-образной стеклянной трубки, через которую пропущена более узкая прямая трубка, подающая хлор. Рис. 26. После испытания водорода на чистоту поджигают его у открытого конца Т- образной трубки, на которую при помощи корковой пробки насаживают стеклянный цилиндр (или ламповое стекло), защищающее пламя от колебания воздуха. При пропускании хлора водород также спокойно продолжает гореть и в хлоре. Присут- ствие образовавшегося хлористого водорода можно обнаружить, если к верхнему концу цилиндра поднести смоченную синим раствором лакмуса бумагу, полоску фильтровальной бумаги, смоченную раствором нитрата серебра, или стеклянную палочку, смоченную раствором NH3'H20. Ток водорода и хлора регулируют так, чтобы водород по возможности полностью соединился с хлором, и в образовавшейся соляной кислоте не было избытка хло- ра. Обычно получаемые в лаборатории вещества рассеиваются в воздухе, в то время как в промышленности их улавливают и подвергают дальнейшей переработке, пропуская через приспособления, в которых хлористый водород конденсируется и абсорбируется в воде, образуя соляную кислоту. Промышленный способ синтетического получения соляной кислоты основывается на сжигании водорода в хлоре. Соединение отдельно поступающих хлора и водоро- да происходит в кварцевых печах (реакционная камера может быть заполнена ог- неупорным материалом, играющим роль теплового регулятора), конденсация паров соляной кислоты осуществляется в керамических змеевиках, а абсорбция — в гра- нитных башнях, заполненных коксом, омываемым водой, в керамических башнях, кварцевых, фаолитовых (пластмасса, получаемая смешением резольной смолы с ас- бестом) или танталовых сосудах.
Температура пламени водорода в хлоре достигает 2400 С. При сжигании водо- рода в хлоре избыток водорода может составлять 4—8%; избыток его сверх 20% приводит к взрыву. Получение соляной кислоты по способу Глаубера Для этой цели пользуются сухой поваренной солью и концентрированной (92— 93%-ной) H2S04; при разбавленной серной кислоте получается разбавленной и со- ляная кислота. Реагирующую массу нагревают до высокой температуры, так как реакция, лежа- щая в основе этого процесса, протекает эндотермически. Образование НС1 протекает в две стадии: NaCl + H2S04 = NaHS04 + HCl -1 ккал (при температуре 70—80 С) , NaCl + NaHS04 = Na2S04 + HC1 (при температуре от 70—80 до 700—800 С). Реакция NaCl и концентрированной H2S04 при комнатной температуре. Образование газообразного НС1 можно доказать с помощью влажной инди- каторной бумажки или ватки, смоченной раствором аммиака. Обычно кислоту получают, действуя на соответствующую соль более сильной ки- слотой. В данном случае более сильной является НС1, и все же получение ее возможно потому, что образующийся газообразный хлористый водород удаляется из системы. Он направляется в поглотительные башни или сосуды с водой; растворя- ясь в воде, НС1 образует соляную кислоту различной концентрации. Соединение Na2SO4'10H2O носит название глауберовой соли.
Прибор собирают в соответствии с рис. 27. В колбу Вюрца насыпают сухой по- варенной соли, в капельную воронку наливают 70%-ный раствор H2SO4, а в погло- тительные сосуды — воду и раствор КОН. В этом приборе поглотителями служат соединенные последовательно стеклянные банки. Первая и четвертая банки пус- тые, вторая и третья — с дистиллированной водой для растворения хлористого водорода и образования водного раствора соляной кислоты; последняя пятая бан- ка содержит раствор КОН и служит для улавливания остатков не растворившегося в воде хлористого водорода. riT^ rlPN /miS г1Г*\ Рис. 27 Горлышко банок плотно закрывают пробкой, через которую пропускают две труб- ки. Трубки, по которым поступает газообразный НС1 в банках с водой, не дохо- дят на 1—2 мм до поверхности воды (в воду не опускают во избежание засасыва- ния НС1 из одной банки в другую), а в банке с раствором КОН трубку опускают в раствор. Первая пустая банка (предохранительный сосуд) предохраняет от засасывания соляной кислоты в колбу Вюрца, а предпоследняя пустая банка устанавливается на случай засасывания раствора КОН. Если кристаллы NaCl крупные, то серную кислоту добавляют очень осторожно во избежание образования пены. Газообразный НС1 при обычной температуре и слабом нагревании образуется по приведенной выше реакции (первая стадия). По окончании опыта прекращают нагревание, разбирают прибор и определяют удельный вес полученного раствора НС1. Зная удельный вес, по таблице опреде- ляют процентное содержание, а зная объем полученного раствора и количество израсходованного сырья, определяют, какой выход дает этот способ в сравнении с теоретическим расчетом. Вместо колбы Вюрца можно использовать любую колбу (пробирку) с капельной воронкой и отводной трубкой; вместо банок можно применить различные промывные склянки. Сухой NaCl можно заменить сухим КС1, а вместо 70%-ного раствора H2S04 взять 40%-ный раствор ортофосфорной кислоты Н3Р04. Первая стадия реакции КС1 + Н3Р04 = КН2Р04 + НС1
протекает без подогревания. Когда хотят получить сухой газообразный НС1, колбу Вюрца соединяют с двумя промывными склянками (в одной — техническая НС1, в другой — концентрированная H2S04) и ванной со ртутью. Газообразный HC1 собирают в пробирке над ртутью или способом вытеснения воздуха в сосуды, которые держат отверстием вверх. Наполнение сосуда в этом случае становится заметным по распространяющемуся резкому запаху и появлению белого дыма над сосудом (жадно поглощая воду, НС1 конденсирует содержащиеся в воздухе пары воды). 4! I *Sr- к Упрощенный прибор для получения соляной кислоты. В промышленности при получении НС1 этим способом нагревание реагирующей массы производится в муфельных механических печах. В итоге образуется хлори- стый водород и нейтральный сульфат натрия; следовательно, в этом случае имеют место обе стадии реакции. Получение взаимодействием хлористого аммония с серной кислотой Уравнение реакции: NH4C1 + H2S04 = NH4HSO4 + HC1 Аппарат Киппа заряжают хлористым аммонием (в кусках) и технической серной кислотой. Вместо аппарата Киппа можно использовать любой прибор, позволяющий получать без нагревания газ при взаимодействии жидкого и твердого вещества. В этом опыте газообразный хлористый водород также можно собирать в различ- ные сосуды, применяя способ вытеснения воздуха (ртути), или растворять в дис- тиллированной воде.
Вытеснение газообразного хлористого водорода В коническую колбу, присоединенную к водоструйному насосу и содержащую кон- центрированную соляную кислоту, приливают по каплям из капельной воронки кон- центрированную H2S04. Вытесняемый концентрированной H2S04 из водного раствора газообразный хлористый водород просушивают путем пропускания его через про- мывную склянку с концентрированной H2S04. Примеси, загрязняющие соляную кислоту Техническая соляная кислота содержит примеси серной кислоты, хлорного желе- за, треххлористого мышьяка, сернистой кислоты и солей, внесенных с водой, ис- пользованной для получения водных растворов хлористого водорода. Серная кислота в очень небольших количествах переносится газообразным хло- ристым водородом; при получении соляной кислоты хлорное железо и H2S03 обра- зуются в результате действия H2S04 (при высокой температуре) на чугунные стенки котлов, в которых получают НС1, а треххлористыи мышьяк попадает с H2S04 при получении ее из пиритов, содержащих мышьяковистые соединения. Присутствие серной кислоты обнаруживают с помощью хлористого бария, с кото- рым она реагирует по уравнению H2S04 + ВаС12 = 2HC1 + BaS04. После отделения осадка BaS04 через фильтрат пропускают ток хлора и снова добавляют ВаС12. Образовавшаяся в результате взаимодействия хлора с водой хлорноватистая ки- слота окисляет сернистую кислоту до серной по уравнению H2S03 + НС10 = H2S04 + НС1, которую затем снова определяют с помощью ВаС12. Присутствие треххлористого мышьяка определяют в кислой среде при помощи се- роводорода, который с мышьяком образует желтый осадок AsCl3. Образование белой мути при добавлении ВаС12 указывает на присут- ствие сульфатов, образование красного раствора при добавлении NH4SCN доказывает наличие железа.
Для открытия иона трехвалентного железа (FeCl3) используют какой-либо рас- творимый роданид; реакция протекает по уравнению Fe3+ + 3SCN" = Fe(SCN)3. Образующийся при этой реакции роданид железа имеет кроваво-красный цвет. Очистка соляной кислоты В загрязненную соляную кислоту добавляют двуокись марганца Мп02. Образую- щийся в результате взаимодействия соляной кислоты и двуокиси марганца хлор разлагает воду, при этом выделяется кислород, окисляющий сернистую кислоту до серной. Затем добавляют BaS, который осаждает сразу H2S04 и AsCl3. После отде- ления осадка фильтрат подвергают перегонке, для чего пользуются колбой Вюрца, которую соединяют с приемником через холодильник Либиха и аллонж. В колбу Вюрца через пробку вводят термометр. Если концентрация соляной ки- слоты достигает 20,24%, то она перегоняется при постоянной температуре 110 С (азеотропная смесь). При нагревании соляной кислоты более высокой концентра- ции сперва улетучивается хлористый водород, пока не получится 20,24%-ный рас- твор; если же нагревать соляную кислоту более слабой концентрации, то испаря- ется преимущественно вода, пока концентрация НС1 в растворе не достигнет 20,24%. Свойства хлористого водорода В обычных условиях хлористый водород является бесцветным разом; на воздухе дымит вследствие образования с парами воды капелек тумана; обладает резким запахом; сильно раздражает верхние дыхательные пути; обладает очень кислым вкусом (можно попробовать на вкус 0,3%-ный водный раствор НС1). Плотность газообразного хлористого водорода относительно воздуха при 0 С равна 1,2601; один литр газообразного хлористого водорода при 0 С весит 1, 639 г. Поскольку газообразный хлористый водород тяжелее воздуха, его собирают в сосуды как жидкость, применяя способ вытеснения воздуха. Сильно растворяющиеся в воде газы (НС1, NH3 и др.) собирают в закрытые с одного конца стеклянные трубки, в капельные воронки или другие сосуды над чистой ртутью. Хлористый водород можно собирать в закрытую с одного конца трубку длиной 20—25 см, диаметром 1,5 см, наполненную ртутью и опрокинутую в чашку со рту- тью. Края открытого конца трубки должны быть отшлифованными, чтобы трубку можно было плотно закрыть стеклянной пластинкой. Аппарат Ребенсторфа (рис. 28) служит для собирания растворимых в воде га- зов, например НС1 (или NH3) . В большой кристаллизатор с водой помещают меньший кристаллизатор с неболь- шим количеством ртути. В ртуть опускают короткую стеклянную трубочку диамет- ром 0,8—1 см, которую при помощи резиновой пробки соединяют с трубкой длиной 50 см и диаметром 4 см, служащей для собирания газов. Наверху широкая трубка при помощи Т-образной трубки и отрезков резиновых трубок (с зажимами а и Ь) соединена с одной стороны с источником газа, а с
другой — со стеклянной трубкой, доходящей почти до дна цилиндра с небольшим количеством ртути. Рис. 28. Заполнение колбы НС1. Для собирания газа закрывают зажим Ь, открывают зажим а и продуванием газа удаляют воздух из длинной трубки, конец которой опущен в ртуть. (Воздух счи- тают удаленным, когда проходящие через ртуть пузырьки газа полностью поглоща- ются водой.) Затем закрывают зажим а, открывают зажим Ь и удаляют воздух из широкой трубки. (Воздух будет удален из трубки, и она заполнится газом, когда прохо- дящие через ртуть пузырьки будут полностью поглощены водой.) Широкую трубку, служащую для собирания газообразного НС1 (или NH3) , можно заменить воронкой (цилиндрической или круглой) или ламповым стеклом, плотно закрытым сверху и снизу резиновыми пробками, через которые должны проходить небольшие стеклянные трубки. Определение относительной скорости диффузии НС1 и NH3 Экспериментально проверяют закон, согласно которому скорость диффузии газов обратно пропорциональна корню квадратному из плотности газов. Молекулярный вес хлористого водорода 36,45; плотность его по отношению к водороду равна 36,45 : 2 * 18,23; (18,23)1/2 = 4,27. Молекулярный вес газообразного аммиака равен 17; плотность его по водороду равна 17:2 = 8,5; (8,5)1/2 = 2,93. Отношение квадратных корней: 4,27/2,93 = 1,46/1 * 1,50/1 или 3/2. Следовательно, отношение скоростей диффузии НС1 и NH3 будет равно V(HC1)/V(NH3) = 3/2. Таким образом, если принять, что какой-то объем состоит из пяти равных час- тей, то в одно и то же время в результате диффузии он на 3/5 заполнится ам- миаком и на 2/5 — хлористым водородом. В оба конца стеклянной трубки длиной 50 см и диаметром 2—3 см, укрепленной в горизонтальном положении в зажиме штатива, вводят одновременно по тампону ваты, причем один пропитанный 1 мл концентрированной НС1 (уд. вес 1,19, 37%- ная) , другой — 1 мл концентрированного раствора NH3 (уд. вес 0,91, 25%-ный) . Тампоны ваты закрепляются булавкой в корковой пробке. Вместо ваты можно вос- пользоваться фильтровальной бумагой. Через некоторое время в трубке будет заметно появление белого дыма NH4C1 на расстоянии, более близком к вате, пропитанной соляной кислотой. Если измерить
расстояние между концами трубки и местом появления белого дыма NH4C1, то мож- но убедиться, что NH4C1 появился на расстоянии 2/5 длины трубки, считая от ваты, смоченной НС1. Диффузия газообразных НС1 и NH3 в бюретке. Хлористый водород сжижается при +10 С и давлении 40 атм или при —83 С и давлении 1 атм (жидкость содержит 99,9% НС1). Жидкий хлористый водород не проводит электрического тока и не реагирует с большинством металлов, с окислами, карбонатами и сульфидами. При охлаждении хлористого водорода до —111,3 С при обычном давлении он пре- вращается в белую кристаллическую массу. Критическая температура хлористого водорода 51,25 С, а критическое давление 81,6 атм. При обычной температуре молекулы хлористого водорода неполимеризованы. В чистом виде НС1 состоит из молекул, в которых атомы связаны между собой по- лярной ковалентной связью. Хлористый водород растворяется в бензоле Готовят раствор сухого хлористого водорода в бензоле СбНб, принимая меры к тому, чтобы в раствор не попали пары воды из воздуха. Бросают в приготовлен- ный раствор кусочки цинка, водород не выделяется; он начинает выделяться только после добавления в раствор небольшого количества воды. Хлористый водород растворяется в воде Растворимость хлористого водорода в воде при различных температурах приво- дится в табл. Табл. Температура, С Количество литров НС1, растворяющихся в 1 л воды 0 506,5 10 473,9 20 442,0 30 411,5 40 385,7 50 361,6 60 338,7 Хлористый водород растворяется в воде с выделением большого количества теп- ла по уравнению НС1 + Вода = НС1ВОДн +18 ккал.
Согласно приведенным выше данным, при 20 С один объем воды растворяет 442 объема хлористого водорода; чистый хлористый водород растворяется моменталь- но . Применяя способ вытеснения воздуха, наполняют пробирку газообразным хлори- стым водородом; закрывают ее пальцем и в перевернутом состоянии опускают в чашку со ртутью (рис. 29). В чашку на ртуть наливают воду. Если пробирку слегка приподнять, чтобы ее отверстие оказалось в воде, то уже первые капли воды растворяют весь хлори- стый водород и вода моментально заполняет пробирку. Если пробирка тонкостен- ная, ее перед опытом обертывают мокрой тряпкой. В кислом характере образовавшегося раствора убеждаются при помощи синей лакмусовой бумажки или бумажки универсального индикатора; можно также перед опытом прибавить в чашку несколько капель разбавленного раствора NaOH и 1—2 капли раствора фенолфталеина (или синего раствора лакмуса). Вместо пробирки можно пользоваться стеклянным цилиндром, который закрывают стеклянной пла- стинкой, а вместо чашки — кристаллизатором. Рис. 29. Рис. 30. Хлористоводородный фонтан. Хлористоводородный фонтан Совершенно сухую колбу (рис. 30) емкостью 250—500 мл наполняют путем вытес- нения воздуха газообразным хлористым водородом и плотно закрывают корковой пробкой, через которую пропущена стеклянная трубка длиной 8—10 см и диаметром 6—7 мм. В колбу трубка входит на 5—6 см; находящийся в колбе кончик трубки должен быть оттянут. Наполнив колбу хлористым водородом, вставляют пробку с
оттянутой трубкой, закрывают наружный конец трубки пальцем и, не отнимая его, погружают в кристаллизатор с водой, в которую предварительно добавляют не- сколько капель щелочи и 2—3 капли раствора фенолфталеина или синего раствора лакмуса. Вступив в соприкосновение с водой, хлор истый водород моментально в ней растворяется. Создается разрежение, вода устремляется в колбу и бьет фонтаном (рис. 30). После полной нейтрализации щелочного раствора образовавшейся соляной кисло- той вода в колбе обесцвечивается, если был добавлен фенолфталеин, или окраши- вается в красный цвет, если добавлялся синий лакмус. Этот опыт удобно проводить также в аппарате Ребенсторфа. Для этого надо приподнять трубку из ртути, чтобы кончик ее оказался в воде кристаллизатора. Хлористый водород, вступив в соприкосновение с водой, растворяется, вода уст- ремляется в аппарат и бьет фонтаном (если кончик стеклянной трубки в аппарате оттянут). Соляная кислота представляет собой раствор хлористого водорода в воде. Концентрированная соляная кислота содержит 37% хлористого водорода и имеет удельный вес 1,19. В соединении с водой хлористый водород образует ряд гидра- тов (НС1'2Н20, НС1'6Н20, НС1'8Н20) . Гидрат НС1'6Н20 соответствует средней кон- центрации между концентрированной и разбавленной соляной кислотой. Хлористый водород растворяется и в других жидкостях, например, в этиловом спирте С2Н5ОН, этиловом эфире С2Н5ОС2Н5 и др. Химические свойства Химические свойства хлористого водорода зависят от того, в каком состоянии он находится. Хлористый водород может быть в газообразном и жидком состоянии или в растворе. Хлористый водород в растворе является сильной кислотой. Выше уже указыва- лось , что кислотный характер раствора может быть установлен при помощи инди- каторов : лакмуса, метилоранжа или фенолфталеина. Ртуть и серебро при температуре 550 С разлагают хлористый водород. Соляная кислота растворяет металлы, находящиеся левее водорода в ряду напряжений Вольта — Бекетова. Металлы, расположенные правее водорода в ряду Вольта — Бекетова, растворя- ются соляной кислотой только в присутствии кислорода (окислителей), например: 2Си + 4НС1 + 02 = 2СиС12 + 2Н20 Металлический калий при внесении его в сухой газообразный хлористый водород самопроизвольно воспламеняется. В нескольких пробирках и стаканах наблюдают действие разбавленной и концен- трированной НС1 на металлы (цинк, железо, алюминий, медь, олово) и нейтрали- зацию 0,1 Н раствора НС1 0,1 Н раствором NaOH. При нейтрализации соляной кислоты основаниями образуются хлориды: НС1 + NaOH = NaCl + H20 + 13,7 ккал/моль (теплота нейтрализации) . В опыте нейтрализуют 10 мл 0,1 н. раствора НС1 в 10—20 мл дистиллированной воды в присутствии фенолфталеина (или метилоранжа) приблизительно 0,1 Н рас- твором NaOH. Соляную кислоту измеряют пипеткой (или бюреткой), воду — мензур- кой, а раствор гидрата окиси натрия вводят по каплям из бюретки до изменения цвета индикатора, указывающего на нейтрализацию.
>k Реакция цинка и НС1. Для опыта предварительно готовят из концентрированной НС1 (уд. вес которой определяют пикнометром или ареометром) 0,1 Н раствор и приблизительно 0,1 Н раствор NaOH (необходимое для этого количество NaOH помещают на часовое стек- ло или в химический стакан и взвешивают в закрытом виде на весах). В пробирку наливают 2 мл концентрированной НС1 (уд. вес 1,19) и немного раствора (1:5) гидрата окиси натрия. После нейтрализации и выпаривания рас- твора получают осадок NaCl. Соляная кислота вытесняет более слабые кислоты из их солей. Об этом свиде- тельствуют опыты получения сероводорода действием НС1 на сульфиды и получения С02 действием НС1 на карбонаты. При действии соляной кислоты на металлические окислы образуются хлориды Берут три пробирки, в одну кладут немного СаО (негашеной извести), во вто- рую — ВаО, в третью — НдО (красной окиси ртути) и в каждую пробирку добавляют концентрированной НС1. После выпаривания в первой пробирке будет остаток хлористого кальция, во второй — хлористого бария и в третьей — хлорная ртуть (осторожно, яд!). При соединении газообразного хлористого водорода и газообразного аммиака образуется в виде дыма хлористый аммоний — твердое белое вещество. Если сближать открытые пробирки с концентрированной НС1 и с концентрирован- ным NH3, то вокруг них появляется облачко хлористого аммония, который образу- ется по уравнению NH3 + HC1 = NH4C1 Образование хлористого аммония можно также наблюдать при сближении двух стаканов, стеклянных палочек, лучинок, смоченных концентрированной НС1 и кон- центрированным NH3. Более наглядными являются два следующих опыта. В литровый стакан или банку налейте 10-20 мл концентрированного раствора NH3. Слегка смочите универсальную индикаторную бумажку водой и прилепите ее к
внутренней стенке. Накройте стакан стеклом и немного его встряхните, чтобы ускорить заполнение пространства парами аммиака. Бумажка станет синей. К проволочке или стеклянной палочке прикрепите кусочек ваты и вторую полос- ку универсальной индикаторной бумажки. Вату и бумажку смочите в концентриро- ванной НС1. Бумажка станет красной. Взаимодействие НС1 и NH3. Внесите ватку и бумажку с соляной кислотой в банку с парами аммиака. Сразу же появится много белого дыма, особенно если совершать ваткой легкие колеба- тельные движения. В другом варианте опыта на дно конической колбы насыпают несколько грамм ЫаНСОз. Потом приливают 5-10 мл концентрированного NH3. Теперь в колбу добав- ляют избыток концентрированного раствора соляной (или азотной) кислоты. В ре- зультате взаимодействия НС1 и NH3 появится густой белый дым NH4C1, а при ре- акции кислоты и соды образуется много С02. Из колбы ударит настоящий фонтан белого дыма. К твердому ЫаНСОз, смоченному раствором NH3 добавим конц. НС1.
Проверка объемного состава газообразного хлористого водорода Проверка основана на возможности измерить объем водорода, выделяющегося при взаимодействии определенного объема хлористого водорода с амальгамой натрия по уравнению НС1 + Na = NaCl + 1/2Н2. Берут стеклянную трубку длиной 40—50 см и диаметром 10—12 мм, закрывают один ее конец резиновой пробкой, а на другой надевают резиновую трубку длиной 6—7 см. Резиновую трубку возле стеклянной трубки закрывают зажимом Мора, а свобод- ный конец плотно затыкают резиновой пробкой или стеклянной палочкой. Установив стеклянную трубку в вертикальное положение (резиновой трубкой вверх), вынимают пробку из резиновой трубки, закрывают зажим, наливают в ре- зиновую трубку немного амальгамы натрия и закрывают пробкой таким образом, чтобы в резиновой трубке не осталось воздуха. Перевертывают трубку и наполняют ее сухим хлористым водородом. Когда у верхнего конца трубки появится густое облачко белого дыма (означаю- щего, что трубка наполнилась хлористым водородом), быстро вынимают стеклянную трубочку, по которой поступал НС1, и закрывают трубку резиновой пробкой. От- крывают зажим, зажимают пальцами резиновую трубку, вводят, таким образом, амальгаму в стеклянную трубку и вновь закрывают зажим. Перевертывают трубку несколько раз на 180° и опускают ее конец, закрытый пробкой, в кристаллизатор с водой. Вынув пробку под водой, замечают, как те- чет амальгама в кристаллизатор с водой, а вода поднимается в трубку. Отмечают на трубке уровень поднявшейся воды и устанавливают, что расстояние от конца трубки до метки и от метки до зажима одинаково. Этот опыт подтверждает, что водород и хлор при образовании хлористого водорода соединяются в равных объе- мах. Как обращаться с трубкой при проведении опыта, показано на рис. 31. В согнутую часть стеклянной трубки (рис. 32) , наполненной путем вытеснения воздуха газообразным HCI, вводят кусочек металлического натрия (или олова) . Закрывают пальцем трубку и перевертывают ее в чашечку со ртутью. Рис. 31. Рис. 32. Слегка нагревают спиртовой горелкой ту часть трубки, в которой находится металл; при этом он реагирует с хлористым водородом по уравнению НС1 + Na = NaCl + 1/2Н2.
По окончании опыта замечают, что объем газа в трубке уменьшается вдвое (ес- ли вся трубка перед опытом была заполнена хлористым водородом). Опыт показы- вает, что при соединении одного объема водорода с одним объемом хлора образу- ется два объема хлористого водорода. СОЛИ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ Соли соляной кислоты называются хлоридами. Их можно получить: ■ действием хлора на металлы и металлоиды в различных условиях; ■ действием соляной кислоты на металлы, находящиеся в ряду напряжений слева от водорода, либо на металлы, находящиеся правее водорода, действием ки- слоты в присутствии окислителя, например царской водки (3 объема НС1 + 1 объем HN03) ; ■ в результате реакции присоединения, например: НС1 + NH3 = NH4C1; ■ как побочные продукты при реакциях обмена. Для классификации хлоридов можно применить различные критерии. По раствори- мости они делятся на растворимые и трудно растворимые. К растворимым относятся хлориды щелочных и щелочноземельных металлов, хлор- ная медь, хлористый цинк, хлористый кобальт, хлористый никель, хлорное железо и т. д. К трудно растворимым хлоридам относятся AgCl, PbCl2, Hg2Cl2, TiCl и др. Получение трудно растворимых хлоридов серебра, свинца и ртути Эти хлориды образуются в результате реакции двойного обмена между солями растворимых хлоридов (или НС1) и растворами, содержащими ионы Ад+, РЬ2+, Нд22+ (Н+ + С") + (Ад+ + N03") = AgCl + (H+ + N03") , 2(Н+ + С") + (РЬ2+ + 2N03") = РЬС12 + 2(Н+ + N03") , 2(Н+ + С") + (Нд2+ + 2N03") = Нд2С12 + 2 (Н+ + N03") . Полученный в каждом случае осадок промывают несколько раз дистиллированной водой путем декантации, затем переносят на фильтр, на котором снова промывают 2—3 раза дистиллированной водой. Осаждение РЬС12. Действуя на творожистый осадок хлористого серебра хлористым калием, тио- сульфатом натрия или аммиаком, убеждаются, что в этих случаях хлористое се- ребро растворяется в результате проходящих между ними следующих реакций:
AgCl + (K+ + CI") = K+ + [AgCl2] , AgCl + 2(2Na+ + S2032") = 3Na+ + [Ag (S203) 2]3" + (Na+ + CI"), AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + CI". Растворение осадка AgCl под действием NH3. Таким же образом происходит растворение хлористого свинца и хлористой ртути (каломели) в концентрированном растворе хлористого калия; при этом реакция протекает по уравнениям РЬС12 + (К+ + С1") = К+ +[РЬС13]", Нд2С12 + 2(К+ + С1") = 2К+ + [НдС14]2" + Нд. В отличие от хлористого серебра, восстанавливающегося под влиянием света, хлористый свинец и хлористая ртуть устойчивы по отношению к нему (их можно хранить в коллекции полученных веществ). Восстановление хлористых металлов водородом Многие хлористые металлы способны восстанавливаться водородом, при этом вы- деляется газообразный хлористый водород. В шарик трубки из тугоплавкого стекла кладут немного хлористого серебра, нагревают его и пропускают ток сухого водорода. Через некоторое время замеча- ют, что в шарике появляется металлическое серебро, а из свободного конца трубки выделяется хлористый водород, образующий дымок. После окончания восстановления тугоплавкую трубку охлаждают, продолжая про- пускать сквозь нее ток водорода. Реакция восстановления обратима, так как при нагревании серебро разлагает хлористый водород. 2АдС1 + Н2 = 2Ад + 2НС1 Хлористое серебро может быть также восстановлено водородом и без нагревания следующим образом: в пробирку с небольшим количеством хлористого серебра бро- сают несколько кусочков цинка и наливают немного воды, подкисленной серной или соляной кислотой.
Хлорид меди CuCl2 также восстанавливается в растворе водородом в мо- мент выделения (аналогично хлористому серебру). Хлористое железо, нагретое до темно-красного каления, восстанавливается во- дородом до металлического железа. Для восстановления в этом опыте также поль- зуются трубкой из тугоплавкого стекла. • * * Соляную кислоту хранят в резервуарах, облицованных резиной, построенных из песчаника, покрытого гудроном, и изготовленных из гудронированных сосновых досок, а также в больших стеклянных оплетенных бутылях. Соляную кислоту перевозят в специальных стальных цистернах, облицованных резиной, в стеклянных бутылях емкостью 30—40 л, помещенных в плетеные корзины и обложенных соломой, деревянными стружками или стеклянной ватой. Жидкий 99,9%-ный хлористый водород перевозят в стальных баллонах. ПРИМЕНЕНИЕ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ Соляная кислота применяется для получения водорода, хлора, хлоридов (ВаС12, NH4C1, ZnCl2 и др.), различных органических хлорзамещенных (хлористого этила, хлорвинила, хлорвиниловых смол, этиленхлоргидрина), а также других органиче- ских соединений (анилина, дифениламина, синтетического каучука, синтетической камфары, целого ряда красителей и т. д.). Применяется она также для извлечения фосфатов, желатины из костей, для очи-
стки сажи, активированного угля, для омыления, жиров и масел, в производстве глюкозы и спирта (для осахаривания крахмала), в кожевенной промышленности, в медицине при пониженной желудочной кислотности и т. д. В аналитической химии, металлургии и гальванопластике соляная кислота слу- жит реактивом. Жидкий хлористый водород используется для гидрохлорирования различных орга- нических соединений. КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ХЛОРА Хлор не соединяется непосредственно с кислородом; все его кислородные со- единения образуются в результате эндотермических реакций и разлагаются под воздействием тепла. Наиболее устойчивой из приведенных в табл. кислородных кислот хлора является НС104, которую можно получить в чистом виде; остальные существуют только в растворах. Табл. Кислородные соединения хлора Валентность Окислы Кислоты I С120 нею II сю - III С1203 НС102 IV С102 - V - НС103 VI С120б - VII С1207 НС104 У кислородных кислот хлора НС10, НС102, НСЮз, НС104 кислотные свойства уси- ливаются от НС10 к НСЮ4. Это объясняется тем, что с ростом заряда централь- ного атома облегчается освобождение иона Н+ (эффект отталкивания). Окисли- тельная активность снижается от НС10 к НС104 так как переход к устойчивой форме С1" легче для одновалентного хлора в СЮ-. В ряду соответствующих кислородных кислот различных галогенов НСЮ, НВгО, НЮ кислотные свойства и окислительная активность уменьшаются от НСЮ к НЮ. Это объясняется увеличением радиуса центрального атома, что подтверждается амфотерным характером иодноватистой кислоты НЮ, которая диссоциирует следую- щим образом: Н+ + 01" <=> НЮ <=> 1+ + ОН". Окись хлора С120 хлорноватистый ангидрид Окись хлора была получена впервые в 1834 г. Баларом. W Модель молекулы С120.
Получение и свойства окиси хлора Окись хлора получают под тягой по способу Пелуза: Hg-Cl 2Не0+2С12 = О( +С120 + 16 ктл, s xIIg~Cl действуя при О С на свежеосажденную и просушенную при 300 С желтую окись ртути НдО слабым током сухого газообразного хлора. Желтая окись ртути в этом случае легче разлагается, чем получаемая сухим способом красная окись. Полученный в колбе А (рис. 33), промытый в склянке В и просушенный в трубке С хлор пропускают через охлаждаемую льдом трубку D, в которой находится жел- тая окись ртути, смешанная с обожженной пемзой. Рис. 33. В результате взаимодействия хлора с желтой окисью ртути образуется окись хлора и оксихлорид ртути. Образовавшуюся окись хлора собирают в охлаждаемую до 0 С реторту или трубку с шариком (Е). В обычных условиях окись хлора — газ буровато-желтого цвета с резким запа- хом; поражает дыхательные органы. Плотность его относительно воздуха равна 3,007. Легко растворяется в воде, образуя хлорноватистую кислоту по уравнению С120 + НОН = 2НС10. При +4 С сгущается в жидкость золотисто-красного цвета. Будучи очень неус- тойчивым соединением, окись хлора разлагается со взрывом; при этом реакция протекает по уравнению 2С120 = 2С12 + 02 + 36 ккал. Реакция значительно ускоряется под влиянием катализатора (никеля). С окисляемыми и хлорирующимися веществами взаимодействует очень бурно. В газообразной окиси хлора горят следующие элементы: Н2, К, Sn, С, Р, As, Sb, S и Se.
Хлорноватистая кислота Хлорноватистая кислота открыта Баларом в 1834 г. Модель молекулы НС10. Как упоминалось выше, хлорноватистая вместе с соляной кислотой образуются при растворении хлора в воде. Хлорноватистую кислоту получают также при пропускании С120 через воду или при введении воды в сосуд, в котором получают окись хлора, или же путем взбалтывания склянки с хлором, в которую добавлена желтая окись ртути и вода. В последнем случае реакция идет по уравнению 2С12 + 2НдО + Н20 = 2НС10 + Нд2ОС12. Хлорноватистую кислоту можно также получать при действии на гипохлориты разбавленной H2S04 или даже Н2СОз (пропуская С02 через раствор гипохлоритов): NaCIO + H2S04 = NaHS04 + HC10 NaCIO + C02 + H20 = NaHC03 + НС10. Реакция разложения хлорноватистой кислоты лежит в основе использования ги- похлоритов для отбеливания 2НС10 = 2НС1 + 02. Открытие хлорноватистой кислоты обесцвечиванием лакмуса В охлаждаемый холодной водой стакан наливают 50 мл раствора NaOH (1:10) и пропускают через него в течение 5—10 минут ток хлора. В результате образуется гипохлорит натрия: 2NaOH + С12 = NaCIO + NaCl + Н20. Смоченная этим раствором лакмусовая бумажка под действием углекислого газа обесцвечивается. Обесцвечивание лакмусовой бумажки становится очень хорошо заметным, если ее смочить раствором NaCIO, к которому предварительно добавле- но немного разбавленной (1:5) H2S04. Лакмус обесцвечивается не гипохлоритом натрия, а образовавшейся в результа- те подкисления раствора хлорноватистой кислотой. Можно провести открытие хлорноватистой кислоты обесцвечиванием синего рас- твора лакмуса хлорной известью в присутствии разбавленной H2S04 или слабой кислоты, например Н2СОз. В стакан с теплой водой всыпают ложку СаОС12; содер-
жимое взбалтывают и фильтруют. Фильтрат разливают в два стакана и в оба до- бавляют понемногу синего раствора лакмуса; затем в один стакан добавляют раз- бавленной H2S04, в другой пропускают ток углекислого газа. Кислород, выделяю- щийся при разложении хлорноватистой кислоты (образовавшейся в результате ре- акции двойного обмена), обесцвечивает лакмус в обоих стаканах. СаОС12 + H2S04 = CaS04 + HC1 + НС10 2СаОС12 + H2C03 = CaC03 + CaCl2 + 2НС10 2HC10 = 2HC1 + 02 Если вместо хлорной извести пользоваться гипохлоритом кальция, то имеют ме- сто следующие реакции: Са(С10)2 + H2S04 = CaS04 + 2HC10 Са(С10)2 + Н2С03 = СаСОз + 2НС10 2НС10 = 2НС1 + 02 Хлорноватистая кислота в свободном состоянии неизвестна; она существует только в растворах. Это слабая (К = 1'10~8 при 20 С) и неустойчивая кислота; легко разлагается (как указывалось выше) на соляную кислоту и кислород. Разложение ее ускоряет- ся под влиянием нагревания, под действием коротковолнового излучения (испус- каемого горящим магнием) и в присутствии катализаторов, например Мп02, губча- той платины и окиси кобальта. Хлорноватистая кислота устойчива в разбавленных растворах, хранящихся в хо- лодном и темном месте в склянках из темного стекла. Хлорноватистая кислота разлагается также по уравнениям ЗНС10 = 2НС1 + НС103 4НС10 = ЗНС1 + НС104 Процесс разложения идет в соответствии с первым или вторым уравнением в за- висимости от условий (температуры и концентрации). Хлорноватистая кислота — сильный окислитель; окислительный потенциал ее выше, чем потенциал гипохлори- тов. На практике можно наблюдать окисление хлорноватистой кислотой иона Вг- в растворимых бромидах и иона I- в растворимых иодидах и окисление сульфида свинца до PbS04. При обработке черного сульфида свинца хлорноватистой кислотой образуется белый осадок сульфата свинца; реакция протекает по уравнению PbS + 4HC10 = PbS04 + 4HC1 Окисление сульфида свинца проводят в пробирке. Хлорноватистая кислота, хлорная вода, гипохлориты разрушают органические вещества, а поэтому фильтро- вание подобных растворов проводят в воронке с пористой стеклянной пластинкой. Хлорноватистая кислота может применяться для хлорирования (уже рассмотрены опыты получения хлора окислением концентрированной НС1 хлорной известью; при этом на промежуточной стадии образуется НС10): НС10 + НС1 = С12 + Н20. Соли хлорноватистой кислоты называются хлорноватистокислыми солями или ги- похлоритами (NaCIO, KC10, Са(С10)2 и др.). Гипохлориты легко можно получать при пропускании не очень сильного тока
хлора через щелочные растворы гидратов окиси и карбонатов при обычной темпе- ратуре . Окисление черного осадка PbS хлорноватистой кислотой. Получение гипохлоритов в смеси с хлоридами Если пропускать ток хлора через разбавленный холодный раствор гидрата окиси натрия до его насыщения, образуется гипохлорит натрия и хлористый натрий: 2NaOH + С12 = NaCIO + NaCl + Н20. Между источником хлора и сосудом с гидратом окиси натрия помещают промывную склянку, которая очищает хлор и помогает установить момент насыщения раствора хлором. Хлор вначале полностью поглощается щелочным раствором, затем по мере насы- щения раствора поглощение прекращается. Если пользоваться раствором гидрата окиси калия, образуется гипохлорит ка- лия: 2К0Н + С12 = КС10 + КС1 + Н20. Можно также пользоваться раствором карбоната натрия. В этом случае имеет место реакция: 2Na2C03 + С12 + Н20 = NaCIO + 2NaHC03 + NaCl. Гипохлорит натрия (или калия) можно еще получить при смешивании свежеприго- товленной хлорной воды с 4—5 Н раствором гидрата окиси натрия (калия). Хлорную известь СаОС12 (смешанный гипохлорит — хлорид кальция), которая служит в качестве отбеливающего средства, получают взаимодействием известко- вого молока с хлором. Для этого в пробирке сначала гасят известь СаО + Н20 = Са(ОН)2. Затем пробирку, на внутренних стенках которой образовался в виде пасты влажный осадок Са(ОН)2, укрепляют в зажиме штатива в горизонтальном положении и по отводной трубке пропускают в нее хлор. При этом имеют место следующие реакции:
Са(ОН)2 + Cl2 = СаОС12 + Н20, Са(ОН)2 + 2С12 = СаОС12 + НС10 + НС1 (при избытке хлора), 2Са(ОН)2 + 2С12 = Са(С10)2 + СаС12 + 2Н20 + 53 ккал. По последней реакции образуется не хлорная известь, а гипохлорит кальция. Одновременно с Са(С10)2 образуется и СаС12'Са (ОН) 2Н20 — негигроскопическая основная соль хлористого кальция. Хлорную известь можно также получить, если в склянку, наполненную хлором, всыпать ложку гашеной извести, закрыть плотно пробкой и хорошенько встрях- нуть . * *. \ Хлорная известь. Структурные формулы гипохлорита и хлорной извести можно записать следующим образом: С1(+)-0-Са-(0)-С1(+) С1(_)-Са-(0)-С1(+) При взаимодействии раствора карбоната натрия и хлорной извести образуется осадок карбоната кальция и раствор хлористого натрия и гипохлорита натрия, который называют жавелевой водой1: СаОС12 + Na2C03 = СаС03 + NaCl + NaClO. Свойства гипохлоритов Гипохлориты устойчивее хлорноватистой кислоты. Имея в своем составе положи- тельно заряженный одновалентный атом хлора, они могут выступать в роли окис- лителей или восстановителей в зависимости от условий реакции. 1 Если быть точным, то это Лабарракова вода. Жавелевая вода - раствор солей калия хлорноватистой и соляной кислот (К0С1 + КС1).
При нагревании гипохлориты разлагаются с образованием хлоридов и хлоратов: 3NaC10 = NaC103 + 2NaCl На опытах в пробирках можно наблюдать окисление гипохлоритами ионов Со2+ до Со3+, Fe2+ до Fe3+, Ni2+ до Ni3+, S2" до S (окисление иона Сг3+ до Сг042~ было уже рассмотрено в опытах по изучению окислительных свойств хлора). Если через розовый осадок гидрата закиси кобальта (полученный действием из- бытка щелочи на соли двухвалентного кобальта) пропускать ток хлора (или доба- вить к нему свежеприготовленной хлорной воды), происходит процесс окисления гидрата закиси кобальта до черного осадка гидратированной окиси кобальта по уравнению 2Со(ОН)2 + NaCIO = Со203Н20 + NaCl + Н20 Если к зеленовато-белому осадку гидрата закиси железа Fe(OH)2 (полученному действием щелочи на FeS04) добавить хлорной воды, то образуется красновато- бурый осадок гидрата окиси железа: 2Fe(OH)2 + NaCIO + H20 = 2Fe(OH)3 + NaCl Окисление гидроксида железа(II) гипохлоритом. При добавлении хлорной воды к зеленому осадку гидрата закиси никеля (полу- ченного действием на соли двухвалентного никеля) образуется черный осадок окиси гидратированного трехвалентного никеля; реакция протекает по уравнению 2Ni(OH)2 + NaCIO = Ni203H20 + NaCl + Н20 Если вместо гипохлорита натрия или калия пользоваться хлорной известью, то уравнения окислительно-восстановительных реакций будут иметь следующий вид: 2Со(ОН)2 + СаОС12 = Со203Н20 + СаС12 + Н20, 2Fe(OH)2 + СаОС12 + Н20 = 2Fe(ОН)3 + СаС12, 2Ni(OH)2 + СаОС12 = Ni203H20 + СаС12 + Н20. При введении в пробирку сульфида калия (твердого желто-коричневого вещест- ва) , серной кислоты (1:5) и небольшого количества гипохлорита натрия заметно выделение серы: K2S + H2S04 + NaCIO = S + K2S04 + NaCl + H20
Образование коллоидной серы при действии гипохлорита на раствор Na2S. Двуокись хлора С102 Получение двуокиси хлора осуществляется действием концентрированной H2S04 на сухой хлорат калия (бертолетову соль) при температуре 20—30 С. Реакция протекает по уравнению ЗКСЮз + 2H2S04 = 2KHS04 + КСЮ4 + 2С102 + Н20 По существу, здесь имеют место следующие реакции: КС103 + H2S04 = HCIO3 + KHSO4 (реакция двойного обмена) ЗНСЮз = НС104 + 2С102 + Н20 (реакция диспропорционирования) НС104 + KHS04 = KCIO4 + H2S04 (реакция двойного обмена) ЗКС103 + 2H2S04 = КСЮ4 + 2СЮ2 + 2KHS04 + H20 (суммарная реакция) Двуокись хлора при 65 С разлагается со взрывом, поэтому при ее получении следует соблюдать осторожность и работать с очень малыми количествами вещест- ва. Разложение двуокиси хлора происходит с выделением большого количества тепла по уравнению 2СЮ2 = С12 + 202 + 54 ккал. В толстостенную пробирку из иенского стекла или пирекса или же в фарфоровую ступку кладут около 0,5 г бертолетовой соли КСЮз и при помощи стеклянной па- лочки смачивают 1—2 каплями концентрированной H2S04; раздается треск и выде- ляется зеленовато-желтый газ. Наблюдение за этим опытом ведут на некотором удалении; ни в коем случае нельзя наклоняться над реакционным сосудом, так как реакции между КСЮз и H2S04 протекают очень бурно и брызги серной кислоты могут попасть на экспери- ментатора или на окружающих. При проведении опыта в пробирке треск от разлагающейся двуокиси хлора зна- чительно усиливается за счет резонанса. Производить опыты с большими количествами бертолетовой соли и концентриро- ванной серной кислоты категорически запрещается. Получение двуокиси хлора нагреванием до 60 С смоченной водой смеси щавеле- вой кислоты (Н2С204'2Н20) с бертолетовой солью:
2КС103 + 3H2C204 = 2КНС204 + 2С02 + 2С102 + 2Н20 2КС13 + Н2С204 = К2С03 + С02 + 2С102 + Н20 Из пробирки со смесью 0,5—1 г КСЮз, 0,5 г Н2С204'2Н20 и 2—3 капель дистилли- рованной воды доносится потрескивание шипение. При опускании пробирки в ста- кан с нагретой до 50—60 С водой потрескивания (небольшие взрывы) становятся громче. Свойства двуокиси хлора В обычных условиях двуокись хлора представляет собой зеленовато-желтый раз с неприятным (резким) запахом; плотность ее относительно воздуха 2,315; т. кип. 9,9 С. Газ легко сжижается в красно-коричневую жидкость. При —76 С жид- кость превращается в кристаллы красного цвета. При +65 С двуокись хлора раз- лагается со взрывом. В воде разложение идет по следующему уравнению: 2С102 + Н20 = НС102 + НС103, Двуокись хлора принято считать смешанным ангидридом (хлористой и хлорнова- той кислот). При взаимодействии двуокиси хлора с раствором щелочи образуются соли хлорноватой и хлористой кислот: 2С102 + 2КОН = КС102 + КС103 + Н20. Фосфор, мышьяк и сера разлагают двуокись хлора; разложение происходит со взрывом. Двуокись хлора является сильным окислителем. Опыт: горение белого фосфора под водой (окисление белого фосфора двуокисью хлора до его воспламенения) . В рюмку (или в стакан Берцелиуса) емкостью 200— 300 мл насыпают около 10 г бертолетовой соли КСЮз, наливают 140—200 мл воды и бросают 3—4 кусочка фосфора величиной с пшеничное зерно. При помощи воронки с длинной трубкой (рис. 34) или пипетки наливают на бер- толетову соль с фосфором концентрированную серную кислоту. Рис. 34. Выделяющаяся при взаимодействии КСЮз и концентрированной H2S04 двуокись хлора окисляет фосфор (в жидкости появляются яркие искры).
Плавлению и загоранию белого фосфора способствует тепло, выделяющееся при введении в воду концентрированной H2S04 и в результате реакции между КСЮз и H2S04. Разлагающаяся с небольшими взрывами двуокись хлора вызывает потрескивание в рюмке, при этом происходят следующие реакции: ЗКС103 + 2H2S04 + ЗН20 + 2Р = КС104 + 2KHS04 + 2Н3Р04 + 2HC1. Между двуокисью хлора и фосфором протекает следующая реакция: 2С102 + 2Р + 4Н20 = 2Н3Р04 + 2НС1 1—1,5 г тонко растертой бертолетовой соли КСЮз смешивают на листке бумаги с равным количеством порошка глюкозы СбН120б (сахарозы Ci2H220n, крахмала (C6Hio05)n или какой-либо смолы, например канифоли). Смесь высыпают в фарфоро- вую чашку, ставят под тягу и при помощи стеклянной палочки или пипетки смачи- вают несколькими каплями концентрированной H2S04 Смесь воспламеняется и сго- рает ярким фиолетовым пламенем, характерным для калия. К 1 г смеси сахара и КСЮз добавили 4 капли конц. H2S04.
При выполнении опыта следует соблюдать осторожность, чтобы разлетающиеся брызги концентрированной H2S04 не попали на экспериментатора и окружающих. Глюкоза, сахара, крахмал, канифоль загораются в результате окисления их вы- деляющейся при взаимодействии КС103 и H2S04 двуокиси хлора по следующим урав- нениям : 4КС103 + C6Hi206 + 2H2S04 = 2KHS04 + 2КС1 + 2НС1 + 6С02 + 6H20, 8КС103 + Ci2H220n + 4H2S04 = 4KHS04 + 4КС1 + 4НС1 + 12С02 + 11Н20, 4КС103 + (C6Hi0O5)n + 2H2S04 = 2KHS04 + 2КС1 + 2НС1 + 6С02 + 5Н20. Хлораты, соли хлорноватой кислоты Получение хлоратов пропусканием тока хлора через горячий раствор щелочи В колбочку (стакан Берцелиуса, рюмку или пробирку) наливают 30—40 мл при- близительно 32%-ного раствора КОН (или NaOH) , подогревают до 75—80 С и под тягой в течение 10—15 минут через раствор пропускают слабый ток хлора. Хлор пропускают при помощи аллонжа или стеклянной трубки возможно большего диамет- ра, чтобы она не закупорилась образующимися кристаллами (рис. 35). Для кон- троля за температурой раствора в колбу опускают термометр. Рис. 35. После прекращения подачи хлора и охлаждения колбочки в ней появляются белые кристаллы хлората калия (бертолетовой соли): 6КОН + ЗС12 = КС103 + 5КС1 + ЗН20 Белые блестящие кристаллы КС103 отфильтровывают при помощи воронки Бюхнера, дважды промывают небольшим количеством ледяной воды, помещают на часовое стекло и высушивают в сушильном шкафу при температуре 100—103 С. Если хлор пропускать через горячий раствор гидрата окиси кальция, образует- ся хлорат кальция по уравнению: 6Са(ОН)2 + 6С12 = Са(С103)2 + 5СаС12 + 6Н20 +195 ккал. Если затем хлорат кальция обработать хлористым калием, то в результате ре- акции двойного обмена образуется хлорат калия: Са(С103)2 + 2KCI1 = 2КС103 + СаС12.
Электролитический способ получения хлоратов Хлорат калия КСЮз можно получать электролизом нагретого до 70—80 С водного раствора КС1, к которому для ускорения реакции образования КСЮз вначале до- бавляют небольшое количество КОН. В растворе хлористого калия имеются следую- щие ионы: КС1 => К+ + С1~ (ионы хлористого калия) , Н20 <=> Н+ + ОН" (ионы воды) . При обычной температуре электролиз протекает по следующей схемею Реакция на катоде: 2Н+ + 2е~ => 2Н —> Н2 (выделяется водород и накопляются гидроксильные ионы ОН", образующиеся в результате диссоциации воды). Реакция на аноде: 2С1~ — 2е~ => С12 (выделяется хлор) . Если анодное пространство не отделено диафрагмой от катодного, то раство- рившийся хлор реагирует с образовавшимся у катодного пространства, а также добавленным вначале КОН по уравнению 2КОН + С12 = КС10 + КС1 + Н20. Нагревание раствора гипохлорита до 75 С приводит к его разложению и образо- ванию хлората калия: ЗКС10 = КСЮз + 2КС1. Для предупреждения восстановления хлората калия выделяющимся на катоде во- дородом к раствору хлористого калия добавляют немного К2Сг207, который образу- ет на катоде слой зеленого осадка гидрата окиси хрома, не позволяющий водоро- ду вступать в контакт с хлоратом калия. Слева - установка для электрохимического синтеза КСЮз • Справа - полученный загрязненный продукт.
В стакан Берцелиуса, служащий электролизером, наливают 100 мл нагретой до 60—80 С воды и растворяют в ней 18,5 г КС1, 2 г КОН и 0,2 г К2Сг207. Стакан накрывают пробочным кружком, сквозь который пропускают два электрода (графи- товые стержни длиной 8—10 см и диаметром 0,6 см или платиновый анод и пла- тиновый, никелевый или медный катоды в виде пластинок). Электролиз ведут 10— 15 минут, пользуясь источником постоянного тока напряжением 8—10 В. После окончания электролиза и охлаждения раствора наблюдается выпадение кристаллов КСЮз, которые отфильтровывают, промывают ледяной водой и высушивают на часо- вом стекле в сушильном шкафу при 100—103 С. Свойства хлората калия Хлорат калия КСЮз (бертолетова соль) — твердое белое вещество, состоящее из красивых кристалликов в виде пластинок; эта соль ядовита, растворяется в воде (поэтому очищают ее перекристаллизацией) и трудно растворяется в этило- вом спирте. Хлорат калия служит источником получения кислорода, который легко выделяет- ся при его термическом разложении. Расплавленные хлораты являются сильными окислителями, в чем легко убедиться на опытах. Окисление бертолетовой солью окиси железа Fe203 При внесении небольшого количества красной окиси железа Fe203 в расплавлен- ную на крышке тигля бертолетову соль со щелочью происходит окисление Fe203 до феррата железа, появляется красно-фиолетовое окрашивание. Fe203 + КС103 + 4KOH = 2K2Fe04 + 2Н20 + KC1, Горение древесного угля и порошка серы в кислороде, выделяющемся при терми- ческом разложении бертолетовой соли без катализатора и в присутствии двуокиси марганца: В нагретый хлорат калия внесем кусочек раскаленного древесного угля. Уголь ярко загорится. Теперь добавим немного серы. Сера вспыхнет и сгорит ярким фиолетово-белым пламенем.
Если в нагретую в пробирке до 500 С бертолетову соль бросить кусочек дре- весного угля величиной с пшеничное зерно или всыпать щепотку порошка серы, оба вещества воспламеняются и сгорают ярким пламенем. Тот же эффект получает- ся, если нагреть бертолетову соль до 200 С в присутствии Ып02. Горение угля и серы описывается следующими уравнениями: 2КС103 + ЗС = 2КС1 + ЗС02, 2КС103 + 3S = 2КС1 + 3S02. Причиной воспламенения угля и серы является большое количество тепла, выде- ляющегося при их соединении с кислородом. При горении угля наблюдается краси- вое искрение, а при горении серы — интенсивное синее пламя, распространяется характерный резкий запах сернистого газа. Пробирку при проведении опыта держат деревянными держателями. Горение смеси порошков алюминия и бертолетовой соли Оба порошка в равных небольших количествах смешивают на листке бумаги про- стым движением листка, без применения стеклянной палочки или шпателя. Для опыта берут немного смеси, завертывают в бумагу и поджигают при помощи смо- ченной в растворе KN03 и высушенной фильтровальной бумаги. Смесь моментально вспыхивает и сгорает ослепительным пламенем. Опыт проводят во дворе. Смесь поджигают на кирпиче или железном листе. За опытом наблюдают в защитных очках, на расстоянии 3—4 метров. Алюминий можно заменить магнием. Для этого смешивают 2 вес. ч. порошка маг- ния с 3 вес. ч. порошка бертолетовой соли. Пламя этой смеси богаче коротко- волновым излучением с длиной волны 2000 А. Очень небольшое количество смеси бертолетовой соли с порошком алюминия или магния завертывают в бумагу, кладут на камень, кусок рельса или наковальню и ударяют молотом. Происходит взрыв (во избежание большого взрыва всегда берут очень маленькое количество смеси). Соединение бертолетовой соли с порошком серы при обычной температуре 0,5—1 г (не больше!) смеси одинаковых количеств порошков бертолетовой соли и серы помещают на камень или рельс и ударяют молотком. Происходит взрыв. Опыт можно провести и следующим образом: в большой ступке равномерно рассы- пают 0,5 г порошка бертолетовой соли и 0,5 г порошка серы, затем начинают легко тереть пестиком, происходят небольшие взрывы. Опыт следует проводить осторожно, никогда нельзя брать большого количества смеси, так как взрыв может расколоть ступку. Рука экспериментатора должна быть завернута в полотенце. Смесь порошков бертолетовой соли, серы и угля обладает взрывчатыми свойст- вами. Взрыв смеси красного фосфора с бертолетовой солью При набирании порошка красного фосфора нужно быть осторожным, так как от трения он может воспламениться. Для проведения опыта небольшое количество смеси красного фосфора и бертоле- товой соли насыпают на наковальню, кусок рельса или камень и ударяют молот- ком. Во избежание травм ни в коем случае нельзя брать большого количества смеси. Порошки смешивают осторожно, простым покачиванием листа. На одну часть су- хого порошка красного фосфора берут не менее двух частей порошка бертолетовой соли. При проведении опыта обращают особое внимание на состав смеси, ее коли- чество, чтобы взрыв не был очень сильным, а также чтобы смесь не взорвалась
неожиданно в руках экспериментатора. Избыток красного фосфора приводит к тому, что во время опыта фосфор просто воспламеняется; с влажным фосфором опыт не удается. Взрыв смеси бертолетовой соли и красного фосфора при ударе. Взрыв смеси красного фосфора, бертолетовой соли и серы На листке бумаги осторожно смешивают 0,2—0,3 г сухого порошка красного фос- фора , 2—3 г сухого порошка бертолетовой соли и 0,5 г порошка серы. При смешивании листок бумаги держат двумя руками, попеременно несколько пе- ремещая их вверх и вниз. Полученную однородную смесь делят на 5—6 частей. Одну часть смеси высыпают на листок бумаги 10x10 см, кладут в нее дробинку, складывают углы бумаги и слегка скручивают их вместе. Полученный узелок бросают на что-либо твердое (камень или цементный пол) — происходит сильный взрыв. Если хотя бы одно из исходных веществ было влажным, опыт не удается. Применение бертолетовой соли Бертолетова соль применяется в спичечном производстве, для изготовления взрывчатых веществ, в пиротехнике для изготовления сигнальных ракет, бенгаль- ских огней, в производстве анилиновых красителей и т. д. В состав головки спичек входит смесь, состоящая из КСЮз, К2Сг207, S, ZnO, толченого стекла, сурика и костяного клея; узкая сторона спичечной коробки намазывается пастой, в которую входят красный фосфор, Sb2S3, сурик, мел, ZnO, толченое стекло и костяной клей. В бенгальских огнях горючей основой являются уголь или сера или то и дру- гое; смесь сгорает за счет кислорода, выделяющегося при разложении КС103 либо других окислителей. Для большего эффекта добавляют соединения, окрашивающие пламя в различные цвета. Применяемые для бенгальских огней химикаты должны быть сухими и измельченными в порошок. Каждое вещество измельчают в ступках отдельно. После измельчения готовят смеси веществ по приводимым ниже рецептам. Можно смешивать и меньшие количества веществ при соблюдении указанного в рецептах их весового соотношения. Совершенно сухую и однородную смесь (во избежание взрыва перемешивают осто- рожно !) раскладывают костяным шпателем по 1—2 г на металлические листы или кирпичи и поджигают при помощи смоченных в растворе KN03 и высушенных полосок фильтровальной бумаги. Опыт проводят во дворе или под вытяжным шкафом (соли бария и стронция ядовиты!).
Желтое пламя: ■ б г КСЮз, ■ 3,2 г S, ■ 3 г Ыа2СОз безводной. Зеленое пламя: ■ 60 г КСЮз, ■ 16 г S, ■ 24 г ВаСОэ; ■ 73 г КС103, ■ 17 г S, ■ 10 г Н3В03; ■ 18 г КСЮ3, ■ 20 г S, ■ 62 г Ba(N03)2; ■ 100 г КСЮ3, ■ 50 г S, ■ 170 г Ba(N03)2, ■Юг Sb2S3 ■ 2 г тонкого угольного порошка. Красное пламя: ■ 8 г КСЮз, ■ 22 г S, ■ 67 г Sr(N03)2, ■ 4 г угольного порошка; ■ 61 г КСЮз, ■ 16 г S, ■ 23 г СаС12;
■ 100 г КС103, ■ 50 г S, ■ 170 г Sr(N03)2, ■ 0 , 5 г тонкого угольного порошка. Зеленое или красное пламя: ■ 1,5 г КС103, ■ 3 г шеллака в порошке, ■ 9 г Ba(N03)2 или 8 г Sr(N03)2 (в расплавленный шеллак вводят малыми дозами остальные компоненты смеси). Синее пламя: 25 г КСЮз, 4 г S, 3 г безводного KA1(S04)2 3 г CuC03Cu(OH)2. Перхлорат калия КСЮ4 и хлорная кислота НС104 Электролитическое получение перхлората калия В электролизер, которым может служить стакан Берцелиуса емкостью 300 мл, наливают насыщенный раствор бертолетовой соли (около 12 г КСЮз в 200 г Н20) , подкисленный несколькими каплями серной кислоты. Анодом служит платиновая пластинка с общей поверхностью обеих сторон 40 см2, а катодом — медная пластинка. В электролите электроды располагают на расстоянии 3 см друг от друга. Плотность анодного тока должна составлять око- ло 0,1 а/см2, температура не должна превышать 25 С. Схема электролиза: КСЮ3 <=> К+ + СЮ3", Н20 <=> Н+ + ОН". На катоде: 2Н+ + 2е~ => 2Н —> Н2 (выделяется водород) На аноде: 40Н~ - 4е~ => 40Н => 2Н20 + 02 (озонированный кислород) . Озонированный кислород окисляет хлорат до перхлората; заметно, как у анода на дно стакана осаждаются очень мелкие кристаллы КС104. Через 2—3 часа прекращают электролиз, охлаждают стакан, отфильтровывают на воронке Бюхнера полученные кристаллы и промывают их сначала ледяной водой, затем спиртом и эфиром. Получение перхлората калия нагреванием хлората калия При нагревании хлората калия до 400 С образуется перхлорат калия и хлори- стый калий. Реакция идет по уравнению 4КСЮ3 = ЗКСЮ4 + КС1 + 71 ккал.
Пользуясь тем, что перхлорат калия очень мало растворим в воде, его легко отделить от хлористого калия, если всыпать полученную смесь в холодную воду. Осаждение малорастворимого КС104. При 610 С перхлорат калия плавится и разлагается по уравнению: КС104 + 8 ккал = КС1 + 202. Получение хлорной кислоты Получение хлорной кислоты из хлорноватой при нагревании последней (способ Роско). Насыщенный и горячий раствор 40—50 г КСЮз обрабатывают избытком кремнефтористо-водородной кислоты. В результате реакции обмена 2КС103 + H2[SiF4] = 2НС103 + K2[SiF6] образуется хлорноватая кислота и трудно растворимый кремнефтористый калий, который отделяют фильтрованием. Фильтрат (раствор хлорноватой и кремнефтористо-водородной кислот) упаривают до появления белого дыма, затем смесь помещают в реторту с тубусом и подвер- гают перегонке, в результате которой хлорноватая кислота переходит в хлорную по уравнению ЗНСЮз = НС104 + С12 + 202 + Н20. Разбавленную хлорную кислоту (НС104Н20) собирают в колбу, обернутую поло- тенцем и охлаждаемую струей холодной воды. При перегонке под пониженным дав- лением концентрация разбавленной НС104 достигает 72%. Азеотропная смесь НС104 содержит 72% кислоты и кипит при 203 С. Так как при 203 С хлорная кислота уже разлагается, перегонку ведут под вакуумом (при дав- лении 20 мм рт. ст. азеотропная смесь перегоняется при 111 С). Свойства хлорной кислоты В водных растворах хлорная кислота — самая устойчивая из всех кислородных
кислот хлора. Безводная хлорная кислота, которую получают при помощи концен- трированной серной кислоты из 72%-ной НСЮ4, мало устойчива. Разбавленные растворы НС104 окислительных свойств не проявляют, но по ки- слотным свойствам НС104 является самой сильной из кислородных кислот хлора. Соли хлорной кислоты называются хлорно-кислыми солями или перхлоратами. В разбавленных растворах хлорная кислота находит применение в качестве ре- актива при химических анализах, в частности для осаждения иона К+ (так как КС104 трудно растворим в воде и спирте). Безводная хлорная кислота дымит на воздухе, взрывается при 92 С; окисляет бумагу, дерево, уголь до их воспламе- нения. Перхлорат аммония NH4C104 применяется во взрывчатых смесях, а также входит в состав топлива боевых ракет. В продажу поступает 40%-ный раствор хлорной кислоты.
Химичка ОПЫТЫ С ЖИДКИМ СТЕКЛОМ Жидкое стекло — водный щелочной раствор силикатов натрия Na20(Si02)n и (или) калия K20(Si02)n- Реже в качестве жидкого стекла используют силикаты ли- тия, например в электродном покрытии. Жидкое стекло также широко известно как силикатный клей (торговое назва- ние) . Жидкое стекло растворимо в воде, вследствие гидролиза этот раствор имеет щелочную реакцию. В зависимости от концентрации водных растворов значение рН равно 10—13. Плотность и вязкость растворов жидкого стекла зависят от концен- трации раствора, температуры и соотношения кремнекислоты к щелочи. Натриевое жидкое стекло (силикатная глыба) разжижается при температуре 590—670 С. От- вердевшая плёнка жидкого стекла растворима в воде. Регидролиз снижается при реакции с ионами металлов (образуются нерастворимые силикаты), или при ней- трализации кислотой (образуется нерастворимый гель кремнекислоты). При хими- ческой реакции жидкого стекла с амфотерной металлической крошкой, базовыми оксидами металлов, алюминатами, цинкатами и плюмбатами образуются труднорас- творимые силикаты в смеси с кремниевым гелем. Отвердевшая плёнка под воздей- ствием влаги и углекислого газа воздуха теряет свои свойства и образуется бе- лый осадок щелочного карбоната. Растворы жидкого стекла несовместимы с органическими веществами (кроме са- хара, алкоголя и мочевины), с жидкими искусственными смолистыми дисперсиями происходит коагуляция как органической коллоидной системы, так и силикатного раствора. Растворы спиртов, альдегидов, кетонов, аммиака и солевые растворы производят эффект «высаливания». Впервые жидкое стекло получил в 1818 году немецкий химик и минералог Иоганн Непомук фон Фукс действием щелочей на кремниевую кислоту. В настоящее время жидкое стекло получают обработкой в автоклаве кремнезём- содержащего сырья концентрированными растворами едкого натра или сплавлением
кварцевого песка с содой. Известны также способы получения жидкого стекла, основанные на прямом растворении кремнистого сырья (опоки, трепелы, диатомиты и другие) в растворах щелочей при атмосферном давлении и относительно невысо- кой температуре (температура кипения раствора щелочи). Характеристикой химического состава жидкого стекла является силикатный мо- дуль . Модуль показывает отношение содержащегося в жидком стекле оксида крем- ния к оксиду натрия или калия и характеризует выход кремнезёма в раствор. По величине силикатного модуля о качестве жидкого стекла не судят, но в некото- рых технологических прописях присутствуют указания к использованию конкретно- го модуля, когда конечный продукт напрямую зависит от количественного соотно- шения данных оксидов. Областей применения жидкого стекла очень много. Его, в частности, применяют для изготовления кислотоупорного и гидроупорного цемента и бетона, для пропи- тывания тканей, приготовления огнеупорных красок и покрытий по дереву (анти- пирены), укрепления слабых грунтов, в качестве клея для склеивания целлюлоз- ных материалов, в производстве электродов, при очистке растительного и машин- ного масла и др. В сочетании со спиртом и самым мелким песком используют для создания «кера- мических» или оболочковых форм, в которые после прокаливания до 1000 С отли- вают металлические изделия. Жидкое стекло используется в буровых растворах, образуя нерастворимые со- единения (так называемая «силикатизация» поверхности). В качестве подопытного вещества для нашего материала1, мы выбрали силикат натрия, который продается в большинстве хозяйственных магазинах. Он также на- зывается жидким стеклом или силикатным (конторским) клеем. I Клей силикатный • Для склеивания бумаги, картона, Дерева.ткани • Подходит для домашних и школьных работ Нам понадобится: ■ стакан; ■ силикат натрия; ■ ацетон; ■ серная кислота; ■ вода; ■ медный купорос. 1 https : //www. you tube. com/watch? v=scA1Gx8_1Jw
Начнем первый опыт. Для этого берем большой стакан и наливаем в него сили- кат натрия. Далее разбавляем наш силикат натрия водой в пропорции один к одному. После этого на дно стакана кидаем небольшое количество медного купороса. Ждем результата. Со временем из медного купороса начинают вырастать ветки кристаллов. Отме- тим, что эксперимент будет выглядеть более эффектно, если кроме медного купо- роса добавить в стакан прочие цветные соли различных металлов. Рассмотрим процессы, которые происходят в ходе эксперимента. При соприкос- новении медного купороса с силикатом натрия, образуется нерастворимый силикат меди, который вытягивается из кристаллов медного купороса. Переходим к второму опыту, чество жидкого стекла. Опять возьмем стаканчик и нальем небольшое коли-
Добавляем в стакан немного ацетона и начинаем перемешивать При соприкосновении этих двух веществ силикат натрия полимеризуется, в ре- зультате чего мы поучаем силикатный каучук.
По свойствам силикатный каучук напоминает резину. Он прыгучий и неплохо от- скакивает от поверхности, на которую его бросают. Наконец перейдем к третьему эксперименту, в ходе которого мы получим крем- невую кислоту2. Наливаем в стакан небольшое количество силиката натрия и до- бавляем серной кислоты. Силикагель (англ. silica gel), силикатный гель — высушенный гель, образующийся из перенасыщенных растворов кремниевых кислот (nSi02-mH20) при рН > 5—6. Применяется как твёрдый гидрофильный сорбент. Кроме того, кремневая кислота (силикатный гель) находит ограниченное применение в микробиологии.
В результате этой реакции образуется твердая, нерастворимая в воде кремне- вая кислота.
Химичка НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ СИНТЕЗ НИТРОЭТАНА Нитроэтан (C2H5NO2) — органическое вещество, маслянистая жидкость. Температура плавления -90 С, кипения 114 С. Растворимость в воде 4,7 г/100 мл. Пределы взрываемости 3,4 ±0,1 об. % В промышленности нитроэтан получают нитрованием пропана азотной кислотой в газовой фазе при атмосферном давлении и температуре 390—480 С. Благодаря пи- ролизу углеводородных радикалов происходит образование нитроалканов с числом атомов меньшим, чем у исходного пропана. Полученная смесь содержит 1- нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан и нитрометан. Кроме того, образуются продукты окисления углеводорода и нитроалканов. Разделение смеси осуществля- ется фракционной перегонкой. В лабораторных условиях нитроэтан можно получать реакцией бромэтана с нит- ритом натрия в диметилформамиде CH3CH2Br + NaN02 -> CH3CH2N02 + NaBr Нитроэтан используется в органическом синтезе и в качестве растворителя. Постановлением правительства Российской Федерации от 9 апреля 2015 года № 328 внесён в перечень наркотических средств, психотропных веществ и их пре- курсоров в концентрации 40 процентов или более.
Синтез деструктивной дистилляцией NaEtS04 с NaN02 Потребуется 103 г NaN02, 158 г NaEtS04 и 8 г карбоната кальция. Перемешиваем реактивы. Еще потребуется пара мл раствора Kodak Photo-Flo 2001, лучше 10-15 мл. https://www.amazon.ca/Kodak-Photo-Flo-200-Solution-16oz/dp/B00K335F6S
« VI :м И, наконец, 25 мл дистиллята. Засыпаем смесь реактивов в реактор. Заливаем воду (смываем смесь реактивов со стенок).
Добавляем пару мл раствора Kodak Photo-Flo 200 (предотвращает пузырение) г Все готово. Мешалка + нагрев до 140 С. Процесс пошел.
.w^. /1 )f, >0t Нужная температура достигнута. Выход нитроэтана. ,# * ' -ч» Для очистки нитроэтана растворяем его в ДХМ.
Дихлорметан надо отогнать, Чистый нитроэтан. Температура кипения выше 110 С (нагрев эйр ганом)
Синтез из этилиодида2 и нитрита серебра Растворяем 43 г (0.247 М) нитрата серебра в 100 мл воды. Растворяем 19 г (0.275 М) нитрита натрия в 100 мл воды (может больше) Объединяем оба раствора. Перемешиваем до окончания реакции. 2 Иодэтан, йодистый этан.
Отфильтровываем. Затем промываем фильтрат 40 мл воды, 40 мл аб- солютного этанола и еще раз 40 мл абсолютного этанола. Высушива- ем после каждой промывки. Продукт реакции - нитрит серебра. Высушиваем хлоридом кальция.
Помещаем в реактор с магнитной мешалкой 35 г (0.227 М) нитрита серебра. г Отмеряем 60 мл диэтиловохю эфира. L Заливаем в реактор и включаем мешалку.
Размещаем реактор в ледяной бане (О С) Заливаем 33.7 г (0.216 М) этилиодида в капельную воронку (закрываем) Если реактор охладился (0 С) по каплям добавляем этилиодид (45 мин 1 час). Поддерживаем температуру около 10 С во время добавления.
Воронку удаляем и поддерживаем температуру около 10 С в следующий час. Изредка помешиваем стеклянной палочкой. Затем используем магнитную мешалку. Перемешиваем 4 часа при комнат- ной температуре. Отфильтровываем осадок под вакуумом.
Реактор промываем 50 мл эфира и слив отправляем на фильтр. Эфир отгоняем на водяной бане, i\ щ Это в остатке.
Отгоняем продукт на масляной бане (температура до 150 С). Один час. Выход нитроэтана 9.2 г (57%).
Электроника ГЕНЕРАТОР КОЛПИТЦА Генератор Колпитца (ёмкостная трёхточка), названный в честь его изобретате- ля Эдвина Колпитца, является одной из множества схем электронных генераторов, использующих комбинацию дроссель (L) с конденсатор (С) для определения часто- ты, также называется LC-генератором. Одной из ключевых особенностей генерато- ров этого вида является их простота (нужен только один дроссель без отводов). Напряжение обратной связи снимается с ёмкостного делителя напряжения. В зависимости от схемы усилительного каскада возможны три вида генератора Колпитца: на каскаде с общим эмиттером, на каскаде с общим коллектором и на каскаде с общей базой. Схема генератора Колпитца на каскаде с общей базой наиболее высокочастотна: 50 MHz (appro*)
Перебирая свои пожитки в коробках я обнаружил множество старых радио элек- тронных компонентов. В частности, дюжину катушек индуктивности неизвестного мне номинала. В этот же день я внезапно с удивлением для себя узнал, что обычный мультиметр как правило не может измерять индуктивность. Только напря- жение, ток, сопротивление, емкость иногда ещё частоту. И захотелось мне опре- делить индуктивность. И тут я вспомнил про колебательный контур, который мы изучали в средней школе на уроках физики. Нужно собрать какую-нибудь электрическую цепь на основе LC генератора. Ис- пользовать только одну индуктивность. Желательно, чтобы отсутствовали опера- ционные усилители. Да и вообще чтобы компонентов было по минимуму. В качестве генератора я решил выбрать генератор Колпитца1. Цепь состоит из двух частей: колебательного контура, транзисторного усилителя. 11V DC 10nF (ЮЗ) Как же отлаживать транзисторный усилитель? Первым делом надо убедиться, что через R4 потечет ток 1 тА. Для этого надо, чтобы на пине эмиттера было напря- жение R4*Ie = 1500*0.001 = 1.5 V. Учитывая, что на диодном переходе база- эммитер падает 0,5-0,7 V надо, чтобы на базе было около 2. 0V. . . .2. 2V. Это достигается обыкновенным делителем напряжения из R1 и R2. В качестве транзи- стора у меня оказался только биполярный NPN КТ312Б. 35В, ЗОмА, h21=25...100, 225мВт NPN Транзистор NPN КТ312Б КТЮ-3-1 Эмиттер Коллектор ^FT-^rt <=э< 1- 30 ~t- .1 База https://www.electronics-tutorials.ws/oscillator/colpitts.html
Осциллограф показывает, что через С4 и СЗ синус сигнал проходит не меняя фазы. В этой цепи фаза сигнала меняется только проходя через прп транзистор (сигнал инвертируется) и при прохождении сквозь колебательный контур (LI; C1; С2) . Согласно теории, частота установившихся колебаний вычисляется по (1) . Это период решения дифференциального уравнения колебательного контура, которое составлено по второму закону Кирхгоффа. Из нее можно выразить формулу (3) для оценки индуктивности. Т = l/f0 = 2rcV(LCtotal) Ctotal = C1C2/ (Ci + С2) L = l/(47T2Ctotalfo2) (1) (2) (3) Отдельного рассмотрения требует сам фильтр, который и образует колебатель- ный контур. Это аналоговый П-образный LC-фильтр. Какова же его АЧХ и ФЧХ? Uin ) i _С1 г f с э L 12 il ■ ■ С2 т Uout Я накропал численный вычислитель АЧХ и ФЧХ. Увидел, что П-образный LC- фильтр цепь в самом деле может инвертировать гармонический сигнал. То есть сдвигать фазу на 180 градусов. 80 - 60- Q. | 40- 20 - 0- 0- -50- (V | -100 - О. -150 - Frequency response _J I 1 1 1 1 1 1 1 0 ё g Phase igsponseg S G r^> n r*> <~> о съ л V 1 1 I I I 1 1 О NJ -P*. <?> CO »-• H-» О О О О О NJ OOOOOO О О import matplotlib.pyplot as pit import math import numpy as np
R = 1 CI = 1.0*(10.0**(-6)) C2 = 10.0*(10.0**(-6)) L = 75*(Ю.0**(-3)) Uin =1.0 print (fCl {} ff.format(CI)) print (fC2 {} ff.format(C2)) print (fL {} Hf.format(L)) C_tot = C1*C2/(C1+C2) F0 = 1.0/(2.0*math.pi*np.sqrt(L*C_tot)) Fl = 1.0/(2.0*math.pi*np.sqrt(L*C2)) print (f C_tot={} Ff .format(C_tot)) print (fF0={} Hzf.format(F0)) print (fFl={} Hzf.format(Fl)) f_step =0.1 f_hz = np.arange(0, F0*2.0, f_step) omega_r ag = 2.0 *ma th .pi * f_h z X_L = lj*omega_rag*L X_cl = 1.0/(lj*omega_rag*Cl) X_c2 = 1.0/(lj*omega_rag*C2) X_lcr = X_L + X_c2 + R Xtotal = (X_cl*X_lcr)/(X_cl+X_lcr) i_in = Uin/Xtotal i_l = Uin/X_cl i_2 = Uin/X_lcr U_out =i_2 * X_c2 A = U_out / Uin A_abs = np.absolute(U_out/Uin) A_arg = np.angle(U_out/Uin,deg=True) print (fC2 {} Vf.format(C2)) #fig, (ах1л ax2) = pit.subplots(1, 2) #fig.suptitle(f Horizontally stacked subplots f) pit.subplot(2, 1, 1) pit .plot ( f_hz ,A_abs, label=ffAmpilyden) pit.title(f Frequency response f) pit.ylabel(f Ampf) plt.xlabel(ffreq,[Hz]f) plt.xticks(rotation=-90) pit .grid () pit.subplot(2, 1, 2) pit.plot( f_hz,A_arg, label="Phase") pit.title(f Phase responsef)
pit.ylabel(f phasef) plt.xlabel(ffreq, [Hz] f ) pit .grid () plt.xticks(rotation=-90) pit. show() Промоделировав это звено на резонансной частоте в программе CircuitJSl Desktop Mod2 version 1.3.2. Можно убедиться, что фаза сигнала на выходе в са- мом деле смещена на 180 градусов. Моделирование цепи показывает что номиналы конденсаторов С1 и С2 задают ко- эффициент аттенюации переменного сигнала, проходящего через П-образный CLC фильтр по формуле К = С1/С2. Таким образом можно, либо усиливать, либо ослав- лять влияние обратной связи. Uin 10 10 10 10 10 10 L,uH 650 650 650 650 650 650 С1, nF 1 3 5 9 10 20 С2, nF 10 10 10 10 10 10 С, nF 0,9090909091 2,727272727 3,333333333 4,736842105 9,090909091 6,666666667 F0, Hz 208085 130166 108669 91057 88283 76265 Uout К 0,984 0,0984 3 0,3 4,96 0,496 8,4 0,84 10 1 21 2,1 Отдельно следующий конденсатор (С4 или СЗ) можно рассматривать, как ФВЧ с бесконечным сопротивлением. Такое звено не меняет фазу синуса, а только от- брасывает постоянную составляющую у напряжения. https://alternativeto.net/software/circuit-simulator-circuitjsl-/about/
фильтр верхних частот первого порядка Uin ФВЧ Uout I R-->lnf High-pass filter Frequency response Ph^se response import matplotlib.pyplot as pit import math import numpy as np R = 9999999 Cl = 1.0*(10.0**(-6)) Uin =1.0 print (fCl {} ff.format(Cl)) Tau=2,0*math.pi*R*Cl Fc = 1.0/Tau Fc= 50000 f_step =0.01 f_hz = np.arange(0, Fc*2.0, f_step) omega_rag = 2 . 0*math.pi*f_hz X_cl = 1.0/(lj*omega_rag*Cl) Xtotal = R+X_cl i_in = Uin/Xtotal U_out =i_in * R A = U_out / Uin A_abs = np.absolute(U_out/Uin) A_arg = np.angle(U_out/Uin rdeg=True) pit.subplot(2, 1, 1) pit.plot( f_hz,A_abs, label=nAmplitudeff) pit.title(f Frequency response f) pit.ylabel(f Ampf) plt.xlabel(ffreq,[Hz]f) plt.xticks(rotation=-90) pit .grid () pit.subplot(2, 1, 2) pit.plot( f_hz,A_arg, label="Phase") pit.title(f Phase responsef)
pit.ylabel(f phasef) plt.xlabel('freq, [Hz] f ) pit. grid () plt.xticks(rotation=-90) pit. show() Я собрал схему на макетной плате и она в самом деле завелась. Частота на выходе получилась плавающая в интервале 198...200 kHz. Амплитуда 2 V. На макетной плате можно очень гибко подстраивать параметры электрической цепи.
В первом приближении генератор Колпитца производит достаточно чистый и ста- бильный по фаза гармонический сигнал: Меняя керамические конденсаторы я получил разные частоты LC контура и, как следствие, некоторые оценки для номинала работающей в цепи индуктивности. Она получилась около 650 иН. А В C_total C1 0,000000005 0,00000001 0,000000000909090 0,000000001 0,000000000909090 0,000000001 0,000000000909090 0.000000001 0.0000000005 0.000000001 0,000000000333333 0,0000000005 с С2 0,00000001 0,00000001 0,00000001 0.00000001 0,000000001 0,000000001 D FO.Hz 104200 204100 205800 208300 245100 280900 Е L.H 0.0004665901375 0,0006688791718 0,0006578743308 0.0006421775844 0.0008433044074 0.0009630720371 F L,mH 0,4665901375 0,6688791718 0,6578743308 0,6421775844 0.8433044074 0.9630720371 Достоинства генератора Колпитца: ■ Стабильная фаза выдаваемого синус сигнала. ■ Простота отладки. ■ Дешевизна комплектующих ■ Конфигурируемость выходной частоты путем изменения номиналов L1, С1 и С2. Усиление задается резисторами R3 и R4. ■ Самовозбуждение генерации сигнала. Недостатки генератора Колпитца: ■ Для того чтобы изменение частоты от варьирования индуктивности было хоть как-то заметно, надо закладывать конденсаторы очень малой ёмкости. В связи с этим подскакивает частота до сотен килогерц. Возможные приложения генератора Колпитца: Датчики «концевики». По изменению частоты LC контура можно судить, что в соленоид проник шток.
Можно определять не только факт присутствия стержня в катушке, но и коли- чество стержней в достаточно широкой катушке. ■ Измерять положение стержня во всяческих линейных актюаторах. ■ Датчик температуры. При повышении температуры расширяется металл, значит увеличивается диаметр витков, значит меняется индуктивность, а значит и частота LC контура. Получается, что генератор Колпитца может быть и термо- метром . ■ Счетчики металлических предметов, которые проносят сквозь ось соленоид. ■ Металлоискатели ■ Датчик скрытой проводки ■ Миноискатели ■ Рамочные детекторы оружия, как в аэропорту. ■ RF жучки Удалось собрать работающий LC-генератор Колпитца. Удалось приблизительно понять, как он работает и как его отлаживать. Получилась генерация синус сиг- нала со стабильной фазой. Благодаря этому простому генератору я узнал, что индуктивность одной из ка- тушек составляет 466...963 иН3. 3 Индуктивность может опосредованно зависеть от температуры окружающей среды и час- тоты сигнала (через зависимость проницаемости среды р. от соответствующих величин).
Электроника ЭНКОДЕР НА БАЗЕ HEDR И STM32 В данной статье я хочу Вам рассказать про датчик HEDR (от компании Avago Technologies) - это двухканальный инкрементальный оптический датчик, предна- значен для измерения пройденного пути, линейной скорости, угловой скорости и направлении вращения вала. С помощью данного датчика будет реализован энкодер на базе микроконтроллера STM32, который будет производить вычисление пройденного пути. Технические характеристики датчика HEDR-5420-ES214: ■ Напряжение питания [4.5 - 5.5 В]; ■ Тип выхода [квадратурный]; ■ Диаметр вала [5 мм]; ■ Разрешение [200 отсчетов на оборот]; ■ Рабочая температура [от -10 С до +85 С]. Устройство состоит из трех основных компонентов: 1. Источник света (светодиод, формирующий поток света); 2. Оптическая система (линза, обеспечивает фокусировку и отражение света); 3. Фотодетектор. Vled Кодовое колесо
Линза фокусирует излучаемый свет на кодовое колесо (диск с чередующимися отражающими и неотражающими участками), при вращении диска, отраженный свет проходит обратно через оптическую систему и попадает на фотодиоды, таким об- разом на их поверхности формируется чередующийся рисунок света и тени, соот- ветствующий узору кодового диска. Эти изменения интенсивности света преобразуются в внутренние сигналы А и В, которые проходят через компараторы в составе обработки сигналов, на выходе формируются два цифровых прямоугольных сигнала - канал А и В, находящиеся в квадратурной фазе на 90°, что позволяет микроконтроллеру определять направле- ние вращения вала, к примеру: ■ если канал А опережает канал В - вращение происходит в одну сторону; ■ если канал В опережает канал А - вращение происходит в противоположную сторону. Для своей задачи применяется следующая последовательность, если канал А опережает канал В - движение энкодера считается положительным, если на обо- рот, то движение будет отрицательным. Осциллограмма данных полученных с датчика HEDR-5420-ES214.
IP 1 :i ;i ;i ;i Jl Ih В i-5 V A NC GND HI Цепь • ~:s sV/DIU SV.LLK Конт 1 2 3 4 *3V A СИ,А сиз i ~ 12 РАО PA1 PA2 РАЗ PA4 PA5 PA6 PA7 PAS PA9 РАЮ PA11 PA12 PA13 PA14 PA15 CLKPFO XTLPF1 CLK3PC14 XTL3PC15 111 GNDA MCU STM32 F030CC PBO PB1 PB2 PB3 PB4 PBS PB6 PB7 PB8 PB9 PB10 PB11 PB12 PB13 PB14 PB15 PC13 NRST BOOTO < < < < О О О О о о о о VA SCL SbA к • _1 24 СИЛ □ Цепь ' Y2 ЛКК Конт 1 2 —-|EN S 7 VCC -Чаам D^ MP 2315 BSTl-^ . 3 FB^ R 1 1 R D^ + 5V + 5V 1 3 4~ Vm SH BP STU LP 2985 Out GND 5 _2 Схема подключения HEDR и дисплея к микроконтроллеру STM32F030CCT6
В данной схеме используются преобразователь напряжения DAI (+12V +5V) и стабилизатор напряжения DA2, дисплей подключается к выводам МК 21_SCL_I2C2 и 22_SDA_I2C2, датчик HEDR подключается к выводам МК 29_СН.А и 30_СН.В, данные сигналы сначала проходят через делители, R17-R18-[СН.А] и R15-R16-[СН.В], так как датчик работает от +5V, сигналы соответственно тоже у него +5V, я всегда стараюсь дополнительно защитить МК, после делителя амплитуда сигналов снизит- ся до +3.3V. Узлы преобразователя, стабилизатора, обвязки напряжения питания и резонато- ра для МК уже описывались1. main.с /* USER CODE BEGIN Header */ /** ****************************************** * @file : main.с * @brief : Main program body ****************************************************************************** * @attention * * Copyright (c) 2025 STMicroelectronics. * All rights reserved. * * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file * in the root directory of this software component. * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS. * ****************************************************************************** */ /* USER CODE END Header */ /* Includes */ #include "main.h" /* Private includes */ /* USER CODE BEGIN Includes */ #include "./Project/proj_main.h" /* USER CODE END Includes */ /* Private typedef */ /* USER CODE BEGIN PTD */ /* USER CODE END PTD */ /* Private define */ /* USER CODE BEGIN PD */ /* USER CODE END PD */ /* Private macro */ /* USER CODE BEGIN PM */ /* USER CODE END PM */ /* Private variables */ l2C_HandleTypeDef hi2c2; TIM_HandleTypeDef htiml; /* USER CODE BEGIN PV */ /* USER CODE END PV */ 1 «Модуль обработки и коммутации» - Домашняя лаборатория 2025-10.
/* Private function prototypes * void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init (void) ; static void MX_TIMl_Init (void) ; static void MX_l2C2_Init (void) ; /* USER CODE BEGIN PFP */ /* USER CODE END PFP */ /* Private user code * /* USER CODE BEGIN 0 */ /* USER CODE END 0 */ /** * @brief The application entry point. * @retval int */ int main (void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration * /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. HAL_Init() ; /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN Syslnit */ /* USER CODE END Syslnit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init() ; MX_TIMl_Init() ; MX_l2C2_Init() ; /* USER CODE BEGIN 2 */ /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { proj_main(); /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */ } /** * @brief System Clock Configuration * @retval None */ void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0}; /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters * in the RCC_OscInitTypeDef structure. */ RCC OscInitStruct.OscillatorType = RCC OSCILLATORTYPE HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL6; RCC_OscInitStruct.PLL.PREDIV = RCC_PREDIV_DIV1 ; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks */ RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |RCC_CL0CKTYPE_PCLK1; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APBlCLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_1) != HAL_OK) { Error_Handler(); } * @brief I2C2 Initialization Function * @param None * @retval None */ static void MX_l2C2_Init (void) { /* USER CODE BEGIN l2C2_Init 0 */ /* USER CODE END l2C2_Init 0 */ /* USER CODE BEGIN l2C2_Init 1 */ /* USER CODE END l2C2_Init 1 */ hi2c2.Instance = I2C2; hi2c2.Init.Timing = 0x201009lA; hi2c2.Init.OwnAddressl = 0; hi2c2.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGM0DE_7BIT; hi2c2.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE; hi2c2.Init.OwnAddress2 = 0; hi2c2.Init.OwnAddress2Masks = I2C_0A2_N0MASK; hi2c2.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE; hi2c2.Init.NoStretchMode = I2C_N0STRETCH_DISABLE; if (HAL_l2C_Init(&hi2c2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /** Configure Analogue filter */ if (HAL_I2CEx_ConfigAnalogFilter(&hi2c2, I2C_ANALOGFILTER_ENABLE) »= HAL_OK) { Error_Handler() ; }
/** Configure Digital filter */ if (HAL_l2CEx_ConfigDigitalFilter(&hi2c2, 0) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /* USER CODE BEGIN l2C2_Init 2 */ /* USER CODE END I2C2 Init 2 */ * @brief TIM1 Initialization Function * @param None * @retval None */ static void MX_TIMl_Init (void) { /* USER CODE BEGIN TIMl_Init 0 */ /* USER CODE END TIMl_Init 0 */ TIM_Encoder_InitTvpeDef sConfig = {0}; TIM_MasterConfigTvpeDef sMasterConfig = {0}; /* USER CODE BEGIN TIMl_Init 1 */ /* USER CODE END TIMl_Init 1 */ htiml.Instance = TIMl; htiml.Init.Prescaler = 0; htiml.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htiml.Init.Period = 65535; htiml.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIVl; htiml.Init.RepetitionCounter = 0; htiml.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; sConfig.EncoderMode = TIM_ENCODERMODE_TI12; sConfig.IClPolarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; sConfig.IClSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; sConfig.IClPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; sConfig.IClFilter = 3; sConfig.IC2Polarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; sConfig.IC2Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; sConfig.IC2Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1; sConfig.IC2Filter = 3; if (HAL_TIM_Encoder_Init(&htiml, &sConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET; sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htiml, &sMasterConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /* USER CODE BEGIN TIMl Init 2 */ /* USER CODE END TIMl Init 2 */
} * @brief GPIO Initialization Function * @param None * @retval None */ static void MX_GPIO_Init(void) { /* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_l */ /* USER CODE END MX_GPIO_Init_l */ /* GPIO Ports Clock Enable */ HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE() ; HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE() ; HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE() ; /* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_2 */ /* USER CODE END MX_GPIO_Init_2 */ } /* USER CODE BEGIN 4 */ /* USER CODE END 4 */ /** * @brief This function is executed in case of error occurrence. * @retval None */ void Error_Handler(void) { /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */ /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */ disable_irq() ; while (1) { } /* USER CODE END Error_Handler_Debug */ # i fdef USE_FULL_AS SERT /** * @brief Reports the name of the source file and the source line number * where the assert_param error has occurred. * @param file: pointer to the source file name * @param line: assert_param error line source number * @retval None */ void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) { /* USER CODE BEGIN б */ /* User can add his own implementation to report the file name and line number, ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */ /* USER CODE END б */ } #endif /* USE FULL ASSERT */
Настройка микроконтроллера STM32F030CCTx в CubelDE RCC_OSC_IN RCC OSC OUT PC13 о о >l CO CO I >| 0 OD CD Q_ 00 CD Q- o о I m| M m 0- CD CD I °- * Ю CD 0. * CD 0- П) ml Q- ю < | CL| H < | CL | TIM1_CH2 TIM1 CH1 3 Q- * D_ 5 I °- 5 0. <\ 0- o m Q- 00 Q_ CD Q- W\ Wi4\ Щ \'^:b\ CO CO > Q о > -I < о о со со I I О n Настройка RCC и SYS (в RCC выбираю Crystal/Ceramic Resonator, так как у ме- ня внешний кварц на 8 МГц). RCC Mode and Configuration High Speed Clcc-- iHSE; Crystal Cera- Low Soeed Cloc< <LSE: Disable □ Master Clcc-:; Out cut Configuration NVIC Settinqs » GPIO Settings # User Constants Configure the се!ол parameters System Parameters VDD voltage 3 3 V Prefetch Buffer Enacle RCC Parameters HSE Startup 100 LSE Startup 3000 SYS Mode and Cniifigiiratu . ■ De^-ug Serial Wire n •s.-otp- |,|^,-'p-ii-1 I I \_>'; .jit: , :l. *,и Uu I Tre:as8 3Durce 3/sTic; Configuration ning: This peripheral has no parameters to be cor
Настройка дисплея Взаимодействие дисплея с МК будет через I2C2. I2C2 Mode and Configuration Mode У 12C Configuration Reset Configuration DMA Settinqs Parameter Settings | GPIO Settings User Constants NVIC Settings Configure the below parameters : ж Timing configuration I2C Speed Mode I2C Speed Frequenc... iii Rise Time (ns) и Fall Time (ns) и Coefficient of Digital... и Analog Filter E'-< - Slave Features Clock No Stretch Mode Disabled General Call Address... Disabled Primary Address Len... 7-bit Dual Address Ackno... Disabled Primary slave address и Настройка выводов узла подключения датчика HEDR ■ Т1М1_СН1 (к данному выводу будет подключаться сигнал СН.А); ■ TIMl CH2 (к данному выводу будет подключаться сигнал СН.В). РА11 Т1М1_СН2 TIM1 СН1
TIM1 Mode and Configuration ' S/3ie "ode Disable " Tngger Source Disable C/od< Source Disable Слзлле/I Disable Слзлле/2 Disable Channel3 ChanneH Disable ▼ Disable ▼ Combined Channels Encoder Mode ▼ А Си i-з :e •Ягезк-J.ncu t Use ETR es С/езг/лс Source Configuration Reset Configuration Parameter Settings User Constants NVIC Settings DMA Settings GPIO Settings Configure the below parameters : Q _>-:■: ;l:.-.'... [___JL__J н Counter Settings Prescaler (PSC -16 bits value) Counter Mode Counter Period (AutoReload Register -16 . Internal Clock Division (CKD) Repetition Counter (RCR - 8 bits value) auto-reload preload 0 Trigger Output CTRGO) Parameters Master/Slave Mode (MSM bit) Trigger Event Selection Ei Encoder Encoder Mode Parameters for Channel 1 Polarity 1С Selection Prescaler Division Ratio Input Filter Parameters for Channel 2 Polarity 1С Selection Prescaler Division Ratio Input Filter 0 Up ..65535 No Division 0 Disable Disable Cogger input effect not delayed) Reset (UG bit from TIMx.EGR) (Encoder Modem andШ Rising Edge Direct No division 3 Rising Edge Direct No division 3__ 0 > "~ ^, ^
Таймер используется в режиме Encoder mode - это специальный аппаратный ре- жим, который позволяет микроконтроллеру автоматически подсчитывать импульсы от инкрементального датчика и определять направление вращения, данная конфи- гурация освобождает МК от необходимости программно обрабатывать прерывания по каждому импульсу. Encoder Mode Til and TI2 - данный параметр указывает, что используется оба канала датчика (А и В), это дает разрешение Х4 - т.е. счетчик будет увеличи- ваться на 4 шага за один полный оборот. TI1 - подсчет ведется по фронту одного канала А, направление определяется по уровню В, разрешение 1.8 градусов; TI2 - аналогично логике TI1, но базируется на канале В; Til and TI2 - подсчет ведется на каждом фронте обоих каналов (А+, А-, В+, В-) , направление определяется автоматически, т.е. количеством импульсов на оборот 200, я получаю 800 шагов на оборот, разрешение будет 0.45 градусов. Input Filter - включает цифровую фильтрацию входного сигнала, помогает уб- рать дребезг и шум, значения от 0 до 15, чем выше значение, тем надежнее фильтрация, но будет повышаться задержка. Polarity (Rising Edge) - счетчик реагирует на восходящие фронты сигнала. Настройка Clock Pinout & Configuration Project Manager Tools *• I J<L ^ т -- v 8 ^ proces .SI RC 1 «0 | ♦ HSI RC r*~\ • PLL Source Mux HSI ► PREC:V HSE *< n ▼ 1 HSE - HSI'4 RC | 14 | ► •- ь-.::■. ■Щ ■+ •*« ^ [ ■+ ч -« s Encoder.с ► »- *■ VCCIrput PLL -+ _; t,: rt- ■>; - -- _; Tc i.. .l L- KH: I To FLITF (MHz) System Clock Mux 1 HSI SYSCLK :МИАНЕ c'-«m*HClK ; t "*"»■ * -c «4/1 ▼ »[ -S =„c>. i *1 Enable C... I •PLLMul ▼ _ *- ►• 17.1 ▼.! ►! У hi; A= = - Рг«^з'*г ~| H /1 ▼ "'"^4 X 1 •" ► *■ 48 •iS ^8 48 4S „. -: T: :: I ml,l»\ io мпо ous. core. 1 ' m&mnru зпН ПМЛ JtJU-rl 1 To Cortex System timer (Ы FCLK(M APB1 peripheral clocks (U APB1 Timer clocks (MHz)l 7,.i.=-KT- VH: #include "./Project/process_Encoder.h" #include "./Project/shared.h"
#include "./Project/ssdl306.h" #include "./Project/ssdl306_fonts.h" #include "main.h" #include <stdlib.h>//abs #include <string.h>//memset #include <stdio.h> #include <stdint.h> #include <math.h> #define ENCODER_PPR 200 // импульсов на оборот #define ENC0DER_M0DE_X4 4 #define WHEEL_DIAMETR_M 0.230f // 230 мм #define WHEEL_RADIUS_M (WHEEL_DIAMETR_M / 2 . Of) #define STEPS_PER_REV (ENCODER_PPR * ENC0DER_M0DE_X4) #define CIRCUMFERENCE_M (2. Of *M_PI * WHEEL_RADIUS_M) uintl6_t current_count= 0; intl6_t delta = 0; float distance = O.Of; int32_t encoder_position = 0; uint8 t ssdl306 buffer[SSD1306 BUFFER SIZE]; void display_init(void) { ssdl306_Init(); ssdl306_Fill(Black); ssdl306_SetCursor(20, 25); ssdl306_WriteString(nChipCraftff, Font_llxl8, White); ssdl306_UpdateScreen(); HAL_Delay(2000); ssdl306_Fill(Black); ssdl306_UpdateScreen(); } void encoder_Handler(void) { static uintl6_t last_count = 0; current_count = HAL_TIM_GET_COUNTER(&htiml) ; delta = (intl6_t)(current_count - last_count); encoder_position += delta; last_count = current_count; get_distance_m() ; display_update(encoder_position, distance);
} void display_update(int32_t pulses, float distance) { char buf[32]; ssdl306_Fill(Black); ssdl306_SetCursor(25, 2); ssdl306_WriteString("Encoder" ,Font_llxl8, White); sprintf(buf, "Pulses: %ld", pulses); ssdl306_SetCursor(2, 22); ssdl306_WriteString(buf, Font_7xl0, White); sprintf(buf, "Dist: %.2f m", distance); ssdl306_SetCursor(2, 36) ; ssdl306_WriteString(buf, Font_7xl0, White); ssdl306_UpdateScreen(); } float get_distance_m(void) { distance = ( (float) encoder_position / STEPS_PER_REV) * CIRCUMFERENCE_M; return distance; } Данный модуль реализует считывание сигналов с инкрементального датчика HEDR и вычисляет: ■ Количество импульсов на оборот; ■ Пройденную дистанцию; ■ Отображение данных на дисплее. #define ENC0DER_M0DE_X4 4 Данный параметр отражает режим подсчета импульсов, привожу формулу НшаГов = PPR*4 = 200*4 = 800 Ошаг = 360/800 = 0.45 #define WHEEL_DIAMETR_M 0.230f // 230 мм #define WHEEL_RADIUS_M (WHEEL_DIAMETR_M / 2 . Of) Здесь я задаю геометрические размеры колеса, на валу которого установлен датчик: Диаметр колеса 230 мм (0.230 м) ; Радиус вычисляется так: R = D/2 = 0.230/2 = 0.115 м #define STEPS_PER_REV (ENCODER_PPR * ENCODER_MODE_X4) Максимальное количество шагов за один оборот
#define CIRCUMFERENCE_M (2. Of *M_PI * WHEEL_RADIUS_M) Длина окружности колеса - это путь, который проходит колесо за один оборот С = 2nR т.е. при моем радиусе 0.115, получится за один полный оборот 0.72 м. &NiUCeSC.SC* Encoder Pulses: 806 01st: 8.72 г Функция display_init() - инициализация дисплея : 1. Инициализируется драйвер дисплея; 2. Выполняется заливка экрана черным цветом; 3. На дисплее на 2 секунды отображается стартовый «ChipCraft»; 4. После задержки экран очищается для дальнейшей работы. экран надписью Функция display_update() - отвечает за визуализацию информации на дисплее: 1. Экран предварительно очищается с помощью ssdl306_Fill(Black); 2 . В верхней части по центру отображается надпись «Encoder»; 3. Ниже последовательно выводятся: ■ количество импульсов; ■ дистанция; 4. Буфер графики передается на дисплей вызовом ssdl306_UpdateScreen() Функция encoder_Handler() имеет логику работы: считывание текущего значения таймера; определение разницы (delta) между текущим и предыдущим значениями; накопление общего счетчика enocoder_position; вызов функций для вычисления дистанции и обновление дисплея. Функция get_distance_m() - вычисление пройденной дистанции. Переводит коли- чество импульсов датчика в физическую длину пути в (метрах). proi main.с #include "./Project/shared.h" #include "./Project/proj_main.h" #include "./Project/process_Encoder.h" #include "./Project/process Encoder.h" void proj main() { 2 Библиотека: ftp://homelab.homelinuxserver.org/pub/arhiv/2025-ll-al.zip
volatile const char *ch = ";V-F-BIN;ver: VER_PROG(VER_a,VER_b,VER_c);(void)ch;//0x8008b00 display_init(); HAL_TIM_Encoder_S tart (Shtiml , TIM_CHANNEL_ALL) ; while (1){ //хэндлеры encoder_Handler() ; }//while (1) } Модуль proj_main() - главный метод. Выполняется: 1. Инициализация дисплея; 2 . Запуск таймера; 3. Запуск функции encoder Handler() .
Электроника РАЗРАБОТКА ЮТ УСТРОЙСТВА Друзья попросили в качестве подарка на день рождение устройство для измере- ния уровня С02 в помещении дома. Так, зародилась идея. Первое, с чего я начал, это поиск девайса на маркетплейсах. Можно найти в продаже готовые решения, но в них скорее всего нет интеграции с умным домом (например, от Яндекса) или же само устройство собрано на основе сомнительного датчика. Следующий шаг — это сбор требований к устройству. Основное требование за- ключалось в интеграции с умным домом от Яндекса (УДЯ). В целом были выработа- ны следующие требования: ■ Должна быть интеррация с УДЯ; ■ Устройство можно поставить на стол и/или прикрепить на стену; ■ Простой и читаемый интерфейс для пользователя с дисплеем и/или веб- панелью; ■ Не использовать подручные средства (по возможности). Главное что меня интересовало это как связать готовое устройство с УДЯ. Ка- кие существуют способы интеграции с УДЯ? ■ ZigBee; ■ Wi-Fi Matter; ■ Свой бэкенд-мост. ZigBee и Wi-Fi Matter требуют промежуточное устройство (шлюз), а написание кастомнохю моста еще более затратный по времени способ. Я начал копать в сто- рону других вариантов интеграции. И они есть. Сам Яндекс предлагает подключе- ние 1оТ устройств с использованием «облачных функций» (ОФ) , их еще называют
«лямбды». Даже есть пример устройства на основе ESP8266 или же пример мос- та2. Но как код, так и сам подход мне не понравились из-за зависимости от специфики API Яндекса. В итоге выбор пал на интеграцию через wqtt.ru — понят- ный интерфейс и подробная документация с примерами. Если коротко, то наше бу- дущее устройство будет отправлять данные в wqtt.ru по протоколу MQTT. Далее между wqtt. ru и УДЯ есть готовая интеграция и мы получим доступ к данным в виде виртуального устройства. Даже если wqtt.ru упадет, то всегда есть план Б. Например, можно поднять свой брокер MQTT + HomeAssistant. Или же сделать дашборд на Grafana подключив Prometheus в качестве транспортера данных из MQTT брокера и Node-RED для скриптов. Прежде чем выдумывать свое, я начал искать уже готовые решения, которые можно модифицировать под себя? И да, такое тоже есть. По запросу GeekMagic можно найти маленькие коробочки с дисплеем и микроконтроллером (в обычной версии ESP12F или ESP32 если pro версия). GeekMagic. Это неплохой вариант, т.к. недорого можно получить и корпус, и дисплей и программируемый микроконтроллер. Но нужно ждать доставку и есть неудобства с перепрошивкой, поэтому оставим этот вариант для другого проекта. И опять же выглядит так, что нужно кастомизировать свой бэкенд. "Может быть в другой раз, но точно не сегодня" - сказал я себе. "Что из себя будет представлять моё будущее устройство?". Оно должно быть: ■ Компактным и иметь внешний интерфейс (дисплей и/или веб-панель); ■ С беспроводным подключением к сети; ■ Выводить показания на дисплей даже если нет интернет-соединения. Была идея сделать его еще и автономным, т.е. добавить аккумулятор, но тогда бы это усложнило как схему, так и код. 1 ftp://homelab.homelinuxserver.org/pub/arhiv/2025-ll-a2.zip 2 ftp://homelab.homelinuxserver.org/pub/arhiv/2025-ll-a3.zip
Начнем с корпуса. Впервые решил попробовал сделать 3D модель для печати. На освоение GAD (Autodesk Fusion 360) ушло пару дней, а ещё несколько часов — на создание прототипа для сборки устройства. Естественно, получилось не с первой попытки. В первой модели не хватало вентиляционных отверстий, а в другой про- водка с трудом помещалась внутрь корпуса и прочие мелкие недочеты проектиро- вания. А еще я спутал масштаб модели и пришлось на этапе печати уменьшать размер. В общем, проектирование не только творческий процесс, но и сложная инженерная задача. \\г/, . I Вид в сборе. 1- и ' Основной корпус (вид со стороны крышки).
Крышка внутри. гу »*•. о #> \ \ I' Крышка. Корпус рассчитан на установку одного ESP-подобного микроконтроллера, датчи- ка уровня С02 и еще одного датчика (например, температуры), RGB светодиода. Его можно установить на MagSafe держатель. Как-то так случайно вышло, что я угадал с размерами и магнитное кольцо идеально село на заднюю крышку. При большом желании можно добавить дополнительно датчик (например, температуры и давления) т.к. есть свободное место. В итоге, аппаратная часть формировалась параллельно с проектирование корпуса и включает: ■ Микроконтроллер — ESP32 Live Mini. Выбор МК ничем не обоснован, разве что он подходит по форм фактору под ESP8266 Wemos Mini. Чуть позже я узнал о существовании ESP32 S2, который по характеристикам точно не хуже и у него более современный интерфейс usb type-c. Саму прошивку удалось адаптировать под данный МК тоже.
ESP32 Live Mini. ESP32 S2 Mini. Датчик качества воздуха — CCS811. Данный датчик был выбран методом тыка, а точнее выбран по принципу цена-размер. Есть разные варианты типов датчиков для отслеживания качества воздуха, например, Winsen MH-Z19B. У меня есть такой датчик, но он нагревается при работе. Датчик типа PMS-A003 определя- ет концентрацию частиц в воздухе. Он подходит больше для мониторинга воз- духа вне рабочего кабинета. Есть так же датчики формальдегидов типа MQ- 135, но опять мимо. В любом случае даже CCS811 здесь только для относи- тельных показаний, чтобы дать понять пользователю, что пора бы проветрить помещение. Еще заказал ENS160 + АНТ21, чтобы сравнить и выбрать лучший.
•исс #6N0 •SCL1 • SDAr"e'M"ifl1? •UflK'</:!.J2в Ф INT »'•« #RST "Tl1 - •ADD >4, CCS811. Датчик параметров окружающей среды - ВМБ280. Данный датчик я уже добавил после того г как был закончен проект. Просто потому что осталось место. исс •) J GND •) юп-с SCL •) соч i -^ ° "°5 SDA ф ч CSB f) ^ SDO^ RGB светодиод — WS2815. В целом подойдет и обычный RGB светодиод. Он нужен номинально, так как предполагалось выключать дисплей и отображать индика- цию через него. WS2815.
■ Дисплей — GC9A01. Вообще, идея корпуса возникла в тот момент, когда я на- шел этот дисплей. Мне показалось, что круглая форма привлекает внимание. (ЮКШЯШ DC CS BLK ' Ю 68% 15:32 02.12 TUE /"\ У \ . Л r » N 8000 418kcal 3.50km / \ \ х Вот схема подключения: GC9A01. Conlroller VCC \<**>Щ gnd ESP32 Live Mini LED vac and RGB vdc OfKJ gnd 3.3V gp*>22 ор*>21 дрю17 gpio5 др*>16 gp*>23 gp*>18 C02 запкх CCS811 A A A A A vcc sci sda gnd wak mt rsi add Display rsi c& 0c Isdal sci vcc gnd AAAAAAA Twnpiba/ senior BME280 vcc sc4 sda gnd gpio22 gpio21
Как устройство выглядит внутри. Определившись с аппаратной частью, распечатав корпус и собрав это все во- едино наконец-то можно начать писать код. Писать код кажется самая интересная часть проекта, потому что тут настоящий полет фантазии. Но не нужно забывать про основные требования иначе разработка никогда не завершится. Даже сейчас, когда я пишу эту статью, я не уверен что реализовал все что хотел. Раньше под Arduino программировали в специальной IDE. Каково было мое удивление, что появился удобный фреймворк (если его можно так назвать) - Platformio3. Я на- чал разбираться в нем. По сути, все что мне нужно есть - это возможность ука- зать зависимости в проекте4, собрать бинарник (прошибку) и загрузить в уст- ройство. Давайте разберем подробнее программу. Начнем с файла входа в про- грамму -main.срр. Как и любая другая программа на Arduino она состоит из двух функций setup и loop. 3 https://platformio.org/ 4 ftp://homelab.homelinuxserver.org/pub/arhiv/2025-ll-a4.zip
main.cpp #include "Arduino.h" #include <Looper.h> #include "db/settings_db.h" #include "model/co2_data.h" #include "configs/config.h" #include "connections/mqtt_conn.h" #include "connections/wifi_conn.h" #include "connections/wifi_connector_adapter.cpp" #include "sensors/sensor_base.h" #include "sensors/co2.h" #include "sensors/tph.h" #include "hmi/display.h" #include "hmi/web.h" #include "controllers/rgb.h" #include "services/logger.h" #include "services/publisher.h" #include "services/ota.h" /** * @brief Initialization of all main components: logging, database, WiFi and MQTT connections, data publishing, display, RGB, and web interface */ void setup() { /** * @note Logging initialization */ Serial, begin (SERIAL_S PEED) ; SET_LOG_LEVEL (APP_LOG_LEVEL) ; LOG_INFO("init..."); /** * @note Database initialization */ SettingsDB *sdb = new SettingsDB(); /** * @note WiFi connection initialization */ WiFiAdapter *wifia = new WiFiConnectorAdapter( WIFI_AP_NAME, WIFI_AP_PASS, WIFI_CONN_RETRY_TIMEOUT, false); WiFiConn *wifi = new WiFiConn(*sdb, *wifia); /** * @note OTA firmware update initialization */ OTA *ota = new OTA(*wifi) ; /** * @note MQTT connection initialization */ MQTTConn *mqtt = new MQTTConn(*sdb, *wifi);
* @note Sensors initialization */ C02Sensor *co2 = new C02Sensor(SEC_30); TPHSensor *tph = new TPHSensor(SEC_30); /** * @note Enable test mode for sensors (data emulation) */ #ifdef ENABLE_TEST co2->enableTest(); tph->enableTest(); #endif /** * @note Disable sending to MQTT to prevent broke data */ #ifndef ENABLE_TEST /** * @note Configure C02 value publishing to topic [device_id]/co2 */ MQTTPublisher *co2p = new MQTTPublisher(SEC_30, *mqtt, MQTT_DEFAULT_C02_T0PIC) ; co2p->setValueCb([co2]() -> float { return co2->getC02(); }); /** * @note Configure TVOC value publishing to topic [device_id]/tvoc */ MQTTPublisher *tvocp = new MQTTPublisher(SEC_30, *mqtt, MQTT_DEFAULT_TVOC_TOPIC) ; tvocp->setValueCb([co2]() -> float { return co2->getTV0C(); }); /** * @note Configure temperature publishing to topic [device_id]/temp */ MQTTPublisher *tempp = new MQTTPublisher(SEC_30, *mqtt, MQTT_DEFAULT_TEMP_TOPIC) ; tempp->setValueCb([tph]() -> float { return tph->getTemperature(); }); /** * @note Configure pressure publishing to topic [device_id]/pressure */ MQTTPublisher *pp = new MQTTPublisher (SEC_30, *mqtt, MQTT_DEFAULT_PRESSURE_TOPIC) ; pp->setValueCb([tph]() -> float { return tph->getPressure(); }); /** * @note Configure humidity publishing to topic [device_id]/humidity */ MQTTPublisher *hp = new MQTTPublisher (SEC_30, *mqtt, MQTT_DEFAULT_HUMIDITY_TOPIC) ; hp->setValueCb([tph]() -> float { return tph->getHumidity(); }); #endif /•• * @note Display initialization */ Display ^display = new Display( SEC 1,
*sdb, *co2, *tph, *wif i, *mqtt, *ota) ; /** * @note RGB controller initialization for C02 level visualization */ RGBController *rgb = new RGBController(MS_500, *sdb) ; rgb->setUpdaterCb([co2]() -> float { return co2->getC02(); }); /** * @note Web interface initialization */ WebPanel *wp = new WebPanel( *sdb, *wifi, *ota, *mqtt, *rgb, ^display, *co2, *tph) ; LOG INFO("init ok!"); * @brief Main loop. Handles all tickers and timers. */ void loop() { Looper.loop(); } В setup функции мы инициализируем несколько основных компонентов программы: ■ Локирование чтобы выводить человекочитаемые сообщения в консоль и на веб- панель - класс Logger; ■ Локальную базу данных (в файле), чтобы сохранять параметры, которые не сбросятся при перезапуске устройства (например, настройки Wi-Fi) - класс SettingsDB; ■ Wi-Fi адаптер (обертка над библиотекой) и соединение к сети, которые со- держат логику (пере)подключения - классы WiFiConnectorAdapter и WiFiConn; ■ OTA (Over-the-Air) беспроводное обновление устройства - класс ОТА; ■ MQTT подключение и издатели для топиков (еС02, TVOC, temperature, pressure) - классы MQTTConn и MQTTPublisher; ■ Логика отображения на UI дисплее реализована в классе Display; ■ Логика отображения на UI веб-панели реализована в классе WebPanel; ■ За чтение данных еС02 и TVOC датчика CCS811 отвечает класс C02Sensor; ■ За чтение данных температуры, давления и влажности датчика ВМЕ280 - класс TPHSensor; ■ В качестве индикации используется RGB светодиод - класс RGBController. Функция loop обслуживает Looper - библиотека, которая упрощает организацию
и вызов компонентов программы в цикле опроса (pool based). Начнем разбирать функцию main. Она начинается с инициализации логгера. Описан класс Logger ко- торый дает API для фиксации лога, форматирует его (добавляет префикс с уров- нем логирования и цвет) и выводит в консоль или на веб-панель. Можно удобно подключить к компонентам программы. src/services/logger.h #pragma once #include <Arduino.h> #include <SettingsGyver.h> #include "configs/config.h" /** * @enum LogLevel * @brief Log level: DEBUG - all logs, INFO - informational, WARN - warnings, ERROR - only critical messages */ enum class LogLevel { DEBUG, ///< Debug messages INFO, ///< Informational messages WARN, ///< Warning messages ERROR ///< Error messages }; /** * @class Logger * @brief Implements formatting and serial printing for logging */ class Logger { public: /** * @brief Get singleton instance of Logger * @return Loggers */ static Logger &getlnstance(); /** * @brief Set global log level * @param level Log level as string */ void setLevel(const String &level); /** * @brief Print log message with level and component prefix * @param level Log level * @param component Component name * @param message Log message */ void log(LogLevel level, const char ^component, const String &message); /** * @brief Set external web UI logger * @param wl Reference to web logger */ void initWebLogger(sets::Logger &wl); private:
Logger(); Logger (const Logger &) = deleter- Logger &operator=(const Logger &) = delete; sets::Logger *_wl; ///< Pointer to web logger LogLevel _current_level; ///< Current log level }; /** * @def LOG_COMPONENT * @brief Default log component name (application name) */ #ifndef LOG_COMPONENT #def ine LOG_COMPONENT APPJSTAME #endif /** * @def LOGGER * @brief Singleton logger instance */ #define LOGGER Logger::getlnstance() /** * @def LOG_DEBUG * @brief Log debug message */ #define LOG_DEBUG(msg) LOGGER.log(LogLevel::DEBUG, LOG_COMPONENT, msg) /** * @def LOG_INFO * @brief Log info message */ #define LOG_INFO(msg) LOGGER.log(LogLevel::INFO, LOG_COMPONENT, msg) /** * @def LOG_WARN * @brief Log warning message */ #define LOG_WARN(msg) LOGGER.log(LogLevel::WARN, LOG_COMPONENT, msg) /** * @def LOG_ERROR * @brief Log error message */ #define LOG_ERROR(msg) LOGGER.log(LogLevel::ERROR, LOG_COMPONENT, msg) /** * @def SET_LOG_LEVEL * @brief Set global log level */ #define SET_LOG_LEVEL(level) LOGGER.setLevel(level) src/services/logger.cpp #include "logger.h" Logger &Logger::getlnstance() { static Logger instances- return instance; } Logger::Logger() : _current_level(LogLevel::DEBUG), _wl(nullptr) {}
void Logger::initWebLogger(sets::Logger &wl) { _wl = &wl; } void Logger::setLevel(const String &level) { String levelUpper = level; levelUpper.toUpperCase(); if (levelUpper == "DEBUG" || levelUpper == "0") _current_level = LogLevel::DEBUG; else if (levelUpper == "INFO" || levelUpper == "1") _current_level = LogLevel::INFO; else if (levelUpper == "WARN" || levelUpper == "2") _current_level = LogLevel::WARN; else if (levelUpper == "ERROR" || levelUpper == "3") _current_level = LogLevel::ERROR; else log(LogLevel::ERROR, "Logger", "invalid log level: " + level); } void Logger::log(LogLevel level, const char ^component, const String ^message) { if (level < _current_level) returns- String level_str; String color_code; switch (level) { case LogLevel::DEBUG: level_str = "DEBUG"; color_code = "\033[36m"; // Cyan color for DEBUG level break; case LogLevel::INFO: level_str = "INFO"; color_code = "\033[32m"; // Green color for INFO level break; case LogLevel::WARN: level_str = "WARN"; color_code = "\033[33m"; // Yellow color for WARN level break; case LogLevel::ERROR: level_str = "ERROR"; color_code = "\033[31m"; // Red color for ERROR level break; } String reset code = "\033[0m";
Serial .println (color_code + "[" + level_str + "] [" + component + "] " + message + reset_code) ; if (_wl) { _wl->println("[" + level_str + "][" + component + "] " + message); } } Далее создаем класс работы с базой данных. В качестве локальной базы на устройстве используется файл. Реализация написана поверх библиотеки5. В ней мы будем хранить настройки устройства. Описание класса SettingsDB - в базе мы храним данные о настройках подключения к Wi-Fi, MQTT, параметры о высоком уровне СО2 и прочее. src/db/settings db.h #pragma once #include <GyverDBFile.h> #include <LittleFS.h> #include <Looper.h> #include "configs/config.h" #define LOG_COMPONENT "SettingsDB" #include "services/logger.h" /** * @enum kk * @brief Database keys, used as map keys for settings storage */ enum kk : size t wifi ssid, wifi pass, mqtt enabled, mqtt server, mqtt port, mqtt username, mqtt pass, mqtt device id, co2 scale type, co2 alarm lvl, rgb enabled, use dark theme, rotation display, log lvl ///< WiFi SSID ///< WiFi password ///< MQTT enabled flag ///< MQTT server address ///< MQTT server port ///< MQTT username ///< MQTT password ///< MQTT device ID ///< C02 scale type ///< C02 alarm level ///< RGB enabled flag ///< Use dark theme flag ///< Rotation display ///< Log level }; /** * @var co2_scale_types * @brief List of available C02 scale types for UI */ extern String co2_scale_types; /** * @var log_levels * @brief List of available log levels for UI */ 5 https://registry.platformio.org/libraries/gyverlibs/GyverDB
extern String log_levels; /** * @class SettingsDB * @brief Implements database logic for application settings */ class SettingsDB : public LoopTickerBase { public: /** * @brief Constructor */ SettingsDB() ; /** * @brief Initialize database dependencies */ void setup(); /** * @brief Handle database updates */ void exec() override; /** * @brief Return database instance * @return GyverDBFile reference */ GyverDBFile &db(); private: GyverDBFile _db; ///< Internal database instance }; src/db/settings db.cpp #include "configs/config.h" #include "settings_db.h" /** * @var co2_scale_types * @brief Colors C02: 3 or 4 color ranges */ String co2_scale_types = "3 color;4 color"; /** * @var log_levels * @brief Log levels */ String log_levels = "DEBUG;INFO;WARN;ERROR"; SettingsDB::SettingsDB() : LoopTickerBase(), _db(&LittleFS, DB_NAME) { LOG_INFO("init..."); bool fslnitialized = true; #ifdef ESP32 fslnitialized = LittleFS.begin(true); #else fslnitialized = LittleFS.begin();
#endif if (!fslnitialized) { LOG_ERROR("init littlefs failed!"); return; } _db. begin () ; /** * @note Сброс базы данных к заводским настройкам, если определён RESET_DB */ #ifdef RESET_DB _db.reset(); #endif /** * @note Инициализация разделов настроек: APP, WIFI, MQTT, C02 */ // ============================== APP ============================== db.init(kk db.init(kk db.init(kk db.init(kk :rgb_enabled, RGB_ENABLED); : use_dark_theme, APP_DARK_THEME) ; : log_lvl, APP_LOG_LEVEL) ; :rotation display, TFT ROTATION 0); // ============================== wiFI _db.init(kk: :wifi_ssid, WIFI_SSID) ; _db.init(kk::wifi_pass, WIFI_PASS); // ============================== MQTT db.init(kk db.init(kk db.init(kk db.init(kk db.init(kk db.init(kk :mqtt_enabled, MQTT_ENABLED) ; :mqtt_server, MQTT_SERVER) ; :mqtt_port, MQTT_PORT) ; : mqtt_username, MQTT_USERNAME) ; :mqtt_pass, MQTT_PASS) ; :mqtt device id, MQTT DEFAULT DEVICE ID); // ============================== C02 ================ _db. init (kk: : co2_scale_type, "4 color") ; _db. init (kk: : co2_alarm_lvl, RGB_DEFAULT_ALERT_TRHLD) ; /•• * @note Вывод содержимого базы данных в сериал лог */ _db.dump(Serial); LOG_INFO("init ok!"); this->addLoop() ; } void SettingsDB::exec() { _db.tick(); } GyverDBFile &SettingsDB::db() {
return _db; } Далее нам необходимо подключится к сети. Для этого реализованы класс WiFiConnectorAdapter, а также класс WiFiConn. Данные классы реализуют логику подключение/переподключения к сети Wi-Fi, создание собственной точки (hotspot). Опять же, WiFiConnectorAdapter это обертка над готовой библиоте- кой, которая предоставляет удобный API над стандартной библиотекой ESP8266WiFi.h или WiFi.h. В любой момент можно переключится на свою реализа- цию. Реализация подключения к Wi-Fi: src/connections/wifi conn.h #pragma once #include <Arduino.h> #include <WiFiConnector.h> #include "db/settings_db.h" #include "configs/config.h" #define LOG_COMPONENT "WiFiConn" #include "services/logger.h" /** * @class WiFiAdapter * @brief Abstract class for WiFi connectors */ class WiFiAdapter { public: /** * @brief Constructor * @param APname Access point name * @param APpass Access point password * @param timeout Connection timeout in seconds * @param closeAP Close AP after connection */ WiFiAdapter(const String &APname = "AQM_AP", const String &APpass = "", uintl6_t timeout = 60, bool closeAP = false) {} virtual ^WiFiAdapter() {} /** * @brief Try to (re)connect to WiFi network * @param ssid WiFi name * @param pass WiFi password */ virtual void connect(const String &ssid, const String &pass = "") = 0; /** * @brief Check if in connecting mode * @return true if connecting */ virtual bool connecting() = 0; /** * @brief Check if connected to network * @return true if connected */ virtual bool connected() = 0;
* @brief Handle (re)connect logic * @return true if successful */ virtual bool exec() = 0; /** * @brief Return softAP or local IP * @return Device IP as string */ virtual String ip() = 0; private: bool _is_initialized = false; ///< Initialization flag }; /** * @class WiFiConn * @brief Implements WiFi connection logic */ class WiFiConn : public LoopTickerBase { public: /** * @brief Constructor * @param settingsDb Reference to settings database * @param wifiAdapter Reference to WiFi adapter */ WiFiConn(SettingsDB &settingsDb, WiFiAdapter &wifiAdapter); /** * @brief Connect to network */ void connect(); /** * @brief Return connection status * @return true if connected */ bool connected(); /** * @brief Check if class is initialized * @return true if initialized */ bool islnitialized() { return _is_initialized; }; /** * @brief Handle connection loop */ void exec() override; /•• * @brief Return softAP or local IP * @return Device IP as string */ String ip(); private:
* @brief Internal connect logic calling WiFiAdapter * @param ssid WiFi SSID * @param pass WiFi password */ void _connect(const String &ssid, const String &pass); GyverDBFile *_db; ///< Pointer to database WiFiAdapter *_wifi_adapter; ///< Pointer to WiFi adapter bool _is_initialized = false; ///< Initialization flag }; src/connections/wifi conn.cpp #include "wifi_conn.h" /** * @brief Constructor for WiFiConn * @param settingsDb Reference to settings database * @param wifiAdapter Reference to WiFi adapter */ WiFiConn::WiFiConn(SettingsDB &settingsDb, WiFiAdapter &wif iAdapter) : LoopTickerBase () , _db (&settingsDb. db () ) , _wif i_adapter (&wif iAdapter) , _is_initialized(false) { LOG_INFO("init..."); if (!connected()) { connect() ; } LOG_INFO("init ok!"); this->addLoop () ; is initialized = true; void WiFiConn::exec() _wifi_adapter->exec(); void WiFiConn::connect() _connect( (*_db) [kk: :wifi_ssid] , (*_db) [kk: :wifi_pass] ) ; bool WiFiConn::connected() return _wifi_adapter->connected(); String WiFiConn::ip() return _wifi_adapter->ip () ; * @brief Internal connect logic calling WiFiAdapter
* @param ssid WiFi SSID * @param pass WiFi password */ void WiFiConn::_connect(const String &ssid, const String &pass) { if (ssid.length() == 0) return; LOG_INFO("connecting to " + ssid); _wifi_adapter->connect(ssid, pass); } Реализация менеджера соединения: src/connections/wifi connector adapter.cpp #include "wifi_conn.h" #include "configs/config.h" #define LOG_COMPONENT "WiFiConn" #include "services/logger.h" /** * @class WiFiConnectorAdapter * @brief Implements connection to WiFi using gyverlibs/WiFiConnector */ class WiFiConnectorAdapter : public WiFiAdapter { public: /** * @brief Constructor * @param APname Access point name * @param APpass Access point password * @param timeout Connection timeout in seconds * @param closeAP Close AP after connection */ WiFiConnectorAdapter( const String &APname = "AQM_AP", const String &APpass = "", uintl6_t timeout = 60, bool closeAP = false) { LOG_INFO("init. . .") ; _wifiConnector = new WiFiConnectorClass(APname, APpass, timeout, closeAP); _wifiConnector->onConnect([this]() { LOG_INFO("connected!"); }); _wifiConnector->onError([this]() { LOG_WARN("connection error"); }); _is_initialized = true; LOG_INFO("init ok!"); } void connect(const String &ssid, const String &pass = "") override { _wifiConnector->connect(ssid, pass); }
bool connecting() override { return _wifiConnector->connecting(); } bool connected() override { return _wifiConnector->connected(); } String ip() override { if (!_wifiConnector->connected()) { return WiFi.softAPIP() .toStringO ; } return WiFi.localIP() .toStringO ; } bool exec() override { return _wifiConnector->tick(); } private: WiFiConnectorClass *_wifiConnector = nullptr; ///< Pointer to WiFiConnectorClass instance bool _is_initialized = false; ///< Initialization flag }; Автообновление прошивки реализованное в классе ОТА. Это удобно, т.к. отдав устройство друзьям, можно удаленно изменить прошивку, если вдруг появятся ба- ги или же допилить новые фичи в будущем. src/services/ota.h #pragma once #include <AutoOTA.h> #include <Looper.h> #include "configs/config.h" #include "connections/wifi_conn.h" #define LOG_COMPONENT "OTA" #include "services/logger.h" /** * @name OTA * @details Implement logic to fetch firmware from remote source */ class OTA : public LoopTickerBase { public: OTA(WiFiConn &wifiConn); /** * @brief Execute OTA checks */ void exec() override;
* @details Check if new updates available * @return bool */ bool hasUpdate(); /** * @details Init async/sync update * @return bool */ bool update(bool async = true); /** * @details Return current version * @return String */ String version(); private: AutoOTA _ota = AutoOTA(APP_VERSION, PROJECT_PATH) ; /** * @name _wifi_conn * @details Pointer to WiFi connection */ WiFiConn *_wifi_conn; bool _is_initialized = falser- String _ver = ""; String _notes = ""; }; src/services/ota.cpp #include "ota.h" OTA::OTA(WiFiConn &wifiConn) : LoopTickerBase(), _wifi_conn(&wifiConn) { LOG_INFO("init..."); _ver = APP_VERSION; _notes = ""; LOG_INFO("init ok!"); _is_initialized = true; this->addLoop(); }; bool OTA::hasUpdate() { if (!_wifi_conn->connected() ) return falser- String _remote_ver = ""; _ota. checkUpdate (&_remote_ver, &_notes) ; return !String(APP_VERSION).equals(_remote_ver); bool OTA::update(bool now) { if (! wifi conn->connected()) return false;
(_ota. checkUpdate (&_ver, &_notes) ) LOG_INFO("update to " + _ver); if (!_notes.isEmpty()) LOG_INFO("notes: " + _notes); if (!now) { _ota. update () ; return true; } return _ota.updateNow() ; } else { LOG_INFO("no updates"); return true; } LOG_ERROR("update failed"); return false; String OTA::version() return ver; void OTA::exec() _ota.tick(); В качестве интеграции с УДЯ выбран MQTT. Реализация (пере)подключения к брокеру находится в классе MQTTConn. Пример взят из документации wqtt.ru и доработан. src/connections/mqtt conn.h pragma once #include <Arduino.h> #include <PubSubClient.h> #if defined(ESP8266) #include <ESP8266WiFi.h> #elif defined(ESP32) #include <WiFi.h> #endif #include "db/settings_db.h" #include "configs/config.h" #include "connections/wifi_conn.h" #define LOG_COMPONENT "MQTTConn" #include "services/logger.h" extern WiFiClient _espClient;
extern PubSubClient _pub_client; /** * @class MQTTConn * @brief Implements MQTT connection logic */ class MQTTConn : public LoopTickerBase { public: /** * @brief Constructor * @param settingsDb Reference to settings database * @param wifiConn Reference to WiFi connection */ MQTTConn(SettingsDB &settingsDb, WiFiConn &wifiConn); /** * @brief Handle (re)connect logic */ void exec() override; /** * @brief Connect to broker */ void connect(); /** * @brief Publish data to topic * @param topic MQTT topic * @param payload Data to publish */ void publish(const String &topic, const String &payload); /** * @brief Set device ID for topic prefixes * @param id Device ID */ void setDevicelD(const String &id); /** * @brief Check if publishing is enabled * @return true if enabled */ bool isEnabled() const; /** * @brief Check if still connected to MQTT * @return true if connected */ bool connected() cons t; /** * @brief Check if class is initialized * @return true if initialized */ bool islnitialized() const; private: * @brief Internal connection logic * @param mqtt_server MQTT host * @param mqtt_port MQTT port * @param mqtt_user MQTT user * @param mqtt_password MQTT password */
void _connectToMQTT(const String &mqtt_server, uintl6_t mqtt_port, const String &mqtt_user, const String &mqtt_password); GyverDBFile *_db = nullptr; ///< Pointer to database WiFiConn *_wifi = nullptr; ///< Pointer to WiFi connection String _device_id = ""; ///< Device ID uint32_t _tmr = 0, _tout; bool _is_initialized = false; ///< Initialization flag }; src/connections/mqtt conn.cpp #include "mqtt_conn.h" WiFiClient _espClient; PubSubClient _pub_client(_espClient); /** * @brief Constructor for MQTTConn * @param settingsDb Reference to settings database * @param wifiConn Reference to WiFi connection */ MQTTConn::MQTTConn(SettingsDB &settingsDb, WiFiConn &wifiConn) : LoopTickerBase(), _db(&settingsDb.db()), _wifi(&wifiConn) { LOG_INFO("init. . .") ; _tout = (15 * lOOOul); _device_id = (*_db) [kk: :mqtt_device_id] .toStringO ; _connectToMQTT( (*_db) [kk: :mqtt_server] , (*_db)[kk::mqtt_port].toIntl6(), (*_db) [kk: :mqtt_username] , (*_db)[kk::mqtt_pass]); LOG_INFO("init ok!"); _is_initialized = true; this->addLoop(); } void MQTTConn::exec() { if (!isEnabled() || !_wifi->connected()) return; bool pub_connected = _pub_client.loop(); if (!pub_connected && (millis() - _tmr) >= _tout) { connect(); } } void MQTTConn::connect() { if (!isEnabled() || !_wifi->connected()) return;
if (!connected()) { LOG_INFO("connect to server..."); _connectToMQTT( (*_db) [kk: :mqtt_server] , (*_db)[kk::mqtt_port].toIntl6(), (*_db)[kk::mqtt_username], (*_db)[kk::mqtt_pass]); } } void MQTTConn::publish(const String &topic, const String &payload) { if (!isEnabled() || !_wifi->connected()) return; String topicPrefix = ""; if (!_device_id. isEmpty () ) { topicPrefix = _device_id + "/"; } LOG_DEBUG("pub to topic: " + _device_id + "/" + topic + " value: " + payload); String t = topicPrefix + topic; bool ok = _pub_client.publish(t.c_str(), payload.c_str(), false); if (!ok) { LOG_ERROR("publish failed"); } void MQTTConn::setDevicelD(const String &id) { if (id.isEmpty()) returns- device id = id; bool MQTTConn::isEnabled() const { return (*_db)[kk::mqtt_enabled].toBool(); } bool MQTTConn::connected() const { return _pub_client.connected(); bool MQTTConn::islnitialized() const { return is initialized; /**
* @brief Internal connection logic * @param mqtt_server MQTT host * @param mqtt_port MQTT port * @param mqtt_user MQTT user * @param mqtt_password MQTT password */ void MQTTConn::_connectToMQTT(const String &mqtt_server, uintl6_t mqtt_port, const String &mqtt_user, const String &mqtt_password) { _tmr = millis(); if (!isEnabled() || !_wifi->connected()) return; if (mqtt_server.isEmpty()) { LOG_ERROR("server address is empty"); return; } if (mqtt_user.isEmpty() || mqtt_password.isEmpty()) { LOG_ERROR("server creds is empty"); return; } if (mqtt_port == 0 || mqtt_port > 65535) { LOG_ERROR("invalid port"); return; } LOG_INFO("connecting to " + mqtt_server); _pub_client.setKeepAlive(60); _pub_client.setSocketTimeout(30); _pub_client.setServer(mqtt_server.c_str(), mqtt_port); String client_id = "AQM-" + WiFi.macAddress() + String(random(Oxffff), HEX); if (client_id.isEmpty()) { LOG_ERROR("failed to generate client ID"); return; } LOG_DEBUG("client_id: " + client_id); LOG_DEBUG("mqtt_user: " + mqtt_user); LOG_DEBUG("mqtt_password: " + mqtt_password); LOG_DEBUG("mqtt_server: " + mqtt_server); LOG_DEBUG("mqtt_port: " + String(mqtt_port)); LOG_DEBUG("attempting connection client..."); if (_pub_client.connect(client_id.c_str(), mqtt_user.c_str(), mqtt_password. c_str())) { LOG_INFO("connected"); return;
} else { LOG_ERROR("failed, rc=" + String(_pub_client.state()) + " try again..."); return; } } Реализация логики чтения параметров датчика CCS811 и его калибровка нахо- дится в классе C02Sensor. Там же описана работа со шкалой для удобства в от- дельном классе С02Scale. В классе С02Sensor реализована state машина, чтобы удобно переключаться между основным режимом работы и режимом калибровки. src/sensors/co2.h #pragma once #include <Arduino.h> #include <Wire.h> #include <SparkFunCCS811.h> #include "sensor_base.h" #include "configs/config.h" #include "connections/mqtt_conn.h" #include "model/co2_data.h" #include "db/settings_db.h" #define LOG_COMPONENT "C02Sensor" #include "services/logger.h" /** * @name C02Sensor * @details Class for working with CCS811 sensor: reading data, calibration, state management */ class C02Sensor : public SensorBase { public: /** * @name C02Sensor * @param ms - polling period in milliseconds * @details C02Sensor class constructor */ C02Sensor(uint32_t ms); /** * @name setup * @details Initialize CCS811 dependencies */ void setup() override; /** * @name exec * @details Main polling and data processing loop for the sensor */ void exec() override; /** * @name getC02Min * @return float - minimum C02 value */ float getC02Min();
* @name getC02Max * @return float - maximum C02 value */ float getC02Max(); /** * @name getC02 * @return float - current C02 value */ float getC02(); /** * @name getTVOCMin * @return float - minimum TVOC value */ float getTVOCMin () ; /** * @name getTVOCMax * @return float - maximum TVOC value */ float getTVOCMax () ; /** * @name getTVOC * @return float - current TVOC value */ float getTVOCO ; /** * @name getType * @return const char* - sensor type */ const char *getType() const override; /** * @name isCalibrating * @return bool - whether the sensor is in calibration mode */ bool isCalibrating() { return _state == C02Sensor_CALIBRATING; } /** * @name startCalibration * @details Force start sensor calibration */ void startCalibration() { LOG_DEBUG("force start calibration"); if (_data.current_baseline == 0x01) { _data.current_baseline = 0x00; } _state = C02Sensor_CALIBRATING; if (_data.current_baseline == 0x00) { _data.current_baseline = _sensor.getBaseline(); }
delay(5000); }; /** * @name forceStopCalibration * @details Force stop sensor calibration and write baseline */ void forceStopCalibration() { if (_state != C02Sensor_CALIBRATING || _data.current_baseline == 0x01) { return; } LOG_DEBUG("force stop calibration"); CCS811Core::CCS811_Status_e errorStatus = _sensor.setBaseline(_data.current_baseline); if (errorStatus == CCS811Core::CCS811_Stat_SUCCESS) { LOG_DEBUG("baseline written to sensor"); LOG_INFO("calibration success"); } else { LOG_DEBUG("set baseline failed!"); LOG_DEBUG(_sensor.statusString(errorStatus)); LOG_INFO("calibration failed"); } _data.current_baseline = 0x01; delay(5000); _state = C02Sensor_RUNNING; }; private: /** * @name _sensor * @details CCS811 driver instance */ CCS811 _sensor; /** * @name _data * @details Structure for storing current sensor data */ C02Data _data; /** * @name _state * @details Current sensor state (initialization, running, calibration) */ C02Sensor_State _state; /** * @name _init * @details Internal sensor initialization * @return bool - initialization success
*/ bool _init () ; /** * @name _check_data * @details Check and update sensor data */ void _check_data () ; /** * @name _print_data * @details Print current data to log */ void _print_data(); /** * @name _mock_data * @details Mock data for scale and alarm testing */ void mock data(); } * @name C02Scale * @details Class for working with C02 color scale and thresholds */ class C02Scale { public: /** * @name getInstance * @return C02Scale& - singleton instance of the class */ static C02Scale &getlnstance(); /** * @name init * @param db - pointer to database object * @details Initialize scale from database */ void init(GyverDBFile *db); /** * @name getColor * @param value - C02 value * @param r,g,b - color components * @details Get color by C02 value */ void getColor (uintl6_t value, uint8_t &r, uint8_t &g, uint8_t &b) ; /** * @name getScale * @details Get color zone boundaries of the scale */ void getScale (uintl6_t &rs, uintl6_t &re, uintl6_t &os, uintl6_t &oe, uintl6_t &ys, uintl6_t &ye, uintl6_t &gs, uintl6_t &ge) ; /•• * @name getMin * @return float - minimum scale value */ float getMin(); * @name getMax
* @return float - maximum scale value */ float getMax(); /** * @name getHumanMax * @return float - maximum value for human comfort */ float getHumanMax () ; /** * @name needAlarm * @param value - C02 value * @return bool - whether alarm is needed */ bool needAlarm(uintl6_t value); private: /** * @name C02Scale * @details Private constructor for singleton */ C02Scale(); /** * @name _initScales * @details Internal initialization of color scales */ void _initScales(); GyverDBFile *_db; ColorThreshold _default_scale[5]; ColorThreshold _easy_scale[3]; float _min = 400.Of; float _max = 8000.Of; float _human_max = 1500.Of; }; src/sensors/co2.cpp #include "co2.h" C02Sensor::C02Sensor(uint32_t ms) : SensorBase(ms), _state(C02Sensor_INIT) { LOG_INFO("init..."); _data.co2 = 0.0; _data.tvoc = 0.0; _data.current_baseline = 0x00; if (!_enable_test && !_init()) { LOG_ERROR("init failed! please check your wiring."); this->addLoop() ; return; _is_initialized = true; _state = C02Sensor_RUNNING; LOG_INFO("init ok!"); exec(); this->addLoop();
void C02Sensor::setup() {} void C02Sensor::exec() { if (!_is_initialized) { _init() ; return; } if (_state != C02Sensor_CALIBRATING) { _state = C02Sensor_RUNNING; _check_data () ; } float C02Sensor::getC02() { return _data.co2; } float C02Sensor::getTVOC() { return _data.tvoc; } const char *C02Sensor:rgetType() const return "co2"; float C02Sensor::getC02Min() return 400.Of; float C02Sensor::getC02Max() return 8192.Of; float C02Sensor:rgetTVOCMin() return O.Of; float C02Sensor:rgetTVOCMax() return 1187.Of; bool C02Sensor::_init() if (_enable_test) { return true; } _sensor = CCS811(CCS811_ADDR); Wire.begin(); if (_sensor.beginWithStatus() != CCS811Core::CCS811_Stat_SUCCESS) {
LOG_ERROR("init failed!"); return false; } _sensor.setDriveMode(2); // Set measurement interval: 1 - every Is, 2 - every 10s, 3 - every 60s return true; } void C02Sensor::_check_data() { if (_enable_test) { _mock_data(); _print_data(); return; } if (_sensor.dataAvailable()) { _sensor.readAlgorithmResults(); _data.co2 = static_cast<float>(_sensor.getC02()); if (_data.co2 >= getC02Max()) { _data.co2 = getC02Max(); } if (_data.co2 <= getC02Min()) { _data.co2 = getC02Min(); } _data.tvoc = static_cast<float>(_sensor.getTVOC()); if (_data.tvoc >= getTVOCMax()) { _data.tvoc = getTVOCMax () ; } if (_data.tvoc <= getTVOCMin()) { _data.tvoc = getTVOCMin () ; } _print_data(); } else if (_sensor.checkForStatusError()) { uint8_t error = _sensor.getErrorRegister(); if (error == OxFF) // comm error { LOG_ERROR("failed to get ERROR_ID register."); } else { String errMsg = "Error: "; if (error & 1 « 5) errMsg += "HeaterSupply"; if (error & 1 « 4)
errMsg += " HeaterFault "; if (error & 1 « 3) errMsg += " MaxResistance "; if (error & 1 « 2) errMsg += " MeasModelnvalid "; if (error & 1 « 1) errMsg += " ReadReglnvalid "; if (error & 1 « 0) errMsg += "Msglnvalid"; if (!errMsg.isEmpty()) LOG_ERROR(errMsg); } } } void C02Sensor::_mock_data() { _data.tvoc = 3000.1; _data.co2 += 100.0; if (_data.co2 >= 1500.0) _data.co2 = 0.0; } void C02Sensor::_print_data() { LOG_DEBUG("C02: " + String(_data.co2) + " ppm, TVOC: " + String(_data.tvoc) + ppb"); } // C02Scale C02Scale &C02Scale::getlnstance() { static C02Scale instance; return instance; } C02Scale::C02Scale() = default; void C02Scale::init(GyverDBFile *db) { _db = db; _initScales(); } void C02Scale:igetScale(uintl 6_t &rs, uintl6_t &re, uintl6_t &os, uintl6_t &oe, uintl6_t &ys r uintl6_t &ye, uintl6_t &gs, uintl6_t &ge) { if ((*_db)[kk::co2_scale_type].toStringO == "1") { rs re OS oe ys ye gs ge = = = = = = = = 75, 100; 50, 75, 25, 50, 0; 25, } else {
rs = 66; re = 100; os = -1; oe = -1; ys = 33, ye = 66; gs = 0; ge = 33; } return; } void C02Scale:rgetColor(uintl6_t value, uint8_t &r, uint8_t &g, uint8_t &b) { const ColorThreshold *scale; size_t size; if ((*_db)[kk::co2_scale_type].toStringO == "1") { scale = _default_scale; size = 4; } else { scale = _easy_scale; size = 3; } // try find by color in scale for (size_t i = 0; i < size; ++i) { if (value <= scale[i].threshold) { r = scale[i].r; g = scale[i]. g; b = scale[i].b; return; } } // if not in scale choose second default color r = scalefsize - l].r; g = scalefsize - 1].g; b = scalefsize - 1].b; } float C02Scale::getMin() { return _min; } float C02Scale:rgetMax() { return _max; } float C02Scale:igetHumanMax() { return _human_max; } bool C02Scale::needAlarm(uintl6_t value) { float co2_lvl = (*_db) [kk: : co2_alarm_lvl] .toFloat() ; if (co2_lvl <= 0) { return false; }
return value >= co2_lvl + 10; } void C02Scale::_initScales() { _default_scale[0] = {390, 0, 255, 0}; // green _default_scale[l] = {790, 255, 255, 0}; // yellow _default_scale[2] = {1150, 255, 128, 0}; // orange _default_scale[3] = {1500, 255, 0, 0}; // red _easy_scale[0] = {590, 0, 255, 0}; // green _easy_scale[l] = {1090, 255, 255, 0}; // yellow _easy_scale[2] = {1500, 255, 0, 0}; // red } Похожим образом реализована работа с ВМБ280. Но у него нет режимов калиб- ровки, т.к. ее нужно выполнять опытным путем - сравнивать с чем-то и пове- рять . tph.h #pragma once #include <Arduino.h> #include <Wire.h> #include <GyverBME280.h> #include "sensor_base.h" #include "connections/mqtt_conn.h" #include "model/tph_data.h" #include "db/settings_db.h" #include "configs/config.h" #define LOG_COMPONENT "TPHSensor" #include "services/logger.h" /** * @class TPHSensor * @brief Class for working with BME280 sensor: reading temperature, pressure, and humidity data */ class TPHSensor : public SensorBase { public: /** * @brief Constructor * @param ms Polling period in milliseconds */ TPHSensor(uint32_t ms); /** * @brief Initialize BME280 dependencies */ void setup() override; /** * @brief Main polling and data processing loop for the sensor */ void exec() override; /** * @brief Get minimum temperature value
* @return float Minimum temperature */ float getTemperatureMin(); /** * @brief Get maximum temperature value * @return float Maximum temperature */ float getTemperatureMax(); /** * @brief Get current temperature value * @return float Current temperature */ float getTemperature(); /** * @brief Get minimum pressure value * @return float Minimum pressure */ float getPressureMin(); /** * @brief Get maximum pressure value * @return float Maximum pressure */ float getPressureMax(); /** * @brief Get current pressure value * @return float Current pressure */ float getPressure(); /** * @brief Get minimum humidity value * @return float Minimum humidity */ float getHumidityMin() ; /** * @brief Get maximum humidity value * @return float Maximum humidity */ float getHumidityMax() ; /** * @brief Get current humidity value * @return float Current humidity */ float getHumidity(); /** * @brief Get sensor type as string * @return const char* Sensor type */ const char *getType() const override; private: GyverBME280 _sensor; ///< BME280 driver instance TPHData _data; ///< Structure for storing current sensor data /** * @brief Internal sensor initialization * @return bool Initialization success */ bool _init () ;
* @brief Check and update sensor data */ void _check_data () ; /** * @brief Print current data to log */ void _print_data(); }; tph.cpp #include "tph.h" TPHSensor::TPHSensor(uint32_t ms) : SensorBase(ms) { LOG_INFO("init. . .") ; _data.pressure = 0.0; _data.temp = 0.0; if (!_enable_test && !_init()) { LOG_ERROR("init failed! please check your wiring."); this->addLoop() ; return; } _is_initialized = true; LOG_INFO("init ok!"); exec(); this->addLoop(); void TPHSensor::setup() {} void TPHSensor::exec() { if (!_is_initialized) { _init() ; return; } check data(); float TPHSensor::getTemperature() { return _data.temp; } float TPHSensor:rgetPressure() { return data.pressure; float TPHSensor:rgetHumidity() { return _data.humidity; } const char* TPHSensor:igetType() const { return "tph_sensor"; }
float TPHSensor::getTemperatureMin() { return -40.Of; } float TPHSensor::getTemperatureMax() { return 85.Of; } float TPHSensor:rgetPressureMin() { return 30000.Of; // Minimum pressure: 300 hPa in Pa } float TPHSensor:rgetPressureMax() { return 110000.Of; // Maximum pressure: 1100 hPa in Pa } float TPHSensor::getHumidityMin() { return O.Of; // Maximum pressure: 0 % in RH } float TPHSensor::getHumidityMax() { return 100.Of; // Maximum pressure: 100 % in RH } bool TPHSensor::_init() { if (!_sensor.begin(BME280_ADDR)) { LOG_ERROR("init failed! please check your wiring."); return false; } _sensor.setFilter(FILTER_COEF_4); return true; } void TPHSensor::_check_data() { if (_enable_test) { _data.temp = 25.Of; _data.pressure = l.Of; _data.humidity = 100.Of; _print_data(); return; } _data.temp = constrain(_sensor.readTemperature(), getTemperatureMax()); _data.pressure = constrain(_sensor.readPressure() getPressureMax()); _data.humidity = constrain(_sensor.readHumidity() getHumidityMax()); _print_data(); } void TPHSensor::_print_data() { LOG_DEBUG(String("temp: ") + _data.temp + " °C, " + "pressure: " + (_data.pressure / 100.Of) + " hPa, " + "humidity: " + _data.humidity + " %"); } getTemperatureMin(), , getPressureMin(), , getHumidityMin(),
Устройство шлет данные с переодичностью в 30 сек брокеру MQTT с помощью класса MQTTPublisher. Всего инициируется 4 экземпляра. Один экземпляр обслу- живает одно значение. Например, топик для TVOC (common/aqm/tvoc). Пример реа- лизации представлен ниже. src/services/publisher.h #pragma once #include <Arduino.h> #include "Looper.h" #include "connections/mqtt_conn.h" /** * @name MQTTPublisher * @details Class for periodic publishing of values to an MQTT topic */ class MQTTPublisher : public LoopTimerBase { public: /** * @brief Callback to get the value for publishing */ using ValueCallback = std::function<float()>; /** * @brief Constructor * @param ms Publish interval in milliseconds * @param mqtt Reference to MQTTConn object * @param topic MQTT topic for publishing (default is empty) */ MQTTPublisher(uint32_t ms, MQTTConn &mqtt, const String &topic = "") : LoopTimerBase(ms), _mqtt(mqtt), _enabled(true), _topic(topic) { this->addLoop(); } /** * @brief Main publish loop */ void exec() override { if (!_enabled || !_mqtt.connected() || !_cb) return; publish(); } /** * @brief Set MQTT topic * @param topic New topic */ void setTopic(const String &topic) { if (!topic.isEmpty()) _topic = topic; } /** * @brief Set callback to get the value
* @param cb Callback function */ void setValueCb(ValueCallback cb) { _cb = cb; } /** * @brief Enable publishing */ void enable () { _enabled = true; } /** * @brief Disable publishing */ void disable() { _enabled = false; } private: MQTTConn &_mqtt; ///< Reference to MQTT connection bool _enabled; ///< Publishing enabled flag String _topic; ///< MQTT topic ValueCallback _cb; ///< Callback to get the value /** * @brief Publish value to MQTT */ void publish() { if (_topic.isEmpty()) { return; } float value = _cb(); String payload = String(value, 2); _mqtt. publish (_topic, payload) ; } }; Логика вывода данных пользователю на дисплей и в веб-панель разделена на два класса - Display и WebPanel. В случае дисплея мы выводим показания датчи- ков, адрес веб-панели, статус подключения к сети, а также обслуживаем две те- мы (светлую и темную). В случае веб-панели с помощью библиотеки6 выводим дан- ные о настройках и позволяем их изменять. src/hmi/display.h #pragma once #include <Looper.h> #include "SPI.h" #include <TFT_eSPI.h> #include "model/display_data.h" #include "widgets/meter.h" #include "configs/config.h" #include "sensors/co2.h" #include "sensors/tph.h" #include "connections/wifi conn.h" 6 https://registry.platformio.org/libraries/gyverlibs/Settings
#include "connections/mqtt_conn.h" #include "services/ota.h" #define LOG_COMPONENT "Display" #include "services/logger.h" /** * @name Display * @details Class for managing the TFT display, rendering widgets and sensor data */ class Display : public LoopTimerBase { public: /** * @name Display * @param ms - update interval in milliseconds * @param settingsDb - reference to settings database * @param co2_sensor - reference to C02 sensor * @param tph_sensor - reference to temperature/pressure sensor * @param wifiConn - reference to WiFi connection * @param mqttConn - reference to MQTT connection * @param ota - reference to OTA update service * @details Display class constructor, initializes display and widgets */ Display( uint32_t ms, SettingsDB &settingsDb, C02Sensor &co2_sensor, TPHSensor &tph_sensor, WiFiConn &wifiConn, MQTTConn &mqttConn, OTA &ota) : LoopTimerBase(ms), _db(&settingsDb. db ()) , _co2_sensor(co2_sensor), _tph_sensor(tph_sensor), _co2_meter(nullptr), _co2_scale(&C02Scale:rgetlnstance()), _wifi(&wifiConn), _mqtt(&mqttConn), _ota(&ota) { _tft_rotate = (*_db)[kk::rotation_display].toInt(); _force_redraw = true; _state.dark_theme = (*_db) [kk: :use_dark_theme] .toBool() ; _state.last_co2_value = -1; _state.last_wifi_state = false; _state.last_mqtt_state = false; _state.last_co2_sensor_state = false; _state.last_render_time = 0; _state.last_fw_ver = _ota->version(); LOG_INFO("init tft..."); _tft.init(); _tft.setRotation (_tf t_rotate) ; _init_theme(true); LOG INFO("init tft ok!");
LOG_INFO("init widgets..."); _co2_meter = MeterWidget (&_tf t) ; _co2_scale->init (_db) ; uintl6_t rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge; _co2_scale->getScale(rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge); _co2_meter.setZones(rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge) ; _co2_meter. setTheme (_state. dark_theme) ; _co2_meter.analogMeter(0, 0, _co2_scale->getHumanMax(), "C02", "", "", "", LOG_INFO("init widgets ok!"); _render(); this->addLoop() ; } /** * @name exec * @details Main display update loop, triggers rendering */ void exec() { _render(); } /** * @ name s e tTheme * @param dark - true for dark theme, false for light theme * @details Change display theme and force redraw */ void setTheme(bool dark) { if (_state.dark_theme == dark) return; _state.dark_theme = dark; _init_theme(true); _co2_meter.setTheme(dark); uintl 6_t rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge; _co2_scale->getScale(rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge); _co2_meter.setZones(rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge) ; _co2_meter.analogMeter(0, 0, _co2_scale->getHumanMax(), "C02", "", "", "", "">; _force_redraw = true; _render(); } /** * @name moveRotation * @details Change display rotation */ void moveRotation () { _tft_rotate += 1; if (_tft_rotate > 3) tft rotate = TFT ROTATION 360;
(*_db) [kk: : rotation_display] = _tft_rotate; _tft.setRotation (_tf t_rotate) ; if (_state.dark_theme) { _tft.fillScreen(TFT_BLACK); } else { _tft.fillScreen(TFT_WHITE); } _co2_meter. setTheme (_state. dark_theme) ; uintl6_t rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge; _co2_scale->getScale(rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge); _co2_meter.setZones(rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge) ; _co2_meter.analogMeter(0, 0, _co2_scale->getHumanMax(), "C02", "", "", "", ?! ?! ?! ?! \ . r I r _force_redraw = true; _render(); } /** * @name forceRender * @details Re-render display data */ void forceRender() { _co2_meter. setTheme (_state. dark_theme) ; uintl6_t rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge; _co2_scale->getScale(rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge); _co2_meter.setZones(rs, re, os, oe, ys, ye, gs, ge) ; _co2_meter.analogMeter(0, 0, _co2_scale->getHumanMax(), "C02", "", "", "", TT TT ft ff \ . f If _force_redraw = true; _render(); } private: /** * @name _tft * @details TFT display driver instance */ TFT_eSPI _tft = TFT_eSPI() ; /** * @name _db * @details Pointer to settings database */ GyverDBFile *_db; /•• * @name _co2_meter * @details C02 meter widget instance */ MeterWidget _co2_meter; /•• * @name co2 sensor
* @details Reference to C02 sensor */ C02Sensor &_co2_sensor; /** * @name _co2_scale * @details Pointer to C02 scale instance */ C02Scale *_co2_scale; /** * @name _tph_sensor * @details Reference to temperature/pressure sensor */ TPHSensor &_tph_sensor; /** * @name _wifi * @details Pointer to WiFi connection */ WiFiConn *_wifi; /** * @name _mqtt * @details Pointer to MQTT connection */ MQTTConn *_mqtt; /** * @name _ota * @details Pointer to OTA update service */ OTA *_ota; /** * @name _state * @details Display state structure */ DisplayState _state; /** * @name _force_redraw * @details Flag to force display redraw */ bool _force_redraw = false; /** * @name _tft_rotate * @details Set display orientation */ int _tft_rotate = TFT_ROTATION_0 ; /** * @name _render * @details Render all display widgets and info */ void _render() { if (!_should_render()) { return; } LOG_DEBUG("render started..."); _print_wifi_info(); _print_mqtt_infо(); print gauge();
_print_sensor_state(); _print_fw_version(); LOG_DEBUG("rendered ok!"); _force_redraw = false; } /** * @name _should_render * @details Check if display needs to be updated * @return bool - true if update is needed */ bool _should_render() { if (_force_redraw) { return true; } bool current_wifi_state = _wifi->connected(); if (current_wifi_state != _state.last_wifi_state) { _state.last_wifi_state = current_wifi_state; return true; } bool current_mqtt_state = _mqtt->connected(); if (current_mqtt_state != _state.last_mqtt_state) { _state.last_mqtt_state = current_mqtt_state; return true; } bool current_co2_sensor_state = _co2_sensor. isCalibratingO ; if (current_co2_sensor_state != _state. last_co2_sensor_state) { _state. last_co2_sensor_state = current_co2_sensor_state; _force_redraw = true; return true; } float current_co2 = _co2_sensor.getC02(); if (abs(current_co2 - _state.last_co2_value) > 5.0) { _state.last_co2_value = current_co2; return true; } float current_temp = _tph_sensor.getTemperature(); if (abs(current_temp - _state.last_temp_value) > 1.0) { _state.last_temp_value = current_temp; return true; } float current_pressure = _tph_sensor.getPressure(); if (abs(current_pressure - _state.last_pressure_value) > 1.0) { state.last pressure value = current pressure;
return true; } float current_humidity = _tph_sensor.getHumidity(); if (abs(current_humidity - _state.last_humidity_value) > 5.0) { _s tate.las t_humidi ty_value = current_humidi ty; return true; } String current_fw_ver = _ota->version(); if (current_fw_ver != _state.last_fw_ver) { _state.last_fw_ver = current_fw_ver; return true; } bool current_has_updates = _ota->hasUpdate(); if (current_has_updates != _state.has_updates) { _state.has_updates = current_has_updates; return true; } if ((millis() - _state. last_render_time) > SEC_5) { _state. last_render_time = millis(); _force_redraw = true; return true; } return false; } /** * @name _print_fw_version * @details Print firmware version */ void _print_fw_version() { if (_force_redraw) { // show current fw version _tft.setCursor(100, 185); if (_state.dark_theme) { _tft.fillRect(100, 185, 60, 10, TFT_BLACK); } else { _tft.fillRect(100, 185, 60, 10, TFT_WHITE); } _tft.setTextColor(TFT_LIGHTGREY); _tft.print(F("v ")); _tft.println(_state.last_fw_ver); // show little green round dot as updates notification _tft.setCursor(145, 185); if ( state.dark theme)
{ if (_state.has_updates) { _tft.drawSmoothCircle(145, 185, 2, TFT_GREENYELLOW, TFT_BLACK); } else { _tft.drawSmoothCircle(145, 185, 2, TFT_BLACK, TFT_BLACK); } } else { if (_state.has_updates) { _tft.drawSmoothCircle(145, 185, 2, TFT_GREEN, TFTJWHITE); } else { _tft.drawSmoothCircle(145, 185, 2, TFT_WHITE, TFTJWHITE); } } } } /** * @name _print_mqtt_info * @details Print MQTT info */ void _print_mqtt_infо() { if (_force_redraw) { _tft.setCursor(130, 145); if (_state.dark_theme) { _tft.fillRect(130, 145, 60, 10, TFT_BLACK); } else { _tft.fillRect(130, 145, 60, 10, TFT_WHITE); } if (!_state.last_mqtt_state) { _tft.setTextColor(TFT_RED); _tft.println(F("MQTT")); LOG_ERROR("mqtt not connected"); } else { _tft.setTextColor(TFT_GREEN); _tft.println(F("MQTT")); } } } /** * @name _print_wifi_info * @details Print WiFi info and firmware version to display
*/ void _print_wifi_info() { if (_force_redraw) { _init_theme(false); _tft.setCursor(20, 130); if (_state.dark_theme) { _tft.fillRect(20, 130, 200, 10, TFT_BLACK); } else { _tft.fillRect(20, 130, 200, 10, TFT_WHITE); } LOG_DEBUG("admin panel: http://" + _wifi->ip()); _tft.setTextColor(TFT_LIGHTGREY); _tft.print(F("admin panel: http://")); _tft.println(_wifi->ip()); _tft.setCursor(90, 145); if (_state.dark_theme) { _tft.fillRect(90, 145, 60, 10, TFT_BLACK); } else { _tft.fillRect(90, 145, 60, 10, TFT_WHITE); } if (!_state.last_wifi_state) { _tft.setTextColor(TFT_RED); _tft.println(F("WIFI") ) ; LOG_ERROR("wifi not connected"); } else { _tft.setTextColor(TFT_GREEN); _tft.println(F("WIFI") ) ; } } } * @name _print_gauge * @details Print and update C02 gauge widget */ void _print_gauge() { if (!_co2_sensor.islnitialized()) returns- float value = static_cast<float>(_co2_sensor.getC02()); if (value > _co2_scale->getHumanMax () ) {
value = _co2_scale->getHumanMax () ; } _init_theme(false); LOG_DEBUG("update gauge value: " + String(value)); _tft.setCursor(0, 0); _co2_meter.updateNeedle(value, 10); } /** * @name _print_sensor_state * @details Print sensor state (e.g. calibration) to display */ void _print_sensor_state() { if (_force_redraw) { _init_theme(false); _tft.setCursor(90, 165); if (_state.dark_theme) { _tft.fillRect(90, 165, 80, 10, TFT_BLACK); } else { _tft.fillRect(90, 165, 80, 10, TFT_WHITE); } _tft.setTextColor(TFT_CYAN); if (_state. last_co2_sensor_state) { _tft.println(F("CALIBRATION") ) ; } else { i f (_s tate.dark_theme) { _tft.fillRect(90, 165, 80, 10, TFT_BLACK); } else { _tft.fillRect(90, 165, 80, 10, TFT_WHITE); } } } } /** * @name _init_theme * @param fill - whether to fill the background * @details Initialize display theme (dark/light) */ void _init_theme (bool fill) { tft.setTextSize(l); if ( state.dark theme)
{ if (fill) _tft.fillScreen(TFT_BLACK); _tft.setTextColor(TFT_WHITE); return; } if (fill) _tft.fillScreen(TFT_WHITE); tft.setTextColor(TFT BLACK); } }; src/hmi/web. h #pragma once #include <SettingsGyver.h> #include "configs/config.h" #include "db/settings_db.h" #include "connections/mqtt_conn.h" #include "sensors/co2.h" #include "sensors/tph.h" #include "controllers/rgb.h" #include "connections/wifi_conn.h" #include "services/publisher.h" #include "services/ota.h" #include "display.h" #define LOG_COMPONENT "WebPannel" #include "services/logger.h" /** * @name WebPanel * @details Class for managing the web interface panel, settings, and integration with other modules */ class WebPanel : public LoopTickerBase { public: /** * @name WebPanel * @param settingsDb - reference to settings database * @param wifiConn - reference to WiFi connection * @param ota - reference to OTA update service * @param mqttConn - reference to MQTT connection * @param rgbCtrl - reference to RGB controller * @param hmi - reference to display/HMI * @param co2sensor - reference to C02 sensor * @param tphSensor - reference to TPH sensor * @details Full-featured constructor for WebPanel */ WebPanel(SettingsDB& settingsDb, WiFiConn& wifiConn, OTA& ota, MQTTConn& mqttConn, RGBController& rgbCtrl, Displays hmi, C02Sensor& co2sensor, TPHSensor& tphSensor
); /** * @name WebPanel * @param settingsDb - reference to settings database * @param wifiConn - reference to WiFi connection * @details Minimal constructor for WebPanel (WiFi only) */ WebPanel(SettingsDB& settingsDb, WiFiConn& wifiConn ) ; /** * @name exec * @details Main loop for web panel logic */ void exec() override; private: /** * @name _init * @details Internal initialization of web panel and dependencies */ void _init() ; /** * @name _update * @param u - settings updater * @details Update settings from web interface */ void _update(sets::Updater& u); /** * @name _build * @param b - settings builder * @details Build web interface structure and settings */ void _build(sets::Builder& b); SettingsGyver _sett; ///< Settings manager instance GyverDBFile* _db; ///< Pointer to database file WiFiConn* _wifi_conn; ///< Pointer to WiFi connection OTA* _ota; ///< Pointer to OTA update service MQTTConn* _mqtt_conn; ///< Pointer to MQTT connection RGBController* _rgb_controiler; ///< Pointer to RGB controller Display* _display; ///< Pointer to display/HMI C02Sensor* _co2_sensor; ///< Pointer to C02 sensor TPHSensor* _tph_sensor; ///< Pointer to TPH sensor bool _is_initialized; ///< Initialization flag }; src/hmi/web.cpp #include "web.h" sets::Logger webLogger(1024); bool cfm fw = false; WebPanel::WebPanel( SettingsDB &settingsDb, WiFiConn &wifiConn)
: LoopTickerBase(), _sett(String(APPJSTAME) + " v" + String(APP_VERSION) , &settingsDb.db()), _db (&settingsDb.db()) , _wifi_conn(&wifiConn), _is_initialized(false) { _init() ; } WebPanel::WebPanel( SettingsDB &settingsDb, WiFiConn &wifiConn, OTA &ota, MQTTConn &mqttConn, RGBController &rgbController, Display &display, C02Sensor &co2sensor, TPHSensor &tphSeonsor) : LoopTickerBase(), _sett(String(APP_NAME) + " v" + ota.version(), &settingsDb.db()), _db (&settingsDb.db()) , _wifi_conn(&wifiConn)r _ota(&ota), _mqtt_conn(&mqttConn), _rgb_controller(&rgbController)r _display(&display), _co2_sensor(&co2sensor)r _tph_sensor(&tphSeonsor), _is_initialized(false) { _init() ; } void WebPanel::exec() { if (!_is_initialized) { LOG_ERROR("call setup first!"); return; } _sett.tick(); } void WebPanel::_init() { LOG_INFO("init..."); Logger::getlnstance().initWebLogger(webLogger); _sett.config.requestTout = SEC_10; _sett.config.pingTout = SEC_30; _sett.config.updateTout = 0; _sett.config.theme = sets::Colors::Green; _sett.begin(false); _sett.onUpdate([this](sets::Updater &u) { this->_update(u); }); _sett.onBuild([this](sets::Builder &b) { this->_build(b); }); _sett.onFocusChange([this]() { LOG DEBUG("browser connected!"); });
LOG INFO("init ok!"); _is_initialized = true; this->addLoop(); } void WebPanel::_update(sets::Updater &u) { #ifdef WEB_PANEL_DASHBOARD u.update (SH ("eco2_gauge") , _co2_sensor->getC02 () ) ; u. update (" tvoc_gauge"_h, _co2_sensor->getTV0C () ) ; u. update (" temp_gauge"_h, _tph_sensor->getTemperature ()) ; u. update ("pressure_gauge"_h, _tph_sensor->getPressure () ) ; u. update ("humidity_gauge"_h, _tph_sensor->getHumidity () ) ; #endif u.update(H(log), webLogger); if (_ota && _ota->hasUpdate()) u.update("update"_h, "New updates available. Try update firmware?"); } void WebPanel::_build(sets::Builder &b) { #ifdef WEB_PANEL_DASHBOARD SUB_BUILD_BEGIN sets::Group g(b, "Dashboard"); b.LinearGauge(SH("eco2_gauge"), "eC02", _co2_sensor->getC02Min(), _co2_sensor- >getC02Max(), "ppm", 0.Of); b. LinearGauge ("tvoc_gauge"_h, "TVOC", _co2_sensor->getTV0CMin () , _co2_sensor- >getTVOCMax(), "ppb", 0.Of); b.LinearGauge("temp_gauge"_h, "Temp", _tph_sensor->getTemperatureMin(), _tph_sensor->getTemperatureMax(), "°C", 0.Of); b.LinearGauge("pressure_gauge"_h, "Pressure", _tph_sensor->getPressureMin(), _tph_sensor->getPressureMax(), "hPa", 0.Of); b.LinearGauge("humidity_gauge"_h, "Humidity", _tph_sensor->getHumidityMin(), _tph_sensor->getHumidityMax(), "%", 0.Of); SUB_BUILD_END #endif sets::Group g(b, "Settings"); SUB_BUILD_BEGIN sets: :Menu m(b, "Wi-Fi") ; b.Input(kk::wifi_ssid, "SSID"); b.Pass(kk::wifi_pass, "Password"); b.Button(SH("wifi_save"), "Save"); SUB_BUILD_END SUB_BUILD_BEGIN sets: :Menu m(b, "MQTT") ; b.Switch(kk::mqtt_enabled, "Enabled"); b.Input(kk::mqtt_server, "Server"); b.Number(kk::mqtt_port, "Port"); b.Input(kk::mqtt_username, "Username"); b.Pass(kk::mqtt_pass, "Password"); b.Input(kk::mqtt_device_id, "Device ID"); b.Button(SH("mqtt_save"), "Save"); SUB BUILD END
SUB_BUILD_BEGIN sets: :Menu m(b, "C02") ; b.Number(kk::co2_alarm_lvl, "Alarm value", nullptr, 0, 8000); if (b. Select (kk: : co2_scale_type, "Scale type", co2_scale_types) ) { _display->forceRender(); } sets::Group g(b, "Calibration"); if (b.beginButtons()) { if (b.Button(SH("co2_calibrate_run"), "Run", sets::Colors::Green)) { LOG_DEBUG("co2_calibrate_run pressed"); _co2_sensor->startCalibration(); } if (b.Button(SH("co2_calibrate_stop"), "Stop", sets::Colors::Red)) { LOG_DEBUG("co2_calibrate_stop pressed") ; _co2_sensor->forceStopCalibration(); } b.endButtons(); } SUB_BUILD_END SUB_BUILD_BEGIN sets::Menu m(b, "System"); if (b.Switch(kk::rgb_enabled, "RGB Enabled")) { _rgb_controller->toggle((*_db)[kk::rgb_enabled].toBool()); } if (b.Switch(kk::use_dark_theme, "Use dark theme")) { _disp 1 ay->setTheme ( (*_db) [kk: :use_dark_theme] . toBool () ) ; } if (b.Select(kk::log_lvl, "Log", log_levels)) { SET_LOG_LEVEL((*_db)[kk::log_lvl].toString()); } if (b.Button(SH("rotate_display"), "Rotate display")) { if (_display) _display->moveRotation () ; } b.Log(H(log), webLogger); if (b.Button(SH("update_fw"), "Update firmware") || b.Confirm("update"_h)) { if (_ota) { LOG_INFO("ota update start"); _ota->update(true); } } SUB_BUILD_END SUB_BUILD_BEGIN b.Link("User Manual", USER_MANUAL_URL); SUB BUILD END
SUB_BUILD_BEGIN if (b.build.isAction()) { switch (b.build.id) { case SH("wifi_save"): LOG_DEBUG("wifi_save pressed"); if (_db && _db->update () && _wifi_conn) { _wifi_conn->connect(); return; } break; case SH("mqtt_save"): LOG_DEBUG("mqtt_save pressed"); if (_db && _db->update () && _mqtt_conn) { _mqtt_conn->setDeviceID ( (*_db) [kk: :mqtt_device_id] .toStringO ) ; _mqtt_conn->connect(); return; } break; default: break; } } SUB_BUILD_END } Данные о С02 выводятся на переписанный виджет из этой библиотеки7. Я доба- вил поддержку темной темы и внес небольшие фиксы (например, убрал окантовку по контуру). Так же в ходе разработки и отладки заметил жуткие лаги при выводе информа- ции на дисплей. Как оказалось, обновление данных на дисплее довольно дорогая операция и нет смысла часто обновлять значения, поэтому в display.h (функция shouldrender), так и в meter.cpp я сохраняю все данные и сравниваю их с новы- ми, чтобы лишний раз не триггерить перерисовку. meter.h #ifndef meter_h #define meter_h #include "Arduino.h" #include "TFT_eSPI.h" // Meter class class MeterWidget { public: 7 ftp://homelab.homelinuxserver.org/pub/arhiv/2025-ll-a5.zip
MeterWidget(TFT_eSPI *tft); // Set widget theme void setTheme(bool dark); // Set red, orange, yellow and green start+end zones as a percentage of full scale void setZones(uintl6_t rs, uintl6_t re, uintl6_t os, uintl6_t oe, uintl6_t ys, uintl6_t ye, uintl6_t gs, uintl6_t ge) ; // Draw meter meter at x, у and define full scale range plus the scale labels void analogMeter(uintl6_t x, uintl6_t y, float fullScale, const char *units, const char *s0, const char *sl, const char *s2, const char *s3, const char *s4); // Draw meter meter at x, у and define full scale range plus the scale labels void analogMeter(uintl6_t x, uintl6_t y, float startScale, float endScale, const char *units, const char *s0, const char *sl, const char *s2, const char *s3, const char *s4); // Move needle to new position void updateNeedle (float value, uint32_t ms_delay) ; private: // Pointer to TFT_eSPI class functions TFT_eSPI *ntft; float ltx; // x delta of needle start uintl6_t osx, osy; // Saved x & у coords of needle end int old_analog; // Value last displayed int old_value; // Value last displayed bool dark_theme; // x, у coord of top left corner of meter graphic uintl 6_t mx; uintl6_t my; // Scale factor float factors- float scaleStart; // Scale label char mlabel[9]; // Scale values char msO[5] char msl[5] char ms2[5] char ms3[5] char ms4[5] // Scale colour zone start end end values intl6_t redstart; intl6_t redEnd; intl6_t orangeStart; intl6_t orangeEnd; intl6_t yellowStart; intl6_t yellowEnd; intl6_t greenStart; intl6_t greenEnd; }; #endif
meter.cpp #include "Arduino.h" #include "meter.h" // ######################################################################### // Meter constructor // ######################################################################### MeterWidget::MeterWidget(TFT_eSPI *tft) { ltx =0; // Saved x coord of bottom of needle osx = 120, osy = 120; // Saved x & у coords old_analog = -999; // Value last displayed old_value = -999; // Value last displayed mx = 0 ; my = 0; factor = 1.0; scaleStart = 0.0; memset(mlabel, 0, sizeof(mlabel)); // Defaults strncpy(ms0, "0", 4) ; strncpy(msl, "25", 4) strncpy(ms2, "50", 4) strncpy(ms3, "75", 4) strncpy(ms4, "100", 4) ; redstart = 0; redEnd = 0; orangeStart = 0; orangeEnd = 0; yellowStart = 0; yellowEnd = 0; greenStart = 0; greenEnd = 0; ntft = tft; } // ######################################################################### // Draw meter meter at x, у and define full scale range & the scale labels // ######################################################################### void MeterWidget::analogMeter(uintl6_t x, uintl6_t y, float fullScale, const char *units, const char *s0, const char *sl, const char *s2, const char *s3, const char *s4) { analogMeter(x, y, 0.0, fullScale, units, sO, si, s2, s3, s4); } void MeterWidget::analogMeter(uintl6_t x, uintl6_t y, float startScale, float endScale, const char *units, const char *s0, const char *sl, const char *s2, const char *s3, const char *s4) { // Save offsets for needle plotting mx = x;
my = у; factor = 100.0 / (endScale - startScale); scaleStart = startScale; strncpy(mlabel, units, sizeof(mlabel) - 1); mlabel[sizeof(mlabel) - 1] = f\0f; s trncpy(ms 0, s 0, s trncpy(ms1, si, strncpy(ms2, s2, s trncpy(ms 3, s 3, s trncpy(ms 4, s 4, 4) 4) 4) 4) 4) // Meter outline if (dark_theme) { ntft->fillRect(x + 5, у + 3, 230, 119, TFT_BLACK); ntft->setTextColor(TFT_WHITE); // Text colour } else { ntft->fillRect(x + 5, у + 3, 230, 119, TFT_WHITE); ntft->setTextColor(TFT_BLACK); // Text colour } // Draw ticks every 5 degrees from -50 to +50 degrees (100 deg. FSD swing) for (int i = -50; i < 51; i += 5) { // Long scale tick length int tl = 15; // Coordinates of tick to draw float sx = cos((i - 90) * 0.0174532925) float sy = sin((i - 90) * 0.0174532925) (100 + tl) + 120 (100 + tl) + 140 100 + 120; _ 100 + 140; // Coordinates of next tick for zone fill float sx2 = cos((i +5-90) * 0.0174532925); float sy2 = sin((i +5-90) * 0.0174532925); int x2 = x + sx2 * (100 + tl) + 120; int y2 = у + sy2 * (100 + tl) + 140; int x3 = x + sx2 * 100 + 120; int уЗ = у + sy2 * 100 + 140; // Red zone limits if (redEnd > redstart) { if (i >= redstart && i < redEnd) { ntft->fillTriangle(xO, yO, xl, yl, x2, y2, TFT_RED); ntft->fillTriangle(xl, yl, x2, y2, хЗ, уЗ, TFT_RED); } } uintl6 t xO uintl6_t yO uintl6 t xl uintl6 t yl = X = У = X = У + + + + sx sy sx sy • • • • // Orange zone limits if (orangeEnd > orangeStart)
{ if (i >= orangeStart && i < orangeEnd) { ntft->fillTriangle(xO, yO, xl, yl, x2, y2, TFTJDRANGE); ntft->fillTriangle(xl, yl, x2, y2, x3, y3, TFTJDRANGE) ; } } // Yellow zone limits if (yellowEnd > yellowStart) { if (i >= yellowStart && i < yellowEnd) { ntft->fillTriangle(xO, yO, xl, yl, x2, y2, TFT_YELLOW); ntft->fillTriangle(xl, yl, x2, y2, x3, y3, TFT_YELLOW); } } // Green zone limits if (greenEnd > greenStart) { if (i >= greenStart && i < greenEnd) { ntft->fillTriangle(xO, yO, xl, yl, x2, y2, TFT_GREEN); ntft->fillTriangle(xl, yl, x2, y2, x3, y3, TFT_GREEN); } } // Short scale tick length if (i % 25 != 0) tl = 8; // Recalculate coords in case tick length changed xO = x + sx * (100 + tl) + 120; yO = у + sy * (100 + tl) + 140; xl = x + sx * 100 + 120; yl = у + sy * 100 + 140; // Draw tick if (dark_theme) { ntft->drawLine(xO, yO, xl, yl, TFT_WHITE); } else { ntft->drawLine(xO, yO, xl, yl, TFT_BLACK); } // Check if labels should be drawn, with position tweaks if (i % 25 == 0) { // Calculate label positions xO = x + sx * (100 + tl + 10) + 120; yO = у + sy * (100 + tl + 10) + 140; switch (i / 25) { case -2: ntft->drawCentreString(msO, xO, yO - 12, 2); break;
case -1: ntft->drawCentreString(msl, xO, yO break; case 0: ntft->drawCentreString(ms2, xO, yO break; case 1: ntft->drawCentreString(ms3, xO, yO break; case 2: ntft->drawCentreString(ms4, xO, yO break; } } // Now draw the arc of the scale sx = cos((i +5-90) * 0.0174532925); sy = sin((i +5-90) * 0.0174532925); xO = x + sx * 100 + 120; yO = у + sy * 100 + 140; // Draw scale arc, don't draw the last part if (i < 50) { if (dark_theme) { ntft->drawLine(xO, yO, xl, yl, TFT_WHITE); } else { ntft->drawLine(xO, yO, xl, yl, TFT_BLACK); } } } ntft->drawString(mlabel, x + 5 + 230 - 40, у + 119 - 20, 2); // Units at bottom right // ntft->drawCentreString(mlabel, x + 120, у + 70, 4); // Comment out to avoid font 4 // ntft->drawRect(x + 5, у + 3, 230, 119, TFT_WHITE); // Draw bezel line updateNeedle(0, 0) ; } // ######################################################################### // Update needle position // This function is blocking while needle moves, time depends on ms_delay // 10ms minimises needle flicker if text is drawn within needle sweep area // Smaller values OK if text not in sweep area, zero for instant movement but // does not look realistic... (note: 100 increments for full scale deflection) // ######################################################################### void MeterWidget: : updateNeedle (float val, uint32_t ms_delay) { int value = (val - scaleStart) * factor; old_value = value; char buf[8]; dtostrf(val, 6, 1, buf); char *p = buf; while (*p == f f) - 9, 2); - 6, 2); - 9, 2); - 12, 2) ;
Р++; if (dark_theme) { ntft->setTextColor(TFT_WHITE, TFT_BLACK); } else { ntft->setTextColor(TFT_BLACK, TFT_WHITE); } int clearWidth = 60; int clearHeight = 20; uintl6_t bgColor = dark_theme ? TFT_BLACK : TFT_WHITE; ntft->fillRect(mx + 50 - clearWidth, my + 119 - 20, clearWidth, clearHeight, bgColor); ntft->drawRightString(p, mx + 50, my + 119 - 20, 2); if (value < -10) value = -10; // Limit value to emulate needle end stops if (value > 110) value = 110; int value_diff = abs(value - old_analog); if (value_diff <= 5) { ms_delay =0; // Instant update for small changes } else if (value_diff <= 15) { ms_delay = ms_delay / 2; // Faster animation for medium changes } // Move the needle until new value reached while (value != old_analog) { if (old_analog < value) old_analog++; else old_analog--; if (ms_delay == 0) old_analog = value; // Update immediately if delay is 0 float sdeg = map(old_analog, -10, 110, -150, -30); // Map value to angle // Calculate tip of needle coords float sx = cos(sdeg * 0.0174532925); float sy = sin(sdeg * 0.0174532925); // Calculate x delta of needle start (does not start at pivot point) float tx = tan((sdeg + 90) * 0.0174532925); // Erase old needle image if (dark_theme) { ntft->drawLine(mx + 120 + 20 * ltx - 1, my + 140 - 20, mx + osx - 1, my + osy, TFT BLACK) ;
ntft->drawLine(mx + 120 + 20 * ltx, my + 140 - 20, mx + osx, my + osy, TFT_BLACK) ; ntft->drawLine(mx + 120 + 20 * ltx + 1, my + 140 - 20, mx + osx + 1, my + osy, TFT_BLACK) ; ntft->setTextColor(TFT_WHITE); } else { ntft->drawLine(mx + 120 + 20 * ltx - 1, my + 140 - 20, mx + osx - 1, my + osy, TFT_WHITE); ntft->drawLine(mx + 120 + 20 * ltx, my + 140 - 20, mx + osx, my + osy, TFT_WHITE); ntft->drawLine(mx + 120 + 20 * ltx + 1, my + 140 - 20, mx + osx + 1, my + osy, TFT_WHITE); ntft->setTextColor(TFT_BLACK); } // Re-plot text under needle // ntft->drawCentreString(mlabel, mx + 120, my + 70, 4); // // Comment out to avoid font 4 // Store new needle end coords for next erase ltx = tx; osx = sx * 98 + 120; osy = sy * 98 + 140; // Draw the needle in the new position, magenta makes needle a bit bolder // draws 3 lines to thicken needle ntft->drawLine(mx + 120 + 20 * ltx - 1, my + 140 - 20, mx + osx - 1, my + osy, TFT_RED); ntft->drawLine(mx + 120 + 20 * ltx, my + 140 - 20, mx + osx, my + osy, TFT_MAGENTA) ; ntft->drawLine(mx + 120 + 20 * ltx + 1, my + 140 - 20, mx + osx + 1, my + osy, TFT_RED); // Slow needle down slightly as it approaches new position if (abs(old_analog - value) < 10) ms_delay += ms_delay / 5; // Wait before next update (only if delay > 0) if (ms_delay > 0) { delay (ms_delay) ; } } } // ######################################################################### // Set red, orange, yellow and green start+end zones as a % of full scale // ######################################################################### void MeterWidget: : setZones (uintl6_t rs, uintl6_t re, uintl6_t os, uintl6_t oe, uintl6_t ys, uintl6_t ye, uintl6_t gs, uintl6_t ge) { // Meter scale is -50 to +50 redstart = rs - 50; redEnd = re - 50; orangeStart = os - 50; orangeEnd = oe - 50; yellowStart = ys - 50;
yellowEnd = ye - 50; greenStart = gs - 50; greenEnd = ge - 50; } // ######################################################################### // Set widget theme // ######################################################################### void MeterWidget::setTheme(bool dark) { dark_theme = dark; updateNeedle(old_value, 0); } Финальным компонентом прошивки устройства является сигнализация через RGB светодиод. Сейчас он бесполезный, потому что предупреждение так же можно по- казывать на экране устройства. Но, например, издалека по нему можно понять какой сейчас уровень С02. src/controllers/rgb.h #pragma once #include <Adafruit_NeoPixel.h> #include "controller_base.h" #include "configs/config.h" #include "sensors/co2.h" #define LOG_COMPONENT "RGBController" #include "services/logger.h" /** * @name RGBController * @details Class for controlling RGB LED strip based on C02 levels */ class RGBController : public ControllerBase { public: /** * @name UpdaterCallback * @details Callback type for updating C02 value * @return uintl6_t - current C02 value */ using UpdaterCallback = std::function<uintl6_t()>; /** * @name RGBController * @param ms - update interval in milliseconds * @param settingsDb - reference to settings database * @details Constructor for RGBController */ RGBController(uint32_t ms, SettingsDB &settingsDb); /** * @name ~RGBController * @details Destructor for RGBController */ ^RGBController () ; /**
* @name exec * @details Main update loop for RGB controller */ void exec() override; /** * @name toggle * @param value - enable or disable RGB * @details Enable or disable RGB output */ void toggle(bool value) override; /** * @name setUpdaterCb * @param cb - callback to provide C02 value * @details Set callback for updating C02 value */ void setUpdaterCb(UpdaterCallback cb); /** * @name renderLevel * @param value - C02 value * @details Render color based on C02 value */ void renderLevel(float value); /** * @name clear * @details Clear all LEDs (turn off) */ void clear(); /** * @name getType * @return const char* - controller type * @details Return controller type string */ const char *getType() const override; private: * @name _leds * @details Pointer to Adafruit_NeoPixel instance */ Adafruit_NeoPixel *_leds; /** * @name _db * @details Pointer to settings database file */ GyverDBFile *_db; /** * @name _u_cb * @details Callback for updating C02 value */ UpdaterCallback _u_cb; /** * @name _co2_scale * @details Pointer to C02 scale instance for color mapping */ C02Scale *_co2_scale; /** * @name _blink * @details State for alarm blinking
*/ bool _blink; /** * @name _pin * @details Pin number for RGB strip */ uint8_t _pin; /** * @name _num_leds * @details Number of LEDs in the strip */ uint8_t _num_leds ; /** * @name _default_period * @details Default update period */ uintl6_t _default_period; /** * @name _curr_period * @details Current update period */ uintl6_t _curr_period; /** * @name _renderAlarm * @param value - C02 value * @details Render alarm state (blinking red) if C02 is above threshold */ void _renderAlarm (float value) ; }; src/controllers/rgb.cpp #include "rgb.h" RGBController:iRGBController(uint32_t ms, SettingsDB &settingsDb) : ControllerBase(ms), _pin (RGB_PIN) , _num_leds(RGB_NUMPIXELS) , _leds(nullptr), _db (&settingsDb.db()) , _co2_scale(&C02Scale:rgetlnstance()), _blink(false) { LOG_INFO("init. . .") ; _leds = new Adafruit_NeoPixel (_num_leds, _pin, NEO_GRB + NEO_KHZ800) ; _leds->begin(); _leds->setBrightness(150); clear(); _co2_scale->init (_db) ; _default_period = this->getPeriod(); _enabled = (*_db)[kk::rgb_enabled].toBool(); LOG_INFO("init ok!"); _is_initialized = true; this->addLoop();
RGBController::^RGBController() { if (_leds) { delete _leds; _leds = nullptr; } } void RGBController::setUpdaterCb(UpdaterCallback cb) { _u_cb = cb; } void RGBController::exec() { _curr_period = this->getPeriod(); if (!_is_initialized) { return; } if (!_u_cb) { return; } uintl 6_t co2_value = _u_cb () ; if (_co2_scale->needAlarm(co2_value) ) { _renderAlarm(co2_value) ; return; } if (_curr_period != _default_period) { this->updatelnterval(_default_period); } _blink = false; renderLevel(co2_value); } void RGBController::toggle(bool value) { _enabled = value; if (!_enabled) clear(); if (value) { LOG_DEBUG("enabled"); return; } LOG DEBUG("disabled");
void RGBController:irenderLevel(float value) { if (!_enabled | | _num_leds <= 0 | | !_is_initialized | | _leds == nullptr) return; uint8_t r, g, b; _co2_scale->getColor(value, r, g, b); for (int i = 0; i < _num_leds; i++) { _leds->setPixelColor(i, r, g, b); } leds->show(); void RGBController::_renderAlarm(float value) { if (!_enabled | | _num_leds <= 0 | | !_is_initialized | | _leds == nullptr) return; uint8_t r = 255; uint8_t g = 0; uint8_t b = 0; if (_curr_period != SEC_1) { this->updatelnterval(SEC_1); } if (_blink) { _blink = falser- clear () ; return; } _blink = true; for (int i = 0; i < _num_leds; i++) { _leds->setPixelColor(i, r, q, b); } leds->show(); void RGBController::clear() { if (_leds != nullptr) { LOG_DEBUG("cleared"); _leds->clear(); _leds->show(); } } const char ^RGBController:rgetType() const
{ return "rgb"; } Осталось лишь описать конфигурацию прошивки. Она выполнена в отдельных за- головочных файлах config.h и secrets.h по пути src/configs. Первый файл хра- нит все доп. настройки. В секретах мы храним креды к Wi-Fi сети и MQTT серве- ру. Файл добавлен в .gitignore и нужен только для локальной проверки. В целом можно использовать secrets.example.h, а настройки задать в веб-панели. src/configs/config.h #pragma once #include <Arduino.h> // #include "configs/secrets.h" // HINT: for development only #include "configs/secrets.example.h" #define STRINGIZER(arg) #arg #define STR_VALUE(arg) STRINGIZER(arg) // app #define APP_NAME "AirQualityMonitor" #define APP_VERSION STR_VALUE(BUILD_VERSION) // Change version via project.json! #define APP_LOG_LEVEL "DEBUG" // DEBUG, ERROR, WARN, INFO // #define ENABLE_TEST // Enable mock sensor reading #define APP_DARK_THEME false // Select color theme // app // maint // #define DB_RESET // Factory reset database #define DB_NAME "/settings.db" #define PROJECT_PATH "WildEgor/AirQualityMonitor/master/project.json" #define USER_MANUAL_URL "https : //github. com/WildEgor/AirQualityMoni tor/blob/mas ter/docs/en/UserManual .md" // feature flags // #define WEB_PANEL_DASHBOARD // maint // System constants (do not change) #define CCS811_ADDR 0x5A #define BME280_ADDR 0x76 // 0x77 or 0x76 #define SERIAL_SPEED 115200 #define MS_100 100 #define MS_500 500 #define SEC_1 1000 #define SEC_3 3000 #define SEC_5 5000 #define SEC_10 10000 #define SEC_30 30000 // system // MQTT service for interaction with Yandex (see wqtt.ru) #define MQTT_ENABLED false #define MQTT_SERVER "m8.wqtt.ru" #define MQTT_PORT 20336 #define MQTT_DEFAULT_DEVICE_ID "common/aqm" // Used as topic prefix for uniqueness #define MQTT_DEFAULT_C02_TOPIC "co2" #define MQTT DEFAULT TVOC TOPIC "tvoc"
#define MQTT_DEFAULT_TEMP_TOPIC "temp" #define MQTT_DEFAULT_PRESSURE_TOPIC "pressure" #define MQTT_DEFAULT_HUMIDITY_TOPIC "humidity" // mqtt // WiFi settings (see also secrets.example.h) #define WIFI_AP_NAME "AQM_AP" // Prefix for Wi-Fi access point with settings #define WIFI_AP_PASS "adminadmin" #define WIFI_CONN_RETRY_TIMEOUT 15 // seconds // wifi // RGB settings #define RGB_ENABLED false #define RGB_PIN 19 #define RGBJSTUMPIXELS 4 // Number of LEDs in the strip. Min: 1, Max: 255 #define RGB_DEFAULT_ALERT_TRHLD 1200 // C02 threshold for red blinking // rgb settings // hmi #define TFT_WIDTH 240 #define TFT_HEIGHT 240 #define TFT_ROTATION_0 2 // start position #define TFT_ROTATION_360 0 /** * NOTE: Make changes here * To change pins: .pio/libdeps/mhetesp32devkit/TFT_eSPl/User_Setups/Setup200_GC9A01.h * Uncomment the correct driver: .pio/libdeps/mhetesp32devkit/TFT_eSPl/User_Setup_Select.h */ #define GC9A01_DRIVER // esp_32_live_mini #define TFT_MOSI 23 // On some display driver boards, it might be labeled as "SDA" etc. #define TFT_SCLK 18 #define TFT_CS 5 // Chip select control pin #define TFT_DC 16 // Data/Command control pin #define TFT_RST 17 // Reset pin (can be connected to Arduino RESET pin) // esp_32_s2_mini // #define TFT_MOSI 9 // #define TFT_SCLK 11 // #define TFT_CS 5 // #define TFT_DC 7 // #define TFT_RST 3 #define SPI_FREQUENCY 27000000 #define SPI_READ_FREQUENCY 5000000 #define LOAD_GLCD // Font 1. Original Adafruit 8 pixel font needs -1820 bytes in FLASH #define LOAD_FONT2 // Font 2. Small 16 pixel high font, needs -3534 bytes in FLASH, 96 characters #define LOAD_FONT4 // Font 4. Medium 26 pixel high font, needs -5848 bytes in FLASH, 96 characters #define LOAD_FONT6 // Font 6. Large 48 pixel font, needs -2666 bytes in FLASH, only characters 1234567890:-.apm
#define L0AD_F0NT7 // Font 7. 7 segment 48 pixel font, needs -2438 bytes in FLASH, only characters 1234567890:. #define LOAD_FONT8 // Font 8. Large 75 pixel font needs -3256 bytes in FLASH, only characters 1234567890:-. #define LOAD_GFXFF // FreeFonts. Include access to the 48 Adafruit_GFX free fonts FF1 to FF48 and custom fonts #define SMOOTH_FONT // hmi src/configs/secrets.example.h // your wifi network creds. Also can be configured using web ui #define WIFI_SSID "*****" #define WIFI_PASS "*****" // your mqtt broker creds #define MQTTJJSERNAME "*****" #define MQTT_PASS "*****" Основная часть по коду закончена. Не обращайте на кучу комментариев по ко- ду. Я психанул и попросил курсор сгенерить доку. Конечно, есть еще несколько вспомогательных классов, но мне кажется я и так же добавил кучу кода (смотри- те проект). Хочу показать файл с зависимостями и доп. скрипты. Файл с зависимости в Platformio описывается в корне проекта в platformio.ini. Из интересного это секция extra_scripts в которой мы можем подключать pre и post hook скрипты на Python. Мне, например, помогло это чтобы настроить версионирование для про- шивки. platformio.ini [platformio] extra_configs = ./* */*platformio.ini [env] framework = arduino lib_deps = gyverlibs/AutoOTA@l.2.0 gyverlibs/GyverDB@l.3.0 gyverlibs/WiFiConnector@l.0.4 gyverlibs/Settings@l.3.5 gyverlibs/GSON@l.7.0 gyverlibs/Looper@l.1.7 gyverlibs/GyverBME280@l.5.3 knolleary/PubSubClient@2.8 sparkfun/SparkFun CCS811 Arduino Library@2.0.3 bodmer/TFT_eSPI@2.5.43 adafruit/Adafruit NeoPixel@l.14.0 extra_scripts = pre:scripts/get_version.py scripts/copy_fw_files.py [env:mhetesp32devkit] platform = espressif32 board = mhetesp32devkit monitor_speed = 115200 build_type = release # debug board_build.filesystem = littlefs monitor raw = true
[env: lolin_s2_mini] platform = espressif32 board = lolin_s2_mini board_build.mcu = esp32s2 monitor_speed = 115200 build_type = release # debug board_build.filesystem = littlefs monitor_raw = true scripts/copy fw files.py Import("env") import os, zipfile, shutil from pathlib import Path import json # Get the version number from the build environment. firmware_version = os.environ.get('VERSION1, "") if firmware_version == "": try: with open('project.json1, frf, encoding=futf-8f) as f: project_data = json.load(f) firmware_version = project_data.get('version1, "0.0.1") except (FileNotFoundError, json.JSONDecodeError, KeyError): firmware_version = "0.0.1" firmware_version = firmware_version.Istrip("v") firmware_version = firmware_version.strip(".") def copy_fw_files(source, target, env): fw_file_name=str(target[0]) if fw_file_name[-3:] == "bin": fw_f ile_name=fw_f ile_name [0 : -3] + "bin" shutil.copy(fw_file_name, "./bin" + "/firmware.bin") createCommunityZipFile(source, target, env) def createCommunityZipFile(source, target, env): original_folder_path = "./bin/" zip_file_path = f./dist/f + "fw_" + firmware_version + f.zipf createZIP(original_folder_path, zip_file_path) def createZIP(original_folder_path, zip_file_path): if os.path.exists("./dist") == False: os.mkdir("./dist") with zipfile.ZipFile(zip_file_path, fwf) as zipf: for root, dirs, files in os.walk(original_folder_path): for file in files: # Create a new path in the ZIP file new_path = os.path.join("", os.path.relpath(os.path.join(root, file) , original_folder_path) ) # Add the file to the ZIP file zipf.write(os.path.join(root, file), new_path) env.AddPostAction("$BUILD_DIR/${PROGNAME}.hex", copy_fw_files) env.AddPostAction("$BUILD_DIR/${PROGNAME} .bin", copy_fw_files)
scripts/get version.py Import("env") import os import json firmware_version = os.environ.get('VERSION1, "") if firmware_version == "": try: with open('project.json1, frf, encoding=futf-8f) as f: project_data = json.load(f) firmware_version = project_data.get('version1, "0.0.1") except (FileNotFoundError, json.JSONDecodeError, KeyError): firmware_version = "0.0.1" firmware_version = firmware_version.Istrip("v") firmware_version = firmware_version.strip(".") print(f'Using version {firmware_version} for the build1) env.Append(CPPDEFINES=[ ff BUILD_VERSION={firmware_version}f ]) env.Replace(PROGNAME=f {env["PIOENV"] }_{firmware_version. replace (" . ", "_") } f) Для тестирование подключения к MQTT брокеру так же был написан небольшой скрипт на языке Go. Так я смог проверить формат сообщения и все ли будет ра- ботать, пока не написал прошивку для устройства. Скрипт генерирует рандомное float значение и отправляет в топик (так же сам подписывается на него для де- бага). scripts/mqtt tester/main.go package main import ( "crypto/rand" "fmt" "log" "math/big" "net/url" "strconv" "sync" "time" mqtt "github.com/eclipse/paho.mqtt.golang" ) type MQTTConnectionConfig struct { ClientID string Server string Port int Username string Password string } var ( mqttConfig = MQTTConnectionConfig{
ClientID: "mqtt_tester", Server: "m8.wqtt.ru", Port: 20336, Username: "", Password: "", } co2Topic = "common/aqm/co2" tvocTopic = "common/aqm/tvoc" func connect(clientld string, uri *url.URL) mqtt.Client { opts := createClientOptions(clientld, uri) client := mqtt.NewClient(opts) token := client.Connect() fmt.Println("try establish connection to MQTT...") for !token.WaitTimeout(3 * time.Second) { } if err := token.Error(); err != nil { log.Fatal(err) } fmt.Println("successfully connected to MQTT!") return client func createClientOptions(clientld string, uri *url.URL) *mqtt.ClientOptions { opts := mqtt.NewClientOptions() opts.AddBroker(fmt.Sprintf("tcp://%s", uri.Host)) opts.SetUsername(uri.User.Username()) password, _ := uri.User.Password() opts.SetPassword(password) opts.SetClientID(clientld) return opts func listen(uri *url.URL, topic string) { client := connect(fmt.Sprintf("%s_sub", mqttConfig.ClientID), uri) client.Subscribe(topic, 0, func(client mqtt.Client, msg mqtt.Message) { fmt.Printf("* [%s] %s\n", msg.Topic(), string(msg.Payload())) }) func main() { connectionString := fmt.Sprintf("mqtt://%s:%s@%s:%d", mqttConfig.Username, mqttConfig.Password, mqttConfig.Server, mqttConfig.Port, ) uri, err := uri.Parse(connectionString) if err != nil { log.Fatal(err) }
64)) topics := []string{ co2Topic, tvocTopic, } wg := sync.Wai tGroup{} for _, topic := range topics { wg.Add(l) go func() { defer wg.Done() listen(uri, topic) }() } wg.Wait() client := connect(fmt.Sprintf("%s_pub", mqttConfig.ClientID), uri) timer := time.NewTicker(5 * time.Second) for { select { case <-timer.C: value := GetRandFloat(400, 1500) client.Publish(co2Topic, 0, false, strconv.FormatFloat(value, fff, 6, value = GetRandFloat(0, 250) client.Publish(tvocTopic, 0, false, strconv.FormatFloat(value, fff, 6, 64)) } } default: } const floatPrecision = 100 func GetRandlnt(min, max int) int { nBig, _ := rand.Int(rand.Reader, big.NewInt(int64(max+1-min))) n := nBig.Int64() return int(n) + min } func GetRandFloat(min, max float64) float64 { minlnt := int(min * floatPrecision) maxlnt := int(max * floatPrecision) return float64(GetRandlnt(minlnt, maxlnt)) / floatPrecision } В репозитории настроен CI/CD для автоматической сборки бинарного файла про- шивки и сохранения его в артифайты пайпа. На этом подробно останавливаться не буду. Оставлю лишь файл, по которому обновляется версия. В проекте есть воз- можность сбилдить прошивку под разные МК, но я пока это не успел доделать. Хотел бы обратить внимание еще на то, как парсится версия прошивки. Она бе- рется из специального json файла в проекте и подставляется скриптом.
project.json { "name": "AirQualityMonitor", "about": "Умный монитор качества воздуха", "version": "1.0.0", "notes": "", "builds": [ { "chipFamily": "ESP32", "parts": [ { "path": "https : //raw. githubusercontent. com/WildEgor/AirQualityMonitor/master/bin/f irmware .bi n", "offset": 0 } ] } ] } He случайно я везде указал полный путь до файлов. Я не знал, как лучше структурировать проект. Обычно многие пишут всю реализацию в main.cpp или де- лают плоскую файловую структуру. Мне это было непривычно, поэтому я сделал как мне показалось удобнее - разбил код по фичам. При первом включение устройства нужно будет настроить подключение к сети через Wi-Fi и брокеру MQTT. Можно и не настраивать и использовать устройство "как есть". Я не буду подробно останавливаться на этом, т.к. есть мануал в проекте. Поверхностно покажу что в итоге получилось. Можно будет получать данные об СОг на экране устройства, но нужно будет настроить Wi-Fi и подклю- чение к брокеру MQTT (wqtt.ru). Для этого нужно пройти в браузере по адресу указанному на экране. Устройство ждет, пока настроем выход в интернет.
По адресу откроется веб-панель настроек устройства. На главном меню отобра- жается название устройства и текущая версия прошивки. Так же в виде иконки есть ли подключение устройству или нет. Меню разделено на одноименные пункты. http://192.168.1.107 AirQualityMonitor vl.3.5^ System User Manual Главное меню. Чтобы настроить Wi-Fi нужно перейти в пункт меню (кэп) WiFi. Нужно будет указать имя сети и пароль. Кнопка Save подключит устройство к сети или пока- жет ошибку. Пункт WiFi. Подключение к MQTT можно так же найти в пунктах главного меню. Можно в це- лом вырубить его и тогда устройство не будет пытаться подключиться и отсылать данные в топики. Пункт Device ID нужен, чтоб создать префикс для топиков. Его можно оставить пустым или если один брокер обслуживает N таких устройств, то обозвать его как-то логично (например, homel/hall и т.д.). Главное, чтоб эти префиксы не пересекались в рамках одного сервера. Остальные данные можно по- лучить со страницы брокера. Пункт MQTT,
В пункте С02 можно настроить значение, когда сработает визуальная сигнали- зация, а также выбрать тип отображаемой шкалы (например, 3-х или 4-х цвет- ная) . Так же из этого пункта меню можно начать/закончить калибровку. CCS811 не требует калибровки. Однако ему нужно время на «burn-in». Это означает, что примерно через неделю датчик становится более стабильным. Однако внутренний контроллер учитывает этот период приработки и компенсирует его. <С02^ Alarm value Scale type Calibration Пункт С02. Через системный (System) пункт меню можно отключить RGB подсветку, а также сменить тему интерфейса на дисплее. Для отладочной информации выведен лох1 и можно переключить уровень логгирования. С помощью отдельной кнопки можно по- вернуть экран, чтобы удобно установить устройство. Здесь же можно обновить прошивку устройства. Пункт System.
Что касается обновлений, то в проекте в релизах можно найти прошивки разных версий. Версия собирается из актуального в master ветке. Обновление прошивки. По кнопке в конце меню открывается инструкция как настроить устройство и подключить его к УДЯ. В целом все сводиться к тому, что нужно зарегистриро- ваться на wqtt.ru и указать топики устройства, а дальше подтянуть его в при- ложении. Поэтому более подробнее не буду на этом останавливаться. Углекислый газ 428РРМ ч д н м cq Сб, 20:00 Устройство в УДЯ.
Получившиеся устройство вышло за рамки требований в ходе разработки. Основ- ные функции: 1. Измеряет еСОг и TVOC и публикует данные в топики раз в 30 сек; 2. Измеряет температуру, давление и влажность и публикует данные в топики раз в 30 сек; 3. Выводит на дисплей: ■ Текущее значение еС02 в единицах измерения (ppm); ■ Адрес веб-панели (точки доступа или локальный в сети); ■ Состояние подключения к Wi-Fi сети; ■ Состояние подключения к MQTT брокеру; ■ Состояние калибровки; ■ Версию прошивки устройства, а также уведомление об доступности новой прошивки. 4. Сигнализирует об текущем значении и превышении уровня С02 в помещении че- рез RGB светодиод; 5. Предоставляет веб-интерфейс для настроек устройства: ■ Можно настроить подключение к Wi-Fi и MQTT; ■ Настроить верхнюю границу при которой срабатывает световая сигнализация; ■ Можно изменить цвет шкалы на дисплее; ■ Отключить светодовую индикацию; ■ Сменить отображаемую дисплеем тему; ■ Повернуть дисплей на угол кратный 90; Что хотелось бы улучшить: ■ Провести калибровку датчиков. Если с датчиком CCS811 грубо говоря все по- нятно - попробовать откалибровать на свежем воздухе, то непонятно как ка- либровать датчик ВМБ280 так как нужен эталон по которому можно поверить устройство; ■ Есть баг, когда устройство при запуске не отображает часть информации. Нужно копать в сторону логики написанной в display.h. Пока что это лечится перезапуском устройства; ■ При программном повороте дисплея данные на дисплее отображаются относи- тельно отверстия на корпусе со сдвигом. Думаю можно полечить, если доба- вить сдвиг еще и программно; ■ Сам корпус не идеален, например держалки дисплея и задней крышки хрупкие. Кроме того, чтобы установить дисплей внутрь приходиться расширять отвер- стия ; ■ Существует другой способ, как можно выводить данные на дисплей с кастомным интерфейсом используя LVGL и есть поддержка TFT_eSPI. Хотелось бы попробо- вать сделать более красивый дизайн; ■ Добавить функцию отключения дисплея через веб-панель; ■ Добавить кнопку сброса к заводским настройкам; ■ Добавить на веб-панель дашборд с вывод данных с датчиков. И много еще чего... Надеюсь, что мой опыт вас заинтересовал или может быть даже вдохновил со- брать или доделать проект.
Техника TIG СВАРКА TIG сварка, она же «аргоновая», кроме общеизвестных достоинств, ещё и срав- нительно сложно устроена, оперирует целым рядом факторов — область техниче- ского бытия насколько полезная, настолько же и разнообразно-увлекательная. Первые же опыты породили длинный ряд мелких вопросов, ради ответов на которые пришлось здорово порыться. Внимаю почтенной публики — эти, несколько система- тизированные полезные практические мелочи. Для начала не повредит ознакомиться или освежить в памяти основные положе- ния1'2. Кроме прочих достоинств TIG процесса можно отметить и практически полное отсутствие разбрасывания вокруг искр — работа проходит очень аккуратно, а по сравнению с ММА. (сварка штучным покрытым электродом) и с отсутствием большого дыма от электродной обмазки, но вытяжка нужна всё равно. Перчатки Несмотря на помянутую аккуратность процесса, защитные перчатки нужны, при- чём намного более мягкие и лучше сидящие на руке, чем обычные грубые спилко- вые краги сварщика — манипуляции аргоновой горелкой тоньше и точнее, свобод- ной рукой придётся подавать присадочный пруток, сложным образом перебирая пальцами. Опытные коллеги рекомендуют использовать перчатки гражданские (?) лайковые или замшевые, но придётся дополнительно защищать от загара в свароч- ной дуге запястья. 1 https://ru.wikipedia.огд/то±к±/Сварка_неплавящимся_электродом 2 https://disk.yandex.ru/i/2 jrYXhj7nI4fg
Обычное положение рук при TIG сварке с ручной подачей присадки. Сварочная маска Матёрые зубры-аргонщики прошлого обходились обычной сварочной маской с тём- ным стеклом, но намного удобней, точней и приятней работать с маской автома- тической, т. н. маской-хамелеоном. При её выборе обращать внимание следует, прежде всего, на быстроту срабатывания фильтра и количество датчиков. Не по- вредит и «улучшенная цветопередача». Полезно, чтобы система крепления маски на голове могла регулировать её рас- стояние до лица — внутрь можно одевать гражданские очки, респиратор. Обычно, изнутри светофильтров уже есть или могут устанавливаться дополнительно специ- альные полозья для стёкол с диоптриями — взамен очков или для небольшого до- полнительного увеличения места работы, а она бывает буквально, ювелирной. Несколько диоптрийных стёкол для сварочной маски, вариант стек- лянный. Как ни странно, легкодоступны и сравнительно недороги. Пластиковая рамка объединяет два отдельных стекла, при некоторой настойчивости можно их разъединить, например, для сборки «очков» с линзами разной кратности. Существует и пластиковое цельное и без рамки исполнение чуть подешевле.
Сварочная «маска-хамелеон» с установленным диоптрийным стеклом, вид изнутри. Дополнительное увеличение — как у «часовых» козырьков с лу- пами для мелких работ. Пластиковая рамка стёкол оказалась чуть толще посадочного места, пришлось её подрезать снизу острым ножом. Изменяемое затемнение фильтра крайне полезно, и его выносной регулятор сна- ружи маски удобнее — работы у нас разнообразные, выбрав черноту стекла не вы- ше оптимального, хорошо видим сварочную ванну, кончик присадки и электрода, а расстояния здесь — несколько миллиметров и касаться ими друг друга никак нельзя. Надо сказать, дуга TIG горелки неожиданно яркая для таких миниатюрных размеров — рекомендуемое затемнение — 9...13 единиц, для рабочего тока 5...300 А. Новость приятная: наружная сменная прозрачная пластина из-за отсутствия раскалённых брызг, при аккуратном обращении с маской, живёт долго. К защите глаз — очень плохо, если стены мастерской или крупные поверхности вокруг сварочного места будут блестящими или даже белого (светлого) цвета — яркие рефлексы-переотражения от них способны попадать и под сварочную маску, давая повышенную усталость глазам. Вентиляция Как бы ни был аккуратен и чист TIG процесс, мы здесь плавим металлы и спла- вы, испарение их и их окисей, в лучшем случае неполезны для здоровья. Сварка аргоновая умеет соединять практически все металлы и сплавы, среди которых по- вышенной токсичностью обладают, например, — нержавеющая сталь из-за паров (аэрозолей) оксидов никеля и хрома (VI), а это сильные канцерогены. Медь с её оксидом; латунь из-за летучего и токсичного оксида цинка; стали оцинкованные и, понятно, сам цинк; бронзы из-за испарения легкоплавкого олова, также широ- ко распространены «бронзы бериллиевые», а отравления лёгкими металлами — одни из самых тяжёлых. Отсюда — как минимум хорошая вентиляция помещения со сварочными работами и постоянный приток свежего воздуха, хорошо бы респиратор под маску, их специа- лизированные варианты с нужной степенью защиты и низким «под маску» профилем легкодоступны.
Газовый тракт TIG TIG сварка протекает под слоем защитного газа. Как правило, это аргон — газ тяжелее и плотнее воздуха, из семейства благородных, они же инертные. Аргон — самый дорогой расходный материал TIG сварки. Заменить его более де- шёвым азотом или углекислотой нельзя — вольфрамовый электрод в таких средах интенсивно разрушается. При некоторых работах аргон заменяют гелием, который дороже, работает несколько иначе, имеет повышенный расход из-за своей лёгко- сти. В ряде же случаев в аргон подмешивают толику гелия, водорода или кисло- рода через специальные смесители. Оставим смеси профессионалам, для работ до- машних о них можно не беспокоиться. Аргон, как и многие другие технические газы, не обладает счастливым свойст- вом пропана сжижаться при превышении сравнительно невысокого давления — такие газы поставляются сжатыми аж до 150 Атм, чтобы в ещё более или менее пригод- ную к транспортировке посудину его поместилось сколько-то заметное количест- во. Из-за высокого давления, баллоны для таких газов толстостенные и тяжёлые — стандартный снаряжённый 40 л вариант весит без малого 90 кг. Отсюда — удоб- ный и ровный подъезд к мастерской в любое время года, наличие специальной те- лежки для сварочных баллонов, отсутствие высоких порогов или ступеней, жела- тельно наличие помощника-физкультурника. Существуют уменьшенные баллоны на 5, 10, 20 л, транспортировать которые удобнее — 10 л весит около 15 кг и без труда переносится в рюкзаке или сумке, 20 л — 22 кг. Запаса газа в 10 л баллоне хватает примерно на два часа работы. Сварочные баллоны, в том числе и аргоновые, добывают в специальных пунктах. Варианты 40 л обычно можно сразу заменить на такой же наполненный, баллоны уменьшенные приходится оставлять на заправку и приезжать за ними наполненными ещё раз. Кроме этого, заправка уменьшенных баллонов в пересчёте на 1 л газа, выходит существенно дороже. Существуют баллоны сварные и бесшовные. Последние, как будто бы понадёжнее. Каждый баллон имеет паспорт. Раз в 5 лет баллон положено переаттестовывать, это платная процедура в той же конторе, где баллоны меняют. Дата последней аттестации выбита на горловине баллона, её нужно контролировать, в том числе и не позволяя вручить себе в пункте обмена экземпляр просроченный или с исте- кающим сроком эксплуатации. Однотипные с аргоновыми, баллоны кислородные, использовать для аргона мож- но, но только после специальной процедуры очистки от остатков кислорода (и влаги) — вакуумирования и последующей контрольной аттестации. Баллоны высокого давления часто имеют течь в промежуточном положении венти- ля — их следует расценивать только как запорные и держать в одном из крайних положений — «полностью закрыт» или «полностью открыт». Баллоны эксплуатируют стоя, их следует надёжно закреплять, беречь от нагре- ва, ударов, а особенно в районе вентиля, не ронять на твёрдое, не подтягивать присоединительную накидную гайку редуктора при открытом вентиле баллона. При аккуратном обращении баллоны высокого давления вполне безопасны, все аварии с ними происходят из-за грубого нарушения элементарных правил ТБ. Отбор аргона из баллона — через специальный редуктор, понижающий и поддер- живающий давление на выходе. Удобнее и точнее его вариант с измерителем рас- хода — ротаметром. Аргонщики и «полуавтоматчики» со своей углекислотой, сталкиваются с «плев- ком» газа при старте сварочного процесса — простой одноступенчатый редуктор при выключении электроклапана в сварочном аппарате, увеличивает давление газа в соединительном шланге до установленного давления. При следующем открытии клапана этот газ вырывается из сопла с характерным «пыхом», длительность ко-
торого зависит от длины шланга редуктор — сварочный аппарат. Канал шланга об- разует импровизированный ресивер — больше длинна и толще шланг — больше ём- кость — больше стартовый выдох, который при большом удалении баллона от аппа- рата может даже задувать дугу. Как бы то ни было, это и никчёмная потеря до- рогого аргона, могущая составлять заметную величину при работе короткими шва- ми. Простой вариант редуктора, где: 1 — баллон 10 л в деревянной подставке-штативе; 2 — вентиль высокого давления; 3 — редуктор одноступенчатый; 4 — манометр высокого давления; 5 — винт регу- лирования выходного давления; 6 — ротаметр; 7 — регулировочный краник; 8 — шланг к сварочному аппарату или горелке. Регулиро- вочный винт (Поз. 5) обычно спрятан и застопорен в настроенном заводом-изготовителем положении (3 Атм?), трогать его сварщику не следует. Манометр высокого давления (Поз. 4) показывает оста- ток газа в баллоне, при давлении ниже 1 МПа у аргона будет повы- шенная влажность, увеличивающая риск бракованных сварных швов — расходовать газ ниже этой отметки не рекомендуется. Ротаметр — расширяющийся кверху прозрачный канал, где в потоке газа плавает шарик или пулька. Больше поток газа — выше положение шарика. На колбе имеется шкала, отсчёт по которой бывает поверху или по низу шарика (пульки). На фото, очевидно, вариант с отсчётом по шариковому низу. Расход газа назначается сварщиком, в зависимости от нескольких условий процесса, и в среднем составляет 5...10 л/мин. Расход газа ре- гулируется игольчатым краником внизу ротаметра. Недорогие массовые приборы имеют высокую погрешность, особенно при небольших расходах, при необходимости регулировку уточняют по состоянию сварочного шва.
Полезным дополнением в сварочном хозяйстве будет мобильный ротаметр, прикладываемый к соплу горелки — это измерение расхода газа непо- средственно в ключевой точке, вкупе с коллегой стационарным около баллона — экспресс-диагностика грубых течей-засорений-повреждений газовой магистрали. Мой вариант, по сравнению с основным прибором после редуктора ещё и имеет менее грубую, растянутую шкалу. Добавим, приборчик по аргоно-дуговым меркам — копеечный. Укорочение шланга уменьшает эффект, но убирает его — применение редуктора двухступенчатого, импровизированным вариантом которого может быть присоедине- ние к имеющемуся одноступенчатому, дополнительной ступени редуцирования, не- редко — редуктора бытового пропанового. Существуют и варианты культурной доработки — т. н. экономайзеры. На фото использование такого прибора, где: 1 — аргоновый баллон 10 л в штативе; 2 — вентиль высокого давления; 3 — одноступенча- тый редуктор высокого давления; 4 — манометр высокого давления; 5 — застопоренный краской в резьбу регулировочный винт; 6 — спа- ренный ротаметр (второй для защиты обратной стороны сварочного шва) ; 7 — «экономайзер» — редуктор низкого давления; 8 — шланг к сварочному аппарату. Вариант экономайзера — с крупной и удобной регулировочной ручкой (расход газа), полностью устранил плевок аргона при старте, позволяет легко устанавливать нужный расход, шарик ротаметра при работе не прыгает в колбе.
Аппарат для TIG сварки Прежде всего — сварка алюминия и сплавов, магния и сплавов выполняется на переменном токе, всех остальных металлов — на постоянном. Существуют сравни- тельно недорогие упрощённые TIG приборы, только для сварки на постоянном токе (DC), полноценные же универсальные аппараты для работы на постоянном и пере- менном токе (AC/DC) значительно дороже, крупней, тяжелей. Начинающие сварщики часто заводят аппарат упрощённый, и в самом скором времени раскаиваются из-за неумения сварки им алюминия, а возможность это крайне полезная, что в ремонт- ной , что в конструкторской практике. Более или менее современные аппараты для TIG сварки могут быть аналоговыми — крупными и тяжёлыми ящиками с несколькими рядами крутилок, и с микрокон- троллерным управлением. Первые — обычно собраны на гражданских комплектующих широкого распространения и при необходимости сравнительно легко ремонтируются с невеликими навыками и оборудованием. Вторые компактнее, легче, случается, что и дешевле, имеют некоторые дополнительные или расширенные функции, но, как и все порядочные компьютеры, умеют программно сбоить. Их модуль управле- ния в случае поломки нередко можно добыть только от второго такого же аппара- та-донора . Аналоговый вариант универсального аппарата. Упрощённый вариант для работы на постоянном токе. С цифровым управлением.
Универсальный вариант с цифровым управлением. Варианты профессиональные отличаются улучшенным исполнением, расширенными параметрами, некоторыми дополнительными режимами и функциями. Самодельные установки Современный аппарат для TIG сварки, это компактно упакованный источник то- ка, газовый клапан и замысловатое управление ими. Источник тока здесь высоко- частотный инверторный, в самодельной же установке может быть заменён на низ- кочастотный сварочный ретро-трансформатор для сварки алюминия, низкочастотный сварочный трансформатор с выпрямителем — для сварки остальных металлов. Вариант фабричного низкочастотного трансформаторного TIG аппара- та из знаменитой серии УДГУ, но в бытность было и полно руко- дельных любительских растрёп разной культурности исполнения.
Из актуального на сегодня — в качестве источника тока в упрощённой само- дельной аргоно-дуговой установке можно запросто использовать дешёвый ММА. (сварка штучным покрытым электродом) инвертор, тем более что во многих из них имеется табельный переключатель MMA-TIG, меняющий вольт-амперную характери- стику (ВАХ) источника и напряжение дуги. Переключатель рода сварки в простеньком инверторе. Стрелочки на кар- тинке TIG олицетворяют розжиг дуги касанием и подъёмом — т. н. TIG- Lift. Для дооборудования прибора до аргоно-дугового варианта понадо- бится TIG горелка с рукавом и краником в ручке, куда газ запускают в обход аппарата, прямо из редуктора на баллоне; понятно — сам аргоно- вый баллон с редуктором. Установка будет работать только на постоян- ном токе и не годится для алюминия-магния и их сплавов. Осциллятор TIG-lift, конечно, вступает в противоречие с основным принципом аргоновой сварки — аккуратностью и чистотой — касание электродом заготовки загрязняет сварочный шов, а вольфрамовый электрод и его заточка работают недолго. Ухищ- ряются зажигать дугу рядом, на графитовой пластинке, но поджиг бесконтактный полностью лишён таких недостатков и выполняется специальным дополнительным прибором-приставкой — осциллятором, подмешивающим высоковольтные импульсы в сварочный ток через особый трансформатор. Аргоно-дуговая установка для сварки алюминия, где: крупный ящик — сварочный НЧ трансформатор; ящик поменьше — фабричный осциллятор. За кадром остался баллон с аргоном.
Встраиваемый модуль высоковольтного поджига, с разрядным проме- жутком , с Али Экспресс. Самодельный осциллятор с разрядным промежутком из двух свечей зажигания. Простые самодельные осцилляторы собирают также на высоковольтных батарейных модулях от электрошокеров-зажигалок для газа, частей автомобильной системы зажигания, импульсного устройства зажигания (ИЗУ) ламп ДНАТ, строчных телеви- зорных трансформаторах. До сих пор в ходу архаичные, но хорошо работающие схемы с искровым промежутком разных конструкций, которые применяются, в том числе и в фабричных аналоговых TIG-аппаратах. Слишком мощный осциллятор может быть опасен для сварщика, даже некоторые заводские варианты при случае здорово кусают «оператора» током, работать с ними комфортно приходится чуть не в резиновых перчатках. Обычное напряжение осцилляторов — 2...6 кВ — аргон ионизируется легче воздуха. Осциллятор, хоть внешняя приставка, хоть встроенный в аппарат, требует по- вышенной внимательности к изоляции сварочных кабелей, экранированию и зазем- лению другой электроники рядом, работающий поблизости компьютер периодически норовит показать «синий экран смерти». Осциллятор включают параллельно или последовательно с выходом источника сварочного тока, и любой из них тоже следует защитить от импульсов высокого напряжения специальными элементами или группой элементов в установке. Силовую клемму «массы» аппарата с осциллятором лучше присоединять поближе к заготовке или на неё саму — случись не контакт при розжиге дуги, и высоко- вольтные импульсы станут искать себе другой путь, например, через лежащие на металлическом столе локти сварщика — а-а-адреналин!
Кроме приставки-осциллятора, к дешёвому сварочному инвертору или трансфор- матору, конечно, можно приспособить и газовый клапан, и какую-никакую автома- тику, повышая удобство работы, по мере сил и умений, приближая управление своей установкой к общепринятым выверенным алгоритмам. Горелки Имеют несколько похожих конструкций, самая ходовая из которых представлена двумя типоразмерами с воздушным и водяным охлаждением. Горелку выбирают в за- висимости от среднего тока сварки (крупности заготовок), причём с маленькими и лёгкими проще управляться, работа с ними точнее, но при сколько-то длитель- ной работе заметными токами, они перегреваются, особенно в случае сварки алю- миния , а это переменный и повышенный ток. Типичная средняя горелка WP-26 с газовым охлаждением. Такие при- даются к сварочным аппаратам средней ценовой категории (AC/DC до 200 А) и худо-бедно перекрывают их возможности. Для мелких работ крупноваты и грубоваты, тяжёлый рукав мешает мелким точным дви- жениям кистью. На больших же токах нагреваются и требуют регу- лярных и чувствительных перерывов. Перегретая резина головки WP-26 разваливается в руках — ей ос- ваивали ремонт литых алюминиевых деталей.
И в маленьких и в средних горелках есть по варианту с водяным контуром ох- лаждения, они компактнее (?) и позволяют длительную непрерывную работу боль- шими токами. Для них необходим дополнительный блок водяного охлаждения со встроенным циркуляционным насосом. Типичный блок водяного охлаждения сварочной горелки. Внешний вид. Фабричный блок водяного охлаждения со снятым кожухом. Горелки с жидкостным охлаждением весьма удобны и доступны, блоки же водя- ного охлаждения к ним могут стоить как средний сварочный аппарат при несложном своём устройстве — их часто собирают самостоятель- но, причём хватает только более или менее крупной ёмкости с цир- куляционным насосом. Для обычных непромышленных задач приходится сталкиваться с двумя типоразме- рами горелок: маленькие — WP 9 (газовое охлаждение), WP 20 (водяное охлажде- ние) ; и покрупнее — WP 17 (газовое охлаждение), WP 18 (водяное охлаждение), WP 26 (газовое охлаждение). Ко всем им подходят вольфрамовые электроды 1-3.2 мм со своими зажимами-цангами-соплами, взаимозаменяемыми только внутри типо- размеров .
TIG WP9 WP20 WP25 Series Installation сопло ДЕРЖАТЕЛЬ ЦАНГИ ЦАНГА Gasket Back Cap #4 13N08 #7 13N1 1 #5 13N09 #8 I3N12 #6 13N10 #10 13N13 r~'4Tl 1.0mm I3N26 1.6mm 13N27 2.4mm 13N28 3.2mm 13N29 #3L 796F70 #3XL 796F74 UAL 796F71 #4XL796F75 #5L 796F72 #5XL 796F76 #6L 796F73 #6XL 796F77 #4XXL 796F79 I - -i #4 53N58 #7 53N61 #5 53N59 #8 53N61S #6 53N60 #4L53N58L #7L53N61L #5L53N59L #8L53N61SL #6L 53N60L #4XL53N58XL #7XL53N61XL #5XL 53N59XL #8XL 53N61SXL #6XL 53N60XL 1.0mm 13N21 1.6mm 13N22 2.4mm 13N23 3.2mm 13N24 1.0mm 45V42 1.6mm 45 V43 2.4mm 45V44 3.2mm 45V45 V 598882 v.m+ь.—шш #6 57N75 #12 53N87 #8 57N74 #15 53N89 #10 53N88 1.0mm 45V0204S LOmm I3N21L 1.6mm 45V116S 1.6mm I3N22L 54N6*V20 2.4mm 45V64S 2.4mm I3N23L 3.2mm 995795S 3.2mm I3N24L WP9 Series WP20 Series WP25 Series Таблица расходных частей для маленьких горелок. Тыловые колпачки могут быть для укороченного электрода, квадратиком отмечены «га- зовые линзы» обычные и увеличенные, со своими соплами.
TIG WP17 WP18 WP26 Series Installation Torch Cup & Lens Cup Collet Body Collet Gasket н , Back Cap i •i- 13N Series Cup I «i I- 796F Series Long Cup I * - 53N Series Cup -*fe4» 17CB20 1.0mm 17CB20 1.6mm 17CB20 2.4mm 17CB20 3.2mm 53N Series Long Cup —i x . 53N Series Extra Long Cup НИ**- % ION Series Cup -f- 10N22S 1.0mm 10N23S 1.6mm 10N24S 2.4mm 10N25S 3.2mm ION Series Long Cup 17GL040 1.0mm 17GL116 1.6mm 17GL332 2.4mm 17GL18 3.2mm 10N30 1.0mm 10N31 1.6mm 10N31M 2.0mm 10N32 2.4mm 10N28 3.2mm 406488 4.0mm T^ •♦"*! 54N Series Cup * 45V24 1.0mm 45V25 1.6mm 45V26 2.4mm 45V27 3.2mm 45V28 4.0mm 10N22 1.0mm 10N23 1.6mm 10N24 2.4mm 10N25 3.2mm 54N20 4.0mm 54N Series Long Cup к/ —К-*Ф #6 57N75 #12 53N87 #8 57N74 #15 53N89 #10 53N88 45V0204 1.0mm 45V116 1.6mm 45V64 2.4mm 995795 3.2mm 45V63 4.0mm 18CG-20 CG 54N01 WP17 Series WP18 Series WP26 Series 54N63 Ассортимент расходных частей для крупных горелок несколько шире: укороченные цанговые зажимы электрода и сопла для них, укороченные газовые линзы со своей керамикой, нормальные и увеличенные газовые линзы. Преимущество линз — плотный равномерный поток газа без его завихрений, часто позволяющий несколько снизить расход дорогого ар- гона и допускающий значительный вылет электрода — большое преимуще- ство и удобство в работе. Длинный хобот у керамических сопел L, XL, XXL даёт возможность дотянуться в узкие места, существуют сопла сплюснутые, для угловых «тавровых» швов. Коллеги подсказывают: появившиеся сравнительно недавно, стеклянные сопла уже снискали себе определённую популярность, по сравнению с традиционными ке-
рамическими, давая лучший обзор и освещение места сварки. Такие прозрачные сопла неплохо работают на постоянном токе, на токе же переменном, быстро за- грязняются и приходят в негодность из-за катодного распыления металла — при- менять их для сварки алюминия не стоит. Горелка со сварочным рукавом — натурально, конструктор, с легко за- меняемыми элементами, из которых можно и нужно собрать удобную кон- фигурацию — здесь может быть головка обычная угловая, угловая гиб- кая, поворачивающаяся на шарнире, с краником, прямая на манер ручки; форма и модель рукоятки с меняемыми кнопками или без них; рукав нуж- ной длины, в нужной оболочке и с нужными соединителями. К этому — подобранный колпачок-заглушка и расходные части. На картинке схема компонентов варианта горелки WP 18 (с водяным охлаждением). Из прочих подробностей стоит отметить органы управления горелкой: часто это встроенная одинарная кнопка на спине её рукоятки, оставляющая немного вариан- тов для хвата. Держать такую горелку приходится только за середину ручки, орудуя инструментом, как Д'Артаньян шпагой.
Горелка WP-9 с поворотной шарнирной головкой. Кнопка включения — внеш- няя, закреплённая парой кабельных ремешков-стяжек на круглой рукоятке и может быть установлена в удобном оператору месте — дальше-ближе- снизу-сбоку под большой палец, всё это дополнительная степень свободы, возможность держать горелку ближе к соплу, работая ей удобнее. Радикальное же решение кнопочного вопроса — включение-выключение горелки простой педалью, избавляющей от лишних шевелений кистью и позволяющей держать инструмент как угодно. Отметим на фото ин- тересное приспособление для облегчённой подачи присадочного прутка г известное как Tig-pen. Держать маленькую лёгкую горелку теперь можно максимально удобно и близко к соплу на манер авторучки. Не шпага бретёра, но скальпель хирурга! Опять же, меньше шансов инструмент перегреть.
В общем, выбирая аппараты для аргоно-дуговой сварки — не размениваться на упрощённые, всё равно захочется варить алюминий. Горелки — существует ряд вариантов со множеством нюансов, для работ широко- го профиля и домашних, лучше иметь несколько разных и при любой возможности расширять ассортимент расходных частей, совершенствовать материальную часть. Горелкам «воздушным» — с охлаждением, проходящим аргоном, нужно давать осты- вать около 6 минут через каждые 3 минуты работы; горелкой с водяным контуром можно действовать непрерывно, что хорошо для профессионалов. Любителям же до- пустимо спешить меньше, а общий стиль и темп работы перенять у художников — наложил пару мазков на холст, отойди полюбоваться, склонив голову набок. Опять же, к тонкой сварке железок естественно относиться как к искусству. Сборка установки Которая в общем случае состоит из источника сварочного тока с осциллятором (бесконтактный поджиг дуги), газобаллонной части, горелки с кабелями- проводами-шлангами и автоматики, всем этим добром управляющей. В заводском аппарате компактно упакованы источник тока — обычно инверторного типа, осцил- лятор, автоматика. Остаётся подключить к нему горелку с рукавом и аргоновый баллон с редуктором. К простому варианту TIG горелки — с воздушным охлаждением, придётся только подвести сварочный ток и подать аргон. Часто на рукоятке инст- румента имеется кнопка включения, провод от неё тоже нужно проложить в рукаве и подключить к аппарату. На фото — горелка WP-26 — средней мощ- ности, с воздушным охлаждением и невысокой продолжительностью включе- ния (ПВ) . Такими обычно комплектуются сварочные аппараты среднего класса с током до 200 ампер. Здесь вариант горелки с раздельными сило- вым кабелем и шлангом для защитного газа. Головка горелки с вентилем — можно подключать без электрического клапана в аппарате, напрямую к ре- дуктору на баллоне с аргоном — например, в случае, если есть хороший неспециализированный источник тока, а задачи для TIG работ редки. Вен- тильные головки, однако, несколько длиннее и тяжелее обычных — горелка с ней больше утомляет кисть и менее подвижна.
Комбинированный шланг-кабель аргоновой горелки с воздушным охлажде- нием, подводящий и газ, и сварочный ток. В случае горелки с венти- лем, газовый шланг подключается к редуктору на баллоне. К обычному TIG аппарату с клапаном такой рукав может быть подключён, например, вместе с педалью — включения или специальной, с включением и регули- ровкой тока — чтобы рукав получился тоньше, мягче, подвижней. Универсальный (AC/DC) аналоговый аппарат среднего «гаражного» класса с рабочим током до 200 ампер, имеет ряд разъёмов. Не считая сетевого ка- беля сзади, там же — штуцер для подключения шланга от редуктора арго- на. На передней панели: силовые гнёзда сварочного тока, для защитного газа — быстроразъёмный (здесь) или конусное уплотнение с накидной гай- кой, разъём двухконтактный для кнопки или педали включения, трёхкон- тактный — для педали дистанционного управления сварочным током. Разъё- мы управления иногда объединены в один, силовая клемма горелки подклю- чается к «—» — сварка постоянным током у нас на прямой полярности.
Аппараты более современные, с цифровым управлением, подключаются сходным образом. Силовые клеммы на горелке имеют несколько различных конструкций и типоразмеров и могут не совпадать с имеющимся на аппарате гнездом. Придётся искать переходники или подходящую клемму — и то и другое легкодоступно и без труда монтируется (конструктор!). Аналогично — с разъёмами управления. В лю- бительской практике с её разнообразными задачами обходится одной горелкой не- удобно . В этом смысле полезно применение быстроразъёмных соединителей для ар- гона (и охлаждающей жидкости, в случае горелок WP-18, WP-20), позволяющих бы- стро и с минимальными потерями менять инструмент. 35-50 Переходники для силовых сварочных разъёмов. 10т25 35- Вариант компактного переходника силового сварочного разъёма. TIG горелка с комбинированным шлангом-кабелем и его присоедини- телем с конусным уплотнением и накидной гайкой.
Переходник для подключения комбинированного шланга-кабеля с ко- нусным уплотнением. Внешний вид. Устройство переходника. Педаль управления В процессе работы придётся непрерывно совершать мелкие и точные движения, обычно без опоры сопла горелки на деталь, выдерживая расстояния в несколько миллиметров и не допуская касаний электродом присадочной проволоки или сва- рочной ванны — лишние шевеления кистью и пальцами здесь ни к чему — даже про- стая педаль, с одним замыкающим контактом вместо кнопки включения, полезна при настольной работе. Большими возможностями обладает педаль специальная, для включения и регули- ровки сварочного тока «на лету» — прямо во время работы. Например, такая пе- даль существенно облегчает освоение сварки нетолстого алюминия, с его легко- плавкостью и повышенной теплопроводностью, заметно повышает удобство и других работ, естественным образом обеспечивает плавный спад тока — «заварку крате- ра» в конце шва. Педаль для TIG аппарата — как правило, простой механизм с зубчатой рейкой или сектором, при нажатии, поворачивающий вал переменного резистора — делите- ля напряжения. В исходном положении, подпружиненная подвижная платформа педа- ли нажимает кнопку с нормально замкнутыми контактами, заменяющую кнопку вклю- чения на рукоятке горелки.
Педаль включения и регулирования тока сварки TIG аппарата GROVERS, внешний вид. В педаль часто встраивают дополнительный переменный резистор или два, с обычными ручками — для предварительного задания границ регулировки. Простые механические педали имеют между собой сходное устройство и принцип действия, и, не считая разъёмов, обычно взаимозаменяемы. Педаль TIG GROVERS, вид со снятой подвижной крышкой-платформой. Клас- сическое и простейшее устройство, стандартные переменные резисторы. TIG педали — заметно повышают удобство работы и просто устроены при несо- размерно высокой своей стоимости. Существует и несколько разных типов руко- дельных любительских вариантов3, самым удачным среди которых признаётся кон- струкция с валами и тросиком — как в шкалах старых радиоприёмников. Сущест- 3 https : //disk. yandex. ru/d/SWTB0R8OS!WyA
венно упрощает конструкцию TIG педали ползунковыи переменный резистор, однако он более склонен к засорениям и недолго работает — придётся принимать меры по защите его от мусора и иметь наготове запас. Существуют педали-регуляторы более сложные — беспроводные, бесконтактные — со встроенным контроллером, как выдающие такой же аналоговый управляющий сиг- нал — изменяемое напряжение, так и работающее с цифровой частью управления конкретного аппарата напрямую. Иногда вместо педали включают выносной пульт управления свароч- ным током — при своём простейшем устройстве, в ряде случаев бы- вает полезен и он. Вольфрамовые электроды Нынешние электроды для аргоновой сварки — нарезанные, шлифованные (травле- ные) и маркированные прутки, ряда диаметров, длиной до 175 мм. В любительской практике обычно приходится иметь дело с диаметрами 1 мм, 1.6 мм, 2.0 мм, 2.4 мм, 3.0 мм, 3.2 мм. Толще электрод — больше допустимый ток — возможность ра- ботать с более массивными и толстыми деталями. Электроды обычно упакованы в пластиковые пеналы по 10 штук, но прода- ются и поштучно. Один из концов каждого электрода маркирован цветом.
Электроды из чистого вольфрама используются тоже, но чаще это W, легирован- ный малыми добавками окислов редкоземельных металлов для улучшения характери- стик. IU»*' РЗ* элемент 2о РЗ элемента '0< Особенности IVP Зеленый ЧиГГьЧ» — 3"К ПИНИЙ магнии *"ллаеы; посемонный •осошаз ) стойкие э Ль WC-20 Серый Цории 2 молибден тантал ни со ии и егс :табы »«едь ГЗГ' Н М крепниевли никель и егс :ллзеы титан и егс :ллгпР.ы ПСРСМСММиЙ ПЭЛОЛННЫИ .•/ьчшвьна* «ми сия и зйхигание .вепичгенньй допустимый то< \VT-20 WY-20 Темно-синий Юрии месжэзсикэ МСПИОДСП тантал чноОип медь Сроим кремниевая никель Г#1ТЭН *СПЛЗЕЫ лсасянньй ЕЫ( CK.iH .CTCHViUBOCTh сэди о активные Итрии 2 СвйркнcioGo онарукиий и;«. /'лесасигы* МЛ" и о он: а вейки титана меди ♦сплаэг» ПОСТОЯННЕЙ (Прямая наибольшая г Т .'JHVil'l-.OCTb БЫ'ЛКГ-Я гзэигьноль Д'ГИ VVZ8 Г м|1 К'И Цирконий 3 3 алюминий боон:ы »/згиий никель (♦еллагс; лсромеиныи юозЕьлэинс стабильная u,ra Wl-20 Синий Лантан 2 WL-15 I Золотой Лантан 1 £ I вьссколе'иооеаннье стэ.щ' 5ЛЮ\'ИНИЙ медь оосиза з:о 'иль, л алей и сплзесе на nf j:ei'fHH0M и полотном Т JKf лероменный 1 постоянней прямая :н~ьь легкий первонач.чпьнги! .ч^Пчск Д#'И низкая склонность к прожогам 'С70ЙЧИ93Я Д,'а Сводная таблица основных характеристик популярных марок вольфрамовых электродов, где: «РЗ» — редкоземельный, «НЛ» — низколегированная. Определение Подбор диаметра Установка тока сварки расхода газа Диаметр |св А W электрода. мм 3 0 — 200 I- Алюминий и его сплавы 2.5 — 150 2.0 — 1.5 — 100 50 I Углеродистая и нержавеющая сталь, титан Выбор размера газового сопла Расход, л/мин 9 8 1 [олщина основного металлам 5 10 15 20 Диаметр сопла, мм Выбор диаметра электрода. Таблица хороша наглядным представлением взаимосвязи основных параметров сварки. Начинаем с «Толщины основного металла». Сварочный ток и расход аргона ориентировочны и могут коррек- тироваться «по месту», размер газового сопла тоже рекомендательный.
Таким образом, для работы выбираем марку электрода по его назначению, и до- пустимой стоимости; диаметр — по толщине свариваемого металла (току сварки). Электроды WT-20, легированные окисью тория, хороши в работе, но заметно радиоактивны. Это не Чернобыль, но от пыли при заточке, а об этом ниже, следует вдумчиво и тщательно оберегаться. Рабочий (немаркированный) конец вольфрамового электрода затачивают на ко- нус, и форма (угол) заточки весомо влияет на процесс. 30° 45° 60е 90° 7 \7 ( 7 Острый угол заточки Широкий сварной шов Низкая токовая нагрузка Меньший срок службы Тупой угол заточки Узкий сварной шов Высокая токовая нагрузка Большой срок службы Влияние угла заточки электрода на срок службы (заточки), ширину шва и глубину проплавления. Кроме того, дуга на острие стабильней и более управляемая, при больших же (тупых) углах заточки, склонна самостоя- тельно и произвольно несколько менять форму и положение (блуждание). Острый угол обычно придают электродам для сварки тонких сталей (постоянный ток, прямая полярность), тупой угол заточки применяют для сварки крупных и ответственных (механически нагруженных) деталей (глубокое проплавление). Ту- пой конус электрода, самостоятельно превращающийся в шарик, характерен для сварки алюминия и его сплавов на переменном токе. Для работы на постоянном токе более или менее универсальный угол — около 30° . Получить его можно на
глаз, выполнив конус, высотой в два диаметра электрода. Электроды для сварки тонкой нержавейки часто затачивают в иглу. Длинные острия для работы на малых токах допускается оставлять как есть, в общем же случае, кончик рекомендуется чуть притупить, выполнив площадку 0,2...0,5 мм. Такая заточка дольше сохранит рабочую форму, дуга при старте бу- дет загораться на конце острия, а не сбоку. Затачивают вольфрамовые стержни специальной машинкой, напоминающей углошли- фовальную (УШМ) с оснасткой (очень дорого), обычной УШМ с мелкозернистым ле- пестковым диском или любым настольным электроточилом с мелким абразивным (не крупнее 80...120 единиц) или алмазным диском. Риски от заточки должны быть только вдоль острия, иначе дуга станет «блуждать». Очень желательно получать правильный симметричный конус. Заметные следы от точильного камня не слишком страшны на электродах крупных, и больших токах сварки, для диаметров W 1 мм, 1,6 мм, царапины лучше шлифовать тщательней. Абразивный диск работает грубее, но дёшев, алмазный дороже, но поверхность оставляет более гладкую. Имеет смысл делать заточку на мелкозернистом точиль- ном камне, а острия тонких электродов доводить на алмазном диске. Хорошо бы эти абразивы использовать только для заточки вольфрама и ни для чего больше. da (2-3) da 0,2-0,3 мм da /*R = 0. 75 da A — для сварки на постоянном токе Б — на переменном 1 Риски от заточного камня 1 — правильно 2 — неправильно Заточка вольфрамовых электродов. Для переменного тока электрод зата- чивается обычным образом, а закругление или шарик на конце, выгорает или оплавляется самостоятельно, в первые же мгновения работы. Затачивать толстый электрод в иглу, для работы на маленьких токах, можно, но расточительно и неудобно. Заточка электрода постепенно теряется и в процессе нормальной работы, мгно- венно же портится при любом касании им сварочной ванны или присадки — конец вольфрама влипает в деталь и обламывается, либо на него моментально перепол- зает часть расплавленного металла. Работа после любой такой аварии нарушается — электрод следует сразу же переточить. Такого рода мелкие неприятности при обучении происходят сплошь и рядом — на этот период хорошо бы иметь недорогие варианты электродов пеналами и затачивать их все сразу — группой, однотипно, чтобы оперативно менять, меньше отрываясь от основной работы. Электроды длинные при заточке можно держать и руками, короткие придётся за- креплять в оправках. Удобно держать затачиваемый электрод в патроне включён- ного шуруповёрта. На высоких его оборотах и электроточиле, могут появляться и
недопустимые поперечные риски. Для каждого диаметра электрода существует свой зажим в горелке — пара цан- га-держатель цанги, отличающиеся для маленьких (WP 9, WP 20) и крупных (WP 17, WP 18, WP 26) типоразмеров горелок. Установка электрода в горелке. Диаметру электрода (1) соответствуют цанга (6) и держатель цанги (3). В головку горелки (5) вворачивается держатель цанги (3), на неё через фторопластовый изолятор (4) накру- чивается выбранное керамическое сопло (2) . На вольфрамовый электрод (1) надевается цанга (6) и сборка вставляется с обратной стороны го- ловки (5) . Торчащий сзади хвост электрода герметично закрывается колпачком (7). Он же и поджимает цангу (6) в держателе (3), плотно и надёжно фиксируя электрод (1) в выбранном положении (вылет из со- пла) . Существуют укороченные варианты тыловых колпачков для коротких электродов — горелка с ними компактнее и проходимей. Горелка WP 9 для аргоновой сварки. Маломощная, маленькая и лёг- кая, с воздушным охлаждением. На шарнирную головку установлен короткий тыловой колпачок — сборка для мелкой и удобной работы в ограниченном пространстве. Насколько должен выглядывать заточенный кончик W электрода из керамического сопла? Для обычного набора расходных частей горелки — держатель цанги, сопло, для обеспечения нормальной защиты места сварки аргоном в общем случае реко- мендуют вылет не длиннее 1.5...2 мм.
Струя аргона: А — в горелке с обычным держателем цанги; Б — с «газовой линзой». Хорошо видно, как набор сеток линзы распреде- ляет и успокаивает поток газа, и тот обеспечивает защиту лучше и на большем расстоянии от среза сопла. В горелке с газовой линзой, дающей ламинарный поток аргона, вылет электрода может достигать 10...15 мм. Настройки Условия задачи: наша установка для аргоновой сварки — более или менее со- временная и среднестатистическая. Не будем сейчас говорить о составленных из отдельных узлов, самодельных чудовищах, как и о сложных промышленных вариан- тах — пусть это будет обычный инверторный TIG аппарат с постоянным и перемен- ным сварочным током (AC/DC), высоковольтным бесконтактным поджигом дуги (ос- циллятор) , электромагнитным газовым клапаном и аналоговым или цифровым управ- лением. Минимальный джентльменский набор удобств — двухтактный (2Т) и четы- рёхтактный (4Т) режим управления, обычный и импульсный режим работы. Универсальный (AC/DC) сварочный TIG аппарат с аналоговым управлени- ем. Перечисленный джентльменский набор + управление балансом полу- волн при работе на переменном токе — важное дело при сварке алюми- ния. Между ручками управления — циклограмма сварочного процесса с указанием кто чем управляет. На первый взгляд — хаос и нагроможде- ние , но освоиться легко.
Универсальный (AC/DC) сварочный TIG аппарат с цифровым управле- нием. Компактнее, легче, с лаконичным и интуитивно понятным управлением. Каждый параметр цикла устанавливается точно, на- строенные циклограммы можно сохранять в памяти и оперативно ме- нять. По сравнению с аналоговым вариантом прибора, некоторые на- стройки шире, а сама циклограмма чуть сложнее. t наросгпания 1 с п а а а Каждый пуск и остановка горелки — цикл заранее программируемых операций. Удобно представлять его графически, как циклограмму — её и рисуют на лицевой панели сварочного аппарата. Здесь: крас- неньким показано изменение сварочного тока, серым — подача за- щитного газа, над ними — режим управления — двухтактный (2Т) или четырёхтактный (4Т). Шаг №1 — PRE GAS — предварительная продувка системы защитным газом. Вытес- няет попавший в горелку воздух, образует защитный слой над деталью.
Шах1 №2 — работа стартовым током. Для предварительного, без плавления, на- грева кромок деталей и для удобного ориентирования электрода и присадочного прутка. Обычно стартовый ток назначают как четверть основного. Шах1 №3 — нарастание стартового тока до рабочего, для плавного начала цикла сварки. Шах1 №4 — основной сварочный ток. Зависит от ряда факторов: для сталей ори- ентировочно назначается — 25 ампер на каждый миллиметр толщины металла, для алюминия — около 40 ампер на 1 миллиметр. Корректируется по месту — рабочая дура должна расплавлять металл детали до небольшого жидкого пятна (сварочной ванны) примерно за 2...4 секунды. Шаги №5, 6 — культурно заканчивают сварочный шов, не позволяя образоваться усадочному углублению — кратеру. Шаг №7 — POST GAS — охлаждение в защитном газе остывающего шва, горячего электрода и горелки. Длительность охлаждения назначается в зависимости от крупности и рода работ. Явный признак недостаточного времени охлаждения — цвета побежалости (окисная плёнка) на конце электрода (синий, коричневый цвет). В ряде аппаратов сварочный цикл может быть отчасти упрощённым, например, без шагов № 1, 3, 6 — суровые и неделикатные аналоговые парни. Некоторые шаги циклограммы могут оказаться нерегулируемыми или недоступными в 2Т режиме управления — внимательно читать руководство пользователя имеющегося аппарата. Импульсный режим сварки - чудо как хорош для работ с мелочами и нетолстыми листами — позволяет очень тонко настраивать количество вложенного в заготовку тепла, уменьшая деформацию металла и вероятность прожогов. свбрОчммй тй к о Навальный И ар Ас та кпд и й Устбмй вл £м ими ♦ч* Падающий Дежурили дуга Вот как выглядит циклограмма сварочного TIG процесса в импульсном режиме. Здесь: 1р — ток импульса (рабочий); lb — ток базовый (пау- зы) ; tp — длительность импульса; tb — длительность паузы; Т — период (частота смены рабочего и базового токов = 1/период). Обычно доступ- на настройка всех этих параметров. Импульсный режим сварки работает и на постоянном, и на переменном (алюми- ний) токе. Всё рассмотренное работает одинаково на постоянном и переменном токе, для последнего, однако, доступна как минимум ещё одна полезная регулировка — ба- ланс полуволн.
Обратная полярность Источник питания + л Поток электронов Поток электронов Уд Сниженный ееод тепла в изделие Зона расплавления широкая но неглубокая. Наблюдается эффект катодной очистки поверхности основного металла. Прямая полярность Источник питания Повышенный ввод тепла в изделие Зона расплавления узкая, но глубокая При электродуговой сварке на постоянном токе процесс можно вести на прямой и обратной полярности, основные свойства каждого вклю- чения — на картинке, и к обратной полярности можно добавить — сильный нагрев электрода. Алюминий — металл весьма активный, но и надёжно защищенный от враждебной ему среды прочной, химически стойкой и вполне тугоплавкой плёнкой окиси, мгновенно образующейся на чистом металле в воздухе. Оксидная эта плёнка будет всячески препятствовать растеканию и сплавлению жидкого алюминия. Электриче- ская дуга на обратной полярности, из-за катодного распыления металла изделия, окисную плёнку на алюминии разрушает, но и перегревает, и быстро расходует, сравнительно тонкий не теплоёмкий вольфрамовый электрод. Удачный компромисс — работа на токе переменном, где с каждой полуволной полярность меняется — есть и эффект очистки алюминия катодным распылением, и электрод нагревается не слишком сильно. При этом регулируя соотношение длительности положительной и отрицательной полуволны в переменном сварочном токе, процесс следует настро- ить так, чтобы W электрод нагревался минимально, при нормальной очистке А1 заготовки. Управление балансом полуволн переменного тока Управляет очистительным действием дуги Из- менение процентного соотношения полуволн при отрицательном потенциале на электроде управ- ляет шириной зоны проплавпения в районе шва Примечание. Установка баланса полуволн пере- менного то«а производится с целью получения необходимого очистительного действия дуга по бокам и в передней части сварочной ванны Настройка баланса полуволн должна выполняться довольно точно в зависимости от степени окисления и толщины оксидной пленки свариваемого металла 51-994EN 30-50% EN Вмшме наемной мое Уие*ъч^эе* ц.<р*к> ва- гиа каплав-ссо шва и позволяет посуерхмеатъ точку свас</ i Ггубоов у*<* ПСО- rtname*»* У&ел**/*эет ^ирм*у в&гии наплавного Lea ■} f нет/босое проллаелен/е ^ч Vw* joe без ensywo* счистш L Без вдима* сх*стки Более ыирошй шов и очистительное действие Очисла Зону очистки вокруг сварочного шва на алюминии хорошо видно, заточка электрода при сильном нагреве оплавляется в характерный шарик.
В аппаратах с цифровым управлением часто предлагаются расширенные возможно- сти и для тока переменного — регулируемая и более высокая частота тока, изме- нение его формы, иногда «токовый баланс» — т. н. сварка асимметричным током. Очистка деталей Защитный газ в TIG процессе не удаляет окислы и загрязнения, в отличие, от, например, обмазки штучного плавящегося электрода — при аргоно-дуговой сварке придётся подготавливать детали весьма тщательно. Очистка от грубых загрязнений — с поверхности удаляют ржавчину, окалину, грязь, следы смазки, масла, краски. Для этого используют щётки по металлу, растворители. Удаление оксидной плёнки — кромки заготовок на ширине до 30 мм проходят наждачной бумагой или напильником. Зачищенные кромки не повредит ещё разок обезжирить растворителем. В ответственных случаях кромки дополнительно протравливают. Детали из нержавеющей стали хорошо зачищать корщёткой (щёткой-крацовкой) с щетиной из нержавеющей проволоки. Щётки не следует использовать для работы на других материалах и металлах. Особенно вдумчиво приходится подготавливать де- тали алюминиевые. Зачистить и обезжирить не повредит и присадочный пруток (проволочной мочал- кой) , особенно алюминиевый, хорошо бы очищать и вольфрамовые электроды после заточки — хотя бы протирать чистой тряпочкой для удаления пыли, а лучше тря- почкой , смоченной растворителем — дуга будет стабильнее. Ручная подача присадочного прутка При благоприятных условиях сварку ведут «своим телом» — формируя шов из оплавляющихся кромок деталей, часто же — с подачей присадки ха- рактерным образом — наклонив горелку, периодически макая кончик прутка в сварочную ванну и сложным образом перебирая пальцами. Как ни странно, малоопытному сварщику, кажется, удобнее начинать свои опы- ты, с участием присадки, тем более что держа её прутик рукой чуть дальше от дуги, короткий шов можно сделать без всякого специального навыка.
Вот какие приёмы перебирания пальцами попадаются чаще всего: Вариант 1 — «Рабочий». Вариант 2 — «Ювелирный», Вариант 3 «Практический». Вариант 4 — «Зрелищный».
И даже — вариант 5 — «Пижонский» — удерживание горелки и подача присадки одной рукой. Скорее демонстрация мастерства, для обычной работы пригоден едва ли. Tig Pen TIG горелка оперирует дугой короткой — расстояние между электродом и рас- плавленным металлом детали — несколько миллиметров, присадочный пруток должен находиться тут же — нельзя горячий его кончик вынимать из облака защитного газа под соплом, но и касаться раскалённого электрода или сварочной ванны не- допустимо. То есть подавать присадку приходится очень точно, а движения паль- цев левой руки специфические и согласованные — придётся здорово потрениро- ваться. Очень облегчает дело даже простенькие приспособления, самое известное из которых, вероятно — Tig Pen. Tig Pen — ничего особенного — корпус-трубка, через который про- ходит пруток присадки. Удерживается он между двумя подпружинен- ными роликами, один из которых, всего-то нужно крутить указа- тельным пальцем — большое облегчение.
Ещё один вариант с пистолетной рукояткой и роликом сбоку — под большой палец. Вариант ещё проще — жестяная обойма с кольцом снизу или несколь- кими, для крепления на пальцах, и одном ролике, поддерживающем прутик присадки в пазах. Большим пальцем подталкиваем его — про- стое естественное движение. Вариант совсем простецкий, из куска проволоки и вообще безо всяких пружин и роликов — пистолетная рукоятка, в условном пазу в середине приспособления — большим пальцем всё так же подталкиваем прутик при- садки к выходу. Несмотря на предельную простоту, отлично работает.
Ь*Я$№ Мой вариант — с каналом из толстостенной нержавеющей трубки. Стоит её переднюю и заднюю части чуть выгнуть вниз, и прутик на- дёжно удерживается от выпадения. Приспособление позволяет легко оперировать не только стандартными прутками, но и кусками тонкой проволоки с катушек для полуавтомата. Вишенка на торте — пластиковый вариант для 3D печати. Первые сварочные швы Итак, у нас всё готово к первым пробным работам: к аппарату через редуктор и ротаметр, коротким тонким шлангом подключён аргон; изучено и законспектиро- вано руководство по эксплуатации аппарата; есть пожаробезопасное и с хорошей
вентиляцией место для работы, и огнетушитель наготове; имеется сварочная мас- ка и мягкие перчатки-краги; правильно наточен пучок подобранных электродов. Первые опыты рекомендуют проводить не на алюминии, и не на тонких листах. Отлично подойдут стальные обрезки хотя бы в несколько миллиметров толщиной. Очень хорошо сваривается сталь нержавеющая, помним только о повышенной ток- сичности её испарений. Номограмму для основных предустановок процесса см. выше. Сварочный ток при необходимости корректируется после первых же зажиганий дуги — она должна рас- плавлять небольшое пятно металла под ней за 2...4 секунды. Расход газа регули- руем краником ротаметра, включив горелку вхолостую — отведя от детали. Для начала стоит освоиться в двухтактном режиме управления, с удерживанием короткой дуги, и вообще попривыкнуть к горелке — найти удобный её хват и по- ложение рукава — чуток попрактиковаться в выписывании недлинных, насколько хватает движения лежащей кистью, ровных линий без присадки. Горелку при этом можно держать вертикально. Постепенно задачу усложняем — режим управления 4Т, подача присадочного прутка без перехвата его пальцами, соединение деталей встык, угловое и т. д. Работа с деталями из чёрной стали несколько облегчает- ся и лёгкостью их фиксации — сварочными уголками-магнитами. Основная техника работы с подачей присадки и без опоры сопла. Не забываем про более или менее тщательную подготовку железок и присадки. Час-два тренировки уже позволят попробовать себя в не слишком ответственных, но уже практических, несложных работах — стаканчики и коробки для инструмен- та, пеналы для электродов и присадочных прутков, обязательная тележка для сварочного аппарата с баллоном... По мере практики учитываем всё больше мелочей, внешний вид шва, при необхо- димости «защиту корня шва», пробуем работать с более сложными металлами, тон- кими листами, читаем спецлитературу и спрашиваем специалистов; совершенствуем навыки и материальную часть, с каждым шагом радуемся открывающимся возможно- стям. Аргоно-дуговая сварка в домашней мастерской открывает новые горизонты, ста- рые же работы и навыки выводит на новый уровень. Дело это — само по себе раз- ностороннее и интересное, хотя и не самое дешёвое и доступное. Немного возни и практики позволяют сделать первые практические швы, а от той лёгкости, с которой удаётся спокойно работать с тонкими листами и делать герметичные швы, захватывает дух.
Техника ВОДОРОДНЫЕ ПЕЧИ Специальные печи для высокотемпературной термообработки в контролируемой газовой среде и, в частности, в водороде, с успехом применяют при производст- ве особо ответственных деталей в ряде областей. Отжиг1 металлов в Н2 улучшает их микроструктуру, повышает однородность. В водородных печах прямым способом получают железо, спекают порошковые металлы, делают высококачественную пайку. Водородный отжиг1 очень способствует удалению впитанных металлами разов (обез- гаживание). Последнее — крайне важный процесс в производстве электровакуумных приборов (ЭВП) , где отжиг в Н2 — стандартная мера ускорения и удешевления из- готовления приёмно-усилительных ламп (ПУЛ) . Печи для отжига в водороде могут быть как крупными заводскими установками, так и упрощёнными лабораторными ми- ни- и даже микро-вариантами, вполне пригодными для кустарных и любительских работ. Как работает водородный отжиг Все материалы, в том числе и металлы, стекло, содержат впитанные газы, на- чинающиеся выделяться в высоком вакууме, а именно такой и должен быть в ПУЛ. Заметим — выделяться особенно интенсивно при нагреве, а это нормальное рабо- чее состояние ламп. Появившиеся в колбе газы «отравляют» оксидные катоды, на- рушают работу прибора, снижают его характеристики, укорачивают срок службы. Детали лампы обезгаживаются при её откачке, процесс, однако, это долгий, существенно удорожающий производство, поэтому многие металлические детали пе- ред сборкой обезгаживают отдельно предварительно.
Решение «в лоб» — нагрев в вакуумной печи, удовольствие долгое и дорого- стоящее, применяемое только в специальных случаях. В массе же, железки для ламп сильно (до 1000 С и выше) нагревают, выдерживают и охлаждают в атмосфере водорода, который, обладая высокой диффузионной способностью, интенсивно про- никает в металл, замещая собой другие газы, и легко выходит при откачке соб- ранной лампы, очень ускоряя процесс. Оказалось — водородный отжиг при сравни- мой эффективности, гораздо дешевле и быстрее отжига в вакууме, заодно восста- навливает окислы, отчасти консервирует детали, обеспечивая большее допустимое время между последующими операциями. Избыток водорода, появляющийся в баллоне откачиваемой лампы, способствует (восстановитель) активации обычных оксидных катодов. Типы и конструкции водородных печей Очевидная конструкция печи для высокотемпературного отжига в водороде может напоминать вакуумную камеру, колпак, существуют и комбинированные агрегаты для работы и в вакууме, и в водороде. -<^^uL ошо ■"I Г r,-i*'V I I О I v г-* J ^ч % Двойная водородная печь с подъём- ными колпаками. Агрегаты такого типа — периодического действия, долго нагреваются и долго остыва- ют. Спаренная конструкция, задей- ствуя части по очереди, позволяет организовать процесс равномернее. Печь-камера с дверцей. Напоминает му- фельную. Сетчатый элемент сверху — све- ча дожига водорода — через нагретую садку организуется его слабый ток. Вни- зу механический форвакуумный насос — частый гость в подобном оборудовании, для предварительной откачки атмосферы печи, чтобы избежать появления взрыво- опасной смеси Н2 с воздухом — гремучего газа. Вместо печей камерных в электровакуумном производстве с их мелочами широкое распространение получили варианты с трубчатым муфелем и непрерывного дейст- вия. В небольших таких печах мелкие детали помещаются в молибденовые, никеле- вые или керамические лодочки, проталкиваются вручную. Проволока сквозь печь может медленно перематываться с катушки на катушку.
/ .Д?'.*tllfff*Vr.vll *...*;-: ЩщШ$ШШШШ^:Ш!мШШ%л "Э> Схема более или менее крупной печи непрерывного действия отжига в водороде для обезгаживания1, где: 1 — муфель; 2 — специальные нагревательные элементы (2 зоны); 3 — водяное охлаждение; 4 — обрабатываемые детали; 5 — лента транспортёра; 6 — загрузочная камера; 7 — выходная камера; 8 — цепи термопар; 9...14 — автомати- чески управляемые краны. В зоне предварительного нагрева (400...500 С) высшие окислы превращаются в низшие, в высокотемпе- ратурной зоне (около 1000 С) проходит полное восстановление. Вы- ходная часть печи принудительно охлаждается снаружи, чтобы дета- ли не покидали защитную атмосферу нагретыми выше 50...60 С. ГЛУЛУЛ\\3 ftfWWWWb Ь ч Ш^А^ММШ W 11 Схема небольшой простой печи для Н2 отжига на основе кварцевого муфеля, с температурой в рабочей зоне 950 С, где: 1 — муфель; 2 — спиральный нагревательный элемент; 3 — охлаждение сжатым воз- духом; 4 — подача сжатого воздуха; 5 — загрузка; 6 — выгрузка; 7 — подача водорода; 8 — выход водорода (факел); 9 — запальная га- зовая горелка; 10 — лодочки с обезгаживаемыми деталями; 11 — распорки. Во время загрузки печи ток водорода увеличивают, на- пример, со 100 л/час до 400 л/час. Нагреватели описанных трубчатых печей изготавливают из нихромовой проволо- ки, с максимальной рабочей температурой 1000...1100 С. Температуры до ^1500 С получают с помощью спиралей из вольфрама или молибдена в защитной газовой ат- мосфере того же водорода или т. н. газа препарировочного (формир-газа) — H2+N2. Теплоизоляцией при этом служит плотный слой А1203 или Zr02, а сама печь может не иметь муфеля вовсе. 1 Эспе В. Технология электровакуумных материалов. Т.1. Металлы. 1962 г.
JL 17 18 -н9 ii * ft 21 -i К 8 U t 7 j Некрупная водородная печь на температуру до 1500...1800 С, где: 1 — муфель из спечённого корунда, с внутренним 0 40 мм; 2 — нагреватель- ная спираль из молибдена (Ттах = 1500 С) или вольфрама (Ттах = 1800 С) ; 3 — токоподвод; 4 — термоизоляционное заполнение (порошок алун- да); 5 — трубка с отверстиями для введения защитного газа во внешнее пространство печи; 6 — выход защитного газа; 7 — железный кожух пе- чи; 8 — рубашка водяного охлаждения; 9 — подача воды; 10 — выход во- ды; 11 — асбестовая изоляция; 12 — стальной фланец; 13 — резьба для присоединения загрузочной камеры 14 с патрубком для выпуска водорода 15; 16 — резьба для присоединения разгрузочной камеры 17 со змееви- ком водяного охлаждения 18 и патрубком подачи водорода 19; 20 — дверца для загрузки деталей; 21 — дверца для выгрузки деталей. к к t нго Вариант небольшой печи для Н2 отжига, непрерывного действия2, где: 1 — крышка загрузки; 2 — загрузочная часть печи; 3 — кар- кас; 4 — фланцы; 5 — крышка печи; 6 — алундовая засыпка; 7 — на- греватель; 8 — муфель; 9 — холодильник; 10 — место выгрузки; 11 — крышка выгрузки. Водород подаётся в печь (внутрь алундового муфеля и на обмотку нагревательного элемента) противотоком дви- жению лодочек с отжигаемыми деталями, чтобы они по мере очистки соприкасались со всё более чистыми порциями Н2. 2 Шехмейстер Е.И. Технология производства электровакуумных приборов. 1992 г.
Уробень пода печи /и ночам выхода Вход газа Сбеча Выхода Усовершенствованный вариант водородной печи непрерывного дейст- вия, с т. н. горбатым муфелем, позволяющим уменьшить потери Н2 при з агру з ке-выгрузке. 11! ^ ^^^^^^Н 1 Ш Ж Ш^^%, 1 i 11 Л^ ^^я^ш^^ ш t Водородная печь для спекания псевдосплава МД (медно-молибденовый) при температурах до 1350 С. Печь имеет четыре тепловые зоны с инди- видуальной регулировкой, азотные завесы на входе и выходе. Внутрен- ние размеры муфеля 180x180 мм. Нагреватель — молибденовая проволока, намотанная на трубках из 99.7% А1203. Вверх торчат свечи дожига водо- рода. Заготовки в рабочую зону подаются в лодочках, перемещаемых электромеханическим или ручным толкателем. Трубчатая водородная печь. Рабочая температура 1200 С, рабочая каме- ра (муфель) 0 80x600, мощность 16 кВт, габаритные размеры 700x2200x1700, расход воды — 0,8 м3/ч.
Лабораторная водородная мини-печь на основе кварцевого муфеля- трубы. Ради упрощения — периодического действия и с «атмосфер- ным» нагревателем (^1000 С). Водородные микропечи Наконец, самое интересное для любителя-самоделыцика — несколько вариантов, импровизированных микропечей для экспериментов, разовых или малых работ, ме- лочей . Вариант простой установки для отжига в водороде отдельных деталей, например, анодов ламп, с нагревом ТВЧ. Обезгаженная деталь перед из- влечением охлаждается в нижней части колпака. 1 — баллон с водоро- дом; 2 — расходомер; 3 — прибор для очистки газа; 4 — осушитель; 5 — охлаждаемая ловушка; 6 — колпак из тугоплавкого стекла; 7 — индук- тор; 8 — деталь на изоляционном стержне с ручкой; 9 — толстостенный стеклянный защитный экран.
Небольшая лабораторная печь с нагревателями сопротивления, для отжи- га более крупных деталей в водороде. 1 — вольфрамовая или молибдено- вая обмотка, укреплённая на штабиках из жаростойкой керамики; 2 — тепловые экраны; 3 — верхний экран с отверстиями для измерения тем- пературы (оптическим или радиационным пирометром) ; 4 — медное осно- вание, охлаждаемое водой; 5 — металлический колпак со смотровым ок- ном; 6 — подача водорода; 7 — выход водорода. Вариант очень простой установки для отжига мелочей в атмосфере водо- рода, например, сеток приёмно-усилительных ламп, без лодочек и пе- чей. Отжигаемую деталь 1 держат пинцетом в пламени водорода, подаю- щегося по трубке 3. Как только деталь нагреется до красного каления, её бросают сквозь пламя в трубку 4, глубокопогружённую своим нижним концом в метанол 5. Деталь при этом охлаждается, не соприкасаясь с атмосферой. Из ванны деталь вынимают пинцетом, а метанол сдувают сжатым воздухом 6, очищенным от пыли и масла. Перед зажиганием пла- мени, верхний конец трубки 4 следует заткнуть пальцем, для продувки её нижней части водородом. Предложенный способ хорошо себя зареко- мендовал на мелкосерийном производстве.
^7772 Миниатюрная печь с нагревом токами высокой частоты (ТВЧ), для отжига в водороде3. Мелкие детали помещаются в закрытый цилиндрический молибденовый контейнер. Колпак из стекла викор или пирекс. Максимальная достигнутая темпера- тура 1800 С. На рисунке: 1 — резиновая пробка; 2 — тепловой экран из алюминиевой фольги; 3 — колпак; 4 — ВЧ индуктор; 5 — молибденовый кон- тейнер; 6 — крючок из молибденовой проволоки; 7 — термостойкая трубка подачи водорода. Стек- лянный колпак микропечи должен быть достаточно высоким, чтобы его верх и низ не перегрева- лись . Полезно охлаждать снаружи стенки колпака небольшими вентиляторами. Молибденовый контей- нер выполняется из трубки и не должен содер- жать перегревающихся острых краёв или сопряже- ний. В предложенной микропечи выполнялось спе- кание алундовой обмазки на вольфрамовых подог- ревателях . Iй; Крепление - проволока Кварцевая трубка Катоды с намазанным на внутреннюю поверхность оксидом Микропечь для покрытия полых катодов (для самодельных газоразрядных ламп) кобальтом или никелем, восстановлением их из оксидов4. Трубку- муфель устанавливают с небольшим наклоном, для стока, образовавшейся при реакции воды. В верхнюю часть медленно (один пузырёк в секунду) подают осушенный силикагелем или алюмогелем Н2. Заготовки последова- тельно, по току водорода, нагревают сквозь кварц газокислородной го- релкой, температура деталей около 1000 С. Восстановление происходит за несколько десятков секунд. Розбери Ф. Справочник по вакуумной технике и технологии. 1972 г. «Лабораторная технология» - Домашняя лаборатория 2007-01
Особенности водородного отжига Обычно отжиг ведут в атмосфере сухого и чистого водорода, с минимальным со- держанием воды и кислорода, чтобы не вызвать окисление металла. Особенно чув- ствительны к 02 и парам Н20 материалы, содержащие хром. Нельзя давать слишком интенсивный ток водорода в печи — он понижает темпе- ратуру в муфеле, уменьшая эффективность процесса. В водороде нельзя отжигать детали из тантала, титана, ниобия, циркония — они поглощают водород, становясь недопустимо хрупкими. Нельзя отжигать в водороде и обычную медь, содержащую примеси закиси меди — они восстанавливаются с образованием паров воды, создающей огромные давления в металле, его вспучивания и разрывы (водородная болезнь). В некоторых случаях отжиг выполняют в атмосфере очищенного и, напротив — дополнительно увлажнённого (пропусканием пузырьками через подогретую воду) водорода. Это необходимо в случаях: ■ Обезуглероживание поверхности стальных деталей. ■ Очистка проволок из тугоплавких металлов от графитовой смазки. ■ Обезгаживание, гомогенизация и получения прочной тонкой окисной плёнки на коваре и хромистой стали, перед впаиванием их в стекло. ■ Спекание порошка алунда (А1203) с вольфрамовой проволокой при изготовлении подогревателей катодов косвенного накала — тонкая окисная плёнка на W луч- ше сцепляется с алундом, само покрытие тоже хорошо спекается во влажном, а не в сухом водороде. Водород очень хорошо проводит тепло и взрывоопасен, тем более при случайном смешивании с воздухом (гремучий газ). Для устранения этих недостатков к нему лучше добавлять до 90% аргона (в любительской мастерской). В заводских усло- виях Н2 смешивают с дешёвым азотом (формир-газ) или применяют диссоциированыи аммиак. Водородные печи рекомендуется устанавливать под мощным вытяжным вентилято- ром. Печи периодического действия перед наполнением их водородом откачивают или продувают азотом. Перед зажиганием выходящего из установки водорода, следует провести проверку его чистоты. Как в средней школе — отбор пробы в пробирке и зажигание образца на удалении от основного источника Н2. Наличие примеси воз- духа определяется по звуку сгорания. Эффективность обезгаживания в Н2 печах сильно зависит от чистоты водорода, отсюда рекомендуется получать его электролитически, дополнительно осушая и очищая. Отжиг в спектрально-чистом Н2 по эффективности выше, чем в высокова- куумной печи. Время обработки — мелкие детали из обычного никеля или его сплавов отжига- ются при 800...1000 С в течение 10...20 минут. Осушение Н2 — силикагель, алюмогель, цеолит. Водородный отжиг для обезгаживания деталей ЭВП позволяет сократить откачку ламп до минут (десятков минут), в то время как приборы с предварительно необ- работанными металлами пришлось бы откачивать до суток и более. При этом обыч- ные насосы для получения высокого вакуума — диффузионные (паромасляные), тре- буют для своей работы и непрерывно включённого насоса механического форваку- умного. Тем не менее в большинстве интересующих нас, прежде всего, любительских случаев, можно допустить удлинение откачки самодельных приборов, чтобы не
связываться с дополнительным оборудованием. Водородный отжиг здесь может быть интересен для изготовления сложных катодов, работы с коваром (впаи), напри- мер, при наличии в мастерской запаса удобного молибденового стекла. Свеча дожига работающей водородной печи. Элементы вокруг — высоко- вольтные электроды зажигания и термопара контроля пламени.
Техника ГЕРКОНОВЫИ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ Ларин А. Делюсь идеей и трёхмерной моделью поворотного переключателя с герме- тизированными контактами, который пригодится для конструирования из- мерительной аппаратуры. Он сочетает в себе простоту применения и от- личные электрические характеристики. Мне нравится экспериментировать с электрическими процессами. Однажды пона- добился галетный переключатель для коммутации слабых аналоговых сигналов дат- чиков . В барахолках и магазинах можно найти разного формата новые и бывшие в употреблении галетники, советские и современные. Порой продавцы просят за них завышенную цену, потому что контакты переключателей такой конструкции покрыты щедрым слоем серебра. Советская промышленность выпускала хорошие и крепкие переключатели с большим ресурсом и качественными материалами. Но открытые ко внешней среде контакты подвержены постепенному окислению и истончению покры- тия, что ведёт к изменению сопротивления между контактами. Однажды мне пришла в голову идея коммутировать датчики при помощи герконов, обладающих рядом полезных свойств. Геркон — это стеклянная трубка, в которую впаяны электроды, выполняющие роль подвижных контактов, а также пружины и магнитопровода одновременно. Внутри замкнутого объёма находится осушенный воздух, инертный газ или вакуум. Геркон крупным планом.
Если рассматривать применение в малосигнальных и слаботочных цепях люби- тельских конструкций, герконы имеют множество полезных качеств: ■ Малое сопротивление в замкнутом состоянии, способность коммутировать нано- вольтовые сигналы и фемтоамперные токи. ■ Высокое сопротивление изоляции в разомкнутом состоянии. ■ Отсутствие привносимого шума и искажений в сигнале. ■ Способны проводить постоянный и переменный ток одинаково хорошо. ■ Небольшой размер, простота конструкции. ■ Долговечность параметров и защищённость контактов. Устройство может рабо- тать многие годы без изменения характеристик. (Кто имел дело с аналоговой техникой, выпущенной десятилетия назад, тот знает, что со временем она пе- рестаёт адекватно управляться из-за окисления контактов тумблеров, кнопок и переключателей.) ■ Гальваническая развязка между коммутируемой цепью и управляющим магнитом (или электромагнитом в герконовом реле). Но есть недостатки: ■ Из-за упругости подвижных контактов может появляться дребезг, что важно для цифровых устройств. ■ Хрупкий баллон, чувствительный к ударам. ■ При значительных токах и напряжениях могут происходить эффекты залипания или саморазмыкания контактов. Но они не актуальны для наших применений. Первые разработки герметизированных магнитоуправляемых контактов появились в начале 1940-х годов. Расцвет развития герконов пришёлся на 1970-е годы, когда бурно развивалась телефонизация и электроника, требующая компактных и быстрых переключателей. В СССР промышленное производство герконов было организовано на Рязанском металлокерамическом заводе, который выпускает их и поныне. Одно из применений герконов - как концевые выключатели и датчики для охран- ных систем. Принцип работы простой — физически отдалили магнит от датчика, и цепь разорвалась. Охранный магнитоконтактный извещатель ИО 102-54 содержит в себе геркон. Используются они как часть реле. Геркон помещается внутрь соленоида, конст- рукция оборачивается электрическим экраном и корпусируется.
Малогабаритное герконовое реле РЭС55А. Электроприбор Алатырь. Герконы могут применяться как составная часть надёжных клавиатур, способных долговременно работать, в том числе, в условиях внешней среды, запылённости, влажности. Геркон и магнит клавиши настольного калькулятора Olympia CD700. Существует интересная разновидность геркона со смоченными ртутью контакта- ми. Это устраняет дребезг и придаёт устройству рекордную скорость нарастания фронта импульса. В СССР выпускался специализированный геркон КРМ-6, служащий для целей формирования импульсов. Герконы и сегодня применяются в устройствах как надёжные элементы, соседст- вуют на платах с SMD-компонентами и микроконтроллерами.
Геркон на плате. Однажды пришла в голову мысль взять лучшее от свойств герконов и соединить с самодельным напечатанным корпусом, в котором бы поворачивался миниатюрный магнит. За несколько рабочих вечеров я создал прототип в программе 3D- моделирования Blender1. В качестве образца взял имеющиеся у меня герконы неизвестной марки, которые были просто ссыпаны в один спичечный коробок. Габариты колбы: длина 20 мм, диаметр 3 мм (похож по габаритам на МКА-20101). Переключатель2 состоит из цилиндрического корпуса (показан голубым цветом) и основания (белое), которые соединяются между собой и панелью прибора винта- ми М2,5 длиной 25 мм и гайками. www.blender.org 2 ftp://homelab.homelinuxserver.org/pub/arhiv/2025-ll-a6.zip
Винты со стороны потайной головки упираются в поверхность панели, куда бу- дут установлены переключатели; со стороны гаек усилие передаётся на проушины корпуса. Проушины основания выполнены тонкими, так как служат для центровки. Механическая сила, стягивающая переключатель, передаётся на всю деталь цели- ком с двух торцов.
Внутри переключателя находится ротор, который опирается на пару конических посадочных поверхностей и на оси. На роторе имеется углубление для установки шарика неодимового магнита диаметром 5 мм.
Я провёл ряд экспериментов и установил, что магнитное поле от шарикового магнита распространённого формфактора (взят он был от игрушки «Неокуб») на расстоянии 4-5 мм надёжно замыкает контакты, при условии, что магнитный полюс шарика располагается перпендикулярно выводу геркона. Оптимальное расположение магнита — примерно в области спая вывода и стекла. Неокуб 6x6x6. Шарообразный магнит неокуба. В роторе находится цилиндрическая полость, в которой располагается пружина и защёлка. На внутренней поверхности корпуса предусмотрены радиально расположенные па- зы, в которые входит подпружиненная защёлка. Я перебрал несколько конструктивных исполнений вала ротора, который служит местом крепления рукоятки, и в итоге придумал следующее: диаметр вала 8 мм, на конце имеется коническая часть с коэффициентом конусности 15 (по большей оси), сечение — овал, полученный масштабированием сечения по одной из осей на 0,8. По моей задумке, должно получиться соединение, которое будет обеспечи- вать автоматическое позиционирование рукоятки и удержание её за счёт трения, без дополнительных деталей и клея. В рукоятке имеется ответная часть — глухое коническое отверстие с фаской. Отверстия для размещения герконов сделаны с запасом. Предполагается их ус- тановка после сборки и монтажа пластиковых частей. Выводы геркона следует предварительно залудить и паять уже на месте, используя провод вместе с не- большим отрезком термоусадки, чтобы механически разгрузить место пайки.
Технологии ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ (продолжение) Посвятив свой досуг электровакуумным экспериментам, здесь, как и в любом деле, кроме изучения спецлитературы, полезно и оглядываться по сторонам — «изучение аналогов», да. Особенно работ выдающихся коллег-любителей. Примеча- тельных мастерством и любовью к своему делу, или даже использованием минима- листического оснащения, как, например, г-н Минье1 в 1920-х годах. Нынешний наш герой — Клод Пайяр (Claude Paillard). Радиолюбитель с середины прошлого столетия, энтузиаст и реконструктор старого радио, долгое время работавший редактором в радиолюбительском журнале Radio-REF. Вершиной его работ явилось воссоздание кустарного варианта производства раннего французского вакуумного триода ТМ2, которое он осуществил в 2006 году к столетию начала серийного вы- пуска этой лампы. Зачем? В обществе потребления, это обычный вопрос к разного рода чудакам, в том числе и подвизающимся в областях технических. Обычный набор хороших отве- тов — этакий протест и желание вырваться из навязанной системы неестественных ценностей, ощущение радости созидания, ностальгия. Сам Клод признаётся — главным его побудителем оказалась ностальгия и эстетика радиоламп, интерес к которым всё ещё существует, вопреки всякой логике. Электровакуумное производство — довольно сложное и многостороннее дело, будь это заводская полуавтоматическая линия или даже лабораторное изготовле- ние единичных образцов. Здесь это подбор и тщательная подготовка специальных материалов, работа со стеклом, специальные печи и пламенный нагрев, химия и вакуумное оборудование. Не имея готового рецепта и не являясь сугубым произ- водственником, но пытливым и настойчивым любителем, некоторым из этих облас- тей Клод посвятил немало времени просто из любопытства и для наработки навы- ков . Тем не менее главной своей целью он имел получение практического просто- го триода для применения в своих любительских радиоустановках. 1 Домашняя лаборатория 2025-07-08 2 Домашняя лаборатория 2025-09
Фото 1. Триод ТМ был первой массовой «жёсткой» (высоковакуумной) лампой — до него в радиосвязи использовали приёмно-усилительные лампы газонаполненные — дорогие, ненадёжные и капризные, хотя и обладающие большим усилением. Конструкция ТМ оказалась весьма удачной для своего времени и дала начало целым семействам разнообразных ламп во Франции и других странах. Фото 2. Исторический французский прямонакальный, с вольфрамовой ни- тью, триод ТМ 1920-х годов, выпускающийся на разных фабриках под торговыми марками Fotos и Metal. В исполнениях есть мелкие отличия. Шарообразная или грушевидная колба не техническая необходимость, но наследство от производства осветительных ламп, на базе которых и бы- ло развёрнуто изготовление триодов в военные годы. Горизонтальное положение электродной системы — изюминка лампы. Благодаря лаконичной конструкции и коротким выводам достигалась хорошая, так нужная воен- ным, вибростойкость и дешевизна прибора.
Технические характеристики: Анод — цилиндр 0 10 мм, длиной 15 мм, из листового никеля 0,15 мм. Накал — вольфрам 0,051...0,059 мм, длиной 21...23 мм, для тока 0,7 А при на- пряжении 4 В. Предельно допустимые электрические характеристики: при напряжении анода 160 В и -2 В на сетке, ток анода составляет 3...6 мА, ток сетки не более 1 мкА. Обычные рабочие характеристики в приёмно-усилительном применении: напряже- ние анода 40 В, напряжение сетки 0 В, ток анода 2 мА, крутизна характери- стики 0,4 мА/В, внутреннее сопротивление 25 кОм, коэффициент усиления 10. Диаметр колбы Fotos TM — 55 мм, высота без штырьков цоколя — 88 мм. Стекло — платиновой группы. Срок службы ламп — не дольше 100 часов. Сетка триода ТМ Fotos Metal металл проволоки молибден никель 0 проволоки 0,2 мм 0,3 мм диаметр сетки 475 мм 4 мм шаг навивки 1,3 мм L7 мм к-во витков 12 11 длина 16 мм 19 мм Фото 3. Современный ТМ в исполнении Колода Паяйра. Как видим, манки- руя вибростойкостью, он предпочёл вертикальное положение электродной системы, чтобы использовать стандартные стеклодувные заготовки- трубки (а шарообразные колбы оригинальных ТМ выдувались автоматами из крупной капли горячего стекла, набранного из стекловаренной печи тут же). Для удобства работы с готовыми лампами Клод позаботился и о цоколях, освоив их самостоятельное изготовление. Наши изыскания здесь — анализ и трактовка некоторых доступных текстовых ма- териалов, а более всего — хорошо известного видео3,4. 3 https://www.youtube.com/watch?v=f8oqEO GQ4
Не считая многочисленных мелочей, в мелкосерийном или лабораторном изготов- лении электровакуумных приборов есть ряд типичного, более или менее крупного (сложного/дорогого) оборудования, могущего, тем не менее, радикально, отли- чаться вариантами и реализацией. Резка стекла - первичный навык в стеклодувном деле. Для применяемого Клодом стекла платинового, с его высоким температурным коэффициентом расширения (ТКР), резка (раскалывание) термоударом отлично работает и здорово облегчает дело. Фото 4. Тонкие длинные заготовки для штенгелей легко разламываются руками, стоит только в нужном месте предварительно чиркнуть поперёк трубки риску алмазным надфилем. Фото 5. Стеклотрубки покрупнее, хорошо разломить руками сложней, здесь Клод применяет термоудар. Шаг №1 — надрез. Он его наносит кольцом, но годится и та же риска в несколько миллиметров. 4 https://rut\ibe.ru/video/74elle33edd8el2a369add3e53329874/?r=wd
Фото 6. Нихромовая петля с накальным трансформатором. Очень удобное приспособление, дающее и хорошее качество реза, увы — только для од- ного диаметра трубки. Фото 7. Шах1 №2. Захлёстываем стеклянную трубку нихромовой петлёй в месте надреза, даём ток, локально нагревая кольцо стекла — и высокий КТР делает своё, в данном редком случае, полезное, дело — дзинь, хрусть и в несколько секунд имеем сравнительно ровный и чистый рез.
Фото 8. Разделение куска крупной, около 30 мм диаметром, трубки для колб ламп — горячим способом — перетяжкой. Середину вращае- мой заготовки нагреваем в сильном горячем пламени, а размягчён- ное стекло растягиваем с сужением, переплавляя середину. Клод делает это на специальном приспособлении — самодельном упрощён- ном подобии вертикально-заварочного станка — два соосных раздви- гающихся зажима, с синхронизированным вращением. Фото 9. Отверстие в образовавшемся сужении заготовки Клод выпол- няет небольшим абразивным колесиком — вставив стеклянное остриё в его отверстие и несколько раз провернув — тонкостенная вершина разрушается с зазубринами, но безопасно для рук.
Фото 10. Оставшиеся тонкие неровности сглаживает напильником с мелкой насечкой. Огневое оснащение также сильно зависит от применяемого стекла и стиля рабо- ты. Клод сосредоточился на единственной модели приёмно-усилительной радиолам- пы, посвятив ей целый ряд самодельных приспособлений и оснастки. Такая работа отличается от обычных манипуляций «настольного» стеклодува и ближе к работе на горизонтально (вертикально) — заварочном станке. Огневое оснащение здесь — несколько ручных горелок. Применяемое стекло — как и в историческом оригинале — всё тоже дешёвое, платиновой группы, имеющее ровно четыре достоинства: не- высокую стоимость, легкоплавкость, из-за высокого ТКР его легко резать термо- ударом, очень просто делать в это стекло и хорошие впаи из специального биме- талла — платинита (или платины). Однако, тот же высокий КТР заставляет рабо- тать с таким стеклом очень медленно и вдумчиво, иметь несколько длительных промежуточных отжигов и в принципе высокий риск растрескиваний. Фото 11. Основная ручная горелка Клода. Мощная, пропан—воздуш- ная, с принудительной подачей воздуха. Похоже — переделанная сварочная пропан (ацетилен?) — кислородная. Ей он разогревает более или менее крупные стеклянные детали для формовки.
Фото 12. Из-за риска растрескивания дешёвого капризного стекла, каждую горячую операцию приходится начинать и заканчивать плав- но, не допуская термоудара. Например, при огневом нагреве заго- товки её некоторое время порциями прогревают в мягком и негоря- чем «светящем» («коптящем») пламени — горит только газ, воздуш- ное дутьё перекрыто. На фото — разогрев стеклотрубки для раз- вёртки её края в юбочку гребешковой ножки. Фото 13. После разогрева и формовки размягчённого стекла, деталь также охлаждают в светящем пламени — стекло тщательно покрывают копотью, которая легко стирается после охлаждения или выгорает при промежуточном отжиге в печи.
Фото 14. Предварительный разогрев стеклянной (отожжённой) детали гребешковой ножки лампы. На фото отмечена та же ручная горелка. Фото 15. Ещё одна «станочная» горелка со встречным пламенем за- ведует у Клода отпайкой ламп на откачном посту — технологическую трубочку-штенгель обработанной лампы нагревают до размягчения стекла, и атмосферное давление сплющивает его стенки, запечаты- вая колбу. Горелки, судя по характерной форме факела (с «дежур- ным» поджигающим пламенем) — газо-воздушные. Чтобы обеспечить более или менее плавный разогрев платинового стекла, в конструк- цию введён съёмный экран (отмечено).
Фото 16. Отпаивание лампы, вид без защитного теплового экрана. и /Ъ J Фото 17. Между кадров замечена ещё одна важная горелка — с ми- ниатюрным и горячим факелом (газокислородная). Ей Клод впаивает в колбу штенгель, на специальном приспособлении. Уже сейчас можно сделать кое-какие выводы: весь процесс Клода изобилует вы- полненной с любовью и тщанием специфической самодельной оснасткой и оборудо- ванием, почти для каждой операции, что упрощает работу, снижает требования к стеклодувной квалификации мастера, улучшает повторяемость и важное для плати- нового стекла — снижает вероятность брака. Тем не менее, наличие некоторых
приспособлений выглядит избыточным, работа с ними предполагает стандартность заготовок (размеры и сорт стекла) и изготовляемых деталей, в результате рабо- ты получаем только лишь единственный вариант электровакуумного прибора, ещё и (вопреки заявленной цели) не вполне аутентичного, с несколько ухудшенными (относительно исторического прототипа) характеристиками. Некоторые важные рассмотренные операции выполняются не по канонам и упрощённо, например, при- паивание штенгеля, с разогревом только отверстия на колбе и без проплавления шва. Электровакуумные работы, как правило, весьма горячие — пламенный нагрев для формовки и спаивания стекла, заделки электрических выводов, отжига и дегаза- ции (обезгаживания) деталей. Одни из операций с нагревом призваны улучшить характеристики готовых приборов, без других стеклодувные работы заканчиваются неминуемым браком, особенно в случае применения дешёвого легкоплавкого, как у Клода, стекла, требующего плавного разогрева и охлаждения, промежуточных от- жигов сложных деталей. Известные стеклодувные приёмы для работы с такими стёклами — охлаждение спаянной или сформованной детали в «светящем» (коптящем) пламени (покрытие копотью) требует опыта и некоторой квалификации мастера: плавность вращения, равномерность покрытия сажей, продолжительность операции, положение детали, зависящие, кроме прочего, от её формы, размера, толщины стенки. Неудачное вы- полнение приводит к мгновенному или отложенному, иногда на значительное вре- мя, растрескиванию стекла от оставшихся внутренних напряжений. Отсюда — особо капризные детали прямо с горелки помещают в нагретую печь, где замедленно и контролируемо охлаждают. Остальные после охлаждения в светящем пламени под- вергают полному печному отжигу — плавно разогревают, некоторое время выдержи- вают при определённой, близкой к размягчению, температуре, чтобы внутренние сжатия распрямились, плавно же охлаждают, чтобы не наделать напряжений новых. Фото 18. Универсальная технологическая мини-печь Клода с сими- сторным блоком управления и индикации. На одно посадочное место. Применяется в ряде операций.
Фото 19. Печь в открытом состоянии. Выполнена на основе четырёх во- гнутых керамических ИК нагревателей по 125 Вт каждый, в одном из ко- торых, встроена термопара К-типа. Печь не теплоёмкая, суть — кожух из 1.5 мм алюминиевого листа, диаметром 130 мм, высотой 140 мм. Дат- чик внешнего термометра, помещённого в фокусе нагревателей закрытой печи, обнаруживает температуру примерно на 11% большую, чем данные табельной термопары, и достигающую 300-500 С, чего хватает для обра- ботки легкоплавкого стекла. Конструкция без всяких ПИД термоконтрол- леров обеспечивает нагрев до 450 С в течение 20 минут, и охлаждение до комнатной температуры в течение часа, что вкупе с вертикальным положением садки (симметричный нагрев и охлаждение) даёт удовлетво- рительные результаты с нетолстым стеклом платиновой группы. Фото 20. Применение печи для полного промежуточного отжига от- ветственных деталей — заготовок гребешковых ножек. Шесть их по- мещаются на специальном держателе.
Фото 21. Впаивание группы выводов в гребешковую ножку на специ- альном станке. Его оправка с деталью (отмечено) съёмная, и после операции, горячей, немедленно помещается в нагретую печь для за- медленного остывания. Фото 22. Перенос нагретой оправки с ножкой (отмечено) в печь для остывания. горячую
Фото 23. Открытая печь на откачном посту. Внизу (самодельный!) тур- бомолекулярный высоковакуумный насос, в него воткнута обрабатываемая лампа. Отпаечная горелка со встречным пламенем, намекает, что про- цесс на финишной прямой. Печь здесь применяется для прогрева стекла лампы в начале откачки, для удаления связанных стеклом газов, воды. Нагрев электродов на следующем этапе Клод делает индуктором установ- ки ТВЧ и штатным накалом лампы. Несмотря на изобретение контактной сварки задолго (за четверть века!) до начала ламповой эры, такое оборудование здесь практически не применялось, и соединения металлических частей в первых лампах делали скруткой или сжатием, в том числе и внутренних нагревающихся элементов. Вкупе с остальными конст- руктивными и технологическими недостатками, это, конечно, приводило к крайне низкой надёжности (и вибростойкости) приборов — взять тот же триод ТМ. Сохранилась записка от 10.1915 года, полковника Гюстава Феррье из ихней ГБ, присматривавшего отеческим взором за группой конструкторов-цивилов (штатские штафирки!), о доставке на испытания шести образцов прототипа лампы — ни одна из них не пережила транспортной тряски (дар-рмоеды, всех р-расстрелять!)... Та- кое положение дел военных, конечно, не устраивало, и соединения в первых лам- пах стали делать неразъёмными — сваркой в газовом факеле или электрической дуге. И только значительно позже контактная сварка повсеместно и навсегда во- шла в производство радиоламп. Суть контактной сварки — локальное сплавление сильно сжатых деталей, нагре- тых в месте контакта джоулевым теплом от пропускания (импульса) большого то- ка. Процесс при этом имеет три главных параметра ток (огромный) — время
(очень короткое) — давление (очень большое). К счастью, электровакуумное де- ло, как правило, оперирует небольшими и нетолстыми деталями, очень облегчаю- щими требования к их сварке. Часто это проволока и листы из различных метал- лов, толщиной до 0,5...О, 8 мм. Фото 24. Силовая часть настольной сварочной установки Клода. «Клещи» выполнены из доработанного старинного обжимного пресса 1920-х годов. Трансформатор имеет сердечник сечением 32 см2. Вторичная обмотка — 3 витка из медной шины (набранной из 10 слоев) , общим сечением 25x4 мм. Первичная обмотка из провода 0,8 мм2 — 230 витков, плюс 4 допол- нительных обмотки по 45 витков, для ступенчатой регулировки тока. Ток короткого замыкания — около 3000 А. Фото 25. Внешний блок управления временем сварки. Собран на цифровых микросхемах «малой степени интеграции», имеет выносную кнопку (пе- даль?) пуска, задержку запуска следующего сварочного цикла, защиту от дребезга контактов, «внешний» контроль пересечения нуля сетевого напряжения. Силовая часть — мощный оптосимистор, задание времени сварки — двумя переключателями с набором резисторов (?) . Внизу фото — сменные медные губки аппарата.
Фото 26. Рабочий инструмент аппарата. Для сжатия губок следует по- вернуть ручку пресса. Первый пробный вариант установки Клода был из небольшого чуть модернизированного сверлильного станка. Фото 27. Тепло сварки выделяется на миллиомном переходном сопротив- лении между сжатыми деталями, отсюда — все соединения в сварочной цепи должны быть значительно меньше, а электроды сварочного клюва достаточно теплоёмкими.
Электровакуумное производство изобилует специфической химией и электрохими- ей: очистка, травление, размерное травление, травление избирательное, поли- ровка и т. п. Как материалов — проволоки, листов, трубок, так и промежуточных и готовых деталей из различных металлов, стекла и т. д. Фото 28. В своей работе Клод использует упрощённую химическую обработку ножки лампы в сборе, последовательно, поочерёдно макая её в ряд химикатов для обезжиривания, лёгкого травления, поли- ровки металлических деталей электродной системы. Фото 29. Набор внутренних металлов, подлежащих обработке: никель (анод, траверсы, сетка), вольфрам (нить накала — катод), молиб- ден (пружина поддержки нити).
^ ^ '■ ^~-' , \ 0» п 9 ^\ 1 • • 7 * \ JF * щмйШ^Ш I i ..?"~ ^f ^^ ft fr f 1 Фото 30. Сушка обработанных ножек. Очевидно, помещение должно быть достаточно чистым (пыль). Фото 31. Клод за работой — идёт первая часть (с наружным прогре- вом в печи) откачки лампы. Выводы: Печь. К достоинствам конструкции сразу и несомненно стоит отнести просто- ту , лаконичность, компактность, пригодность для разных операций. Верти-
кальное расположение стеклянного тела вращения — его симметричный по сече- нию нагрев даёт намного меньший риск брака, даже при некоторых других ог- рехах. С другой стороны, для работы универсальность всегда хуже узкой спе- циализации, печь категорически не теплоёмкая, замедляющая остывание горя- чего стекла не слишком сильно, сравнимо с укутыванием работы простым «ба- зальтовым одеялом». Рискованно выглядят и провода в керамических бусах снаружи кожуха, печь только на одно посадочное место (лампа). Контактная сварка. Кроме несколько непривычной манеры сжатия — вращением рукоятки, конструкция видится изящной, надёжной и практичной — мощный и универсальный трансформатор, простая возможность подключения иных инстру- ментов, например, выносного пинцета для сложных мест, изрядное исполнение механической части, сильный и более или менее контролируемый прижим, точ- ное и тонкое управление временем импульса, регулируемый ток сварки. Химическая обработка. Увы, никаких подробностей Клод не приводит, за ними придётся вдумчиво нырять в спецлитературу, благо она обширна и легкодос- тупна. Судя по набору применяемых металлов, негорячим химикатам и недолгой выдержке, применяются более или менее концентрированные смеси сильных ки- слот для травления, вероятно, спирт и азотная кислота (?) для удаления ор- ганических загрязнений, дистиллированная вода для промежуточного и оконча- тельного ополаскивания. В целом, обработка не выглядит проведённой с тща- нием и пристрастием, специальными составами для электровакуумного дела (т. н. тройные смеси) уменьшающими количество нежелательных остатков веществ в лампе. Либо такие оставшиеся загрязнения нейтрализуются другими способами при откачке, либо игнорируются в более или менее аутентичной технологии.
Технологии ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ (продолжение) Подбираясь к изготовлению самодельного триода, не худо бы точнее разъяснить назначение и работу его электродов. Его и ближайших родственников — приёмно- усилительных ламп (ПУЛ) с двумя (тетроды), и тремя (пентоды) сетками. Заодно, мы с тобой, дорогой читатель, окунёмся в техническую историю, выясним, что это за гиперболоид — «лампа лучевая», припомним несколько тупиковых ветвей в развитии электронных ламп. Итак, чем же вакуумный триод не устраивала одна культурная управляющая сетка и зачем ему потребовалось больше? Вакуумный диод Прежде чем говорить о заграждениях-сетках на пути потока электронов, скажем два слова о том, откуда последний берётся и куда летит. В любом металле есть большое количество свободных электронов, беспорядочно болтающихся в межатомном пространстве. Их движение усиливается с ростом тем- пературы, до того, что при некотором высоком нагреве, часть этих электронов выходит за пределы металла. В вакууме, около такого нагретого электрода- эмиттера (катода) появляются свободные электрические заряды. Если в колбу прибора поместить второй электрод (анод) и подать на него положительное, от- носительно эмиттера напряжение, от внешнего (анодного) источника, то поток электронов устремится от катода к аноду, а на смену вылетевшим из катода электронам, придут новые из анодного источника.
-j—[ — Анод Катод Подогреватель Ток есть Тока нет Рис. 1.1. Работа вакуумного диода. На эскизе лампы и её условном графическом изображении (УГО) — прибор с косвенным накалом, сущест- вуют и появились первыми — с накалом прямым, металлическую, нить с выводами. представляющим, обычно Фото 1.2. Ранние (1904) экспериментальные вакуумные диоды (т. н. клапаны) Джона Эм- броуза Флеминга, конструктивно — доработан- ная осветительная лампа накаливания. Фото 1.3. Ещё один из экспери- ментальных, как их тогда назы- вали — клапанов, Флеминга, в новодельном деревянном карка- се. Судя по более тщательному исполнению трубки (лампы), эксперименты не первые. Нить накала в первых трубках Фле- минга была угольной, работаю- щей от напряжения 12 вольт. В более поздних вариантах она стала классической — металли- ческой вольфрамовой и работала от 4 вольтовой батареи через реостат для компенсации посте- пенного разряда.
Фото 1.4. Первый вариант коммерческого «колебательного клапана» Флеминга для связи, с характерным ламповым винтовым цоколем. Вы- пущен британской фабрикой Edison and Swan, производившей освети- тельные лампы накаливания. Конструкция с традиционной гребешко- вой ножкой, на которой внутри баллона и установлен анод. Чтобы анод не ёрзал вверх-вниз, внизу металлического цилиндра пробито отверстие, которым он (анод) насажен на специальную стеклянную пупочку на ножке лампы. Вывод анода выполнен платиновой нитью, впаянной в стенку колбы. Снаружи к нему мягким припоем припаян гибкий медный провод в шёлковой изоляции. Фото 1.5. Поздний коммерческий клапан Флеминга. Электродная систе- ма выполнена куда как культурнее, внешний грубый вывод от нежного впая зафиксирован на колбе ремешком. Цоколь уже удобного байонет- ного типа. Вольфрамовая нить накала — короткая дуга на V-образных держателях, работающая от батареи 4 вольта, светилась так же ярко, как и обычная осветительная лампа. Клапаны Флеминга были «термо- ионными» — с невысоким вакуумом и остатками атмосферных газов.
Фото 1.6. Трубчатый вариант клапана Флеминга с плоским анодом- пластиной и байонетным цоколем. Для защиты от внешних наводок колба прибора обёрнута медной сеткой-экраном, припаянным внизу к цоколю. Фото 1.7. Радиоприёмник компании Marconi Co, с двумя (один ре- зервный) клапанами Флеминга — детекторами радиосигнала (гнёзда для них отмечены, на фото отсутствуют).
Вакуумный триод сетка не влияет на ток сетка усиливает ток сетка ослабляет ток сетка запирает лампу Фото 2.1. Поместив в «клапане Флеминга» сетку на пути потока электронов, получаем возможность управлять им — при нулевом по- тенциале на сетке поток проходит почти без изменений (а) , при положительном потенциале сетки он увеличивается (б), при неболь- шом отрицательном частично тормозится (с) , при сильном отрица- тельном полностью перекрывается (д). Интересно, что при существенном положительном потенциале сетки, она начина- ет частично работать как анод, сильно при этом разогреваясь. Для современных ПУЛ с их нежными сетками, это почти наверняка означает гибель прибора, а вот первые лампы с электродами погрубее, в таком режиме работать умели. Фото 2.2. Очень ранний вариант коммерческого «клапана» Ли де Фо- реста — Аудион. Как и все тогдашние лампы, имел низкий вакуум. Нити накаливания из тантала, вторая — резервная. Анод — неболь- шая пластинка из никеля. Рабочее положение прибора — вверх вин- товым цоколем, чтобы нити не изогнулись и не упали на сетку. Сетка — грубая проволочная загогулина.
Любопытно и поучительно, что изначально сетку в прибор Ли де Форест ввёл для увеличения чувствительности в (детектирующем) «клапане Флеминга», чтобы обойти действующие патенты. Соединялась сетка с антенной радиоприёмника, лам- па же работала только как детектор, давая ^50% прирост чувствительности де- тектора по сравнению с кристаллическим — увеличение не слишком выдающиеся, чтобы стать массовым или даже заметным. Первые шесть лет жизни Аудиона его усилительными свойствами не интересовались вовсе (!), объясняя работу прибора неправильно, и только в 1912 роду появились первые схемы с триодом- усилителем, что дало начало эпохе современного радио. Фото 2.3. Поздний «Аудион-Т» в трубчатой компактной колбе и с куль- турной электродной системой. Стеклянная трубка защёлкивалась в спе- циальный металлический зажим. Фото 2.4. Британский «мягкий» (газонаполненный) триод N-типа 1914...1915 годов. Несомненный наследник конструкции клапана Флеминга. Имеет платиново-иридиевую нить накала и стеклянный отросток, напол- ненный асбестом для регулирования (нагревом отростка) оптимального давления в колбе. В приёмнике Marconi Type 27 лампа использовалась как высокочастотный усилитель. Этот приёмник работал в диапазоне от 60 до 500 кГц. Ионные (с газом или невысоким вакуумом) лампы были чрезвычайно капризные в эксплуатации, требующие настоящего искусства в обращении с ними, что привело к изобретению ламп высоковакуумных, «жёстких» — стабильных и не требующих высокой квалификации радиста.
Фото 2.5. Красивое — первый серийный триод Telefunken — E.V.N. 94, экземпляр 1916 года. Фото 2.6. Электродная система E.V.N. 94. Хорошо видно вольфрамо- вую нить накала, сетка и анод (судя по пузырькам раза в стекле), похоже, из обычного для таких применений никеля.
2weii cfjrcn Winderfi cquftizvcrftai kcr f VS о Фото 2.7. Усилитель EV-89 1914 года, на двух трубках E.V.N. 94. Первые применения триодов — усиление низкой частоты в радиоприёмниках, где всё протекало более или менее чинно—благородно. Дальнейшее развитие радио с попытками усилить сигнал высокочастотный, сразу же наткнулось на ряд препят- ствий, притом, что первые станции «беспроводной» передачи телеграфных сигна- лов и радиовещания работали на сравнительно низких частотах. <*М7- МОСКОВСКОЕ РАДИО , Фото 3.1. Знаменитая Шуховская радиобашня (160 м) второй радиостанции имени Коминтерна, на спичечной этикетке (слева). Шаболовка 37 — извест- ный любому советскому человеку адрес. Узнаваемая ажурная, изящная конст- рукция, символ Советского прогресса. Изображение или силуэт можно было часто встретить на тематических плакатах, в журналах, на почтовых от- крытках и марках (справа) того времени, а после использования башни для трансляции телевидения, и на заставках телепередач. Изрядные высоты ан- тенн требовались для работы первых радиопередатчиков на сравнительно низких частотах. Например, первая радиостанция имени Коминтерна, возве- дённая в 1922 году в Москве возле Храма Вознесения на Гороховом поле ве- щала на длине волны 3200 м (примерно 93,75 кГц) .
А С \. $ \ Сас / Рис. 3.2. Главный подводный камень триода — приличная (единицы пикофарад) паразитная ёмкость (Сас) между управляющей сеткой (С) и анодом (А), связывающая входную и выходную цепь, что ограничи- вает, и без того невеликое, усиление на ВЧ, создаёт благоприят- ные условия (внутренняя обратная связь) для самовозбуждения кас- када, искажает его частотную характеристику. Ёмкость Сас иначе называют проходной — через неё проходит поток электронов. Тетрод А Э| С / /\ / 1 W — ч Саэ j Сэ J \— к\У Рис. 4.1. Сильно (в сотни раз!) уменьшить паразитную ёмкость ме- жду управляющей сеткой (С) и анодом (А) , удалось введением в конструкцию лампы экрана (Э) — ещё одной сетки между управляющей и анодом, и соединённой внешним конденсатором (Сэ) с катодом (К) . Переменная составляющая анодного тока теперь не достигает управляющей сетки (С) , замыкаясь на катод (общий провод) через внутреннюю паразитную Саэ и внешнюю Сэ. Мера эквивалентна ради- кальному уменьшению проходной ёмкости лампы.
а Л 1 Rh i W = +Ua J ^C2 ► ~ ^C2 1 i- Рис. 4.2. Чтобы вторая сетка на пути потока электронов не слишком их задерживала, на неё подают положительный потенциал, несколько мень- ший, чем напряжение на аноде. Чаще всего, от этого же источника, че- рез внешнее сопротивление RC2, образующего с внутренним сопротивлени- ем вторая сетка (экран) — катод, делитель напряжения. Новый тип усилительной четырёх электродной лампы — тетрод, оказался очень хорош: высокое усиление на ВЧ, большое внутреннее сопротивление, анодная цепь в ВЧ схемах почти не шунтирует нагрузочный колебательный контур, не снижает его добротность. Большое усиление по напряжению (до нескольких сотен в низко- частотных схемах). Лампа часто именовалась «экранированной» и получила широ- кое распространение в раннем радио. Между тем не без серьёзных изъянов оказа- лась и она. Известно, что при работе лампы в усилительном каскаде, напряжение на её аноде изменяется и иногда может сильно уменьшаться: чем больше анодный ток, тем больше падение напряжения на анодном сопротивлении (нагрузки), тем мень- шая часть напряжения анодного питания останется на аноде лампы. Электроны же вылетевшие из катода, ударяясь об анод, всегда выбивают из него некоторое ко- личество вторичных «медленных» электронов, с удовольствием притягивающихся к электроду с более высоким положительным потенциалом — которым может стано- виться вторая (экранная) сетка тетрода. При этом резко уменьшается анодный ток и возрастает экранный. Эффект получил название динатронного и в целом вредный, местами даже использовался для генерации сигнала. Рис. 4.3. Иллюстрация динатронного эффекта из замечательной книги серии «Шаг за шагом» Рудольфа Анатольевича Свореня.
fa Триод/ //' 1 / yA / U =const Тетрод и а Рис. 4.4. Участок «отрицательного внутреннего сопротивления» (отме- чено) порождённого динатронным эффектом, при низком анодном напряже- нии (Ua) — рост анодного напряжения даёт уменьшение анодного тока. Динатронный эффект приводит к резким скачкам напряжения анода или к само- возбуждению. Поэтому с ним ведут борьбу. Существующие «внешние» меры для пре- дотвращения эффекта очень расточительны в смысле питания, существует и дина- тронный эффект при выбивании вторичных электронов из экранной сетки, приводя- щий к сильным и непредсказуемым изменениям всех характеристик лампы. Для уст- ранения неприятных явлений такого рода, вторичные, выбиваемые из анода и вто- рой сетки, электроны стали возвращать, устроив в лампе ещё одну редкую, всего в несколько витков, «антидинатронную» сетку с потенциалом катода, между вто- рой (экранной) сеткой и анодом. Так родился пентод. Фото 4.5. Ранний (слева) вариант тетрода S-23 Osram. В вариантах более поздних (справа), клемма на макушке заменена на привычный колпачок, а колба стала металлизированной и более фигуристой (вероятно, с улучшенным креплением электродной системы). Прибор примечателен анодами-стержнями, что при малом токе вполне допус- тимо, и применением автоматизированной сборки. В лампе применён новый, по тем временам, «оксидный» геттер.
Фото 4.6. Немецкий же тетрод S-625 1927 г., с прямым накалом из «тусклого» торированнохю вольфрама. Необычная компоновка сделана для максимального разделения управляющей и анодной цепи — лампа устанав- ливалась в отверстие внешнего экрана-перегородки радиоприёмника. Эк- ранирующая сетка-решето максимально охватывала анод, чтобы свести к минимуму проходную ёмкость. Мера, впрочем, оказалась избыточной, и впоследствии электродная система лампы в таком же баллоне стала обычной — с концентрическими сетками и анодом, а немногим позже и вовсе превратилась в классическую вертикальную на одном цоколе. Рис. 4.7. Установка тетрода S-625 в радиоприёмнике — внешний экран является продолжением экранной сетки лампы, её анодные и управляющие цепи находятся в разных отсеках. Классический тетрод в чистом виде, сам по себе ставший редкой экзотикой, между тем, имел ещё несколько ранних, не вполне удачных, хотя и любопытных вариантов, например:
\Ш ^rH^ P^^^BL ^■Чж ■ф щ JBL W Фото 4.8. Один из первых (1922) «бигридов» работает иначе, чем тетрод классический — управляющей в нём является вторая сетка, первая же, на- ходящаяся под небольшим положительным потенциалом, предназначена для ускорения электронов, вылетающих с горячего катода, а при тогдашних низких анодных напряжениях, в электронном потоке участвовала только малая их часть. Прибор имел большее, чем триод, усиление и мох1 рабо- тать с намного меньшим анодным напряжением. Лампы назывались «с про- странственным зарядом» и получили распространение, например, в автомо- бильных радио, с питанием напрямую от аккумуляторной батареи 12 вольт. В целом, лампа имела очень низкий КПД и со временем ушла в небытие, кроме особо специфических случаев, вроде ламп электрометрических — для работы с очень малыми токами. Фото 4.9. Британская четырёхэлектродная лампа-смеситель для супергетеро- динного радиоприёмника. Имеет оксидный катод косвенного накала (вольфра- мовая нить уже в алундовой изоляции, а не в керамической трубочке), сет- чатый анод, вероятно, призван уменьшить проходную ёмкость прибора. Чтобы использовать тогдашние общепринятые триодные цоколи и розетки, дополни- тельную сетку выводили отдельной клеммой на цоколь или колбу. Из-за па- разитных эффектов такой смеситель умел работать только на невысоких час- тотах. Со временем каждую управляющую сетку снабдили своими экранами, и лампа переродилась в гептод — семиэлектродный (пять сеток) прибор.
Пентод Рис. 5.1. Работу дополнительной, подавляющей динатронный эффект, сетки в пентоде, нам снова продемонстрирует Знайкин из хрестоматий- ной «Шах1 за шагом» — новая сетка располагается между тетродной эк- ранной и анодом, обычно наглухо соединяется с катодом прямо внутри баллона и, имея отрицательный потенциал, не пускает гулящие вторич- ные электроны с анода на экранную сетку и наоборот. Пентод сохранил все преимущества тетрода, но без его порока — динатронного эффекта и связанных с ним неприятностей. Маломощные пентоды быстро завоевали место в схемах усилителей всё более коротких волн, мощные же приборы, после того как удалось решить проблему с перегревом сеток в тесном пространстве анода, стали применять в выходных каскадах УНЧ для работы на малочувствитель- ные тогда динамики. Фото 5.2. Австрийский выходной пентод 1932 года P440N. Оксидный ка- тод косвенного накала, на траверсе управляющей сетки дополнительный теплоотвод (отмечен). Один из немногих вариантов прежней конструкции (большие колбы, просторная компоновка, стеклянные изоляторы). Лампы уже становятся компактнее, миниатюрнее, с плотной и жёсткой элек- тродной системой, распятой между слюдяными изоляторами.
Фото 5.3. Ещё один крупный пентод 1931 г. — DC2/Pen от Mazda (торговая марка General Electric) с питанием 40 В накала от ос- ветительной сети. Интересен способ крепления тяжёлой электродной системы — металлическим хомутом на основании стеклянной ножки. Антидинатронная сетка крепится на двух траверсах, управляющая и экранная — каждая на одной Лучевая лампа «Лучевая лампа», она же «лучевой тетрод» (снова) родилась как способ обойти патент Philips на пентод — помудрили с сетками (шах1, расположение) у обычного тетрода, а поток электронов сжали специальным экраном (лучеобразующие пласти- ны) до двух узких областей — лучей. При этом его (потока электронов) плот- ность и энергичность стала такой, что выбитые из анода электроны вторичные, тут же без церемоний, заталкивались обратно основным потоком, как несколько передумавших пассажиров на эскалаторе метро в час пик.
* мостин Рис. 6.1. Характерная конструкция электродной системы лучевого тет- рода. Лучеобразующие пластины соединены с катодом. Предложенный тип лампы, против обычных «обходных» изобретений, оказался очень удач- ным, взять ту же 6L6 (6ПЗС) , ставшую легендой. Параметры лучевого тетрода местами превосходили таковые у пентода. Фото 6.2. Электродная система 6L6 (6ПЗС) , со вскрытым анодом. Хорошо видны особенности этого типа лампы — дополнительные луче- образующие пластины. Отметим и мощные медные траверсы сеток — для отведения тепла из тесного пространства.
Фото 6.3. Электроды разобранного лучевого тетрода EL36. Здесь лучеобразующие пластины выполнены в виде короба с двумя окнами. В результате проделанного мини-исследования, мы выяснили, пусть и очень по- верхностно и грубо, как эволюционировал электровакуумный триод, полюбовались большими, очаровательно-неуклюжими ретробаллонами.
Технологии МЕДНЕНИЕ ЖЕЛЕЗА В первую очередь определимся, что необходимо для проведения процесса омед- нения : 1) Туалетный утенок или другое чистящее средство в составе которого имеется соляная кислота. 2) Медные провода, самого мелкого сечения, кусочки меди, монеты, содержащие медь. 3) Олово. Небольшой кусочек. 4) Пластиковая бутылка с водой 5) Железный предмет для омеднения.
В пластиковую бутылочку с водой заливается жидкость из "Туалетного утенка" Делается раствор. *v, * В бутылочку помещается медный провод, Закупоривается бутылочка и взбалтывается.
Добавляем кусочек олова. После этого тара ставится в теплое место примерно на месяц, чтобы произошли химические реакции. Скорость реакции зависит от концентрации раствора, количества меди и тепла. Надо подготовить железный предмет для омеднения. Перед омеднением необходимо зашкурить поверхность наждачной бумагой N100, чтобы поверхность была шероховатой. Чем больше шероховатости, тем лучше прой- дет процесс омеднения.
Металлическая поверхность очищается от пыли, грязи, ржавчины, масляных пя- тен, которые остаются от прикосновения пальцами. Это достигается кипячением в растворе щелочи или в растворе пищевой соды, которая имеется в любой кухне. Заготовка берется заранее приготовленной салфеткой. В пластмассовую посуду, которая выбирается по размеру заготовки, заливается раствор, предварительно размешанный в бутылке.
Хирургическим зажимом, пинцетом или даже щипчиками для ощипывания бровей заготовка опускается в раствор. Во время омеднения емкость лучше покачивать для лучшего и быстрого прохож- дения реакции. Переворачивать заготовку время от времени.
Примерно через полтора часа или больше можно уже увидеть воочию, что проис- ходит с погруженным в раствор предметом. На поверхности обычной стали омеднение держится очень хорошо. Что дает омеднение в двух словах. Улучшается электропроводность металличе- ских предметов, болты не пригорают к поверхности, особенно где имеются боль- шие температуры (коллектор, глушитель и т.д.) Можно применить омеднение одно- разовых болтов, особенно на иномарках, когда необходимо собрать узел, а необ- ходимых болтов нет негде. В декоративных целях. Остальное зависит от вашей фантазии.
Мышление МИФЫ СОВРЕМЕННОЙ ХИМИИ Джо Шварц Введение Я обожаю науку. Люблю откусывать от нее сочные, восхитительные куски, нахо- дя их невероятно вкусными. Особенно хороша история науки. К счастью, в наши дни этот сочный продукт доступен в виде самых разнообразных блюд - надо про- сто знать, за какой стол сесть. К великому несчастью, перепутать места очень легко, а усаживание за «не тот» стол может привести не к пиру, а к подлинному голоданию. Дело в том, что интернет и другие средства массовой коммуникации полны блюд, которые могут быть, при ближайшем рассмотрении, либо чистейшей дезинформацией, либо настоящей, кристально чистой наукой. Но как отличить яд от лакомства? Ответ на этот вопрос упирается в поиск доказательств. Вот здесь-то и возникают главные трудности. Принимая лекарство, мы уверены в том, что существуют доказательства его эф- фективности. Применяя косметику, мы уверены, что она безопасна. Смазывая кожу солнцезащитным кремом, мы уверены, что он, на самом деле, не пропускает ульт- рафиолетовые лучи. Но доказательства не являются черно-белыми; они могут за- нимать очень широкий спектр - от случайных свидетельств до неопровержимых данных.
Некоторые люди утверждают, что, если положить под простыню брусок мыла, то можно избавиться от синдрома беспокойных ног1. Это мы называем случайным сви- детельством, и таковым оно и останется до тех пор, пока не будут проведены должным образом рандомизированные, выполненные двойным слепым методом, кон- тролируемые исследования. С другой стороны, утверждение о том, что золото проводит электрический ток, является достоверным на все сто процентов. На эту тему не может быть никаких спекуляций, никаких «когда» и «если». Однако часто случается так, что само слово «доказательство» подвержено множеству интерпретаций. Интересным приме- ром может служить статья, опубликованная в журнале «Нейчур» (авторитетном на- учном журнале) под интригующим заголовком: «Доказательство передачи человеку бета-амилоидной патологии и амилоидной ангиопатии мозговых сосудов». Давайте внимательно исследуем заголовок. Бета-амилоидные белки являются из- вестными маркерами болезни Альцгеймера, и, следовательно, из заголовка явст- вует, что эта болезнь может передаваться от человека к человеку. Нет ничего удивительного в том, что эта статья породила целую волну публикаций в много- тиражных СМИ, озаглавленных: «Болезнь Альцгеймера может передаваться, как ин- фекция», «Вы можете подхватить Альцгеймера, как грипп» или «Бомба Альцгейме- ра» . Все это - вводящая в заблуждение неправда, потому что в исходной статье, несмотря на ее провокационный заголовок, нет и намека на возможность зараже- ния болезнью Альцгеймера. Так что же, на самом деле, обнаружили ученые под руководством доктора Джона Коллинджа из Лондонского университетского колледжа? Ученые исследовали ткань головного мозга восьми человек, которым в детстве, из-за отставания в росте, делали инъекции гормона роста. Было это в те времена, когда человеческий гор- мон роста экстрагировали из гипофизов умерших. К несчастью, доноры были носи- телями белков, известных под названием прионов, а эти белки являются причиной развития болезни Крейтцфельдта-Якоба, тяжелейшего неврологического расстрой- ства. Реципиенты погибли от болезни, которой они заразились в результате инъ- екций. Коллиндж и его коллеги также обнаружили, что у шести из восьми человек были обнаружены амилоидные бляшки, характерные для болезни Альцгеймера. При этом, ни один из 116 человек, умерших от болезни Крейтцфельдта-Якоба и не получав- ших инъекции гормона роста, не имел ни малейших признаков отложения бета- амилоида. Исходя из этого, доктор Коллиндж предположил, что молекулы, ответ- ственные за образование амилоида, были переданы больным вместе с препаратом гормона роста. Это, на самом деле, очень интересная гипотеза. Однако в этом исследовании ни слова не говорится о том, что эти люди заболели бы болезнью Альцгеймера, проживи они дольше, или о том, что гормон роста был загрязнен молекулами- «рассадниками» болезни Альцгеймера. Для статьи больше подошел бы другой заго- ловок : «Возможность передачи человеку бета-амилоидной патологии через введе- ние загрязненного гормона роста». В заголовке не должно было присутствовать слово «доказательство», которое в данной ситуации является достаточно сомни- тельным. Авторы недвусмысленно сами утверждают, что болезнь Альцгеймера не является заразным заболеванием, и что отсутствие контагиозности1 было под- тверждено во многих эпидемиологических исследованиях. Но внимание журналистов привлекло именно слово «доказательство», и они посеяли совершенно необосно- ванную тревогу в обществе, публикуя сведения о «заразности» болезни Альцгей- мера, со ссылкой на серьезных ученых. Факт же заключается в том, что в статье речь идет о том, что таких доказательств, как раз, нет. Те из нас, кто пытается ответственно подходить к популярному изложению на- 1 Заразительности.
учных данных и к их интерпретации, сталкивается с многочисленными трудностя- ми. Во-первых, мы часто не можем дать того, чего жаждет публика, а именно, простого решения сложных проблем. В отличие от сведений, которые, как из рога изобилия, сыплются из интернета, мы не можем утверждать, что средство излече- ния рака было обнаружено в яде синего скорпиона, или, что от гербицидов можно надежно защититься с помощью гомеопатического «детокса». Мы не предлагаем ис- пользовать кристаллы кварца для гармонизации отношений души и тела путем от- крытия каналов, по которым может циркулировать позитивная энергия. Более то- го, наши объяснения часто сдобрены массой таких слов, как «если», «но» и «мо- жет быть», не говоря уже о ссылках на необходимость дальнейших исследований. Во-вторых, нам приходится сталкиваться с массовым предубеждением общества о том, что ученым нельзя доверять, потому что они работают на промышленность. Нам, например, приходится сталкиваться с глупейшим мнением о том, что «Боль- шая Фарма» дискредитирует и прячет природные средства лечения рака, чтобы по- лучать сверхдоходы от продажи дорогих и неэффективных лекарств. И, наконец, есть еще одна проблема, которая заключается в том, что многие ученые, выдаю- щиеся исследователи, становятся совершенно косноязычными, когда им приходится рассказывать о своих достижениях людям, далеким от науки, что вызывает у по- следних растерянность и недовольство. К несчастью, когда такое случается, из всех щелей сразу вылезают шарлатаны со своим соблазнительным вздором о чудо- действенных средствах, которыми они, как это ни прискорбно, могут отвлечь лю- дей от средств, которые, на самом деле, приносят пользу. Недавно на поверхность всплыла еще одна проблема. С легкой руки президента Трампа в политический лексикон вошли такие термины, как «альтернативные фак- ты» , «фейковые новости», «утка», «нечестные медиа» и «верьте мне». Легко оп- ровергнуть бессмысленную концепцию «альтернативных фактов», ибо таковых про- сто не существует в природе. Вспомним «альтернативные факты» Аристотеля и Галилея о двух предметах раз- ного веса, брошенных с одной высоты. Аристотель утверждал, что более тяжелое тело упадет на землю быстрее. Это стало «фактом», потому что уважаемый Ари- стотель сказал: «Верьте мне». Этот «факт» не был никем оспорен до тех пор, пока Галилей не предположил, что два предмета ударятся о землю одновременно, и доказал свое предположение сбросив два пушечных ядра разного веса (во вся- ком случае, так гласит популярная легенда) с Пизанской башни. Все оставшиеся сомнения были развеяны, когда астронавт Дэвид Скотт одновременно бросил на поверхность Луны молоток и перышко, показав, что в отсутствие сопротивления воздуха предметы падают со скоростями, не зависящими от их масс. Утверждение Аристотеля о том, что дети получаются из менструальной крови матери, тоже казалось «фактом», потому что согласовалось с прекращением мен- струаций с наступлением беременности. Конечно же, ребенок образуется не из менструальной крови. Секреция человеческого хорионического гонадотропина пла- центой препятствует отделению функционального слоя внутренней оболочки матки. «Факт» Аристотеля оказался совсем не фактом. В наши дни, особенно в том, что касается здоровья, людей часто соблазняют «альтернативами», которые выдаются за факты. Утверждают, что щелочная диета излечивает рак, что прививки приводят к аутизму, а алюминий вызывает болезнь Альцгеймера. Эти утверждения настолько же достоверны, как и «альтернативные факты», которые были высосаны из пальца, чтобы поддержать заявление президен- та Трампа о том, что толпа на его инаугурации была больше, чем толпа на инау- гурации президента Обамы. Что можно сказать о «фейковых новостях», когда речь идет о науке? Опреде- ленно, таковые существуют. В новостных программах часто сообщают об «Интел- лиджексе», якобы «умной таблетке», которая даже украшает сайт журнала «Форбс». Есть ее логотип и на скриншоте программы Си-Эн-Эн, на котором изо-
бражен физик Стивен Хокинг, якобы употреблявший умную таблетку, что позволило ему утроить объем памяти. Естественно, Хокинг никогда не называл Интеллиджекс «виагрой» мозга и не предсказывал, что эта таблетка изменит судьбу человече- ства . Вероятно, он вообще никогда не слышал об Интеллиджексе. Логотип «Фор- бса» и скриншот Си-Эн-Эн - это всего лишь фейк. Однако деньги, потраченные людьми на эту бесполезную таблетку, вполне реальны. Хотите пример введения в заблуждение? Не надо далеко ходить. Присмотримся к тому, что вещает учреждение под вполне солидным наименованием «Институт науч- ного здравоохранения». Этот институт предупреждает о «СМЕРТОНОСНОМ КРИЗИСЕ, опустошающем Америку, беспощадно убивающем стариков с ПОЛНОГО ОДОБРЕНИЯ и по- пустительства правительства». Что же это за страшный бич? Это лекарства, вы- писываемые врачами! Дальше игра института продолжается по каноническим прави- лам. Людей соблазняют «природными» средствами излечения сахарного диабета, артрита, сердечных болезней, а также чудодейственным лекарством, которое «ис- паряет» рак в течение шести недель. Для того чтобы узнать, что это за секрет- ные средства, вам надо всего лишь вступить в члены «института», чтобы полу- чить экземпляр книги «Чудеса из склепа: антология подпольных средств исцеле- ния» . Вы получите сборник «альтернативных фактов», не подкрепленных никакими доказательствами. Если же речь идет о настоящей науке, то она никогда не об- ходится без доказательств. Они для науки - всё. Итак, давайте приступим к нашему пиршеству и попробуем изумительные блюда, которые нам предлагает наука. Наше пиршество будет иметь вид фуршета, и вы сможете свободно разгуливать по буфету и выбирать по своему усмотрению самые лакомые кусочки. Но начну я, пожалуй, с личных воспоминаний. Информация и дезинформация Я впервые посмотрел телевизионную передачу в 1956 году, по приезду в Канаду после Венгерской революции. В то время работал только один канал, и вещал он всего несколько часов в день. Новости открывали окно в мир, давая возможность впервые в жизни воочию на него взглянуть. Телефоны были уже практически в ка- ждом доме, но звонки в Европу надо было заказывать заранее. Что касается «сенсационных новостей», то здесь все зависело от местной радиостанции, кото- рая транслировала, помимо прочего, разнообразные ток-шоу. Очень популярен был Джо Пайн, который советовал своим оппонентам пополоскать горло бритвенными лезвиями, и мой любимец Пэт Берне, который имел свое мнение по любому вопросу и не упускал случая унизить собеседника. На самом деле, именно Берне пробудил у меня склонность к скептицизму. Бернсу на передачу регулярно звонила одна любопытная дама. Она была убежде- на, что среди нас живут инопланетяне, которых можно отличить от прочих людей по глазам! Этих существ больше всего было в Монреале, на улице Святой Катери- ны. Пэт всласть издевался над ней и все время подзуживал, чтобы спровоциро- вать на грубость. Но однажды Пэт не выдержал, и сказал даме, что не может больше слушать ее бред о «маленьких зеленых человечках». Даме это не понрави- лось , и она заявила, что, если Пэт отключит ее от микрофона, то инопланетяне отключат вещание его программы. «Хорошо, завтра вы объясните мне, почему они этого не сделали», - отпарировал Пэт. Он собрался, было, принять следующий звонок, но в этот момент трансляция прервалась. Радиостанция заработала толь- ко через шесть часов. Никаких объяснений не последовало. Дама позвонила на следующий день и принялась злорадствовать, но Пэт сохра- нил хладнокровие: «Это совпадение, куколка, простое совпадение». Но женщина не унималась, и тогда Пэт, разозлившись, заявил, что пусть инопланетяне сде- лают это еще раз, и повесил трубку. Вы можете смеяться, но радиостанция снова
вырубилась на полчаса! Дама позвонила на следующий день, и на этот раз Пэт позволил ей говорить столько, сколько ей заблагорассудится, но женщина сказа- ла, что теперь в этом нет никакой нужды, ибо инопланетяне доказали, что они существуют. Чудесное совпадение? Заготовленный трюк? Кто-то на самом деле испортил пе- редатчик? Публика так никогда и не услышала внятных объяснений по этому пово- ду. Но я точно знаю, что именно это происшествие пробудило мой интерес к «инопланетянам», и, к моему вящему удивлению, я обнаружил, что в местной биб- лиотеке оказалась целая коллекция книг о них. Я прочитал о Розуэлльском инци- денте2 и о множестве свидетельств об НЛО. К тому времени я уже испытывал большой интерес к науке, и аргументы в пользу «пришельцев» меня не удовлетво- рили. Многие сообщения были просто фантастическими, и мне казалось, что их авторами двигали коммерческие интересы, а не стремление представить доказа- тельства. Это побудило меня взглянуть скептическим взглядом на все новостные сообщения о научных достижениях, и я стал оценивать их с точки зрения ответ- ственной и добросовестной журналистики. В наши дни скепсис стал весьма затруднительным отношением из-за цунами ин- формации и дезинформации, с которыми мы сталкиваемся ежедневно и ежечасно. Сейчас мы говорим не об одном, а о сотнях телевизионных каналов, о спутнико- вом вещании, позволяющем ловить тысячи радиостанций, и, конечно, о социальных сетях, где каждый имеет полную свободу публично высказаться. Щебетать может все, что умеет щебетать.3 Есть еще интернет, из которого льются миллионы по- стов, в которых можно найти все - от добросовестных научных сведений до нау- кообразной болтовни невежественных блогеров, для которых ответственная журна- листика является абсолютно абстрактным понятием. Я долго пытался бороться с этой профанацией науки. Кажется, что это было только вчера, но, на самом деле, прошло уже тридцать семь лет с тех пор, как я ответил на первый вопрос слушателя, корда впервые вел передачу на Монреаль- ском радио. Я страшно волновался из-за выпавшего мне шанса просветить публику насчет химии. Мне представлялось, что я буду отвечать на вопросы о том, как делают аспирин, как действует пищевая сода, как изобрели противозачаточные таблетки или о том, чем отличается природный витамин С от синтетического. Для меня это была химия. Но первый же вопрос, который я услышал, отвлек меня от привычных представлений. - Безопасно ли целовать мячи для гольфа? - спросил меня человек, и сбил ме- ня с толка. Сначала я не понял, что мне, вообще, говорить, но потом мне рас- сказали, что у игроков в гольф есть обычай перед игрой целовать мячи, чтобы игра была удачной. Слушателя волновало, нет ли на мячах остатков пестицидов, которыми можно было бы отравиться. Я начал рассказывать об известном нам вре- де пестицидов, об исследованиях на животных, о наблюдениях за здоровьем игро- ков в гольф, о доле пестицидов, которые оседают в почве, и сказал, что корот- кий любовный контакт с почти чистым мячом едва ли нанесет заметный урон здо- ровью. Правда, я оговорился, что, согласно старой поговорке, на свете есть только две неизбежные вещи - смерть и налоги. После того начала в восьмидесятые годы я ответил по радио на более чем 10 тысяч вопросов в диапазоне от «как удалять пятна ржавчины с раковины (фосфор- ной кислотой)» до «почему при открытии банки с кофейными зернами ощущается запах вареной индейки (до сих пор не имею об этом ни малейшего понятия)». Од- нако большинство вопросов напоминали вопрос о мячах для гольфа - эти вопросы 2 В 1947 году. Близ города Розуэлля в США упал какой-то объект. Командование ВВС ут- верждало, что это всего лишь метеорологический зонд, но это не помешало появлению массы версий об инопланетном происхождении «диска». 3 Намек на «Твиттер». То twit - «щебетать».
касались риска. За прошедшие годы список расширился, в него, помимо пестици- дов на полях для гольфа, вошли фторированные соединения, наночастицы, натрие- вая соль лаурилсульфата, карамель, замедлители пламени, акриламид, формальде- гид, диоксан, диоксин, выхлоп дизельного двигателя, бензин, трихлорметан, ртуть, парабены, сурьма, глютен, сотовые телефоны, фталаты, бисфенол-А, окси- бензоаты, рыба баса, ГМО, свинец, дорожный битум, сушилки для рук, смягчители ткани, рафинированное растительное масло, ирландский мох, азодикарбонамид, полиметилсилоксан, перхлораты, изофлавоноиды и много-много чего другого. Мои ответы на такие вопросы ни на йоту не изменились; я делаю упор на раз- ницу между опасностью и риском. Опасность - это внутреннее свойство, способ- ность вещества причинять вред, а риск - это мера возможности того, что веще- ство действительно причинит вред с учетом экспозиции4 и таких факторов личной восприимчивости, как возраст, пол и перенесенные в прошлом заболевания. Со временем я стал все больше и больше осознавать трудности в объяснении риска, выводе заключений и обоснованных предположений. Сейчас меня часто спрашивают, лучше ли информирована публика о науке сей- час , нежели в то время, когда я начинал свои выступления по радио. На это я могу ответить, что люди стали более информированными, но нельзя сказать, что лучше информированными. Когда я впервые окунулся в поприще популяризации нау- ки, не было смартфонов, не было Гугла, электронной почты, пищевых сетей, ка- нала «Дискавери». Теперь у нас есть все это плюс доктор Оз, Джо Меркола, Гви- нет Палтроу, Дженни МакКарти и Сьюзен Сомерс, которые изливают на город и мир свои версии ученых премудростей. Электронные новостные бюллетени пестрят на- бившими оскомину и вызывающими тошноту сладостными и соблазнительными заго- ловками: «Антиоксидант, в 6000 раз более мощный, чем витамин С», «Усилитель действия омолаживающих гормонов на 682 % - вы станете моложе за 120 минут», «Болезнь Альцгеймера отступила через несколько дней после того, как женщина из Огайо стала есть это» (естественно, надо заплатить деньги для того, чтобы узнать про чудодейственное «это»). Псевдоспециалисты типа Вани Хари, помазавшей себя титулом «Пищевая дева», регулярно появляются в Сети, предлагая категорические советы относительно пи- щевых добавок, косметических средств, бытовой химии, генно-модифицированных организмов или опасных пестицидов, советы, основанные на случайных сообщени- ях, эмоциях и выдернутых из контекста сообщений научной литературы. Конечно, у интернета есть и положительные стороны. Получить доступ к серьезной научной литературе теперь можно, всего лишь несколько раз нажав на клавиши и выйдя на такие выдающиеся сайты, как «Научно обоснованная медицина», «Выбор националь- ного института здоровья», «Понятие о науке» и «Шарлатанство на марше». К со- жалению, эти сайты далеко не так популярны, как, например, такой чистой воды абсурд, как «Вести природы» - сайт, предлагающий ассортимент нелепых теорий заговора и простые решения сложных проблем. Создается впечатление, что наши попытки улучшить понимание людьми сути и целей науки подавляются катящимся по интернету катком лженауки. Я каждый раз с болью убеждаюсь в этом, когда утром сажусь за компьютер и просматриваю почту. Несколько минут уходит на то, чтобы стереть предложения получить сказочное вознаграждение за финансовую помощь туристу, оставшемуся без денег в далекой стране, и предложения дружбы с русскими женщинами. После этого, я просматриваю разнообразные новости «альтернативного здравоохране- ния» , на которые я подписываюсь для того, чтобы знать, какое еще «зубодроби- тельное излечение» изобрели «обогнавшие свое время врачи», обходящие пешком самые дальние уголки мира в поисках натуральных средств лечения тяжелых забо- 4 Величина, прямо пропорциональная дозе воздействующего вещества и времени воздейст- вия.
леваний, о которых (средствах) утаивают правду «богатые и сильные мира сего». Сегодня под обращением «Дорогой, ни о чем не подозревающий, друг!» (что са- мо по себе уже вызывает подозрение) я прочитываю сведения о работах одного «блестящего, признанного во всем мире доктора медицины», которому удалось «разрешить смертельную головоломку и понять причину повышенного артериального давления, высокого уровня холестерина в крови, возникновения сахарного диабе- та, остеопороза и половой дисфункции» (мне кажется, что альтернативный мир полон «известных во всем мире докторов медицины» и «независимых врачей», не «склонивших головы под натиском отпетого и прожженного истеблишмента»). Доктор Фред Пескаторе самостоятельно, без чьей-либо помощи, открыл секрет излечения (да, да, именно излечения!) рака, секрет, который Большая Фарма изо всех сил пытается держать под замком. Средство это представляет собой тща- тельно выверенную смесь кожуры виноградных ягод, цедры лимона и сосновой ко- ры, но, если мы хотим узнать обо всем этом подробнее, то нам следует приобре- сти книгу автора под скромным названием «Кодекс Франклина: национальная со- кровищница потрясающе простых исцеляющих чудес». Из этой книги мы также узнаем о веществе, которое у мышей уничтожает за не- сколько минут до двадцати миллионов раковых клеток и «в действительности ра- ботает лучше, чем официально утвержденные противораковые средства». Это веще- ство, «альфа-джи», не лишает больного сил и не вызывает тошноту, как другие противораковые препараты. Правда, для того чтобы получить реальное лечение, вам надо обратиться к надежному источнику. Угадайте с трех раз, что это за источник? Альфа-джи - это экстракт гриба шиитаке, известный также под названием «ак- тивное, связанное с гексозами соединение». Это средство не одобрено как ле- карство, но его можно продавать как пищевую добавку. В некоторых исследовани- ях (которые были профинансированы производителями) было показано, что средст- во вызывает активацию лейкоцитов, функция которых заключается в уничтожении измененных клеток. Но от этого свойства до способности лечить рак лежит дис- танция огромного размера. Что касается диабета, то вы «можете забыть об иглах, изнурительных диетах и опасных для жизни антидиабетических лекарствах». Прорывное достижение доктора Фреда позволит диабетикам есть поджаристые куриные крылышки и вкусные шоко- ладки, так как именно они позволят организму «очиститься от сахарного диабе- та» . Конечно, такую диету надо сочетать с приемом «секретного активатора энергии, изумительного на вкус, природного, оздоравливающего растительного экстракта, обладающего чудодейственной исцеляющей силой». Прочтя о том, как «простое и легкое лечение доктора Фреда освободит нас от тягомотины официаль- ной медицины», я решил, что мне пора освобождаться от тягомотины доктора Фре- да. Теперь настает очередь доктора Эла Сирса, «первопроходца борьбы со старени- ем, который, по меньшей мере, дважды в год покидает свою уютную клинику и от- правляется по миру в поисках лечебных трав и растений для того, чтобы еще лучше помогать пациентам». Очевидно, последнее свое путешествие доктор Сире совершил на Ямайку, где повстречался с местными рыбаками, которые сыплют в воду кору и листья, а затем легко добывают всплывшую на поверхность рыбу. Очень странно, что этот опытный травник, который «развенчал рутинную медицин- скую мудрость», ничего не слышал о таком растении, как ямайский кизил, от ко- торого рыба засыпает. Как бы то ни было, доктор Сире не преминул поведать нам о том, что его исследовательская команда уже близка к успеху, и скоро боль- ные, страдающие расстройствами сна, получат на руки чудесный препарат ямай- ского кизила. Правда, если бы «исследовательская команда» доктора Сирса проявила больше любопытства, то она узнала бы, что ямайский кизил содержит вещество ротенон,
соединение, которое может не только оглушить, но и убить рыбу. В свое время ротенон использовали в качестве инсектицида, но потом он был запрещен из-за токсичности - в частности, было выяснено, что он может ускорять развитие бо- лезни Паркинсона. Вероятно, в «природном снотворном» доктора Сирса не так много ротенона, чтобы причинить вред больному, но в точности это никому неиз- вестно, потому что содержание веществ в пищевых добавках не регламентируется, как в лекарствах, несмотря на то, что добавки обладают, в какой-то мере, фар- макологической активностью. После этого я открыл красочное послание, в котором мне сулили единственный шанс для меня и моих близких спастись от сахарного диабета, сердечно сосуди- стых заболеваний, рака, артрита и многого другого. Доктор Джонатан Райт, «один из отцов-основателей природной медицины, выдающийся специалист, на ко- торого все простые смертные должны взирать снизу-вверх», заявляет, что обна- родовал запретную информацию, которая утаивалась от людей на протяжении деся- тилетий. Райт, рассказывают нам, просмотрел массу неопубликованных работ, изучил сотни «подпольных» медицинских текстов (однако, какой жадный читатель этот человек), и, очистив их, совершил умопомрачительные открытия, способные в зародыше обратить вспять болезни, как о том говорится в его «Сокровищнице натурального исцеления». В проспекте есть кое-что, способное возбудить наш аппетит. Лекарством для лечения артрита является, по Райту, миристолеат цетила, вещество, выделенное в 1964 году из тканей швейцарских мышей-альбиносов, никогда не страдавших артритом. С тех пор было проведено несколько клинических испытаний, подтвер- дивших безопасность нового лекарства и его эффективность у небольшого числа больных. Несмотря на обширную литературу по поводу миристолеата цетила, док- тор Райт утверждает, что мы никогда о нем не слышали, потому что «как только натуральное средство начинает хорошо работать, оно тут же попадает в черный список, и узнать о нем становится возможно только от людей, владеющих инсай- дерской информацией». Этот блистательный ум открыл также, что можно растираниями избавиться от рака молочной железы. Надо всего лишь втирать в кожу молочной железы йод. Кроме того, экстракт барбариса снижает сахар крови, устраняет «плохой» холе- стерин и уменьшает содержание в крови триглицеридов. Почему, спрашивается, мы никогда об этом не слышали? «Потому что, если мы узнаем об этом, то Большая Фарма потеряет около 70 миллиардов долларов в год». На самом деле, в моих файлах содержится множество отчетов об исследованиях, проведенных с экстрак- тами этого растения, но нигде я не нашел указаний на то, что экстракт барба- риса может заменить лекарства, снижающие уровень сахара и холестерина в кро- ви. Не успел я перейти к следующим заголовкам, как компьютер звякнул и выбросил мне еще одно сообщение, на этот раз о том, как «провозвестник и лидер новой волны природной медицины» и «один из самых востребованных врачей натуропати- ческой медицины в мире» открыл способ излечения рака, поставивший в тупик ве- дущих онкологов. «Дорогой друг, - говорилось в сообщении, - может ли Святое Писание содержать секрет исцеления самой страшной болезни человечества?» Если верить доктору Марку Штенглеру, то может, и секрет мы находим в четвертой главе евангелия от Матфея - «не хлебом единым жив человек...» Штенглер пришел на этом основании к выводу о том, что от рака можно избавиться в течение од- ного месяца, ограничив потребление углеводов. Вот так. Следующее письмо извещало о прошедшем накануне шоу доктора Оза. Оно, судя по рекламе, должно было быть рациональным. Но не тут-то было. «Два дня празд- ничного детокса» доктора Оза были посвящены «вымыванию из организма образую- щих жир токсинов с помощью капусты». Глупость, как выясняется, не знает отды- ха и в праздники.
Информационная реклама искажает представление о науке Иногда, когда меня мучает бессонница, я включаю телевизор. Однажды, переби- рая каналы, я наткнулся на Ларри Кинга, который, щеголяя своими фирменными подтяжками, интервьюировал гостью в программе «Специальный репортаж Ларри Кинга». Я знал, что Ларри покинул Си-Эн-Эн, и с тех пор вел две программы на канале «Россия сегодня» и на кабельном канале «Хулу». Я не подписан ни на один из них, и не сразу понял, что же я, собственно, смотрел. Потом мне стало ясно, что это не журналистское интервью, а один из информационно-рекламных роликов, в которых Ларри снимается в свободное от основной работы время. Кинг участвовал в рекламе пищевой добавки Омега-Икс-Эль, которая чудесным образом избавляет от болей в суставах. «Гостьей» Ларри была доктор Шэрон МакКвиллан, которая разливалась соловьем, рассказывая о том, как она рекомендует всем своим пациентам Омега-Икс-Эль, чтобы защитить от заболеваний и сердце, и со- суды. Ларри, сам страдающий ишемической болезнью сердца, спросил МакКвиллан о том, как именно Омега-Икс-Эль снижает риск инфаркта миокарда. Она ответила, что «тридцать лет исследований подтвердили эффективность омега-3 ненасыщенных жирных кислот». Это верно, но вводит в заблуждение, потому что ни в одном из исследований не использовали Омега-Икс-Эль. В некоторых исследованиях, действительно, было показано, что употребление в пищу продуктов, богатых омега-3 ненасыщенными жирными кислотами, может сни- зить риск смерти от инфаркта миокарда. Клинические испытания добавок, содер- жащих докозагексаеновую и эйкозапентаеновую кислоты5 - двух основных омега-3 ненасыщенных жирных кислот, обнаруженных в мясе рыб - позволяют предположить, что они полезны для людей, перенесших в прошлом инфаркт миокарда. Например, в плацебо-контролируемом исследовании риск заболевания был на 6 процентов ниже у пациентов, принимавших активный препарат, чем у пациентов, принимавших пла- цебо . Это не очень большая разница, и, к тому же, пациенты получали по четыре грамма в сутки! Омега-Икс-Эль содержит 6,3 мг эйкозапентаеновой кислоты и 4,9 мг докозагексаеновой кислоты, то есть, 1/400 дозы, продемонстрировавшей мини- мальный эффект в выполненных исследованиях! Другими словами, нет никаких ос- нований для того, чтобы считать, будто ЭПК и ДГК в этой добавке могут каким- то образом защитить сердце. Вопреки этому, как пытались представить в ролике Омега-Икс-Эль, это лекар- ство содержит, главным образом, отнюдь не омега-3 ненасыщенные жирные кисло- ты. Препарат представляет собой экстракт из зеленой мидии, обитающей в Новой Зеландии, и является сложной смесью множества соединений. Есть данные о том, что эта смесь обладает противовоспалительными свойствами, и ее можно приме- нять в лечении артрита и даже бронхиальной астмы, но восторженные рекоменда- ции доктора МакКвиллан применять Омега-Икс-Эль для профилактики инфаркта, собственно говоря, являются необоснованными. Как выяснилось в разговоре после передачи, МакКвиллан, практикующему врачу, специализирующемуся в «интегратив- ной, регенеративной и эстетической медицине», заплатили за это выступление. Конечно, Ларри Кинг - не единственная знаменитость, позволяющая пользовать- ся своим именем для рекламы какого-либо продукта или изделия. В самом деле, в 2000 году, когда Ларри работал еще в Си-Эн-Эн, он представил в своей передаче 5 Докозагексаеновая кислота - незаменимая жирная кислота, страшное название обозна- чает, что в ней 21 атом углерода, а «присутствие буквосочетания «ен» обозначает на- личие ненасыщенных двойных связей, которых шесть - «гекса»; то же самое можно ска- зать и о эйкозапентаеновой кислоте, только атомов углерода в ней двадцать (эйкоза), а двойных связей (ен) пять (пента).
двух олимпийских чемпионов - Дороти Хэмилл и Брюса (тогда еще Брюса) Дженне- ра. «Ларри Кинг Лив», определенно, не была информационно-рекламной передачей; это была одна из самых респектабельных и популярных телевизионных программ. Оба гостя говорили о болеутоляющем средстве под названием «виокс». «Мой врач выписал мне виокс, и я как будто заново родилась на свет, - сказала Хэмилл Кингу, - я словно сбросила двадцать лет». Дженнер, выигравший золотую медаль в десятиборье на Монреальской олимпиаде 1976 года, перенес операцию на колен- ном суставе и страдал сильными суставными болями, которые облегчал приемом виокса. За рекламу спортсмены получили деньги от фармацевтической компании «Мерк», и это было ясно из программы. Ни Дженнер, ни Хэмилл не могли знать, что уже в то время «Мерк» занимался исследованием очевидного повышения заболеваемости инфарктом миокарда среди больных, принимавших виокс. Четыре года спустя это лекарство было изъято из продажи и запрещено к применению именно по этой причине. Кроме того, «Мерк» получил 35 тысяч исков, в связи с которыми фирме пришлось выплатить потерпев- шим более 4 миллиардов долларов. Нашлись ли такие люди, кто, послушав хвалеб- ные отзывы Хэмилл и Дженнера, попросил врача выписать виокс? Несомненно, та- кие люди были. Были ли среди них пострадавшие? Кто знает. Однако, объективная телепрограмма, в любом случае, не место для платной рекламы каких бы то ни было товаров устами знаменитостей. Больной вопрос - это озвученная знаменитостями телевизионная реклама назна- чаемых врачами рецептурных лекарств. Легендарный игрок в гольф Арнольд Палмер и баскетбольная звезда Крис Бош страдают заболеваниями, требующими приема ан- тикоагулянтов, веществ, снижающих свертываемость и вязкость крови. По телеви- зору они оба возносили хвалы ксарелто (ривароксабану), эффективному средству, разжижающему кровь. Конечно, это лекарство продают только по рецептам, и в упаковки вложены инструкции с перечислением побочных эффектов и противопока- заний, но телевидение предлагает выслушивать советы от знаменитых людей, ко- торые не имеют должных знаний. Ким Кардашьян-Уэст, знаменитая своей знамени- тостью, рекламирует диклегис, средство, облегчающее утреннюю тошноту при бе- ременности. Лекарство эффективно, и легкомысленный тон Кардашьян в «Инстагра- ме» «О, боже мой, разве вы не знаете об этом средстве?» - вызвал резкую кри- тику со стороны Управления по пищевым продуктам и лекарствам за то, что она не упомянула о риске и противопоказаниях, и Ким учла критику. Был ли какой-то вред от ее действий? Кто знает? Несмотря на то, что рекламно-информационные ролики нельзя назвать просвети- тельскими, телевидение все-таки не стоит полностью списывать со счетов. Ино- гда и оно дает глубокое и верное представление о науке. Наука и Сайнфелд Я являюсь неисправимым поклонником сериала «Сайнфелд» и регулярно смотрю записи многих серий, несмотря на то, что уже знаю их наизусть. Особенно мне нравятся фильмы, в которых смешно обыгрываются забавные реальные сценарии. Великолепный пример - это серия о Крамере, который пытается в штанах пронести в зрительный зал театра стаканчик кофе, а потом подает в суд на буфет за то, что ему продали слишком горячий кофе. «Ты выйдешь из зала суда богатым чело- веком» , - подбадривает Крамера его адвокат. Конечно, Крамер проигрывает суд, и это неудивительно, потому что в серии высмеиваются необоснованные судебные иски. Эта серия была показана в 1995 году, как в раз в то время, когда тогдашний губернатор Техаса Джордж В. Буш проводил в жизнь реформу законов о граждан- ских правонарушениях. Речь шла о законах, позволявших пострадавшему лицу по-
лучить компенсацию от любого лица или организации, которую можно было обви- нить в причинении ущерба. Реформы были нацелены на защиту бизнесменов и вра- чей от необоснованных судебных исков. Упомянутая мною серия «Сайнфелда» была навеяна реальным происшествием с се- мидесятидевятилетней жительницей Альбукерка Стеллой Либек, которая подала в суд на компанию «Макдональдс» после того, как пролила себе на колени горячий кофе, и по решению жюри получила в виде компенсации три миллиона долларов. Случай миссис Либек стал моделью необоснованного судебного иска, и все комики наперебой обыгрывали его в своих выступлениях. В игру вмешались и политики, предупреждавшие, что такие процессы приведут к взвинчиванию цен, потому что компании переложат свои судебные издержки на покупателей. СМИ страшно полюби- ли эту историю о маленькой хрупкой старушке, которая, облившись кофе, вос- пользовалась случаем и обогатилась, засудив «Макдональдс». Есть, правда, одна небольшая проблема: СМИ переврали факты. Один из главных уроков, которые я извлек за много лет работы в научной жур- налистике, заключается в том, что любой вопрос оказывается сложнее, чем он казался, когда начинаешь досконально в нем разбираться. Процесс Либек против «Макдональдса» - это классический пример невероятного искажения фактов и са- мой истории, которая ни в коем случае не может быть объектом насмешек. Здесь речь шла не об алчной женщине, которая обратилась в суд с необоснованным ис- ком по поводу какой-то пустяковой травмы, которую она сама причинила себе из- за беспечности и неосторожности. На самом деле, Стелла Либек получила очень серьезную травму, которой можно было избежать, если бы «Макдональдс» отреаги- ровал на семьсот с лишним жалоб на то, что в этом ресторане кофе подают слиш- ком горячим. Вопреки сообщениям многих газет, миссис Либек отнюдь не вела машину, пыта- ясь открыть зажатый между колен стаканчик с кофе. В тот момент машина, за ру- лем которой сидел внук миссис Либек, стоял на парковке, а женщина сидела на пассажирском сиденье. Кофе выплеснулся из стаканчика, когда миссис Либек пы- талась снять крышку, зажав стаканчик между коленями. Горячая жидкость причи- нила тяжелые ожоги, зафиксированные на фотографиях. Потребовалась операция и пересадка кожи, а само лечение обошлось больше, чем в 10000 долларов. Миссис Либек не собиралась подавать в суд. Она просто позвонила в «Макдональдс» и сообщила руководству компании, что врач сказал ей, что любая жидкость с тем- пературой от 180 до 190 градусов по Фаренгейту может причинить ожоги второй- третьей степени при экспозиции, большей нескольких секунд. Женщина попросила компанию проверить и перенастроить оборудование, чтобы кофе не был таким го- рячим, и попросила помочь с оплатой лечения. Только после того, как «Макдо- нальдс» заплатил ей жалкие 800 долларов, семья обратилась в суд. Посредник, мировой судья, посоветовал компании выплатить пострадавшей 300000 долларов, но получил отказ. И тогда дело перешло в гражданский суд. Жюри постановило выплатить истице за причинение вреда здоровью 160000 долла- ров , плюс 2,7 миллиона долларов за причинение морального вреда и с намерением наказать компанию за игнорирование сотен предыдущих жалоб на слишком горячий кофе. Судья уменьшил эту сумму до 480000 долларов, и всего пострадавшая полу- чила 640000 долларов, а не три миллиона, как кричали СМИ. Миссис Либек так до конца и не оправилась от полученных ожогов. Любопытно, но эта история пошла на пользу «Макдональдсу». Благодаря тенден- циозным сообщениям и статьям, публика буквально повалила в «Макдональдс», где убедилась, что там подают прекрасный горячий кофе по вполне разумной цене. Вердикт суда привел к тому, что на стаканчиках стали писать предупреждение о том, что напиток горячий и изменили конструкцию крышки - ее стало легче от- крывать, без риска расплескать кофе. Предоставляю читателям судить о том, на- сколько необоснованным был этот иск.
Пока вы будете раздумывать, я хочу для сравнения предложить вам историю об иске, поданном в 2003 году талантливой певицей, актрисой и продюсером Барба- рой Стрейзанд против калифорнийской компании «Память побережья». В этом про- екте использовали более 12 тысяч архивных фотографий для изучения изменений, происшедших за последние годы на побережье. Стрейзанд в своем иске утвержда- ла, что на одной фотографии запечатлен ее дом в Малибу, и расценила публика- цию, как вмешательство в ее частную жизнь, нарушение «направленного против папарацци статута», попытку нажиться на ее имени и угрозу ее безопасности. Иск, в конечном счете, был рассмотрен в Лос-Анджелесе, в суде высшей ин- станции, и был отклонен. Суд нашел, что Стрейзанд злоупотребила судебной про- цедурой, и обязал ее выплатить судебные издержки. Еще до того, как решение суда попало в СМИ, шесть человек посетили сайт с фотографией дома Стрейзанд. Думаю, что авторы «Сайнфелда» могли бы снять серию под названием, например, «Эффект Стрейзанд». Сейчас этот термин используют для обозначения ситуации, когда привлечение всеобщего внимания явилось результатом попыток спрятать, удалить или отредактировать сведения, содержащиеся в общественном информаци- онном пространстве. Но, увы, «Сайнфелд» прекратил свое существование в 1998 году. Слава Богу, можно посмотреть копии. Прачечная и телевизионные детективы «Коломбо» - это еще один мой любимый сериал. Последний раз мы встречались с лохматым полицейским детективом в 2003 году, но, как и «Сайнфелд», он до сих пор доступен в виде копий и записей. На первый взгляд, лейтенант Коломбо про- изводил впечатление рассеянного чудака, но, на самом деле, отличался проница- тельным умом, наблюдательностью и логическим мышлением, что особенно ярко бы- ло показано в серии «Берегите свои зубы». «У меня всегда было плохо с химией», - признается в этой серии один дантист лейтенанту Коломбо. Эта ремарка, в конечном счете, привела к его разоблаче- нию. С другой стороны, Эл Стюарт, странствующий торговец, очень хорошо разби- рался в химии, и это принесло ему целое состояние. Что связывает киношного дантиста и бродячего торговца? Ферроцианид железа, попросту говоря, жидкая синька. Стюарт работал торговцем в семидесятые годы девятнадцатого века, продавая продукты и бакалейные товары домохозяйкам Южной Миннесоты. Стюарт слышал, что европейские женщины добавляют в воду для полоскания постиранного белья синь- ку, и посчитал, что продажа синьки принесет ему неплохой дополнительный до- ход. По мере старения тканей их молекулы претерпевают химические превращения и теряют способность отражать все лучи видимого спектра. Ткань начинает по- глощать часть лучей синего спектра и приобретает желтоватый оттенок. Добавле- ние небольшого количества синьки компенсирует поглощение желтых лучей, и ткань снова выглядит белой. Стюарт провел необходимые изыскания и установил, что европейский секрет - это «прусская синька», или «ферроцианид железа», химическое вещество, случай- но открытое в восемнадцатом веке прусским красильщиком Иоганном Дисбахом, ко- торому потребовался поташ для изготовления красок. Поташ он покупал у Иоганна Конрада Диппле, алхимика, который прославился изготовлением «омолаживающего» отвара. Однако когда, следуя одному из рецептов Диппле, Дисбах смешал поташ с «зеленым витриолем» (сульфатом железа [II]), он получил чистейший синий цвет! Вероятно, в поташе были примеси, которые Диппле использовал для своего тони- ка . В тонике содержался цианид, а источником железа послужил витриоль. Стюарт был достаточно искушен в химии для того, чтобы начать делать и про-
давать прусскую синьку. Ее производство стало доходным бизнесом, и до наших дней «Синька миссис Стюарт», от Канады до южных границ США., делает наше белое белье еще белее. Однако у жидкой «Синьки миссис Стюарт» есть и другие талан- ты . Ее можно добавлять в шампунь, и седые волосы становятся ярче. Синьку мож- но добавить в воду плавательного бассейна, чтобы она выглядела голубой. Боль- ше того, синька может спасать куриные жизни. В птичниках летом температура может достигать 82 градусов по Фаренгейту, а такая жара может убить курицу. На помощь приходит синька. Крышу курятника белят, и, если добавить в побелку синьку, то крыша начинает сильнее отражать солнечные лучи, и в курятнике ста- новится прохладнее. Синька может делать еще многие вещи. Например, ловить убийц - ну, во всяком случае, в телевизионных фильмах. Дантист, с которым судьба сталкивает лейте- нанта Коломбо в «Берегите свои зубы», очень изобретательно убивает свою жерт- ву, заложив дигиталис под коронку, установленную на зуб. Гель, которым покрыт дигиталис, препятствует мгновенному растворению и немедленной реакции. Жертва умирает только через несколько часов. Смерть от передозировки дигиталиса очень похожа на смерть от инфаркта миокарда. Химия играет в этой серии ключевую роль, благодаря ей убийца признается в своем преступлении. Коломбо на все сто процентов уверен, что дантист - убий- ца, но не может понять, как он сумел ввести своей жертве дигиталис, не может до тех пор, пока случайно не слышит, как официант рассказывает кому-то, как во время болезни принимал постепенно рассасывающееся лекарство. Это заронило в голову Коломбо идею. Возможно ли использовать в коронке какое-то вещество, которое замедлило бы всасывание ядовитого вещества? Отличительным признаком этого сериала является дружелюбное отношение Колом- бо к подозреваемым, часто он даже выпытывает важные вещи, делая вид, что ему нужна помощь и совет для поимки преступника. В этой серии Коломбо спрашивает дантиста, что он может сказать о медленно всасывающихся лекарственных гелях, но в ответ получает признание в полном невежестве в химии. Это признание сыг- рало главную роль, когда настал момент для того, чтобы захлопнуть мышеловку. Окончательное решение рождается у Коломбо, когда он видит на своей белой ру- башке синие пятна, оставшиеся после стирки. Притворившись, что ему необходимо получить мнение эксперта, Коломбо пригла- шает дантиста на судебное вскрытие тела убитого, сказав, что ему кажется, будто яд был заложен в зубную коронку, и что у него, Коломбо, есть способ до- казать это. В морге Коломбо демонстрирует подозреваемому целый химический на- бор , и рассказывает, что смог установить, что фарфор при реакции с дигитали- сом синеет. Он берет коронку, наносит на нее порошок и коронка, действитель- но, синеет. Коломбо, при этом, убеждает убийцу в том, что это дигиталис. На самом деле, конечно, этот «дигиталис» был ничем иным, как ферроцианидом железа, синим пигментом, используемым в «Синьке миссис Стюарт». Теперь Колом- бо прямо обвиняет убийцу и говорит, что сейчас они посмотрят, посинела ли фарфоровая коронка убитого. Дело до этого не доходит, потому что припертый к стенке убийца сознается в преступлении, и это большая удача для Коломбо, по- тому что дигиталис не вступает ни в какие реакции с фарфором и не вызывает его окрашивания. Справедливость торжествует, потому что подозреваемый, и в самом деле, не разбирался в химии. Но кто такая, собственно говоря, миссис Стюарт? Это была жена Эла Стюарта, которая помогала ему изготовлять синьку. Стюарт считал, что изображение доб- росовестной хозяйки на бутылке синьки укрепит доверие покупательниц, и дела пойдут лучше. Но миссис не захотела красоваться на этикетках, и Эл воспользо- вался стоявшим на камине портретом своей тещи. Добродушная пожилая леди, смотрящая на нас с этикеток «Синьки миссис Стюарт» - это, на самом деле, не миссис Стюарт, а ее мать.
Таинственный остров «Человек есть то, что он ест». Так гласит проверенный веками трюизм. Собст- венно говоря, еда - это единственное сырье, поступающее в наш организм извне, и поэтому мы в буквальном смысле состоим из того, что едим. Естественно, это относится и к нашему головному мозгу. Но чем мы заполняем свой мозг? Здесь я предложил бы другую максиму: «Мы есть то, что мы читаем». Мне пришло это в голову, потому что недавно меня спросили, когда я впервые заинтересовался тем, что делаю. Правда, для начала мне пришлось подумать: а что я, собствен- но, делаю? Конечно, я знаю, чем я занимаюсь, на что трачу время. Я преподаю, пишу, веду блог, отвечаю по почте на заданные мне вопросы, активно пользуюсь «Фейсбуком», выступаю по радио и телевидению, и всегда мои занятия, так или иначе, связаны с наукой. Но что лежит в основе того, что я, в действительно- сти, пытаюсь делать? Проще говоря, мне кажется, что я пытаюсь снять покров таинственности с науки, и развенчать мифы, опираясь на факты. Мои взгляды и отношение к жизни формировались годами, но был и первоначальный фактор. Я рос в Венгрии до изобретения интернета, до внедрения в повседневную жизнь компьютеров. У нас даже не было телефона. Я не знал о существовании телевизо- ров до того, как мы приехали в Канаду. У нас был радиоприемник, и я отчетливо помню, как услышал по радио о смерти Сталина. Я слушал в 1954 году репортаж о футбольном матче между сборными Германии и Венгрии на кубке мира. Немцам по- везло, что Пушкаш получил травму. Они выиграли. Что я делал по вечерам? Я читал книги. Некоторые из них, как мне кажется, сформировали мои будущие интересы. Я был захвачен первым романом, прочитанным мною в жизни - романом Жюля Верна «Таинственный остров». В романе речь идет о том, как группа северян, попавших в плен к конфедератам во время Гражданской войны, сумела похитить воздушный шар и бежать на нем из неволи. Волей судьбы пленники оказались на островке, затерянном где-то на просторах южной части Тихого океана. Там пленникам пришлось организовать поселение и выживать, опи- раясь на собственный ум и знания. Один из беглецов, Сайрус Смит - инженер, своеобразная предтеча МакГайвера, телевизионного героя, чьи энциклопедические познания в науке помогают решать любые житейские проблемы, используя находя- щиеся под рукой подручные материалы и средства. Пользуясь универсальными зна- ниями Смита в области ботаники, геологии, физики и химии, колонисты начинают изготовлять горшки и кирпичи, ухитряются плавить железо и даже изобретают простейший телеграф. К большому удивлению поселенцев, когда у них вдруг возникали серьезные про- блемы, случалось какое-то чудо, избавлявшее их от опасности. В нужный момент на острове появляется ящик с оружием и инструментами; когда колонисты заболе- вают малярией, откуда-то, словно по волшебству, возникают таблетки хинина, а когда на остров нападают пираты, то все они умирают, не получив ни единой ца- рапины. Это было похоже на чудо, не имеющее никакого логического объяснения, и колонистам уже начинало казаться, что на их стороне какое-то доброе божест- во, взявшее на себя труд опекать их. Однако, в конце концов, загадка находит свое разрешение. Остров оказывается базой капитана Немо, научного гения, жи- вущего в подводном гроте на борту своей подводной лодки «Наутилус». Именно капитан Немо и оказывается невидимым благодетелем колонистов. Все странные события тут же получили вполне естественное объяснение. В том нежном возрасте я не мог по достоинству оценить все описанные в романе научные достижения, но пара из них прочно засели у меня в голове. Научная изобретательность может решить массу проблем, и многие паранормальные феномены, при ближайшем рас- смотрении, оказываются весьма обычными и естественными явлениями. Одна из проблем, с которой с самого начала столкнулись колонисты, была про-
блема с источником пресной воды. Обладая недюжинными познаниями в геологии, инженер обнаруживает подземное озеро. Но, к несчастью, оно недоступно. Для того чтобы пробить проход к воде, нужна взрывчатка. У Смита возникает идея - изготовить немного нитроглицерина! Это стало моим первым посвящением в химию. Тогда я не понял суть процесса, описанного Верном, но интерес к нему пробуж- дался всякий раз, когда я слышал слово нитроглицерин. Когда я узнал, что в нашем кинотеатре будут показывать фильм «Плата за страх», я упросил родителей отвести меня на этот фильм (да, у нас были кинотеатры) . В этом приключенче- ском фильме речь шла о транспортировке нитроглицерина. Впоследствии я много писал о нитроглицерине для иллюстрации того факта, что химию можно использо- вать как во благо, так и во вред человечеству. Совсем недавно я перечитал «Таинственный остров». Теперь, с моим знанием химии, я еще больше восхитился классическим романом Жюля Верна. Его описание изготовления нитроглицерина Сайрусом Смитом блистательно и корректно с науч- ной точки зрения. Для производства нитроглицерина нужны глицерин и азотная кислота - и Смит умудряется приготовить оба эти вещества. На собаку колонистов нападает дюгонь, морское животное, похожее на морскую корову. Собаку чудесным образом спасает чья-то могущественная рука (капитана Немо, как мы узнаем впоследствии), которая, заодно, убивает дюгоня. Это жир- ное животное и послужило источником глицерина. В результате обработки любого жира содой (карбонатом натрия) получается глицерин и мыло - это один из самых древних известных химических процессов. Но где взять карбонат натрия? Его можно извлечь из золы сожженных водорослей, что Смит и делает. Потом ему по- требовалась азотная кислота. Ее можно добыть, обработав нитрат калия (селит- ру) серной кислотой. На острове было полно птичьего помета - великолепного источника селитры - и серного колчедана (сульфида железа). Нагревание сульфи- да превращает его в сульфат железа, при перегонке раствора которого получают серную кислоту. Когда дело дошло до изготовления перегонного куба, пригоди- лись навыки Смита в гончарном искусстве. Умный инженер осуществил реакцию глицерина с азотной кислотой и получил нитроглицерин! Вышло, что книга, пробудившая во мне интерес к науке и воспламенившая мою страсть к разгадке тайн, оказалась пропитанной химией больше, чем я мог себе представить. Глупые страхи по поводу нутеллы В Италии разразилась паника. Некоторые магазины прекратили продажу нутеллы, сливочного шоколадного масла с фундуком для намазывания на хлеб. Это масло стало практически кулинарным символом Италии. Нутеллу убрали с полок после того, как в газетах появились аршинные заголовки, гласившие: «В исследовании было показано, что нутелла может вызывать рак». Эти заголовки появились после того, как Европейская Ассоциация по Безопасности Питания привлекла внимание публики сообщением о присутствии некоторых побочных продуктов обработки паль- мового масла, которые вызвали обеспокоенность, потому что при скармливании их крысам выяснили, что они (продукты) немного повышают риск возникновения зло- качественных опухолей. Пальмовое масло является одним из самых распространен- ных растительных масел в мире и входит в состав многих видов пищи - в мороже- ное, маргарин, печенье, хлеб, лапшу быстрого приготовления, детские питатель- ные смеси, шоколад и (да!) в нутеллу. В сообщении ассоциации, правда, нет ни единого упоминания о нутелле. Мало того, в сообщении не сказано ни слова о том, что надо прекратить употребление в пищу пальмового масла. Так почему в газетных заголовках зазвучало слово «нутелла»? Потому что ну- телла - очень популярный продукт, и его упоминание немедленно привлечет вни-
мание читающей публики, что, конечно, является заветной целью любого печатно- го издания. Но почему нутелла так популярна? Да потому, что она вкусная! Да- вайте, однако, посмотрим правде в глаза - смесь сахара, пальмового масла, фундука, какао-бобов, ванилина, сыворотки, лецитина и порошкового молока ни- как нельзя назвать здоровой пищей, несмотря даже на то, что нутеллу ухитри- лись сделать частью спортивного питания (компания-производитель спонсирует итальянскую национальную сборную по футболу). В США. компания столкнулась с нешуточными неприятностями из-за своего утверждения о том, что «нутелла долж- на быть частью любого питательного завтрака». Компания согласилась уплатить штраф в 3 миллиона долларов для того, чтобы избежать судебного преследования за недобросовестную рекламу. Тем не менее, связать продукт с раком только из- за возможного присутствия следовых количеств вещества, которое, возможно, в ничтожном проценте случаев вызывает опухоли у животных - это за гранью разум- ного . Но сначала немного истории. Какао привезли в Европу испанцы после открытия Нового Света. Когда герцог Савойский в 1585 году женился на Катерине, дочери испанского короля Филиппа II, он узнал и полюбил шоколад. В результате Турин, тогдашняя столица Савойи, стал центром потребления шоколада. Говорят, что именно в Турине придумали смешивать порошок какао с маслом какао для изготовления шоколадных плиток. Весть о твердом шоколаде распространилась по миру, и вскоре Турин стал по- ставлять шоколад во все страны Европы. Проблемы возникли, когда Наполеон про- тянул свои щупальца к Италии. Британцы блокировали порты, которые, как они считали, использовались для снабжения наполеоновских армий, и это привело к резкому сокращению импорта порошка какао из Америки. Именно в то время турин- скому шоколатье Микеле Проше пришла в голову идея дополнить шоколад фундуком, густые заросли которого росли в окрестностях города. В результате получились плитки «Джандуджи». Люди тонко нарезали плитки и укладывали их на ломтики хлеба. После наполеоновских войн шоколадная индустрия возродилась, но снова оказа- лась под угрозой после Второй Мировой войны из-за общего недостатка продуктов и введения их рационирования. Микеле Ферреро, работавший в маленьком кафе своего отца Пьетро, попытался изобрести хоть какой-то способ продавать то не- большое количество шоколада, какое было тогда доступно. Наконец, Пьетро смог предложить посетителям «Пасту Джандуджа», которую можно было намазывать на хлеб. Правда, люди жаловались, что мазалась она плохо. Тогда юный Микеле до- бавил к смеси пальмовое масло, и получилась нутелла! К моменту своей смерти в 2015 году в возрасте восьмидесяти девяти лет Микеле стал мультимиллиардером, двадцатым человеком в списке богатейших людей мира. К списку своих шоколадных продуктов Микеле добавил «Киндер-Сюрприз», «Тик-Так» и «Ферреро-Роше», но главным продуктом остается «Нутелла», которую по всему миру производят один- надцать фабрик. Продается «Нутелла» в 160 странах. В 2014 году итальянская
почта выпустила почтовую марку, посвященную «Нутелле», и каждый год, 5 февра- ля , празднуют «Всемирный день нутеллы». Понятно, поэтому, что, когда в «Нутеллу» начали бросать камни, все это за- метили и обратили самое пристальное внимание. Камни эти приняли форму глиди- дилового эфира жирных кислот, 3-монохлорпропандиола и 2-монохлорпропандио- ла.б Ни одно из этих соединений не обнаруживается в сыром пальмовом масле и появляется в продуктах только после обработки. Пальмовое масло добывают из красноватой мякоти плодов масличной пальмы, но, прежде чем попасть на стол, масло подвергается значительной химической обработке. Сырое масло содержит примеси хлорофилла и каротиноидов (придающих маслу цвет), продукты окисления (придающие довольно неприятный запах) и фосфатиды (придающие клейкую конси- стенцию) . Для уничтожения клейкости в масло добавляют лимонную или фосфорную кислоту для того, чтобы отщепить фосфатиды, а затем нагревают с отбеливающей землей для абсорбции остатков. Этот процесс, кроме того, уничтожает окрашен- ные и пахучие примеси. Отбеливающая земля - это вещество, которое издревле употребляется для обесцвечивания масел, но в начале двадцатого века одна не- мецкая компания обнаружила, что обработка глины соляной кислотой улучшает от- беливающие свойства. Как выяснилось впоследствии, именно обработка глины ки- слотой и последующее нагревание приводит к образованию примесей, вызвавших озабоченность Европейской Ассоциации по Безопасному Питанию. Образование примесей всесторонне изучили и пришли к выводу, что они возни- кают только при нагревании выше 200 градусов Цельсия. Сегодня производители в процессе изготовления продукта поддерживают температуру ниже 200 градусов, и, действительно, теперь в нутелле нет значимых количеств глицидилового эфира, 3-монохлорпропандиола и 2-монохлорпропандиола. С другой стороны, ученые обна- ружили, что приготовление мяса при высокой температуре, особенно на угольном гриле, приводит к образованию в жире глицидиловых эфиров жирных кислот в больших концентрациях, чем в рафинированных растительных маслах. Вероятно, «Макдональдс», на самом деле, снизил риск, выпустив в своих итальянских ресторанах новый бургер под названием «Сладкоежка». В этом бурге- ре нет мяса - это просто пончик с нутеллой. Однако теперь, после поднятой в СМИ шумихи, надо ждать, что это блюдо исчезнет из меню. В Америке этот пончик побил бы все рекорды. Итог? Есть разумные причины ограничить потребление ну- теллы, но эти причины никак не связаны с канцерогенами. Волна сомнительных мрачных пророчеств «К 2025 году половина всех детей будет страдать аутизмом, предупреждают ученые Массачусетского технологического института». Этот жуткий заголовок ко- чует по интернету с 2014 года, порождая суеверный страх публики и отповедь ученых, выступающих против безответственного распространения страшных слухов. Итак, почему мы обречены на эту страшную трагедию, и кто в МТИ стал безответ- ственным пророком? Речь идет, на самом деле, о глифосате, одном из самых распространенных гер- 6 Все три соединения являются производными пропана - вещества, состоящего из трех атомов углерода, все свободные валентные связи которого заняты водородом. В глицидо- ле конфигурация меняется, потому что один атом водорода замещается спиртовой группой (окончание -ол), а еще два атома углерода участвуют в создании эпоксида; в хлорпро- пандиоле один атом водорода замещен атомом хлора (цифра указывает на порядковый но- мер атома), а окончание -диол указывает на то, что два атома водорода замещены спир- товыми группами. Интересующиеся могут обратиться к номенклатуре органических соеди- нений.
бицидов. Еще в 1970 году «Монсанто», бывшая тогда не слишком крупной химиче- ской компанией, занималась изобретением нового вещества, смягчающего воду. Конкретно поиском подходящих соединений занимался химик Джон Франц. Как это часто случается, после синтеза какого-то нового соединения компании испытыва- ют его в поисках других возможных сфер использования. Два соединения из всех, синтезированных Францем, обладали слабыми гербицидными свойствами, и Францу предложили подумать над синтезом соединений, обладающих более мощным действи- ем такого рода. Результатом стало вещество «фосфонат глицина», название кото- рого вскоре сократили до «глифосата», а затем начали выпускать под коммерче- ским наименованием «Раундап». Действие глифосата оказалось таким мощным, что Франц в 1990 году получил престижную медаль Перкина за выдающийся вклад в прикладную химию. \00 Глифосат оказался весьма полезным гербицидом и помог избавить от сорняков виноградники, оливковые рощи, огороды, парки и обочины дорог. Раундап не при- влекал к себе никакого общественного интереса до тех пор, пока «Монсанто» не объявила о созданных методами генной инженерии растениях, устойчивых к дейст- вию глифосата. Отныне посевы «устойчивых к раундапу» канолы, сои, пшеницы и сахарной свеклы можно было опрыскивать глифосатом, уничтожая сорняки, но не причиняя вреда культурным растениям. Исторически сложилось так, что любая но- вая технология, будь то пастеризация, вакцинация, микроволновые печи или со- товые телефоны, всегда вызывала озабоченность у общества, и то же самое про- изошло с генно-модифицированными организмами (ГМО). Высказывались предположе- ния о том, что влияние ГМО на здоровье человека недостаточно выяснено, и что все мы превратились в подопытных морских свинок. Научные организации и зако- нодательные органы всего мира выступили против этих опасения, утверждая, что генные модификации никоим образом не затрагивают съедобные части растений. Недавно, однако, появились опасения относительно предполагаемой токсичности самого глифосата и его остатков, которые могут присутствовать в пище. Эти опасения были высказаны международным Агентством Онкологических Исследований, опубликовавшем заявление о том, что глифосат, возможно, является канцерогеном для человека. Многие ученые быстро откликнулись, заявив, что, хотя утвержде- ния агентства технически корректны, в них не учитывается экспозиция, а это значит, что подобные утверждения вводят людей в заблуждение. Независимые ор- ганизации, такие, как Национальная Академия Наук США, Комиссия ООН по Пести- цидам, Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН, Европейская
администрация по безопасности пищевых продуктов и Управление по пестицидам и законодательству министерства здравоохранения Канады, тщательно проверили свойства глифосата и пришли к выводу, что он не оказывает вредоносного воз- действия на организм человека. Это отнюдь не охладило пыл активистов, которые заявили, что у многих ученых, говоривших об отсутствии вреда, имел место кон- фликт интересов, и что не был принят в расчет риск от контактов с другими со- единениями, входящими в состав раундапа. Первым делом активисты указали на такие соединения, как полиэтоксилирован- ный жирный амин, сурфактант,7 позволяющий глифосату быстро проникать в листья сорняков. Это соединение, говорят обеспокоенные активисты, оказывают на кле- точном уровне токсическое воздействие на гены. Некоторые эксперименты, выпол- ненные на культурах клеток, действительно позволяют заподозрить некоторые от- клонения, но нет никаких доказательств тому, что этот сурфактант, который ши- роко используют в продуктах питания и зубных пастах, оказывает какое-то вред- ное воздействие на человека. Тем не менее, выводы ученых о том, что препараты глифосата безвредны в тех количествах, в которых они контактируют с людьми, не остановили растревоженных активистов. Возьмем для примера Стефанию Сенефф, доктора философии, «старшего научного сотрудника лаборатории вычислительной техники и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института», не имеющую никакого опыта в ток- сикологии, агрономии и эпидемиологии. По какой-то причине Стефания пришла к выводу о том, что глифосат - это дьявол по плоти, и принялась публиковать статьи, связывающие глифосат с такими заболеваниями, как расстройства пищева- рения, ожирение, сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания, депрессия, болезнь Альцгеймера и бесплодие. Но не ищите эти статьи в солидных научных журналах. Все они опубликованы в таких платных источниках, как «Энтропия», «журнал открытого доступа», в котором за определенную плату печатают все, что угодно. Главный тезис Сенефф заключается в том, что глифосат уничтожает кишечные бактерии и взаимодействует с цитохромными8 ферментами, но при этом не приво- дит никаких доказательств, полученных в исследованиях с участием людей. Ста- тья сдобрена такими фразами, как «мы уверены» и «экзогенная семиотическая эн- тропия» . Эти три слова вместе встречаются только в ее статье. Кроме того, предпринимается чудовищная попытка огорошить людей массой несущественных све- дений ради того, чтобы представить глифосат виновником всех бед в нашей жиз- ни. Самый абсурдный аргумент, повторяемый Сенефф до тошноты - это корреляция между увеличением использования глифосата и нарастающей частотой аутизма и целиакии. Здесь мы имеем типичный пример подмены «сочетания» причинно- следственной связью. Вместо глифосата повышение заболеваемости аутизмом и це- лиакией (что, само по себе, спорно) можно, с равным успехом, связать с увели- чением потребления кофе, растущей популярностью сотовых телефонов, телевизо- рами с плоским экраном, китайским импортом или продажей экологически чистых продуктов. В любом случае, даже если глифосат - действительно зло, он не может прояв- лять свои вредные свойства без экспозиции. Здесь у нас есть существенные и важные данные. На основе эпидемиологических исследований, цитологических экс- 7 Общее название веществ, изменяющих (уменьшающих) поверхностное натяжение жидкостей (ПАВ) . 8 Цитохромы (гемопротеины) — крупные мембранные белки (за исключением наиболее рас- пространённого цитохрома с, который является маленьким глобулярным белком). Цитохро- мы присутствуют во всех клетках организмов. В клетках эукариот они локализованы в митохондриальных мембранах. Цитохромы катализируют окислительно-восстановительные реакции.
периментов и опытов на животных было установлено, что приемлемым уровнем приема внутрь глифосата является 2 мг на 1 кг веса тела (в Европе 0,5 мг) . Это означает, что человек весом 50 кг может без вреда для здоровья принять внутрь 100 мг глифосфата. Учитывая, что нам известно соотношение между прие- мом глифосата и его выведением с мочой, можно говорить, что при приеме внутрь 100 мг глифосфата с мочой выделится 15 мг на 1 л мочи. Исследования показыва- ют, что в моче испытуемых содержание глифосата не превышает 1-3 микрограмм в 1 литре! Это соответствует одной пятитысячной части максимально допустимой дозы, которая была определена со стократным «запасом». Понятно, что контакт с глифосатом в пище не оказывает никакого воздействия на наше здоровье. Так что искать причины наших недугов надо искать в другом месте. Буду счастлив поспо- рить с доктором Сенефф и держу пари за то, что к 2025 году половина наших де- тей не будет страдать аутизмом. Унесенные ветром Многие свои фокусы иллюзионист Дэвид Копперфилд демонстрировал с развеваю- щимися на ветру волосами. Ветер создавал установленный в телевизионной студии вентилятор. Об этом эффекте я вспомнил, просматривая эпизоды из ток-шоу док- тора Оза, в которых накаленная атмосфера усугубляется вентилятором, а-ля Коп- перфилд. Оз тоже показывал фокусы, демонстрируя иллюзии в полном смысле этого слова, ибо, согласно определению, иллюзия - «это нечто, обманывающее нас в результате нарушения восприятия или в результате нашего убеждения». На этот раз доктор Оз вывалил груду желтых перьев на полянку из синтетического дерна, покрытого синтетическими растениями. Перышки должны были изображать вредные пестициды. Завеса перьев наглядно демонстрировала, каким образом поражаются поля, а также оказавшиеся рядом люди. Это был, конечно, мощный трюк, но абсо- лютно неверное представление о риске, связанном с распыляемыми пестицидами. Основанием такой демонстрации, по словам Оза, явилось то, что «Агентство по охране окружающей среды готово одобрить применение нового токсичного пестици- да, о котором вы еще ничего не знаете». Речь шла об «Энлист-Дуо», пестициде, уже тогда одобренному в Канаде. На самом деле - это смесь гербицидов глифоса- та и 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты.9 Эта смесь предназначена для исполь- зования на полях, засеянных пшеницей и соей, устойчивых к действию глифосфата и 2,4-Д. Уничтожая сорняки, это средство не действует на культурные растения. Потребность в новом гербициде возникла из-за того, что появились сорняки, устойчивые к действию глифосфата. Эта устойчивость не является с генной моди- фикацией, это следствие биологического развития сорных растений. Дело в том, что некоторые отдельные растения-сорняки обладают естественной устойчивостью к гербицидам, и, уцелев после воздействия ими, дают начало устойчивому потом- ству. В конце концов, вся популяция сорняков становится устойчивой. Это тот же самый феномен, с каким мы сталкиваемся при возникновении бактерий, устой- чивых к действию определенных антибиотиков. В одном Оз, несомненно, прав. Пестициды, на самом деле, токсичны. Именно поэтому их и используют, и именно поэтому их тщательно тестируют, и изучают их свойства перед массовым применением. Помните, что не существует «безопас- ных» или «опасных» химических соединений. Безопасными или опасными являются способы их использования. Но здесь нет ничего нового. Оба соединения - 2- дихорфеноуксусная кислота и глифосат широко применяются уже много лет, хотя и не в такой комбинации. Новое здесь то, что выведены сорта культурных расте- 9 Эфир спирта фенола с уксусной кислотой, в котором два атома водорода замещены хло- ром.
ний, устойчивых к воздействию 2,4-дихлорфеноуксусной кислоты, что позволит опрыскивать посевы пшеницы и сои, не опасаясь их гибели, что было невозможно раньше. Этот факт встревожил тех, кто считает 2,4-Д опасным соединением и по- лагает, что его использование причинит вред здоровью людей. Доктор Оз, несо- мненно, придерживается того же мнения, так как на фоне летавших по студии перьев, неустанно повторял, что «2,4-Д входил в состав «Эйджент-Ориндж», со- единения , запрещенного еще во время вьетнамской войны». Действительно, 2,4-Д входил в состав печально известного дефолианта «Эй- джент-Ориндж», с помощью которого уничтожали листву тропических лесов. Тра- гичность ситуации была вызвана присутствием в этом соединении следовых коли- честв 2,3,7,8-тетрахлородибензодиоксина (ТХДБД), ядовитого вещества, вызывав- шего врожденные уродства и рак. Этот диоксин, правда, не имеет ничего общего с 2,4-Д. ТХДБД был случайным побочным продуктом, полученным при производстве 2,4,5-трихлорофеноуксусной кислоты (2,4,5-Т), еще одного компонента «Эйджент Ориндж». Именно поэтому было запрещено производство 2,4,5-Т, а не 2,4-Д! Это обман - намекать, что новый гербицид опасен, потому что содержит вредо- носное соединение, присутствовавшее в «Эйджент Ориндж». «Энлист Дуо» не толь- ко не содержит даже следов ТХДБД, он содержит и видоизмененную молекулу 2,4- Д, которую не применяли во Вьетнаме, а именно, 2,4-Д-холин, который не так летуч, как исходная 2,4-Д, и это значит то, что является еще более безопасным веществом. Конечно, оправданы опасения, связанные с влиянием генной модифика- ции на организм, но нельзя пугать публику, необоснованно связывая новый гер- бицид с «Эйджент Ориндж». Это безответственно - демонстрировать опыляемые якобы новыми гербицидами посевы зеленого перца, намекая на то, что «Энлист Дуо» будут применять без разбора на всех полях несмотря на то, что это соеди- нение предназначено для применения только на полях, засеянных модифицирован- ной пшеницей и соей. Теперь поговорим об утечке пестицидов, которая может происходить двумя пу- тями. Мельчайшие капельки аэрозоля разносятся воздушными потоками, а, кроме того, вещество может испаряться и распространяться в виде паров уже после распыления над полем. Это вполне обоснованные опасения. Особенно, учитывая, что многие сельские школы находятся в непосредственной близости от полей. Од- нако именно с этой точки зрения новые гербициды тщательнее всего тестируют перед тем, как разрешить их применение. Из одного добросовестного исследова- ния был сделан вывод о том, что человек, стоящий на расстоянии 40 метров от опыляемого поля получит около 10 микролитров спрея, из которых 9 микролитров будут содержать одну только воду. Расчеты показывают, что количество 2,4-Д в одном микролитре не превышает безопасный уровень, и, к тому же, опрыскивание продолжается очень недолго. Производят его несколько раз в год. Учитывая, что 2,4-Д-холин является менее летучим веществом, чем 2,4-Д, то первое вещество можно считать еще более безопасным, чем второе. Еще одним фактором, который учитывают, прежде чем разрешить к применению гербицид - это способ его действия. Например, глифосат нарушает синтез амино- кислот, необходимых растениям для продукции жизненно важных белков. У живот- ных просто отсутствуют биохимические пути синтеза аминокислот, потому что они получают аминокислоты извне, с пищей. Что же касается 2,4-Д, то она имитирует действие растительного гормона и вызывает стремительный рост растения, кото- рый не может быть обеспечен достаточным количеством питательных веществ. В результате растение высыхает и погибает. В человеческом организме эквиваленты таких гормонов отсутствуют. Это, конечно, не означает, что пестициды такого рода не могут причинять вреда посредством других механизмов, но отрадным яв- ляется уже тот факт, что их действие осуществляется механизмами, отсутствую- щими в организме человека. Конечно, применение всякого пестицида сопряжено с определенным риском, но
описание доктора Оза антинаучно и лишь способствует распространению необосно- ванных страхов. Его заявление, сделанное в конце программы о том, что «это подвергает всю нацию невиданному эксперименту, и я опасаюсь, что мы все нахо- димся на грани катастрофы, которую нам надо во что бы то ни стало избежать», полностью игнорирует результаты множества экспериментов, выполненных с пести- цидами до получения разрешения на их применение, и основанных на научных, а не эмоциональных, оценках соотношения риска и пользы. Когда речь заходит о пестицидах, надо иметь в виду, что не бывает бесплатных обедов, и без разум- ного использования агрохимии производство обедов для десяти миллиардов людей, которые будут населять нашу планету к 2050 году, станет поистине неразрешимой проблемой. Нам нужна взвешенная и разумная дискуссия, а не разбрасывание пе- рышек и бессодержательная риторика постановочного действа. Если я захочу об- мануться, то с большим удовольствием посмотрю представление Дэвида Копперфил- да. Рыбьи гены и помидоры Во время одной моей лекции о генных модификациях я описал один эксперимент по обогащению соевых бобов аминокислотой метионином. Соевые бобы широко ис- пользуются как корм для скота, но в сое мало незаменимых аминокислот, и по- этому животным надо отдельно добавлять в рацион метионин. Бразильский орех синтезирует белок, весьма богатый метионином, и идея заключалась в том, чтобы выделить и клонировать ген, отвечающий за синтез богатого метионином белка, и вставить этот ген в геном сои. Эти опыты породили очевидную озабоченность. Несмотря на то, что планирова- лось использовать модифицированную сою как корм для домашней птицы, надо было учесть и возможность того, что она (модифицированная соя) может попасть и на стол к людям. Что, если человек, страдающий аллергией к бразильскому ореху, отведает такой сои? Не случится ли у него опасная для жизни аллергическая ре- акция? Исследование крови людей, страдающих аллергией к бразильскому ореху, показало, что их антитела к его белку реагировали и с белком из генно- модифицированной сои, что указывало на реальную возможность аллергической ре- акции. Исследование было прекращено, и производство генно-модифицированной сои так и не было начато. После лекции речь сразу зашла об аллергенах. «Если бы генно-модифицирован- ную еду должным образом помечали, то я до сих пор мог бы есть помидоры», - сердито заявил один из слушателей. Я был сильно озадачен, но рассерженный джентльмен объяснил мне, в чем суть. «У меня аллергия на рыбу, - сказал он, - но я не знаю, какие помидоры природные, а какие генно-модифицированные, и по- этому никогда не ем помидоры». Этому человеку, в принципе, не о чем беспоко- иться. В помидорах нет рыбьих генов, а если бы они и были, то на этикетках об этом было бы непременно сказано - согласно законодательству. Здесь мы имеем дело со страхом, порожденным дезинформацией. Арктическая камбала беззаботно обитает в ледяной воде Ледовитого океана, так как ее кровь защищена особым «белком-антифризом». Производители помидо- ров, с другой стороны, живут в постоянном страхе, что неожиданные весенние заморозки могут на корню уничтожить урожай. В связи с этим, некоторые ученые задумались о возможности пересадки гена, кодирующего этот антифриз, в геном помидора. Предварительные исследования показали, что в организме помидоров этот белок не препятствовал образованию кристалликов льда, и проект был ос- тавлен. Но в интернете не умирает ни одна история. Миф о рыбьих генах в поми- дорах продолжает жить своей жизнью. Часто его иллюстрируют шприцом, воткнутым в помидор, или изображением помидора, имеющего форму рыбы. Если бы метод ока-
зался перспективным, то потребовались бы исследования для выяснения возможной аллергенности генно-модифицированных томатов. Тем не менее, такое тестирование не требуется, когда на рынке появляется какой-то новый, выращиваемый обычными методами продукт. Интересным примером может послужить киви. В Северной Америке аллергия на киви была неизвестна просто потому, что его никто не ел. По мере развития мировой торговли киви появились во всех супермаркетах планеты, и, соответственно, стали появляться сообщения об аллергии на киви. Появление на продовольственном рынке нового продукта означает начало употребления в пищу сотен новых белков, часть кото- рых, естественно, обладает аллергенными свойствами. С другой стороны, поступ- ление на рынок генно-модифицированного продукта приводит к добавлению всего лишь одного нового белка. Это позволяет утверждать, что, коль скоро, речь идет об аллергии, то куда больше внимания требует новая пища, а не генно- модифицированные продукты. По мере того, как люди будут есть более разнооб- разную пищу, возрастет и число возможных аллергенов, и частота болезненных реакций на них. Тем не менее, эта проблема почему-то не привлекает ничьего внимания - все сосредоточились на возможном вреде генно-модифицированных ор- ганизмов с их единственным новым белком. Неоники и пчелы Пчелы невероятно важны для сельского хозяйства, в этом не может быть ника- кого сомнения. Пчелы опыляют великое множество растений, перенося пыльцу, ко- торую сами они используют как источник белков и жиров. Недавно появилась сильная озабоченность по поводу сокращения численности пчел в некоторых рай- онах. Подозрение пало на инсектициды, известные под названием неоникотиноиды (неоники). Многие средства массовой информации осудили неоникотиноиды и по- требовали их запрещения. Однако, как это часто бывает, репортеры лишь по- скребли проблему с поверхности, не вникнув в ее суть. При определенной экспо- зиции неоники, действительно, способны парализовать и даже убить пчелу, и это неудивительно, так как неоники - инсектициды10, а пчелы - насекомые. Вопрос По-латыни насекомое "insectus".
заключается в другом: надо ли запрещать инсектицид или стоит подумать, нельзя ли использовать его так, чтобы он был безвреден для пчел. Неоникотиноиды появились на рынке инсектицидов в 2004 году. Их основой яв- ляется никотин, естественный инсектицид, продуцируемый растением табака. Пре- имуществом этого химиката является то, что его не надо распылять. Им обраба- тывают семена таких растений, как пшеница, соя и канола. По мере роста неони- котиноиды распространяются по тканям растения и отпугивают любое насекомое, желающее полакомиться листьями. Пчелы не питаются листьями, они собирают цве- точный нектар, в котором никотиноиды содержатся лишь в следовых количествах. Тем не менее, пчелы погибают из-за покрытых неоникотиноидами семян пшеницы и сои, по преимуществу в Онтарио. Любопытно, однако, что семена канолы, которые обрабатывают неониками в западной части Канады, пчел не убивают. В чем тут дело? В механических сеялках для разбрасывания семян при посадке используют энер- гию струи воздуха. Обычно, в качестве лубрикантов для уменьшения трения семян друг о друга используют тальк или графит, но частицы этих веществ могут отры- ваться от семян и распыляться в воздухе, разнося инсектицид на большие рас- стояния, попутно поражая летящих насекомых, в том числе и пчел, неониками. Беда заключается еще и в том, что загрязненные инсектицидом пчелы возвращают- ся в ульи и заражают других пчел, что приводит к их массовой гибели. Новая полиэтиленовая мазь в качестве лубриканта, которая может заменить тальк и графит, продемонстрировала меньшую склонность к распылению в воздухе. Были также синтезированы полимеры, помогающие прочнее прикреплять инсектициды к семенам. При посеве канолы используют иную технологию, и этот способ не сопровожда- ется возникновением большого количества пыли. В Канаде засевают около двадца- ти миллионов акров семенами канолы, обработанными неоникотиноидами, и при этом не отмечается сколько-нибудь заметного ущерба здоровью пчел. Таким обра- зом, дело не в неониках самих по себе, а в технологии посева. Неоники также часто используются для обработки срезанных цветов и растений, поставляемых из питомников, но насколько это вредно для насекомых опылителей, пока остается неясным. Как бы то ни было, неоники являются лишь частью проблемы, если речь идет о здоровье пчел. Есть клещи, вирусы и другие паразиты, поражающие пчел; пере- возки ульев - это сильный стресс для пчел, точно так же, как суровые зимы и затянувшиеся весны. В особенности сильно страдают пчелы от инфицирования кле- щом варроа, и проведенные на эту тему исследования показывают, что такое чаще случается с теми пчелами, иммунитет которых ослаблен из-за контакта с неони- котиноидами . Таким образом, неоникотиноиды, возможно, и в самом деле являются фактором уменьшения численности популяции пчел, но отнюдь не единственным фактором. Более того, уменьшение численности пчел отмечается и в тех районах, где нико- гда не применяли неоники. Из истории известны случаи массовой гибели роев ме- доносных пчел в те времена, когда никаких неоников еще не было и в помине. Есть, однако, и тревожные сведения. Недавно проведенное в Британии исследо- вание показало, что сахарный раствор с примесью неоникотиноидов привлекает пчел сильнее, чем раствор без них. Возможно, неоники испускают химические сигналы, своего рода аттрактанты, привлекающие пчел, которые охотнее садятся на цветы, зараженные химикатом, а затем несут его в ульи. Выполненное в Шве- ции исследование выявило уменьшение численности диких пчел вблизи посевов, обработанных неониками. Численность медоносных пчел осталась прежней. Другое полевое исследование, проведенное в Германии, Венгрии и Великобритании, пока- зало, что контакт с канолой, семена которой были обработаны неониками, приво- дит к уменьшению числа роений на следующий год. В одном канадском исследова-
нии был продемонстрирован истинный масштаб экспозиции пчел к неоникам на по- лях пшеницы, а затем были поставлены опыты, показавшие, что контакт с неони- ками вызывает гибель рабочих пчел, и, в конце концов, приводит к смерти мат- ки. Из-за плотного тумана, окутавшего свойства неоников, власти в Европе и про- винции Онтарио решили ограничить применение неоников. Потребуется время, что- бы оценить эффект этой меры, и не только в отношении пчел, но и в отношении урожайности. Урожаи обработанных культур стойко повышались все последние годы после внедрения неоникотиноидов. Для сохранения урожайности, видимо, снова придется прибегать к аэрозольным инсектицидам, с которыми связаны свои про- блемы, касающиеся уже не только пчел, но и людей. Конечно, в западном мире мы можем отказаться от инсектицидов и просто больше платить за продукты, выращи- ваемые в мелких частных хозяйствах. Естественные заблуждения Питье щелочных растворов излечивает болезни. Это миф. Для того, чтобы очи- стить потускневшее серебро, его надо завернуть в алюминиевую фольгу и погру- зить в горячую щелочную воду. Это факт. Горячая вода с лимонным соком - вели- колепный «детокс». Это миф. Отравления тяжелыми металлами можно лечить такими связывающими веществами, как этилендиаминтетраацетат11 (ЭДТА) . Это факт. Пи- тье собственной мочи предупреждает многие болезни. Это миф. Экологически чис- тое земледелие допускает применение некоторых пестицидов. Это факт. Суть науки как раз и заключается в отделении мифов от фактов, и это - ос- новная тема моих публичных выступлений. После них мне часто задают один во- прос : какой самый распространенный из мифов, с которыми мне приходилось стал- киваться? Без сомнения, самый распространенный и устойчивый миф гласит, что натуральные вещества имеют свойства, выгодно отличающие их от свойств тех же веществ, полученных синтетическим путем, из чего делают вывод о том, что ле- чение природными соединениями, которое практикуют целители и натуропаты, пре- восходит качеством лечение, предлагаемое официальной научной медициной. «Природное», надо сказать, это не синоним безопасного. Натуральный кониин в отваре цикуты очень быстро убил Сократа. В восемнадцатом веке один яванский царек убил тринадцать своих неверных жен, велев привязать их к столбам, и сделать им инъекцию сока дерева упас через надрез на груди. Сок этого дерева содержит антиарин, сильный сердечный гликозид. Бледная поганка полностью за- служила свое название - отравление ею абсолютно смертельно. Тетродотоксин ры- бы-собаки, атропин красавки, батрахотоксин ядовитых лягушек могут очень быст- ро отправить человека на тот свет. То же относится к вполне натуральным стрихнину, ботулиническому токсину или мышьяку. Афлатоксин естественных плесеней является мощным канцерогеном, и все мы прекрасно знакомы с эффектами таких натуральных соединений, как никотин, мор- фин и алкоголь. Есть еще абсолютно натуральная пыльца растений, досаждающая нам аллергическими реакциями, а, кроме того, мириады бактерий, вирусов и гри- бов, явно вступив в заговор, награждают нас великим множеством страшных бо- лезней. И что вы скажете о комарах, которые совершенно естественным путем распространяют малярию, вызываемую природными возбудителями, о клещах, зара- жающих нас болезнью Лайма, о ядовитых змеях или осах, от одного укуса которых стопа может раздуться вдвое? Факт заключается в том, что природа отнюдь не благодушна, и даже солнечный свет в избыточной дозе может убить. Природный газ радон является канцерогеном, а ядовитый плющ может доставить человеку Сложное органическое соединение, связывающее атомы тяжелых металлов.
массу неприятностей. Попробуйте помочиться в писсуар, не вымыв руки после контакта с острым красным перцем, и вы, возможно, никогда больше не станете поступать так опрометчиво. Капсаицин - вещество, содержащееся в перце - может вызвать нешуточное воспаление мочеиспускательного канала. Мы тратим массу времени, сил и денег на то, чтобы защититься от естественных сил природы син- тетическими антигистаминными лекарствами, солнцезащитными кремами и химиоте- рапевтическими препаратами. Однако многие поборники «натуральных» средств ле- чения тоже не жалеют сил, пытаясь своим псевдонаучным камланием перехитрить нас, наживая капитал на утверждениях о том, что «натуральное» всегда лучше синтетического. Возьмем для примера остроумно названную пищевую добавку «112 градусов», ко- торую продают в сопровождении следующего слогана: «Новый угол сексуального здоровья». Геометрический образ иллюстрирует угол, о котором мечтает мужчина, страдающий эректильной дисфункцией. В аннотации сказано, что добавка состоит из оригинальной смеси полностью природных ингредиентов, усиливающих мужскую потенцию. Реклама звучит очень соблазнительно, но она не подкреплена никакими фактами. Изобретателем «112 градусов» является некий доктор Ло, натуропат, и, на первый взгляд, абсолютно не алчный человек, каким мы обычно представляем себе фармацевтического магната. Ло позиционирует себя как странствующего ры- царя, который неутомимо путешествует по миру в поисках наилучших способов безопасного и надежного лечения разнообразных болезней. Да, именно так. Но скажите мне, как может человек, обладающий лишь начатками научного образова- ния, найти какой-то полезный природный продукт, ускользнувший от внимания ги- гантских фармацевтических компаний, изощренные специалисты которых регулярно прочесывают растительный и животный мир в поисках биологически активных ве- ществ? Натуропаты и другие поборники «природного» лечения часто утверждают, что фармацевтические компании не заинтересованы в природных лекарствах, потому что их нельзя запатентовать. Это не так. Использование какого-либо природного вещества в качестве лекарственного средства можно запатентовать точно так же, как и синтезированное лекарство. В конечном счете, дело не в том, запатенто- вано вещество или нет, является оно природным или синтетическим - главное за- ключается в доказательствах эффективности. В аннотации к «112 градусам» гово- рится, что эффективность этой добавки была подтверждена многочисленными ис- следованиями. Да, несколько исследований, действительно, были проведены, но они не подтверждают повышение потенции у мужчин. Эти исследования показывают, что действующее начало не является канцерогеном, что оно обладает некоторыми антиоксидантными свойствами и, в какой-то степени, подавляет активность фер- мента, ослабляющего сокращения гладких мышц. Это очень хорошо, но есть хотя бы одно исследование, которое подтвердило бы эффективность «112 градусов» в лечении эректильной дисфункции? Я не смог найти таковых. В рекламе говорится об исследованиях свойств некоторых ингредиентов. Вот, например, корень бутеи великолепной (Butea superba). Нам говорят, что этим
лекарством пользовались в древнем королевстве Сиам как мощным афродизиаком. Это приблизительно так же убедительно, как история о древнеассирийских мужчи- нах, посыпавших свои гениталии пылью магнетита, и заставлявших своих женщин засыпать такую же пыль в свои гениталии - для взаимного притяжения. Butea superba. Пишут в рекламе и о якорцах наземных (Tribulus terrestris), еще одной тра- ве, помогающей при утомлении и снижении либидо. Мы не знаем, сколько этой травы содержится в «112 градусах», но нас уверяют в том, что древнеиндийские и древнегреческие целители использовали якорцы для сексуального омоложения. В одном исследовании, которое, впрочем, не было повторено, было показано, что экстракт этого растения стимулирует половое поведение самцов мыши, но не было ни одного исследования для проверки усиления потенции и либидо у человека. Есть, правда, одно сообщение о росте молочных желез у мужчины, принимавшего якорцы для лучшей переносимости тренировок. Препарат, однако, оказался, в этом отношении, неэффективным. У овец якорцы вызывают симптомы, напоминающие таковые при болезни Паркинсона. Конечно, об этом в аннотации к «112 градусам» нет ни слова. Так что, мне думается, что, глядя на наивные попытки продвиже- ния «112 градусов» на рынок, надо с большим скепсисом отнестись к необосно- ванным утверждениям о том, что «натуральное» всегда лучше. Tribulus terrestris.
Натуральные средства излечения «Я знаю, что вы не верите в натуральную медицину, но я с большим доверием принимаю лекарства, доставляемые природой, нежели синтетические средства, у которых так много побочных эффектов». Так начиналось одно из полученных мною писем. Далее следовал список ботанических добавок, которые, по мысли автора, помогают от всех известных болезней, а заканчивалось письмо гневной тирадой против происков Большой Фармы. Я не совсем точно понял, что имел в виду ав- тор, обвинив меня в недоверии к «природной медицине», но мне думается, что эффективность лекарства - неважно, природного или синтетического - это не во- прос веры. Это вопрос убедительного подтверждения и доказательства. Было бы, конечно, честно добавить, что отсутствие доказательств вовсе не исключает эф- фективности. Возможно, все дело в недостатке исследований. Никто не спорит с тем, что природа обеспечивает нас великим множеством ве- ществ, обладающих лечебными свойствами. Действительно, больше половины ле- карств , используемых для лечения рака, были получены из природных источников. Возьмем, для примера, винкристин, лекарство, применяемое для лечения лимфо- гранулематоза и лейкозов. В пятидесятые годы фармацевтическая компания «Эли Лилли» заинтересовалась народным средством лечения повышенного уровня сахара в крови экстрактом мадагаскарского барвинка. Противодиабетическое действие барвинка оказалось блефом, но зато экстракт тормозил активность клеток кост- ного мозга, что означало возможность применения барвинка для лечения лейко- зов. Подобно всем другим растениям, мадагаскарский барвинок содержит сотни разнообразных соединений, и потребовались кропотливые многолетние исследова- ния для того, чтобы выделить винкристин и показать, что именно он обладает противоопухолевыми свойствами. Достаточно сказать, что пациенты не едят бар- винок и не пьют его экстракт. Им вводят в вену точно отмеренную дозу выделен- ного и очищенного действующего вещества. Мадагаскарский барвинок. Еще один интересный пример - эрибулин, лекарство, которое применяют для ле- чения сложных случаев рака молочной железы. В 1986 году японские ученые в по- исках биологически активных веществ выделили из морской губки семейства мор-
ской каравай соединение, названное галихондрином В. Это вещество обладало противоопухолевой активностью, но его было трудно выделять и очищать. В 1992 году ученым Гарвардского университета удалось синтезировать это соединение, что позволило досконально изучить его свойства. Оказалось, что за нужный био- логический эффект отвечает одна специфическая часть молекулы, что и привело к синтезу молекулы с более простым строением, но содержащей нужный активный фрагмент. Это синтетическое вещество получило название эрибулин, и было выпу- щено в аптечную сеть под названием Халавен. В мире нарастает беспокойство, связанное с увеличением частоты вирусных за- болеваний, особенно после страшной эпидемии лихорадки Эбола. В настоящее вре- мя ученые исследуют множество природных источников в поисках веществ с анти- вирусной активностью. Возможно, что «антивирусный пенициллин» будет обнаружен в жимолости, которую китайцы издревле употребляли для лечения гриппа. Недавно были проведены исследования в этом направлении, вызвавшие большой интерес. Исследования показали, что мыши становятся менее восприимчивыми к поражению вирусом H1N1 после питья отвара измельченных листьев жимолости. Исследования были продолжены и позволили установить, что в листьях жимолости содержатся микроскопические фрагменты РНК12, способные выключать в геноме вируса гриппа два гена, необходимые для его размножения. Это интересная находка, тем более что найденное соединение атакует и вирус Эбола (по крайней мере, в пробирке). Помимо этого, есть еще чай из гибискуса (китайской розы). В плацебо- контролируемых исследованиях было показано, что чашка такого чая, выпитая по- сле каждой еды, снижала артериальное давление со 129 до 122 мм рт. ст. А что вы скажете относительно картофельного сока? Наслушавшись народных сказок о том, что боли в желудке проходят после того, как выпьешь картофельного сока, ученые Манчестерского университета открыли, что сок картофеля эффективно по- давляет рост и размножение геликобактера, бактерии, ответственной, в большин- стве случаев, за возникновение язвы желудка. В настоящее время идут работы по обнаружению и выделению действующего вещества. Жимолость голубая. Гибискус китайский. РНК - рибонуклеиновая кислота, химически видоизмененный вариант дезоксирибонук- леиновой кислоты (ДНК). В организме человека РНК служит для переноса генетической информации от ДНК (где закодировано строение тела) в специальные структуры цитоплаз- мы - рибосомы, где на РНК-копиях синтезируются белки - структурные, каталитические, сигнальные и т. д. Существуют, однако, вирусы, геном которых состоит не из ДНК, а из РНК.
Как мы видим, природа, пусть и с большой помощью химиков, может обеспечи- вать нас полезными лекарствами. Но это не означает, что мы должны доверчиво принимать на веру все утверждения о растительных лекарствах, и глотать эту наживку вместе с крючком и грузилом. Как, например, это случилось с «Кровью гор», или шиладжитом (на санскрите), клейкой жидкостью, которую обнаружили в Гималаях. Возможно, эта жидкость является остатком какого-то древнего морско- го животного. Согласно бодрым заверениям продавцов, эта жидкость «обращает вспять старение и оживляет сексуальную энергию». Где доказательства? Говорят, что старые гималайские монахи пьют шиладжит, что превращает их в необузданных юношей, чьи партнерши содрогаются в оргазме. На мой взгляд, такой бизнес вполне достоин только обезьян. Облегчение судорог икроножных мышц Ай-яй-яй-яй!!! Наверное, именно этим междометием лучше всего описать ощуще- ние, которое возникает при ночных судорогах икроножных мышц. Вы просыпаетесь от мучительной боли в голени и единственное, о чем вы можете в этот момент думать - это об облегчении. Вы массируете голень, вытягиваете стопу, прыгаете на одной ножке. Иногда это помогает, иногда - нет. Потом, так же внезапно, как появилась, боль проходит. Вы испускаете вздох невероятного облегчения! Однако никому не хочется, чтобы этот кошмар повторился. Утром вы садитесь за компьютер, чтобы узнать, что по поводу этого ночного кошмара говорит доктор Гугл. Вы быстро узнаете, что вы отнюдь не одиноки, особенно, если вам за шестьде- сят . Один человек из трех в этой возрастной группе регулярно страдает от ноч- ных судорог такого рода. В большинстве случаев эти судороги являются «идиопа- тическими», то есть, говоря другими словами, причина их неизвестна. В некото- рых случаях, однако, судороги возникают на фоне обезвоживания, нарушения электролитного баланса, недостаточности функции щитовидной железы, поражения артерий нижней конечности или в результате побочного действия таких лекарств, как мочегонные, статины, блокаторы кальциевых каналов, литий или донезепил (лекарство, которое назначают при болезни Альцгеймера). В том, что касается лечения, информация о проверенных его методах довольно скудна. Рекомендуют по несколько минут в день ходить на пятках или сильно сгибать вперед стопу, стараясь достать пальцами до голени. Для профилактики судорог советуют комплексы упражнений. Самым популярным упражнением является вытягивание мышц голени. Человек становится перед стенкой и, подавшись впе- ред, упирается в нее согнутыми руками, не отрывая подошв от пола. В этом по- ложении надо постоять несколько секунд, а затем повторять движение, сколько это возможно, в течение пяти минут. В случаях очень частых мучительных судорог иногда назначают хинин, но в на- ши дни к нему прибегают редко из-за опасности многочисленных побочных эффек- тов . Некоторые пьют тоник. Потому что в нем содержится небольшое количество хинина, но его в тонике слишком мало, и эффект, как правило, не наступает. По некоторым данным, помогают пищевые добавки, содержащие натрий, калий, каль- ций, а в особенности - магний, в частности, в виде пастилок для жевания (так препараты быстрее всасываются в кровь). Такие пастилки, разработанные для профессиональных спортсменов, были рекомендованы и при ночных судорогах. Та- кие утверждения мы называем случайными свидетельствами. Это не означает, что таким методам не следует доверять, это значит лишь, что эти методы не под- тверждены исследованиями, проведенными двойным слепым методом, что является для научной медицины золотым стандартом. Однако, если научная медицина оставляет лазейку, в нее тотчас устремляются
целители и шарлатаны всех мастей и оттенков. Все, что вам нужно - это старин- ное средство амишей. Что это такое? «Тщательно сбалансированная смесь эколо- гически чистого сертифицированного сырого яблочного уксуса с нужным количест- вом чесночного сока». Ну что ж, звучит весьма основательно. Но, несомненно, самое необычное лечение - это рекомендация класть на ночь в постель брусок мыла. Сорт мыла не имеет особого значения, хотя иногда рекомендуют «Айвори», и советуют избегать «Дав» или «Диал». Мыло надо положить между простыней и матрасом. Приятных сновидений! Это, конечно, глупость такого рода, что мы сразу ее отбрасываем, не видя в ней абсолютно никакого смысла. Как может сон с куском мыла предотвратить ноч- ные судороги? Однако в сети мы находим массу восторженных отзывов от отчаяв- шихся людей, которым тоже казалось, что это просто смешно. Но они попробова- ли, и им помогло! Это очень похоже на реакцию многих больных на пустышку, ко- гда прием плацебо улучшает самочувствие. Разве не может случиться так, что люди, долго и упорно боровшиеся с ночными судорогами, так захотят поверить в действенность какого-то средства, что им и на самом деле поможет даже мыло? Некоторые утверждают, что, возможно, аромат мыла производит расслабляющий эф- фект, но это представляется маловероятным, потому что люди клянутся, что им помогают разные сорта мыла, даже если оно завернуто в фабричную упаковку. Ко- нечно, если страдальцу становится легче, то не имеет особого значения, почему это произошло. Поэтому я считаю, что нет никакого вреда в том, чтобы сказать больному: «Некоторые считают, что мыло помогает, если его положить на ночь в постель», и предложить попробовать. Эта ложь во спасение не противоречит главному правилу медицины: не навреди. Трудно вообразить себе, что мыло может причинить какой-то вред, если не считать того, что его, на фоне приступа су- дорог, можно сбросить на пол, а потом на нем же и поскользнуться. Предупреждение приступов судорог мылом - дело довольно скользкое. Таким же является средство, рекламируемое для профилактики судорог организацией «Нож- ные судороги - Хайленд». В рекламе говорится: «Ряд наших фармацевтов настоя- тельно рекомендуют это средство». Если принять средство сразу, как только по- являются предвестники судорог, оно, как говорят продавцы, действует быстро и безотказно. Это удивительно, потому что рекомендуемое средство является го- меопатическим, что означает, что действует оно в большом разведении. Большин- ство гомеопатических средств разводят до такой степени, что во флаконе не ос- тается ничего, кроме воды. Однако это средство не разведено до такой абсурд- ной степени и содержит десять активных ингредиентов, правда, в следовых коли- чествах. Ни один из них не провоцирует судороги в больших дозах, и это проти- воречит основному постулату гомеопатии: «лечить подобное подобным». Эта лже- наука основана на фантастической идее о том, что вещество, вызывающее какие- то симптомы у здорового человека, облегчает эти же симптомы у больного, если назначить лекарство в чрезвычайно низких дозах. Неудивительно, что невозможно найти никаких сведений об исследованиях, подтверждающих эффективность хай- лендского средства, поэтому трудно сказать, почему фармацевты его рекоменду- ют. От одной мысли об этом лекарстве мне сводит мозг. Думаю, однако, что это средство настолько же эффективно, как и кусок мыла, засунутый под простыню. Сила воображения Это удивительная, просто чарующая история. Мало того, она, скорее всего, правдива. В одном полевом госпитале, во время Второй Мировой войны, закончил- ся морфин, и отчаявшаяся медсестра наполнила шприц солевым раствором, и ска- зала раненому солдату, что сейчас сделает ему очень мощное обезболивающее. Мучительная боль прошла буквально на конце иглы. Этот удивительный эффект был
замечен анестезиологом доктором Генри Бичером, служившим в этом госпитале. Бичера заинтересовало, насколько ответ на введенное лекарство обусловлен ве- рой в действие, и насколько - механизмом действия. После войны Бичер вернулся в Гарвард и подверг резкой критике тогдашние ме- тоды испытаний новых лекарств. Для выявления эффективности испытуемым назна- чали лекарство в разных дозах, чтобы определить действенность и наличие зави- сящих от дозы побочных эффектов. Бичер предположил, что единственный способ определить, является ли эффект следствием свойств лекарства - это параллельно изучать реакцию контрольной группы больных, которым следует давать пустышку вместо активно действующего лекарства. Для того, чтобы сделать исследование максимально объективным, Бичер, кроме того, предложил, чтобы ни испытуемый, ни врач, не знали, что, на самом деле, получает пациент. Более того, Бичер предложил случайным образом делить пациентов на две группы так, чтобы они бы- ли как можно более одинаковыми по составу. Свои идеи Бичер изложил в статье, опубликованной в 1955 году в «Журнале Американской Медицинской Ассоциации» под заголовком «Могущественное плацебо». Термин был взят из латинского языка. Placebo означает «я понравлюсь». Именно для этого и предназначена пустышка - чтобы понравиться и подействовать! Эта статья легла в основу акта Конгресса, потребовавшего, чтобы отныне все лекарства испытывали двойным слепым, плаце- бо-контролируемым методом. Многое стало известно о свойствах плацебо после того, как доктор Бичер на- чал свой крестовый поход. Ответ на плацебо сильно зависит от культурного кон- текста. Например, в Германии, где люди больше опасаются пониженного артери- ального давления, а не повышенного, эффект плацебо на фоне артериальной ги- пертонии оказался слабым. С другой стороны, реакция на плацебо при лечении язвы желудка оказалась выраженной, потому что это весьма распространенное в Германии заболевание. Мощным фактором является также предвосхищение облегчения, что было убеди- тельно показано в 2003 году итальянским ученым Фабрицио Бенедетти в его клас- сическом исследовании. Используя жгут, он перетягивал испытуемым руки, чем вызывал в конечности сильную ишемическую боль, а потом предлагал на выбор - инъекцию обезболивающего средства, или, наоборот, средства, усиливающего боль. На самом деле, и в том, и в другом случае испытуемым вводили нейтраль- ный физиологический раствор. Предчувствие боли усиливало боль, предчувствие облегчения - облегчало. В этом кроется объяснение эффективности многих аль- тернативных методов лечения. Целитель безоговорочно верит в эффективность своего метода, и эта вера передается больному. Одним из удивительных аспектов, характерных для плацебо-контролируемых ис- следований, является то обстоятельство, что положительная реакция на плацебо становится все более и более выраженной, в особенности, в Северной Америке, на что недавно обратил внимания ученый из университета МакГилла Джефф Могил. Вероятно, этот феномен связан с массовой рекламой лекарств, отчего у людей возникает впечатление, что любое недомогание можно вылечить каким-нибудь ле- карством. Несмотря на то, что в ходе плацебо-контролируемых исследований ис- пытуемые не знают, что именно они принимают, они, тем не менее, знают, что, возможно, им дают активно действующий препарат. Испытуемые, таким образом, находясь под влиянием рекламы, убеждающей во всесилии лекарств, реагируют на плацебо улучшением, ибо верят, что именно им дают не плацебо. У плацебо есть родственник-уродец, именуемый «ноцебо» (от латинского «на- врежу») . Дело в том, что ожидание больным появления побочных эффектов может и на самом деле к ним привести. В одном итальянском исследовании испытуемым, среди которых были люди, страдающие и не страдающие непереносимостью лактозы, давали таблетки, которые, как говорили экспериментаторы, содержали лактозу, хотя это было не так. У сорока четырех процентов больных непереносимостью
лактозы на фоне приема пустышки отмечался понос и боль в животе. Такие же симптомы появились у двадцати шести процентов испытуемых, у которых в анамне- зе не было непереносимости лактозы. Вероятно, они считали, что их тестируют на присутствие непереносимости, и она у них появилась! В другом исследовании половине мужчин, которых лечили от гипертрофии предстательной железы финасте- ридом, сказали, что возможным побочным эффектом может быть эректильная дис- функция, а другой половине ничего об этом не сообщили. Среди тех, кому ничего не говорили о дисфункции, она развилась в пятнадцати процентах случаев, а среди тех, кого предупредили, эректильная дисфункция развилась в сорока четы- рех процентах случаев. Воображение и разум - очень мощные орудия. Создание лекарств силой воображения Я собираю волшебные предметы. Я не только их коллекционирую, я часто поль- зуюсь ими в своих выступлениях на научные темы. Одна из жемчужин моей коллек- ции - это цветущий букет, который я приобрел на аукционе. Говорят, что этот букет принадлежал легендарному Гарри Блэкстоуну,13 который демонстрировал его публике во втором акте спектакля «Заколдованный сад». Не могу поручиться, что это тот самый, настоящий букет (хотя я заплатил, как за настоящий) , так как съемок спектакля не было. Однако старый трюк срабатывает. Зеленый веник, на котором нет и намека на цветы, вдруг чудесным образом распускается, вызывая восторженные охи и ахи гостей. Я пользуюсь этим трюком для того, чтобы поговорить о воистину магических свойствах растений. Растения - это подлинные химические фабрики, которые из двуокиси углерода, воды и нескольких питательных веществ почвы изготовляют жиры, белки, углеводы и тысячи других соединений. Неясно, зачем растения про- изводят все это множество самых разнообразных веществ, хотя многие из них яв- ляются натуральными инсектицидами и фунгицидами. Действительно, с раститель- ной пищей мы поглощаем куда больше натуральных пестицидов, чем пестицидов ис- кусственных, с помощью которых фермеры добиваются повышения урожайности. Сре- ди соединений, продуцируемых растениями, есть много таких, которые оказывают- ся биологически активными в человеческом организме. Они (эти соединения) мо- гут быть ядами, а могут быть и лекарствами, в зависимости от экспозиции и способа применения! Морфин, добываемый из опийного мака, может быть великолепным обезболивающим лекарством, но может и убить, угнетая дыхание. Винкристин, экстрагируемый из мадагаскарского барвинка, и плаклитаксель, добываемый из тихоокеанского тиса, являются эффективными противоопухолевыми препаратами. Но, конечно же, никто не просит пациентов пастись на лугах с барвинком или жевать кору тиса. Актив- ные соединения выделяют, очищают, тестируют и стандартизируют, и только после этого они становятся лекарствами. Эти лекарства растительного происхождения являются логическим продолжением древних лекарственных средств, которыми пользовались еще первобытные знахари-травники. Этим фактом спекулируют нынеш- ние продавцы «натуральных» средств. Правда, доказательства того, что эти сложные смеси на самом деле - суть «здоровые природные средства», являются весьма шаткими. Возьмем для примера масло орегано, очень популярное средство в лавках здорового питания. Продавцы утверждают, что это средство помогает буквально «от всех скорбей». Можете са- ми выбрать из списка: ангина, вшивость, угри, простуда, инфекции, паразитар- ные болезни, сахарный диабет или аллергия. По ходу одной из серий шоу «Доктор Оз» добрый доктор и его жена одарили нас чудесами этого растительного продук- Гарри Блэкстоун - известный американский фокусник и иллюзионист (1885-1965).
та. Лайза Оз не имеет высшего образования и научной степени, но она - «мастер рейки»14, что, очевидно, делает ее крупным специалистом по лекарственным рас- тениям. Далее супруги заговорили о карвакроле, «превосходном ингредиенте» масла орегано, который уничтожает вредные бактерии и стимулирует иммунитет. Показали даже анимацию, в которой отвратительная на вид модель бактерии попа- дает в нечто напоминающее стеклянный пузырь. Доктор Оз атаковал пузырь, на- бросившись на него с кухонным ножом. ОРЕГАНО МАСЛО косметическое \ HUlLtO" ORlGA" Атака оказалась неудачной, и тогда вперед вышла Лайза с чайником горячей воды, которая должна была олицетворять карвакрол, и вылила воду на пузырь. Пузырь немедленно треснул, и ее муженек без труда раскрошил его остатки, а затем проткнул бактерию, словно воздушный шарик. Поистине, наглядная демонст- рация! Должно быть, пузырь предварительно охладили, чтобы он сразу треснул от горячей воды. Но своей цели супруги достигли. Даже с избытком. Дело в том, что есть отдельные лабораторные данные о том, что масло орегано действительно оказывает бактерицидное действие. Но бактерии гибнут также в солевом раство- ре , спирте, лимонном соке и во множестве газированных напитков. Нетрудно убить бактерию в чашке Петри. Но человеческий организм - это не большая чашка Петри. Нет никаких данных о том, что масло орегано может проникнуть в кровоток в концентрациях, достаточных для бактерицидного эффекта; нет также данных и о том, что с помощью масла орегано можно лечить какие-то другие болезни. Вы, наверное, считаете, что производители и продавцы масла жаждут провести рандо- мизированные и контролируемые испытания? Но это не так. Да и зачем им это? Люди покупают это снадобье, поддавшись на романтический соблазн, а негативный результат исследований может пагубно сказаться на объеме продаж. Да, а как обстоят дела со стимуляцией иммунитета? Здесь доказательства получены на лак- тирующих свиньях. Если им дают масло орегано, то в молоке повышается число лейкоцитов. Действительно, есть, о чем похрюкать. В этом случае в нашем распоряжении есть результаты нескольких исследований, согласно которым в лаборатории получены некоторые данные, которые раздуваются до небес продавцами масла. Часто случается так, что чем больше рекламируют средство, тем менее вероятна его польза. Лайза и Мехмет Оз пропагандируют Рейки - вид целительства, при котором исцеляющий эффект достигается прикосновени- ем ладоней.
масло орегано в качестве добавки к зубной пасте как противомикробное средст- во, уничтожающее бактерии в полости рта. Мало того, присутствующие в студии люди послушно чистят зубы этой смесью. Лица у них, при этом, несколько пере- кошены. Очевидно, чудо орегано оставляет весьма неприятный привкус в их ртах. В моем тоже. Впрочем, я ни разу не чистил зубы чудодейственным маслом. Конечно, ученые заинтересованы в том, чтобы находить в разных источниках физиологически активные вещества, выделять их и тестировать в лабораториях, а затем проверять в опытах на животных, прежде чем решиться на их введение лю- дям в ходе клинических испытаний. Отчаявшиеся, тяжелобольные люди, с другой стороны, готовы подвергнуть себя любому риску, принимать самые невероятные отвары и настои неизвестного состава и неизвестной эффективности, основываясь лишь на доверии зазывалам. К несчастью, надежда и даже первоначальное улучше- ние очень скоро рассеиваются, когда волшебство уступает место суровой реаль- ности . Так же, как мой букет. Почки распускаются в цветки, а те, в свою очередь, вянут и осыпаются. Но потом наступает то, что в магии называют «отдачей». Букет снова распускается и покрывается новыми цветами взамен опавших. Точно то же самое происходит и с растительными лекарствами. Стоит нам утратить веру в обанкротившееся лекарст- во, как неизбежно возникает новая надежда, стоит только какому-нибудь ученому открыть соединение, которое в предварительных опытах, вроде бы, снижает арте- риальное давление, лечит диабет или уничтожает раковые клетки. Рак и хитрые трюки «Введите в нос хирургический зажим и приподнимите его вверх!» Таков совет Жоао Тейсейры в отношении лечения рака молочной железы. Впервые я столкнулся с этим бразильским «целителем», известным под именем Иоанна Божьего, в 2005 году, когда он выступал на телеканале Эй-Би-Си в программе «Праймтайм Лив». Иоанн, имеющий всего два класса образования, утверждает, что он - единствен- ное орудие длани господней, и что во время сеансов исцеления в его тело все- ляются души великих врачей древности, которые и руководят его действиями. Су- дя по наставлениям, которые выдает Иоанн, эти врачи усердно прогуливали заня- тия на медицинском факультете. Но Иоанн опирается не только на советы давно почивших врачей; при необходимости, например, Иоанн вызывает и царя Соломона. Духовные связи позволяют Иоанну ставить диагноз с первого взгляда на больно- го. После установления диагноза начинается процедура излечения. Это может быть «видимая» или «невидимая» духовная хирургия. Если пациент выбирает невидимую хирургию, то его отправляют в отдельную комнату, где он медитирует, пока духи делают свое дело. «Видимая хирургия» заключается в том, что пациенту в нос вставляют хирургический зажим. Зрелище впечатляет, но это всего лишь старый ловкий трюк, в котором зажим заменил гвоздь и молоток. Из любого учебника анатомии вы можете узнать, что носовая полость имеет длину порядка четырех дюймов, и в нос можно без вреда засунуть любой продолговатый предмет такой длины. Недавно я видел что-то подобное на улице, у входа в музей Рипли. Шоу назы- валось : «Хотите верьте, хотите нет». Человеку в нос забивали гвоздь, хотя ни- кто при этом не говорил, что это лечебная процедура. Дама, стоявшая у меня за спиной, шумно вздохнула и воскликнула «Не верю!», несмотря на то, что ей только что дали потрогать гвоздь, а все действо совершили у нее буквально пе- ред носом. Легко видеть, что отчаявшихся людей водят за нос, пользуясь верой в то, что в лечении задействована сверхъестественная сила, и есть человек,
который, наряду с лечением, может творить и иные чудеса. Иоанн утверждает, что успех лечения зависит от способности пациента в тече- ние сорока дней после лечения воздерживаться от алкоголя, свинины и половых сношений. Это требование позволяет Иоанну сохранить лицо в случае, если чуда не происходит. Больные могут излечиться и в том случае, если они не могут приехать в Бразилию. Все, что требуется - это высказанное желание подверг- нуться духовной хирургии. Никаких данных об эффективности такого удаленного лечения нет. Зажим в носу - это не единственное чудо в рукаве Иоанна. Для лечение невро- логических заболеваний целитель скребет глаз больного ножом, а другие недуги излечиваются нанесением мелких порезов на тело. Судя по картинке программы, ни один из пациентов не испытывал ни малейшего неудобства от таких весьма бо- лезненных процедур. Совсем наоборот! Люди верили, что это им поможет. Воисти- ну, вера - мощнейшее оружие! Существует долгая история телевизионных целите- лей, вера в которых помогала хромым отшвырнуть костыли и самостоятельно выйти из студии. Естественно, никакие камеры не снимают, как эти люди падают за сценой. Выброс адреналина, стимулированный верой, способен творить порази- тельные вещи. Для того чтобы попытаться критическим оком взглянуть на фокусы Иоанна, про- дюсеры пригласили в студию кардиохирурга Мехмета Оза и Джеймса Ранди, ведуще- го мирового специалиста по паранормальным явлениям. Оза выбрали, потому что он поборник разнообразных альтернативных способов лечения, и должен был со- чувственно отнестись к лечению верой, а доктора Ранди пригласили как патенто- ванного скептика. Доктор Оз несколько раз за часовую передачу повторил, что у науки нет отве- тов на все вопросы, и что надо внимательно относиться ко всем видам целитель- ства. Наука, между прочим, и не претендует на то, что у нее есть ответы на все вопросы, но наука сначала ищет доказательства, прежде чем присоединиться к общему ликованию. Ранди, который мог привести массу подробных описаний вся- ческих мошенничеств и психологических манипуляций, смог говорить лишь в тече- ние девятнадцати секунд, хотя обычно он дает многочасовые интервью. Почему? Потому что иллюзорная возможность излечения рака засовыванием зажима в нос богоизбранным целителем - это зрелище более прибыльное для телевидения, неже- ли объявление целителя безграмотным простаком или расчетливым мошенником. Как бы то ни было, но факт остается фактом - люди тратили тысячи долларов на поездку в Бразилию ради того, чтобы их порезали ножом, засунули им в нос зажим и поскребли им ножом глаза. Почему? Потому что эти люди отчаялись, а отчаявшиеся люди творят отчаянные вещи. По возвращении многие из них начнут рассказывать, как чудесно они исцелились. Как сказал однажды Бенджамин Франк- лин: «Нет больших лжецов, чем шарлатаны, если не считать их пациентов». Никто не хочет признаваться в том, что его надул какой-то крестьянин, вставляющий людям щипцы в нос. Гораздо комфортнее поверить, что щипцы помогли. Что, однако, можно сказать о людях, которые, отказавшись от квалифицирован- ной медицинской помощи, пошли таким причудливым путем, ибо верили, что он бо- лее эффективный? Здесь можно вспомнить южноафриканскую певицу Лайзу Мелман, которая отказалась от операции по поводу рака груди, и в 2005 году поехала к Иоанну, а потом пришла на шоу Опры Уинфри, где пела ему дифирамбы. К несча- стью, в 2012 году она навсегда умолкла, так как умерла от болезни, которую, якобы, вылечил Иоанн. По иронии судьбы, в 2015 году Иоанн Божий ощутил боли в животе и пожаловал- ся на них своему кардиологу. Да, у медиума, обладающего, по его уверениям, магической исцеляющей силой, есть свой кардиолог, который всего за несколько лет до этого поставил три стента в суженные коронарные артерии Иоанна. Теперь врач отправил пациента на гастроскопию, которая выявила опухоль. Целитель пе-
ренес десятичасовую операцию - не духовную, а настоящую - а затем массивную химиотерапию. Теперь, год спустя, Иоанн неплохо себя чувствует, и не в ре- зультате шаманских заговоров, а благодаря современной хирургии и лекарствам. С оплатой лечения у Иоанна проблем не было; он достаточно богат благодаря по- жертвованиям , продаже святой воды и магических треугольников. Когда его спросили, почему он не вылечил себя сам, Иоанн ответил вполне ри- торическим вопросом: «Какой парикмахер стрижется сам?» Отсутствие магии в шарлатанском лечении рака Цирковая магия - это наука одурачивания людей с целью их развлечения. Фо- кусники и иллюзионисты - будь то профессионалы или любители (такие, как я) - питают большой интерес к разнообразным методам, какие можно использовать для околпачивания простодушной публики. Иллюзионисты, однако, честные шарлатаны, и они очень не любят бесчестных шарлатанов, которые обманывают людей отнюдь не с целью их позабавить. Самые отвратительные виды обмана - это те, что свя- заны со здоровьем, и нацелены на использование человеческого отчаяния. Рак - страшная болезнь, и существует множество шарлатанов, делающих деньги на его жертвах. В течение многих лет я старался информировать людей о разнообразных хитростях, к которым прибегают мошенники, чтобы добиться своего. Но, как это часто бывает, личная заинтересованность перевела мои изыскания на совершенно иной уровень. Когда моей жене поставили диагноз мультиформной глиобластомы, очень агрес- сивной злокачественной опухоли головного мозга, я сделал то, что делает в та- ких случаях большинство людей. Я начал лихорадочно читать литературу об этом заболевании и очень скоро обнаружил, что у нас очень мало поводов для опти- мизма. Естественно, Гугл выдал великое множество способов чудесного исцеления - от травяных настоев и электронных приспособлений до кофейных клизм. Чаще всего в рекламе этих методов встречаются такие фразы и обороты, как «прорыв», «умопомрачительный эффект», «сногсшибательные результаты», «более мощное средство, чем может предложить западная медицина». Публикуются истории о «растерянных врачах, наблюдавших исчезновение опухоли в течение двух недель», и рассказы о пациентах, которым не помогали «опасная химиотерапия и мучитель- ные операции», но помогла «малоизвестная сыворотка, один флакончик которой обладает большей силой, чем стоящие миллионы долларов химиопрепараты и облу- чение». Для того чтобы публика поверила в эту рекламу, людей призывают по- смотреть видео, и сделать это быстро, пока Большая Фарма и подкупленное ею правительство не удалят его с сайта. Правда, потратив около часа на просмотр видео, вы, в конце концов, узнаете, что для овладения чудесным секретом вам надо приобрести брошюру или памятку. В еще одном сообщении описывается человек, «все тело которого было нафарши- ровано метастазами рака после восьми мучительных месяцев химиотерапии». Этот человек уже купил себе место на кладбище, но нашлось чудодейственное лекарст- во, позволившее в мгновение ока уничтожить все очаги опухоли. Для того чтобы узнать, что это за средство, надо заплатить некоторую сумму. Непризнанные ге- нии из врачей призывают хранить верность клятве Гиппократа, а не фармацевти- ческим компаниям, требуют положить конец попыткам Большой Фармы скрыть методы лечения более эффективные, чем все девятнадцать химиотерапевтических препара- тов вместе взятых, и, при этом, начисто лишенные побочных эффектов. Есть мно- жество сайтов, пропагандирующих такие «запрещенные» методы лечения, и все ав- торы клянутся, что публикации их результатов противятся фармфирмы, ревниво оберегающие свои сверхдоходы. Конечно, без сомнения, все обстоит именно так!
Я получил много писем от доброжелательно настроенных людей, писавших о са- мых разнообразных методах лечения от конопляного масла и щелочной воды до «Удивительного амезкуа биодиска», с помощью которого можно «чистить чакры». Один из методов - «Индуцированная светом селективная гипертермия» - заслужи- вает особого внимания. То, что я обнаружил, меня отнюдь не порадовало. Индуцированная светом селективная гипертермия - это схема, разработанная Антонеллои Карпентер, «альтернативной целительницеи» из Оклахомы. Эта женщина не врач, но имеет физическое образование. Она утверждает, что рак можно ле- чить, вводя в опухоль солевой раствор, смешанный с пищевым красителем и экс- трактом из скорлупы грецкого ореха, и облучая после этого лазером пораженную область. Карпентер утверждает, что у этого метода стопроцентная эффективность при полном отсутствии каких бы то ни было побочных эффектов. Упоминание о стопроцентной эффективности есть первый признак шарлатанства, так как в при- роде не существует ни одного стопроцентного метода излечения чего бы то ни было. Хуже того, Карпентер призывает пациентов не обращаться к онкологам, и часто говорит пациентам, что их рак «убит», хотя, на самом деле, это не так. Как это часто случается, шарлатаны находят какой-то объективно действенный процесс, а затем выворачивают его наизнанку, чтобы создать схему выколачива- ния денег. В данном случае действенный процесс - фотодинамическая терапия. Вообще говоря, лечение рака - это процесс, в ходе которого уничтожают злока- чественные клетки, стремясь, при этом, сохранить здоровые клетки. К сожале- нию, полностью избежать сопутствующего поражения здоровых тканей невозможно, и поэтому химиотерапия и лучевая терапия рака всегда отягощены побочными эф- фектами. Идея фотодинамической терапии заключается в следующем: химическое соединение, называемое фотосенсибилизатором, вводят в ткань, а затем облучают светом, в результате чего соединение реагирует с молекулярным кислородом и превращает его в активный «синглетный кислород», способный уничтожать клетки. Фотосенсибилизатор можно вводить внутривенно, а затем облучать опухоль длин- новолновым светом. Альтернативно, можно вводить фотосенсибилизатор в ткань опухоли, а затем облучать ее через стекловолокно. В любом случае синглетный кислород образуется только в ткани опухоли и поражает здоровую ткань лишь в небольшой степени. Это лечение применяют при определенных типах опухолей, но никто не утверждает, что этим методом можно излечить рак. Именно этот метод Карпентер извратила и приспособила для своего мошенниче- ства. Согласно заключению следователей, Антонелла Карпентер обманом вымогала у пациентов деньги и вселяла в них ложные надежды. Несмотря на обоснованность обвинения, очень многие встали на ее сторону, утверждая, что приговор (два- дцать девять лет заключения) стал результатом мошенничества лживого суда, на- ходящегося под контролем «алчных и мстительных негодяев, захвативших онколо- гическую отрасль, и манипулирующих «Администрацией по контролю пищевых про- дуктов и лекарств и судами». Далее, сторонники Карпентер говорят, что «меди- цинская мафия приложила немало усилий для извращения правды и очернения док- тора Антонеллы Карпентер, других врачей и целителей, практикующих природные или альтернативные методы лечения, обвиняя их в шарлатанстве». Мало этого, «доктор Антонелла Карпентер стала объектом мести со стороны медицинской мафии и гестаповских убийц из УКППЛ за успешное излечение десятков онкологических больных». Нет, Карпентер осудили за фактическое принуждение больных к неэф- фективному лечению и за ложные уверения в окончательном излечении, а это на- стоящее зло. Правда заключается в том, что не существует никакого заговора, направленно- го на сокрытие от общества эффективных методов лечения. Это оскорбление тысяч ученых и врачей, самоотверженно работающих над решением сложнейшей проблемы. Насколько я знаю, все остальное - это не магия, а хитроумные трюки для созда- ния иллюзии, что проблема уже решена.
Циркулирующее в сети бессмысленное письмо Трудно понять, что заставляет людей отправлять бессмысленные электронные письма. Возможно, это дает ощущение власти от вида вздора, который циркулиру- ет по всему миру. Такое вполне может случиться, особенно, если речь идет о раке, а совет дается со ссылкой на какое-нибудь уважаемое учреждение вроде университета Джонса Гопкинса. Одно из таких циркулирующих по интернету писем озаглавлено: «Дополнение Джонса Гопкинса: Альтернативный способ устранения рака». Понятно, что источником этого сообщения не является солидный универси- тет, а «совет» настолько безграмотен и вопиющ, что университет счел необходи- мым отреагировать. Суть циркулирующего сообщения заключается в следующем: химиотерапия, луче- вая терапия и хирургические вмешательства не только неэффективны как методы лечения, но и ухудшают состояние больных, так как ослабляют иммунную систему, повреждают внутренние органы и способствуют распространению раковых клеток по организму. Далее в письме говорится, что лучший способ борьбы с онкологиче- скими заболеваниями - это заставить раковые клетки голодать, лишив их необхо- димых питательных веществ, необходимых этим клеткам для размножения, создав неблагоприятную для них щелочную среду, вводя ферменты, необходимые для жиз- недеятельности здоровых клеток и оксигенации организма, так как раковые клет- ки не размножаются в среде, богатой кислородом. Если бы все было так просто. Рак - сложное заболевание, и не существует ни простых методов его лечения, ни простых средств профилактики. Современные методы лечения, конечно, не идеаль- ны, но химиотерапия, лучевая терапия и хирургия позволяют довольно эффективно лечить рак во многих случаях. Итак, как заставить раковые клетки «голодать»? Надо избегать аспартама, по- пулярного заменителя сахара, и заменить его мануковым медом или мелассой. Нет никаких оснований считать, что раковые клетки используют аспартам в качестве питательного вещества, но есть данные о том, что раковые клетки активно пита- ются сахаром. Действительно, одно из самых интересных наблюдений на эту тему было сделано в 1924 году нобелевским лауреатом Отто Варбургом, который писал, что раковые клетки извлекают энергию из питательных веществ не так, как это делают здоровые клетки. Основным источником клеточной энергии является глюкоза - простой моносаха- рид, который организм извлекает из содержащихся в пище углеводов. В нормаль- ной здоровой клетке глюкоза в процессе гликолиза превращается в пировиноград- ную кислоту. Это превращение происходит в жидкой части клетки, называемой ци- тозолем. Далее, пировиноградная кислота поступает в митохондрии, органеллы, ответственные за продукцию клеточной энергии, где с помощью кислорода превра- щается в воду, двуокись углерода и аденозинтрифосфат (АТФ), молекулы которого служат для клетки энергетической валютой. В целом этот процесс называют «аэробным дыханием». Напротив, в раковой клетке пировиноградная кислота не попадает в митохонд- рии , а превращается в молочную кислоту в цитозоле. Так как этот процесс не требует кислорода, то его называют анаэробным дыханием. В ходе этого процесса образуется меньше АТФ, поэтому раковой клетке для производства достаточного количества энергии необходимо как можно больше глюкозы. Таким образом, отказ от заменителей сахара и употребление большого количества меда - это рекомен- дация , лишенная смысла. Далее, в письме говорится о том, что раковые клетки хорошо растут в кислой среде, и их размножение можно подавить созданием щелочной среды. Да, это вер- но, образование молочной кислоты делает среду кислой, но это следствие, а не причина анаэробного гликолиза. В любом случае среда, в которой находится ра-
ковая клетка, не может быть изменена диетой; организм располагает эффективны- ми механизмами поддержания рН внутренней среды в очень узком диапазоне значе- ний, независимо от диеты. Любое предположение о том, что овощи, фрукты и зла- ки, в отличие от мяса, создают в организме щелочную среду, не имеет под собой никаких научных оснований. Употребление в пищу фруктов, овощей и злаков при ограничении мяса, имеет массу оснований, ни одно из которых не связано с ки- слотностью среды. В письме также говорится о том, что при употреблении в пищу сырых овощей в организм поступают живые ферменты. Ферменты не могут быть ни живыми, ни мертвыми; это всего лишь особые белки, которые в организме ускоря- ют протекание определенных биохимических реакций, то есть, выступают в роли катализаторов. Но ферменты, попадающие в желудочно-кишечный тракт, расщепля- ются и перевариваются, как и все остальные белки. Наконец, в письме говорится о том, что раковые клетки не могут выживать в среде, насыщенной кислородом, и поэтому физические упражнения и глубокое ды- хание полезны, потому что помогают доставлять клеткам больше кислорода. Здесь опять-таки зерно истины теряется в зарослях пустопорожней болтовни. Действи- тельно, аэробное дыхание является весьма желательным для клеток метаболиче- ским процессом, который, в отличие от анаэробного гликолиза, требует присут- ствия кислорода. Но раковые клетки включают анаэробный гликолиз отнюдь не из- за недостатка кислорода, и, увеличив его доставку, невозможно заставить рако- вую клетку перейти к аэробному дыханию. В любом случае артериальная кровь всегда насыщена кислородом, хотя, возможно, что и не в такой степени, как на- сыщено вздором содержание полученного мною письма «из университета Джонса Гопкинса». Фиаско со сгибанием ложки У каждого человека свои скелеты в шкафу. Есть такой скелет и у меня. Пару лет назад, во время морского круиза, я украл в столовой ложку. Я сделал это не потому, что у меня дома нет ложек, нет. Дело в том, что я не смог согнуть эту ложку, как ни старался. Я гнул ее обеими руками, пытался согнуть ее, упе- рев черенок в крышку стола. Я даже наступил на черенок, и тянул за саму ло- жечку - все было безуспешно, она не поддавалась. Мне надо было во что бы то ни стало заполучить эту чудо-ложку! Фокусами я заинтересовался, еще будучи подростком. Это увлечение как нельзя лучше соответствовало моим научным интересам, так как многочисленные научные принципы, используемые иллюзионистами, создают впечатление, что фокусы проти- воречат законам природы. Собственно, в этом-то и заключается магия! Когда лю- ди воочию видят левитацию, или наблюдают исчезновение человека в шкафу, или, наоборот, видят, как некто буквально материализуется из воздуха, то им в душу закрадывается сомнение в кажущимися незыблемыми законах природы. Но это лож- ное впечатление, потому что в каждом фокусе очень умно и тонко используются как раз железные, научно обоснованные правила законов природы. Главная задача иллюзиониста заключается в том, чтобы публика не поняла, как это работает. Наука тоже подчас выглядит волшебством, но, в этом случае, мы развенчиваем чудо самыми обычными и доходчивыми объяснениями. Подумайте об этом сами. Раз- ве не чудо - летящий по воздуху огромный самолет с сотнями пассажиров на бор- ту? Разве не чудо фотографирование на смартфон и мгновенная отсылка фотогра- фии друзьям по всему миру? Разве не чудо - зерно, вырастающее в растение, или новый организм, возникающий от слияния двух крошечных клеток? Чудо, однако, превращается в науку в результате соответствующего объяснения. Я обнаружил, что демонстрация фокусов - это великолепный трамплин для нача-
ла обсуждения научной методологии и воспитания критического мышления, которое необходимо людям, не желающим быть унесенными потоком лженаучной информации, производимой полчищами современных мошенников и шарлатанов. Если вам удастся показать, что «психическая хирургия», в ходе которой живые ткани раздвигают без разреза, является плодом известной ловкости рук, то, вероятно, вы сможете заставить верующих задуматься. Точно также, демонстрация «ментальных» эффек- тов, сопровождающаяся объяснением хитроумных способов, какими достигаются эти эффекты, может убедить хотя бы некоторых в том, что за такими психологически- ми подвигами стоит вполне земная, но невидимая механика. Один из таких подвигов называют «психокинезом» - способностью силой мысли передвигать физические предметы. Впервые психокинез стал известен широкой публике в середине девятнадцатого века, когда француженка Анжелик Коттен зая- вила, что продуцируемое ее телом электрическое поле позволяет ей двигать предметы, не прикасаясь к ним. Она сумела убедить многих наблюдателей в своих сверхъестественных способностях, но нашлись и критики, которые смогли объяс- нить действия Анжелик простым трюком. С тех пор многие физики выступали с ут- верждениями о своих психокинетических способностях, и, пожалуй, самым извест- ным из них был Ури Геллер. В семидесятые годы он поразил воображение публики (в том числе, и некоторых ученых) своей, казалось бы, очевидной способностью гнуть металлические предметы силой мысли. Именно он начал мысленной энергией гнуть металлические ложки, и именно с этого началась его головокружительная карьера. Были поражены и иллюзионисты. Причем их не столько удивил сам трюк, который можно было воспроизвести множеством самых разнообразных методов, сколько то, с какой готовностью публика проглотила «паранормальное» объяснение. Многие фокусники начали повторять этот трюк, утверждая, что для этого нужно лишь не- много ловкости рук. Это возвращает нас к украденной мною ложке. Показывая фокус с ложкой, я сначала предлагаю присутствующим попробовать ее согнуть. После того, как люди убеждаются, что согнуть ложку руками невозмож- но, я приступаю к сгибанию ложки «силой моего разума». Правда, среди присут- ствующих может найтись сильный мужчина, способный руками согнуть ложку, а это сразу сводит на нет весь фокус. Поэтому я всегда выбираю очень прочные ложки. Могу заверить вас, что круизная компания «Кристалл» располагает такими ложка- ми . Их абсолютно невозможно согнуть, если вы не обладаете «специальными навы- ками» иллюзиониста. Но почему я вдруг заговорил об издевательствах над столовыми приборами? Де- ло в том, что на прошлой неделе, благодаря моему коллеге Тиму Колфилду, про- фессору законодательства здравоохранения из университета Альберты, я узнал, что на «семинарах по интегративнои педиатрии» в его университете состоится обсуждение вопроса о «сгибании ложек и силе разума». Этот семинар должен был проводить некий «энергетический целитель», которого представили как «мастера рейки, сертифицированного практика трилотерапии, гуру метода юэнь и препода- вателя сгибания ложек и тантрического секса». Таким образом, это не был семи- нар по воспитанию критического мышления, что не вызвало бы у меня никакого отторжения. Будущий ведущий семинара объявил, что 75 % присутствующих смогут сами согнуть ложки силой своей мысли! Научное сообщество очень живо отреагировало на это покушение на критический разум, а множество негативных откликов в прессе заставили организаторов отме- нить семинар под тем неуклюжим предлогом, что от проведения семинара отказал- ся сам ведущий. «Ведущей», как выяснилось, должна была стать Анастасия Катт, не какая- нибудь шарлатанка, а человек, который в списке сотрудников университета зна- чится как «ученый ассистент» в области «программ дополнительного и альтерна- тивного образования», отвечающий за «научно-исследовательскую деятельность и
организацию мероприятий». Каких мероприятий? Учитывая ее интересы, вероятно, мероприятий, посвященных тантрическому сексу и сгибанию ложек. Критику этого неудавшегося мероприятия не следует толковать как попытку официальной науки ограничить свободу дискуссий или научных исследований. Это, скорее, было воззвание к разуму и бдительности в отношении шарлатанства, про- никающего в программы «интегративной медицины» во все больших масштабах. Я не знаю, каким образом мисс Катт гнет ложки, но мне хотелось бы слетать в Эдмонтон - пусть даже за свой счет - чтобы на это посмотреть. Если она сможет взглядом согнуть мою заветную ложку, то я съем шляпы всех участников програм- мы интегративного здравоохранения провинции Альберта. Падение Хоудини 31 октября отмечается Национальный День Магии, в память о Гарри Хоудини, который умер в этот день в 1926 году. Имя этого человека неразрывно связано с мастерством иллюзионистов, но надо помнить и о том, что Хоудини был весьма плодовитым писателем, автором таких классических произведений, как «Правиль- ный способ совершать ошибки», «Фокусник среди спиритов», «Продавцы чуда и их методы». Однако самой любопытной из его книг является «Срывание маски с Робе- ра Удена»15, где он свергает с пьедестала своего прежнего кумира, показывая, что иллюзии и фокусы этого прославленного иллюзиониста, которые он выдавал за свое изобретение, были украдены им у других. Книга заканчивается следующим злобным выпадом против артиста, чьим именем юный Эрих Вейс воспользовался, чтобы стать «Хоудини»: «Этот мастер магии без маски стоит перед нами во всей своей отвратительной наготе исторической прав- ды и выглядит, как принц воровства и мошенничества. Ради того, чтобы наслаж- даться лестью и восторгами публики в течение нескольких часов, он воровал идеи давно умерших фокусников и иллюзионистов, выдавая эти идеи за плоды соб- ственного изобретательного гения. Ради того, чтобы потомство запомнило его как короля иллюзионистов, он продал свое первородство, свою честь и свое муж- ское достоинство за грязную похлебку - свои «Мемуары», написанные не им са- мим, а другим человеком, который по его наущению унизил его современников и жонглировал фактами и истиной для потворства его эгоистичным и ревнивым амби- циям» . Любопытно здесь то, что упоминание о жонглировании фактами и истиной ради эгоистичных амбиций можно отнести и к самому Хоудини. Например, он всегда ут- верждал, что родился в Эпплтоне (Висконсин), несмотря на то, что на самом де- ле родился в Венгрии, считая, что рождение в Америке сделает его более при- влекательным в глазах публики. Эгоизм самого Хоудини был известен всем; он яростно обвинял других иллюзионистов, которые, как он считал, повторяли его трюки. Отчасти, эта попытка дискредитировать всех, кого он считал своими под- ражателями, и породила пасквиль на Робера Удена. Еще одним фактором стал от- каз вдовы Робера Удена от встречи с ним, когда Хоудини приехал во Францию, чтобы пройти по стопам своего героя и кумира. Он не мог допустить, чтобы с великим Хоудини обращались подобным образом, и с ядовитой яростью обрушился на наследие Робера Удена, который, как считал теперь Хоудини, его вовсе не заслуживал. Хоудини показал, что самые знаменитые эффекты Робера Удена, такие, как «Апельсиновое дерево» и «Эфирное вознесение», не были оригинальными. Но Робер Уден никогда этого не утверждал; он лишь называл их новыми трюками, и они, на Фамилия этого иллюзиониста Houdin, что по-французски произносится Уден; Вейс взял себе в качестве псевдонима американизированное произношение фамилии «Уден».
самом деле, были таковыми. Правда заключается в том, что практически все но- вые магические эффекты являются модификациями старых трюков. Самое главное - зрелищность исполнения, и в этом заключались новшества Робера Удена. «Эфирное вознесение» было реакцией на введение в практику эфирной анестезии в Бостоне в 1846 году. Иллюзионист якобы погружал своего сына в эфирный сон, а потом мальчик воспарял вверх, параллельно земле, опираясь локтями на шест, как на единственную опору. На самом деле, это отнюдь не новый эффект; уличные циркачи в Индии демонстрировали его еще в тридцатые годы девятнадцатого века. Секрет заключается в том, что шест прикрепляли к подставке, спрятанной под одеждой исполнителя. Этот трюк можно наблюдать на площадях многих городов ми- ра - люди взмывают вверх, а туристы, недоумевая, глазеют на это чудо. Однако Робер Уден, связавший представление с открытием эфирного наркоза, не только сделал что-то новое, он познакомил публику с понятием общей анестезии. Фокус "Апельсиновое дерево" в фильме «Иллюзионист». «Апельсиновое дерево» было фирменным трюком Робера Удена, которым он окол- довывал зрителей в своем парижском театре. Робер Уден заворачивал кольцо в носовой платок, а затем «терял» его. После этого из ниоткуда вырастало апель- синовое дерево, на котором сначала появлялись листья, потом распускались цве- ты, а затем возникали плоды. Эти апельсины раздавали публике, за исключением одного апельсина, который раскрывался, и из него вылетали две бабочки, несшие носовой платок с пропавшим кольцом. Это апельсиновое дерево было механическим шедевром, собственноручно изготовленным самим Уденом, который в молодости был часовщиком. При этом все знают, что сложнейшие часовые механизмы к тому вре- мени существовали уже несколько веков. Знаменитые пражские астрономические часы, созданные в пятнадцатом веке, являются автоматом, приводящим в движение фигуры двенадцати апостолов и фигуру смерти в виде скелета, отбивающего часы ударами колокола, напоминая зрителям о скоротечности жизни. Приблизительно в то же время Леонардо да Винчи создал механического рыцаря, который мог вста- вать , садиться и совершать сложные движения руками под действием системы бло- ков и приводных ремней. Робер Уден стоял на плечах своих гениальных предшест- венников, создавая чудесное апельсиновое дерево, копия которого до сих пор удивляет приехавших в Париж туристов. Хоудини был замечательным артистом и противником лженауки, он заслужил свой день памяти, но попытка возвыситься, принижая достижения знаменитого предше- ственника , темным пятном лежит на его звездной карьере.
Торнадо, радуга и химия Моисей, воспользовавшись помощью свыше, смог1 разделить воды Красного моря, а огненный столп преградил путь войскам фараона, преследовавшим евреев. Это одна из самых запоминающихся сцен классического фильма Сесила ДеМилля, снято- го в 1956 году - «Десять заповедей». В этом фильме огненный столп был создан талантливыми аниматорами, но его можно сделать и весьма реалистичным с помо- щью химии. Я сейчас имею в виду классический эффект, известный под названием «метанолового торнадо». Но, прежде чем перейти к дальнейшему изложению, хочу повторить свою привычную мантру: «Не существует безопасных или опасных ве- ществ , есть безопасные и опасные действия с ними». Метанол - это классический пример такого рода. Этот простой спирт не только очень легко воспламеняется, он, кроме того, очень ядовит при попадании внутрь и даже на кожу. Это, одна- ко, не означает, что им нельзя пользоваться. Просто надо соблюдать меры пре- досторожности . Для демонстрации требуется решетчатая металлическая корзина для мусора, вращающаяся платформа, плоская чашка, на дно которой надо налить несколько миллилитров метилового спирта, химикат, окрашивающий пламя и источник огня. Корзину ставят на вращающуюся платформу. На дне корзины находится чашка с ме- танолом. Вращение платформы после поджигания спирта позволяет получить впе- чатляющий столб пламени, которое можно, с помощью щепотки нитрата стронция подкрасить в ярко-красный цвет. Думается, что этот фокус лежит в основе мно- жества киношных спецэффектов, но, как гласит старая пословица, играющий с ог- нем может обжечься. Именно это и случилось с восемью детьми и одним взрослым в музее науки в Рено (штат Невада). Неизвестно, что там в точности произошло, но главная неприятность заключа- лась в том, что открытая бутыль с метанолом, откуда несколько миллилитров бы- ло вылито в чашку, осталась стоять на демонстрационном столе. Каким-то обра- зом, когда был подожжен метанол в чашке, загорелись пары, выходившие из буты- ли . Метанол в бутыли вспыхнул, она опрокинулась, и горящая жидкость хлынула на пол, где сидели дети. Эта демонстрация проводится во всех научных музеях мира с незапамятных времен и без всяких проблем, но здесь было допущено гру- бейшее нарушение техники безопасности. Бутыль с метанолом ни в коем случае не должна стоять рядом с открытым огнем. В то время как опыты с метаноловым торнадо практически никогда не сопровож- даются подобными происшествиями, другая демонстрация - «Опыт с радужным пла- менем» - нередко приводит к ожогам опять-таки из-за того, что учителя по не- вежеству не соблюдают технику безопасности. Тем не менее, этот эксперимент очень популярен, так как показывает ученикам, как открывать металлы по окра- ске пламени, которое они вызывают. Чаще всего опыт проводят следующим обра- зом: на стол ставят ряд чашек Петри с небольшим количеством метанола на дне каждой из них. В метаноле растворены соли металлов. Когда спирт поджигают, над столом вспыхивает огненная радуга, потому что соли натрия окрашивают пла- мя в желтый цвет, меди - в синий, бора - в зеленый, калия в лиловый, лития - в карминовый, а стронция - в красный. Принцип заключается в том, что жар пламени заставляет электроны металличе- ских ионов переходить на более высокие энергетические уровни, а когда они снова возвращаются на исходные уровни, излучается квант света. Так как разни- ца в энергиях разных уровней является специфической для атомов каждого метал- ла, то каждый металл испускает лучи «своего» определенного цвета, другими словами, по цвету можно определить, какой металл находится в пламени. Яркие цвета фейерверков, интенсивное стронциевое пламя красного аварийного фонаря и
желтое свечение натриевых светильников - все это следствие упомянутых элек- тронных переходов. Опыт с радужным пламенем. Несчастные случаи при демонстрации огненной радуги происходят, когда вос- пламеняется сосуд с метанолом, который ни в коем случае не должен находиться вблизи открытого огня. Как правило, несчастье случается, когда эксперимента- тор пытается оживить огонь, подлив немного спирта в чашки. Пламя поднимается по струе спирта и воспламеняет содержимое бутылки. Приблизительно то же самое происходит, когда пытаются подлить жидкость для розжига в горящие угли барбе- кю. Человек, который это делает, рискует получить тяжелые ожоги. Пугающее число несчастных случаев с огненной радугой привело к фактическому запрещению этой демонстрации в школах и университетах. Я бы, конечно, предпо- чел, чтобы преподаватели были лучше знакомы с техникой безопасности и неус- танно повторяли ученикам и студентам, что бутыль с метанолом надо тщательно закрыть и убрать в шкаф после того, как спирт будет разлит по чашкам. Конеч- но, этот принцип можно продемонстрировать и без метанола. Для этого надо соль исследуемого металла положить на платиновую, золотую или серебряную проволоч- ку, а затем провести ее сквозь пламя горелки Бунзена. Платина, золото и се- ребро не окрашивают пламя, поэтому окрашивание возникает только благодаря ис- следуемым образцам. Есть и еще одна основательная причина проводить опыт с горелкой Бунзена. Студентам можно рассказать интересную историю о том, как Роберт Бунзен изо- брел свою горелку для того, чтобы исследовать цвета, продуцируемые металлами, помещенными в пламя. Задолго до этого Исаак Ньютон показал, как можно исполь- зовать призму для разложения белого света в радужный спектр, а Бунзен прило- жил этот принцип для разделения цветов пламени на их индивидуальные компонен- ты. Вместе с физиком Густавом Кирхгофом он разработал спектроскоп, инстру- мент, который до сих пор используют для обнаружения неизвестных веществ по цветам, которые они испускают при нагревании. Состав звезд, например, иссле- дуют при помощи спектроскопического анализа их света. Поистине, спектроскоп - это небесное изобретение. Захватывающая химия Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Живая демонстрация опыта сто- ит сотни картинок. Это особенно верно, когда речь идет о химии. Я и сегодня
живо помню эпический момент на вводном занятии по физической химии, когда наш преподаватель смешал два бесцветных раствора, и в течение нескольких секунд жидкость окрасилась в темно-синий цвет. Аудитория дружно ахнула! Увы, это бы- ла единственная демонстрация, какую я наблюдал за все время пребывания в кол- ледже . Позже я узнал, что меня потрясла классическая реакция «йодные часы», названная так, потому что реагенты можно подобрать так, что оказывается воз- можным точно предсказать время протекания реакции. Реакция йодных часов. Суть реакции - в соединении йода с крахмалом, которое приводит к появлению темно-синего окрашивания. Многих студентов впечатляло разрезание картофелины пополам и опрыскивание разреза настойкой йода, отчего срез немедленно синел. Действительно, йод почти всегда используют для выявления в каком-либо образце вещества крахмала. Например, при созревании яблока сладость плода возрастает по мере того, как крахмал превращается в простые сахара. Благодаря этому фер- меры могут проверять степень зрелости плодов, опрыскивая поверхность разреза йодом. Если это приводит к появлению интенсивного синего окрашивания, значит, плоды еще не созрели. В этом случае окраска появляется практически мгновенно. Для того чтобы оттянуть этот момент, надо использовать более тонкую химию. Реакцию йодных часов начинают с добавления ионизированной формы йода - йо- дидом, который не дает никакого окрашивания при смешивании с крахмалом. Одна- ко йодид реагирует с перекисью водорода, и в ходе этой реакции окисления пре- вращается в йод. Здесь вступает в игру химическая изобретательность: витамин С является общеизвестным антиоксидантом, и поэтому снова превращает йод в йо- дид. Если смешать йодид с витамином С и добавить в раствор крахмала и переки- си водорода, то витамин немедленно среагирует с образующимся йодом и немед- ленно превратит его в йодид, не допуская реакции с крахмалом. Однако по мере истощения витамина С весь новообразованный йод будет уступать в реакцию с крахмалом, отчего появится синее окрашивание. Меня так сильно заинтриговала эта реакция, что я бросился в библиотеку в поисках книг о демонстрациях химических опытов, и там наткнулся на «Проверен- ные демонстрационные химические опыты» Хьюберта Алайя. Эта книга перевернула всю мою жизнь. Книга оказалась полна описаний демонстраций опытов, которые я затем повторял в аудитории. Алайя, как я узнал, был профессором химии в Прин- стоне, и прославился своими лекциями, сопровождавшимися огненными и взрывными фейерверками, а также основательными научными объяснениями и сумасбродными комментариями. Своими лекциями Алайя заслужил прозвище «доктор Бум», став прототипом для режиссера Фреда МакМарри в диснеевском мультфильме «Рассеянный профессор». МакМарри даже встречался с Алайей, чтобы поближе познакомиться с
его манерой поведения. Можете себе представить, что я испытал, узнав, что Алайя собирается высту- пить с лекцией в Монреале. Я не шел, я бежал туда, и я не был разочарован. Газета «Нью-Йорк Тайме» очень точно описала это выступление: «Среди взрывов и клубов диоксида углерода Алайя объясняет тайны химии с заразительным энтузи- азмом... по ходу настоящего театрализованного и очень живого представления со световыми и шумовыми эффектами». Он показал и реакцию йодных часов, с которой я уже был знаком! Но и эту реакцию он усовершенствовал. В его руках раствор не только становился из бесцветного синим, нет, он снова терял цвет, а потом цикл повторялся сначала. Я был совершенно очарован этой циклической реакцией, и много лет спустя положил ее в основу «Химической магии» - шоу, с которым я и мои коллеги путешествовали по всей Северной Америке. Думаю, учитывая стра- стность и неподдельную любовь к химии, доктор Алайя бы одобрил наши выступле- ния. Думаю, однако, что он не удержался бы от едких замечаний по поводу жульни- ческого использования реакции йода с крахмалом в Китае. Помните изречение: «Клянусь всем китайским чаем!»? Неудивительно поэтому, что во время всех ту- ристических туров в Китай автобусы с туристами непременно завозят на какую- нибудь чайную плантацию, где рассказывают всякие чудеса о пользе чая, а потом загоняют в магазин, где туристы могут оставить свои запасы твердой валюты. Здесь рассказ о пользе чая дополняют милым химическим экспериментом. В боль- шую миску засыпают рис и растирают его пестиком. Добавляют воду, а потом рас- твор, содержащий йод (хотя об этом не говорят ни слова) . Рис, как и карто- фель , содержит крахмал, и в миске очень быстро происходит характерное синее окрашивание. Здесь наступает кульминация. К синему рису добавляют свежезаваренный чай, и смесь мгновенно обесцвечивается. После этого группу туристов угощают расска- зом об антиоксидантах и об их свойствах связывать свободные радикалы - соеди- нения , вызывающие болезни и преждевременное старение. Дальше следует описание антиоксидантов чая, с намеком на то, что их действие было только что проде- монстрировано исчезновением синей окраски. Смысл всей этой лекции заключается в том, что чай очищает наши внутренности так же, как он только что, на наших глазах, очистил блюдо с рисом. Демонстрация, как правило, оказывается убедительной, и туристы радостно опустошают полки магазина. Правда, если бы туристы с таким же рвением броси- лись читать книжки по химии, то они нашли бы другое объяснение изменению ок- раски раствора. Чай действительно содержит полифенолы из класса катехинов, а эти катехины, на самом деле, являются антиоксидантами. Но изменение цвета в ходе данной реакции не имеет ничего общего с их антиоксидантными свойствами. Такие реакции в органической химии называют реакциями «электрофильного арома- тического замещения»16. В данном случае йод замещает атом водорода в молеку- лах полифенолов. Истощение запаса йода в растворе приводит к тому, что реаги- ровать с крахмалом становится нечему. Благодаря этому исчезает и синяя окра- ска. Я не хочу сказать, что пить чай вредно, и, наверное, содержащиеся в нем антиоксиданты, на самом деле, оказывают благотворное действие, но это свойст- во не подтверждается реакцией обесцвечивания смеси риса с йодом. Это просто похищение моей любимой реакции! 16 Электрофил - это атом (или соединение), охотно присоединяющее электрон и получаю- щее, следовательно, отрицательный заряд (название греческое - для сравнения можно вспомнить имя Феофил, означающее «Боголюб»). Йод присоединяет электрон, отнимая его у водорода, входящего в состав полифенола, и замещает водород, который, лишившись электрона, удаляется в виде положительно заряженного иона. Этот водород называется электрофугом (так сказать, антиподом электрофила).
Ядовитое очищение Представьте себе следующую картину. Вы глотаете маленькую таблетку, дожи- даетесь момента, когда она настолько раздражит ваш кишечник, что у вас нач- нется сильный понос, а потом вы разыщете в каловых массах эту таблетку, от- моете ее, и она будет готова к следующему применению для того, чтобы изба- виться от накопившихся в организме вредных шлаков. Но как может таблетка, не изменившись, пройти по всему желудочно-кишечному тракту? Может, если она сде- лана из металла, в данном случае, из сурьмы. Я умоляю вас, не идите в аптеку и не требуйте таблетированную сурьму. В настоящее время такое лечение не практикуют; сурьму прописывали больным в средние века, когда лечение было всегда направлено на удаление «болезнетворных соков» из организма. В принци- пе, такой подход мало чем отличается от современного безумного увлечения из- гнания из организме неведомых токсинов разнообразными способами «очищения», многие из которых обладают слабительными свойствами. Надо надеяться, что в наши дни найдется мало глупцов, готовых принимать сурьму или ее соединения, потому что они, на самом деле, ядовиты. Конечно, этого не знали в средние века; тогда лишь прекрасно видели, что сурьма помо- гает облегчить кишечник. Причем не только как слабительное. Один из методов очищения заключался в питье вина, которое ночь простояло в посуде из сурьмы. Сурьма реагировала с винной кислотой с образованием винно-каменной сурьмы (тартрата сурьмы), соединения, вызывавшего рвоту. Идея очищения организма для лечения болезней господствовала в медицине вплоть до конца восемнадцатого ве- ка. Когда Моцарт заболел какой-то загадочной болезнью, ему назначили лечение «рвотным камнем», как называли тогда тартрат сурьмы. Какой именно болезнью страдал Моцарт, неизвестно, но через две недели он умер. Врачи наблюдали у него сильную рвоту, лихорадку, отеки живота и конечностей. Все эти симптомы укладываются в клиническую картину отравления сурьмой. Конечно, мы не можем доказать, что Моцарт умер именно из-за такого отравления; он болел, кроме то- го , ревматизмом, который едва не свел его в могилу в детстве. Моцарт всю жизнь отличался хрупким здоровьем, и известно, что врачи лечили его препаратами сурьмы, и даже он сам принимал ее, когда плохо себя чувство- вал. Интересно, что сам Моцарт действительно считал, что его отравили, и об- винял в этой попытке своего музыкального соперника Антонио Сальери. Вопреки известному фильму «Амадей», в котором есть намек на такую возможность, исто- рические факты свидетельствуют против этой версии. Вопреки распространенной легенде, Сальери на исповеди перед смертью не признавался в том, что пытался отравить Моцарта. В девяностые годы летучее соединение сурьмы, известное под названием стиби- на (SbH3) , было заподозрено в том, что оно является причиной внезапной дет- ской смерти. Идея заключалась в том, что это вещество образуется из оксида сурьмы, который добавляют в поливинилхлорид для уменьшения его горючести. Грибок, обнаруженный в матрасах, способствует такому превращению - во всяком случае, в лабораторных условиях. В настоящее время эта теория оставлена, по- тому что ни присутствие грибка, ни концентрации сурьмы в крови детей не про- являют корреляцию с частотой внезапной детской смерти. Недавно «Гринпис» всколыхнул общественное мнение брошюрой «Маленький рас- сказ о чудовищах в вашем шкафу». Что же это за «чудовища»? Подзаголовок из- влекает их на свет. «Исследования показывают, что в детской одежде содержатся опасные вещества». Вот оно что, оказывается, эти чудовища - химические соеди- нения. Одно из них, по мнению «Гринпис» - это триоксид сурьмы, который при- сутствует во всех тканях, содержащих полиэстер. В этом нет ничего удивитель- ного, потому что триоксид сурьмы применяют в качестве катализатора при произ-
водстве полиэстера, а, кроме того, добавляют его в этот материал для повыше- ния огнестойкости. Кроме того, верно, что триоксид сурьмы может представлять опасность для здоровья. Но опасность - это не то же самое, что риск. Опасность - это внутреннее свойство вещества, его способность причинять вред, если не учитывать тип и время экспозиции. Вдыхание соединений сурьмы на производстве действительно очень опасно; триоксид сурьмы относится к вещест- вам, которые в результате систематического вдыхания могут стать причиной рака легких. Но это не относится к следовым количествам триоксида сурьмы, содержа- щимся в ткани. Здесь степень вредности определяется способностью соединения выделяться из ткани и поглощаться организмом человека. Этот вопрос тщательно изучали и пришли к выводу, что количество выделяющегося из ткани опасного со- единения находится намного ниже границы значимого риска. То же самое относит- ся к следовым количествам сурьмы, содержащимся в полиэстере, из которого из- готовляют бутылки для воды и прочих напитков. Концентрация меньше пяти частиц на миллиард не представляет никакой угрозы здоровью. Сурьма в природе не встречается в виде самородного металла, так откуда же ее брали средневековые врачи? Подобно большинству металлов, сурьму выплавляют из руды, в данном случае, из сульфида сурьмы, стибнита, вещества, известного людям на протяжении тысячелетий. Библейская соблазнительница Иезавель, как утверждает Писание, красила брови стибнитом, а, кроме того, это же соединение было главной составной частью угля, которым красавицы древнего Египта красили ресницы. Неизвестно, кто первым понял, что нагревание сульфида сурьмы превра- щает его в оксид сурьмы, а дальнейшее нагревание его в присутствии углерода позволяет получить металлическую сурьму, но, если вы посетите Лувр, то увиди- те там изготовленный пять тысяч лет назад сосуд из почти чистой сурьмы. Стибнит. В наши дни ни металлическая сурьма, ни ее соединения не применяются в меди- цине, хотя еще в семидесятые годы соединения сурьмы применялись как противо- паразитарные средства, в частности, при лечение шистосомоза. Эти препараты действительно уничтожали паразитов, но иногда убивали и больных. До начала двадцатого века рвотный камень использовали как средство лечения алкогольной зависимости, хотя и без особого успеха. В «Медицинском журнале Новой Англии»
была когда-то опубликована статья о человеке, которого его жена пыталась вы- лечить от алкоголизма, тайно добавляя в апельсиновый сок рвотный камень. В результате этот человек попал в больницу с болями в груди и с печеночной не- достаточностью. Известно, что следующие два года этот человек не брал в рот спиртного. Видно урок приема сурьмы не прошел для него даром. Реальные Флинтстоуны17 Я, можно сказать, вырос на сериале «Флинтстоуны», первой мультипликационной комедии положений. Было очень забавно наблюдать за жизнью современных людей, перенесенных в каменный век, но лишь только после начала уроков химии в школе я задумался о значении фамилии Флинтстоун. Мистер Кук показал нам, как с по- мощью кремня (flintstone) зажечь горелку Бунзена, попутно рассказав, что именно так люди впервые начали добывать огонь. Именно это слово послужило фа- милией семьи героев фильма, но история о том, что именно с помощью кремня древние люди впервые научились добывать огонь, неверна. В науке давно идут споры о том, когда именно человечество овладело огнем. Оценки разнятся от 400 тысяч лет до двух миллионов. Сначала, по всей видимо- сти, огонь добывали из тлеющих углей - при лесных пожарах, возникавших от ударов молний, или при извержениях вулканов. К тлеющим углям прикладывали де- рево или куски животного жира, а затем раздували пламя. Скорее всего, первым способом добывания огня стало трение друг об друга кусков дерева. Во время трения образовывалась мелкая древесная крошка, которая и воспламенялась при повышении температуры, вызванном трением. Потом, когда наши предки начали изготовлять орудия из камня, они заметили, что при ударе определенными камнями друг об друга начинают сыпаться искры. Кремень - это разновидность кварца, по сути, это двуокись кремния. Кремень может быть довольно разнообразно окрашен из-за присутствия примесей. По твер- дости этот камень почти не уступает алмазу. При ударе куском кремня по куску камня, содержащего железо (например, пирита) из камней буквально вылетает сноп искр! Эти искры представляют собой светящиеся кусочки раскаленного желе- за, которые могут поджечь легко воспламеняющиеся материалы. Технология добывания огня была значительно усовершенствована с наступлением железного века, после того, как человек смог нагреванием железной руды полу- чить железо, которое затем превращали в сталь, добавляя в расплав углерод. При ударе сталью о кремень возникает огромное число искр. До изобретения в девятнадцатом веке спичек, использование кремня было самым распространенным способом добывания огня. Люди носили с собой трутницы - коробочки, в которых лежал кремень, кусок стали и сухой горючий материал - высушенный гриб, обож- женная ткань и деревянная палочка, пропитанная серой. При небольшом навыке, ударом кремнем о сталь можно было получить искры, воспламенявшие трут, от ко- торого поджигали палочку, а уже с ее помощью зажигали свечу или керосиновую лампу. В ранних образцах огнестрельного оружия запал поджигали с помощью «кремние- вого замка», механизма, сделанного из кремня, прикрепленного к снабженному пружиной молоточку, который срабатывал после нажатия на спусковой крючок. Кремень ударял по куску стали, возникал сноп искр, поджигавший немного пороха на полке, откуда огонь распространялся на основной пороховой заряд, находив- шийся в стволе, после чего следовал выстрел. Несмотря на то, что спички вытеснили трутницы, кремни до сих пор не исчезли из употребления. Они до сих пор используются в карманных зажигалках, для под- Flintsone по-английски означает «кремень» (что-то вроде «Семья Кремневых»).
жигания газовой смеси при автогенной сварке. А также - да, да - для поджига- ния газа в горелке Бунзена. Но то, что мы сейчас называем кремнем, на самом деле кремнем не является. Это искусственный материал - «ферроцерий», состоя- щий из железа, церия, лантана и магния. Этот материал играет роль не кремня, а стали. В традиционных зажигалках газ воспламеняют частички стали, высекае- мые при ударе о кремень. В данном же случае, благодаря низкой температуре воспламенения церия, воспламеняются частицы ферроцериевого кремня при ударе о твердый металл. Современный набор «Трутница». В наши дни такие «кремневые» зажигалки входят в состав наборов для выжива- ния в экстремальных условиях. Полоску ферроцерия приклеивают к небольшому куску магния, мягкого металла, который при сгорании дает высокую температуру. Техника добывания огня заключается в следующем: ножом нарезают небольшое ко- личество магниевой стружки, а потом трением лезвия ножа о ферроцериевую по- лоску производят искры. Преимущество этой системы состоит в том, что в отли- чие от спичек, магний горит даже в мокром виде. Яркое пламя магния использо- вали на заре фотографии, когда пленка отличалась низкой чувствительностью. При фотографировании использовали лампы, в которых сгорали полоски магния. Большой кусок магния поджечь очень трудно, поэтому набор безопасен, так как кусок магния не вспыхивает. Однако уже горящий магний невозможно потушить, так как магний горит даже в отсутствие кислорода - он взаимодействует с азо- том с образованием нитрида магния. Заливание водой лишь усугубляет положение, потому что магний реагирует с водой, образуя горючий газ - водород. Именно поэтому магний применяют для изготовления зажигательных бомб. Во время Второй Мировой войны немецкие города превращались в море огня двухкилограммовыми магниевыми бомбами в результате термитной реакции внутри их корпуса. Алюми- ниевый порошок при соединении с оксидом железа выделяет огромное количество тепла и плавит железо, в результате чего воспламеняется магниевый корпус. Вспыхнувшая таким образом бомба поджигает все на своем пути. Откуда берется магний? Это широко распространенный в природе элемент, хотя в чистом виде он никогда не встречается. Атом магния находится в молекуле хлорофилла, вещества, благодаря которому углекислый газ и вода, улавливая энергию солнечного света, используют ее для синтеза глюкозы, из которой затем растение синтезирует множество самых разнообразных веществ - от ДНК до крах- мала. Растения добывают магний из почвы, где он находится в форме разнообраз- ных солей, таких, как карбонат магния. Это вещество является самым распро- страненным сырьем для производства металлического магния. Сначала карбонат
магния нагревают и получают из него оксид магния, который затем восстанавли- вают до металлического магния реакцией с кремнием. В морской воде тоже содер- жится большое количество солей, из которых можно добыть металлический магний. В основном, это хлорид магния. При пропускании электрического тока через рас- плав хлорида магния на катоде получают магний, а на аноде - ионы хлора. Имен- но так Хэмфри Дэви в 1808 году впервые получил чистый магний. Подумайте об этом, когда будете в следующий раз смотреть «Флинтстоунов», и не обращайте внимания на странное сосуществование людей и динозавров; авторы имеют право на художественный вымысел. Тесла: искра гения Не стану утверждать, что это было научное социологическое исследование, но результаты получились, тем не менее, довольно интересными. Я, по собственной инициативе, провел опрос на тему: «Кто такой Никола Тесла?» Некоторые респон- денты говорили, что это изобретатель электромобиля, некоторые - по большей части студенты - вспомнили, что так называется единица плотности магнитного потока, и связали имя Теслы с магнетизмом. Но большинство опрошенных не имело ни малейшего представления о том, что все наши современные технические удоб- ства, так или иначе, связаны с именем блестящего сербского ученого, переехав- шего в США. в 1884 году. Наши ярко освещенные дома, пылесосы, холодильники, стиральные машины - все это результаты изобретений Теслы, сделавших возможной передачу электрической энергии на большие расстояния и экономичной работу электромоторов. Переменный ток Теслы можно было легко передавать по проводу на большие рас- стояния, в то время как постоянный ток его соперника Эдисона при передаче требовал установки через каждые несколько миль подпитывающего силового уст- ройства. «Битва токов» была жестокой, отмеченной многими, подчас, весьма при- чудливыми демонстрациями. Электрические игрушечные звери Эдисона показывали, насколько опасным может быть переменный ток, а Тесла в ответ подставлял себя удару переменного тока напряжением двадцать пять тысяч вольт, чтобы доказать его безопасность. Приехав в Америку, Тесла некоторое время работал у Эдисона и взял на себя решение некоторых проблем великого изобретателя, связанных с постоянным то- ком. Эдисон обещал за их решение 50.000 долларов. Тесла решил их и потребовал вознаграждение. Эдисон ответил знаменитой фразой: «Тесла, вы не понимаете американского юмора». Но хорошо смеется тот, кто смеется последним, а послед- нее слово осталось за Теслой, ибо его переменный ток завоевал мир. Как Тесла заинтересовался электричеством? Это произошло благодаря любимой кошке, Макаке, утверждал сам изобретатель. Когда он в детстве гладил кошку по шерсти, с нее сыпались искры, напоминавшие миниатюрные молнии. «Не является ли природа гигантской кошкой?» - задумался Тесла. Любопытство, порожденное кошкой, в конечном счете, привело к изобретению катушки Теслы, прибора, спо- собного генерировать высокое напряжение и производить самую мощную в те вре- мена искусственную молнию. Изобретатель был одержим идеей беспроводной передачи электрической энергии с помощью соответствующих частот колебаний электрического тока. В конце кон- цов, ведь даже звуковые колебания, если правильно подобрать их частоты, спо- собны разбивать стекло! В своей нью-йоркской лаборатории Тесла построил виб- рирующую платформу, приводимую в действие сжатым воздухом для того, чтобы изучать реакцию разных предметов на колебания различной частоты. Однажды, встав на платформу, когда она работала, Тесла отметил «странное, но приятное
ощущение». Потом возник еще один эффект. Оказалось, что Тесла изобрел механи- ческое слабительное! Очень скоро этим эффектом, можно сказать, воспользовался Марк Твен. Трансформатор Теслы, или катушка Теслы. Тесла с детства был поклонником этого американского писателя. В детстве Тесла заразился холерой и был долго прикован к постели. Однажды няня принесла ему сербский перевод Твена. Мальчик был поражен картинами американского Юга, описанными Марком Твеном, и был счастлив лично познакомиться с ним, когда они оба жили в Нью-Йорке. Однажды, во время посещения лаборатории Теслы, Твен в разговоре пожаловался на мучивший его запор. Изобретатель предложил писателю встать на вибрирующую платформу, чтобы «оживить кишечник». Твен был большим поклонником науки и техники и согласился стать подопытным кроликом. Тесла включил машину и преду- предил, что по первому же знаку надо будет с нее сойти. Писателю настолько понравилось ощущение вибрации, что он проигнорировал совет Теслы сойти с платформы, и очень скоро лаборатория огласилась паническим воплем: «Тесла, где у вас туалет?» Твен, однако, спохватился слишком поздно, и белый костюм великого юмориста был безнадежно испорчен. Однако, как говорил сам Тесла, его осциллятор был способен и на большее, нежели на изгнание содержимого человеческого кишечника. Этот аппарат мох1 улучшать цвет лица представительниц прекрасной половины человечества, так как Тесла верил в то, что женская красота напрямую зависит от работы желудочно- кишечного тракта. Мало этого, его устройство могло вызывать резонансные коле- бания зданий. Тесла даже утверждал, что одна из его установок спровоцировала происшедшее в городе землетрясение. Это конечно спорно, но не подлежит ника- кому сомнению, что все электрические лампочки в его лаборатории в Колорадо- Спрингс горели без всяких проводов. До сих пор точно неизвестно, как Тесла этого добился, потому что изобретатель был скрытен и не отличался аккуратно- стью в ведении лабораторных журналов. На Лонг-Айленде, в своей лаборатории Уорденклифф, он воздвиг передающую башню высотой 185 футов, увенчанную ги- гантским медным куполом. Он планировал бесплатно передавать электричество по всему миру без проводов, но его спонсор Дж. Пьерпонт Морган не поверил в этот
проект и не стал его финансировать. Сегодня беспроводная передача электро- энергии, впервые продемонстрированная Теслой, стала явью, воплотившись в за- рядных устройствах для зубных щеток и сотовых телефонов. Но и это еще не все. Концепцию радиопередатчика Тесла сформулировал за два года до Гульельмо Маркони, получившего за изобретение Нобелевскую премию. Тесла прокомментировал это событие так: «Маркони - хороший парень, пусть про- должает и дальше в том же духе, но он воспользовался семнадцатью моими патен- тами» . Тесла построил первую в мире гидроэлектростанцию на Ниагарском водопа- де, и эта ГЭС освещала его лабораторию. Первые снимки с использованием икс- лучей Тесла выполнил раньше, чем Вильгельм Рентген, и предвидел радар за не- сколько десятилетий до его реального изобретения. Памятник Тесле на Ниагарском водопаде. Как и многие гениальные люди, Тесла отличался изрядной эксцентричностью. Он не терпел, когда прикасались к его волосам, и не выносил вида жемчуга. На склоне лет он пристрастился кормить голубей, а в отношении одной из птиц го- ворил , что любит ее, «как мужчина любит женщину». Однако, если отбросить все эти несущественные пустяки, можно сказать, что ни один другой ученый не ока- зал столь сильного влияния на нашу жизнь, как Тесла. Странно устроен наш мир, в котором такие, ничего в своей жизни не сделавшие люди, как Кардашьян, из- вестны всем, а такие гении, как Тесла, неизвестны никому (если брать в расчет широкую публику), несмотря на то, что именно этот человек является архитекто- ром электронной эры. Красочное прошлое серы Глядя на гавань Ванкувера, невозможно пропустить огромные горы серы, ждущие погрузки на суда, отправляющиеся отсюда в порты всего мира. Эта сера, по большей части, превратится в серную кислоту, одно из важнейших промышленных химических соединений. В Канаде нет природных залежей серы, но зато есть крупные месторождения природного газа и развитая нефтяная промышленность. Природный газ на 95 про- центов состоит из метана, но часто он бывает загрязнен сульфидом водорода (сероводородом), который, как всем известно, пахнет тухлыми яйцами (на самом деле, конечно, наоборот). В ходе очистки природного газа сероводород отделя-
ют, а затем обрабатывают кислородом. Продуктом реакции сероводорода с кисло- родом является сера. Серу можно получать также и из сырой нефти. Нефть - это смесь углеводородов, но и в ней есть примесь сероводорода и около 4000 других соединений серы. Эти соединения можно выделить из нефти, превратить в серово- дород, а затем в атомарную серу. Заводы по получению серы из сернистого газа находятся в провинциях Альберта и Британская Колумбия. Серу получают также из битумных песков Альберты и на нефтеперерабатывающих заводах Восточной Канады. Есть и другая причина для удаления соединений серы из сернистого газа и нефти, помимо получения сырья для производства серной кислоты. При сжигании топлива, содержащего соединения серы, образуется двуокись серы. В результате реакции с атмосферной влагой образуется сернистая и серная кислоты, что и приводит к выпадению кислотных дождей. Коммерческое производство серной кислоты из серы было начато в 1763 году Джошуа Уордом, английским врачом с сомнительной репутацией. Он в промышленном масштабе воспользовался реакцией, открытой Иоганном Глаубером, немецко- голландским химиком, который показал, что нагревание серы в атмосфере водяно- го пара в присутствии нитрата калия, известного под названием калийной селит- ры, позволяет получить серную кислоту. Селитра высвобождает кислород, который окисляет серу в ее триоксид, а тот, в свою очередь, присоединяет воду с обра- зованием серной кислоты. Уорд был интересной фигурой своего времени. Сам он называл себя «восстано- вителем здоровья и отцом бедняков», но его коллеги придерживались иного мне- ния. Они высмеивали «капли Уорда», лекарство, которое по уверениям самого изобретателя, излечивало все мыслимые болезни, и которое он скромно назвал своим именем. Кроме того, Уорд изобрел «Монашеский бальзам», отвар, созданный на основе древесной смолы, который, как утверждал Уорд, облегчал дыхание, смягчал кашель, лечил ларингит, а также потертости и ссадины кожи. Этот баль- зам продают в аптеках и сегодня. Можно спорить о достоинствах Уорда как вра- ча, но химиком он оказался отменным. Современное производство серной кислоты до сих пор основано на превращении серы в ее триоксид, который затем застав- ляют вступать в реакцию с водой. Серную кислоту используют в основном для производства наших кормильцев - фосфатных удобрений. Различные типы фосфатов (например, флуороапатиты) обра- батывают серной кислотой для получения фосфорной кислоты, которая затем всту- пает в реакцию с аммонием, в результате которой образуется фосфат аммония, распространенное удобрение. Серную кислоту также применяют в производстве моющих средств, пластмасс, красителей, инсектицидов, электрических батарей, чернил, смазочных материалов, текстиля и взрывчатых веществ. Именно поэтому говорят, что объем производства серной кислоты говорит о промышленном разви- тии страны. Первыми веществами, ставшими известными человечеству в своем элементарном состоянии, были золото и сера. Библия говорит об огне и сере, а в папирусе Эберса, датированном 1550 годом до н. э., описывается глазная мазь, содержа- щая серу. Древние знали серу как «горящий камень» и были, несомненно, зачаро- ваны синеватым пламенем и едким запахом его горения. Греки жгли серу для очи- щения храмов, и это привело к нескольким полезным открытиям. Грызуны погибали от воздействия паров двуокиси серы! Этот факт привел к мысли о сжигании серы для получения дыма, убивающего заразу. В «Одиссее» Гомера говорится о сжига- нии серы для предохранений трупов от разложения на жарком солнце. Древние римляне открыли способность диоксида серы, образующимся в результа- те сгорания серы, отбеливать шерсть. Согласно некоторым сведениям, это же со- единение обладало способностью убивать вредные микробы в винных бочках, хотя в этом можно и усомниться. Мы, однако, точно знаем, что вплоть до пятнадцато- го века в бочках, прежде чем наполнить их вином, жгли серные свечи. Греческий
философ Теофраст описал, как с помощью растирания киновари в уксусе в медной чаше можно получить чистую ртуть. Вероятно, это сведения о первой в истории искусственно выполненной химической реакции. Вероятно, получение блестящего жидкого металла из красного порошка казалось подлинным чудом! Именно такие реакции воспламенили воображение алхимиков, решивших научиться получать золо- то из других веществ с помощью химических процессов. Желтоватый блеск серы и металлическое сияние ртути сделало эти два элемента краеугольным камнем без- надежных поисков алхимии. К тринадцатому веку ведущую роль, однако, стала играть горючесть серы. Было обнаружено, что смесь селитры, порошкообразного древесного угля и серы очень легко воспламеняется. Эта смесь и стала порохом, ибо газы, образующиеся при его сгорании, как оказалось, можно было использовать для метания самых раз- личных снарядов. Порох изменил облик мира! Из эзотерической субстанции, вос- требованной только алхимиками, сера превратилась в необходимый элемент воен- ного дела, а поскольку войны велись, как правило, с «неверными», то церковь постановила держать порох в секрете от врагов. В 1527 году римский папа Кли- мент VII обнародовал эдикт, грозивший отлучением любому, кто продает серу «сарацинам, туркам и иным врагам христианской веры». Венесуэльский президент Уго Чавес высказал свой, очень оригинальный, взгляд на серу. В 2006 году, выступая в Организации Объединенных Наций после прези- дента США. Джорджа Буша, он заметил: «Вчера с этой трибуны выступал дьявол, и я до сих пор отчетливо слышу запах серы, исходящий от этой трибуны!» Действи- тельно, соединения серы могут обладать отвратительным запахом - вспомним хотя бы тухлые яйца, кишечные газы или секрет желез скунса. Однако сера как чистый химический элемент - это твердое желтое вещество, лишенное запаха. Вероятно, Чавес занялся политикой, потому что в школе не преуспел в химии. Видеть сквозь дым Изображение керосиновой лампы, присланное мне другом на «Фейсбук», сильно меня заинтриговало. От всей картинки веяло викторианским духом, но самым ин- тересным ее элементом была металлическая чаша, подвешенная над отверстием стеклянного цилиндра, окружающего фитиль лампы. «Зачем нужна эта чашка?» - спрашивал меня друг. Этот вопрос живо вернул меня во времена моей юности. В детстве я болел бронхиальной астмой, а в те времена еще не было спаси- тельных ингаляторов, и приступы лечили вдыханием дыма порошка, сгоравшего в чашке, подвешенной над керосиновой лампой. Я тогда был слишком мал, чтобы по- нимать, что происходит, и просто делал то, что мне говорили. И знаете, лече- ние действовало! Конечно, после изобретения портативных ингаляторов с изопро- теренолом эти громоздкие приспособления ушли в прошлое. Честно говоря, я уже забыл и думать о них, и вспомнил только после того, как посмотрел на картин- ку. Действительно, это устройство выглядело как приспособление для испарения какого-то вещества, положенного в металлическую чашку, подвешенную над огнем. Благодаря «гуглу» я быстро узнал, что эта лампа представляет собой ингаля- тор «вапокрезолин». Впервые такой ингалятор был сделан в 1879 году для произ- водства паров и дыма с целью лечения таких дыхательных поражений, как бронхи- альная астма или коклюш. Кроме того, устройство рекламировали как «превосход- ное средство уничтожения болезнетворных микробов». Недавние открытия Луи Пастером болезнетворных «зародышей» сделало их героя- ми множества газетных статей, так же как внедрение британским хирургом Джозе- фом Листером карболовой кислоты (фенола) для обеззараживания операционных. Листер заметил, что хирургические раны часто «загнивали» и начинали произво-
дить неприятный запах, бывший предвестником надвигавшейся катастрофы. Заме- тив, что крестьяне опрыскивают карболкой посевы для уничтожения неприятного запаха от навоза и нечистот, которыми удобряли поля, и что скот, пасшийся на этих опрысканных полях, не заболевал, Листер начал обрабатывать раны карболо- вой кислотой. Кроме того, Листер изобрел разбрызгиватель для распыления кар- боловой кислоты в операционных, после чего снискал себе славу «отца современ- ной хирургии». «Вапокрезоловая лампа» стала результатом попытки использовать работы Пасте- ра и Листера. В те времена химики были заняты извлечением самых разнообразных веществ из каменноугольной смолы. Среди таких веществ есть и креозот. Именно из креозота получали использованную Листером карболовую кислоту, а также ряд родственных фенолу веществ, названных собирательным наименованием крезолов. Таковы были лечебные вещества, получавшиеся с помощью «вапокрезоловых ламп». Реклама утверждала, что эти лампы благотворно действуют на астматиков, так как лечат их во время ночного сна. Однако никакого лечения, на самом деле, не было. Причина бронхиальной астмы не связана с микробами. Вапокрезоловая лампа была похожа на приспособление, с помощью которого лечили меня, но я вдыхал точно не крезол. Так чем же, спрашивается, я дышал? Я принялся листать старые медицинские тексты и наткнулся на упоминание об «Астмадоре доктора Шифмана». В тексте была иллюстрация с изображением зелено- ватого порошка. Этот порошок я хорошо помнил. Этот порошок продавали в апте- ках до шестидесятых годов прошлого века. Астмадор надо было сжигать, как та- бак или свечи, и вдыхать дым для лечения астмы. Активным ингредиентом астма- дора был атропин, соединение, обнаруживаемое в растениях семейства паслено- вых, в частности, в дурмане (Datura stramonium) и красавке (Atropa belladonna) . Еще в 3400 году до нашей эры египетские врачи рекомендовали ук- ладывать листья этих растений на раскаленные кирпичи и вдыхать дым при забо- леваниях органов дыхания. Знали древние египтяне и о том, что сок пасленовых растений, закапанный в глаза, расширяет зрачок. Этим пользовались римские ма- троны , считавшие, что расширенные зрачки делают их красивее. Отсюда и назва- ние - «белладонна» (красивая женщина). Дурман (Datura stramonium). Красавка (Atropa belladonna).
К 100 г. н. э. в Индии начали изготовлять специальные трубки для курения листьев дурмана. Вдыхание паров и дыма атропина может вызывать галлюцинации, и поэтому неизвестно, были ли эти трубки изобретены для лечения болезней ор- ганов дыхания, или для просветления и расширения сознания. Однако мы точно знаем, что в 1802 году британский врач Джеймс Андерсон, сам страдавший брон- хиальной астмой, посетил Индию, где ощутил облегчение, покурив дурман. Вер- нувшись в Британию, он поделился своими впечатлениями с коллегами, один из которых, доктор Смит, опубликовал статью о пользе курения дурмана в «Эдин- бургском медицинском и хирургическом журнале». Очень скоро порошок стали курить в трубках, а, кроме того, было налажено производство сигарет с крошкой листьев дурмана или белладонны. Вероятно, я тоже получал пользу от какого-то подобного лечения. Оказалось, что атропин блокирует рецепторы ацетилхолина на гладких мышцах, а эта блокада приводит к расширению мелких бронхов и, естественно, облегчает симптомы астмы, которая и вызывается сужением именно мелких бронхов. Как и в отношении остальных хими- ческих соединений, сила воздействия зависит от дозы. Появилось много сообще- ний о передозировках, а также о злоупотреблениях со стороны людей, которые искали не лечения от астмы, а ярких галлюцинаций. Сам доктор Смит умер от пе- редозировки белладонны, которая недаром называется по-английски «смертоносным пасленом» (русское название - «сонная одурь», или «бешеница»). Совсем недавно смертоносные свойства красавки снова запестрели в заголовках газет в связи с встревоженностью «Управления по пищевым продуктам и лекарст- вам» . В США. общественность забила тревогу в связи с появлением на рынке таб- леток , облегчающих боль при прорезывании зубов. Это гомеопатические таблетки. Есть подозрение, что у некоторых детей эти таблетки вызывали судорожные при- падки , и даже стали причиной нескольких летальных случаев. Странно, что эти случаи связывают с белладонной. Согласно гомеопатическому учению, если сред- ство в гомеопатических дозах облегчает боль, то оно должно в больших дозах боль вызывать. У атропина множество побочных эффектов, но он не вызывает боль. Более того, согласно гомеопатическим правилам, доза бывает так низка, что в препаратах может не оказаться даже следов действующего начала, и как может причинять вред то, чего нет? Вероятно, некоторые гомеопатические компании не вполне соблюдают собственные каноны, и была все же допущена передозировка белладонны. В любом случае, вероятность того, что гомеопатические средства облегчат боль от прорезывания зубов, приблизительно равна вероятности эффек- тивности вдыхания дыма вапокрезоловой лампы при бронхиальной астме. Бактерии - не всегда зло Одним из величайших достижений науки девятнадцатого века стало создание бактериальной теории возникновения болезней. Двадцать первый век может, на- оборот, стать эпохой бактериальной теории здоровья. В данном случае имеются в виду бактерии, обитающие в нашем организме. Они живут у нас на коже, в носу и во рту, но вольготнее всего они себя чувствуют в кишечнике. Сотни видов микроорганизмов пируют на остатках нашей еды и выде- ляют соединения, которые могут всосаться в нашу кровь. Эти соединения могут влиять на состояние нашего здоровья так сильно, как мы не могли даже предста- вить себе раньше. В утробе матери дети благоденствуют в стерильной среде. В их организмах нет ни единой бактерии. Однако, появляясь на свет, первые живые существа, с кото- рыми они сталкиваются - это бактерии, населяющие родовые пути матери. Эти микробы переходят от матери к ребенку, а потом за ними следуют другие - из
материнского молока, пищи, воды, из почвы, с шерсти домашних животных, от других людей, и, в конечном итоге, бактерии заселяют, колонизируют организм ребенка, в особенности, его кишечник. Все вместе эти бактерии, именуемые «микробиомом», размножаются до тех пор, пока численность их клеток не начина- ет превосходить число клеток человеческого организма в десять раз. Если счи- тать по клеточному составу, то мы - люди только на 10 процентов, а на 90 про- центов - бактерии. Публикуется все больше исследований, говорящих о том, что микробном может играть выдающуюся роль в защите человеческого организма от самых разнообраз- ных заболеваний. Например, дети, рожденные путем кесарева сечения и, следова- тельно, не столкнувшиеся с микрофлорой материнского родового канала, стано- вятся легкой мишенью для множества «плохих» бактерий, которые предрасполагают к возникновению таких болезней, как целиакия18, сахарный диабет I типа, а, возможно, даже и ожирение. Пока неясно, как именно это происходит, но ответ может быть получен при ис- следовании химических соединений, продуцируемых некоторыми бактериями, и про- никающими в кровоток. Например, у мышей, страдающих симптомами заболевания, напоминающим аутизм, состав микрофлоры кишечника иной, нежели у здоровых мы- шей. Возможно, соединения, продуцируемые этими бактериями, проникают в голов- ной мозг. Интересно отметить, что, если этим мышам вводить взвеси Bacteroid.es fragilis, то эти полезные бактерии вытесняют вредные, и состояние больных мы- шей улучшается. Может быть, и у людей симптомы аутизма отступят после норма- лизации кишечной флоры. Есть и еще один аспект ранней экспозиции к микробам. Мы все воспитывались в убеждении, что грязь - это плохо. Если ребенок роняет еду на пол, ему запре- щают подбирать ее с пола и есть. Надо мыть кухню и ванную «бактерицидными» моющими средствами. Воду надо фильтровать. Воздух - очищать. Бутылочки с дет- ским питанием надо стерилизовать. Возможно, однако, что это стремление к без- укоризненной чистоте может сослужить нам дурную службу. Может быть, наша им- мунная система нуждается в тренировке для оттачивания своего мастерства. Поборники «гигиенической гипотезы» утверждают, что, если наша иммунная сис- тема лишена целей, для борьбы с которыми она возникла, а именно, лишена мик- робов , то она может обратить свое оружие на любую доступную цель, даже если эта цель не представляет для организма ни малейшей опасности. Такой целью мо- жет стать белок арахисового масла или ингредиент духов. Иммунная реакция час- то сопровождается воспалением, так как организм направляет орды лейкоцитов (белых клеток крови) к месту вторжения нежеланного гостя. Иногда такое воспа- ление становится хроническим и трансформируется в сахарный диабет, ишемиче- скую болезнь сердца или инсульт. Действительно, одно проведенное на Филиппи- нах исследование, где санитарно-эпидемиологическая обстановка сильно отлича- ется от той, к какой мы привыкли, показало, что чем чаще дети соприкасаются с болезнетворными микробами, тем ниже в их крови уровень С-реактивного белка, показателя воспаления, по достижению двадцатилетнего возраста. Например, жизнь ребенка в условиях, где возможен контакт с испражнениями животных, зна- чительно снижает уровень С-реактивного белка у этого ребенка, когда он стано- вится взрослым. Похоже, что ранний контакт с болезнетворными микробами снижа- ет риск хронического воспаления. Мало того, такой контакт может предупреждать позднейшее развитие онкологических заболеваний. В самом деле, еще в конце девятнадцатого века Вильям Коули, нью-йоркский хирург, сделал одно замечательное наблюдение. Просматривая старые истории бо- лезней, он обнаружил, что после операций по поводу онкологических заболеваний Наследственное заболевание, при котором нарушается всасывание белков, содержащих- ся в злаках (за исключением овса). Проявляется поносом и нарушением питания.
дольше выживали люди, которых оперировали до введения в практику методов асептики и антисептиков. В особенности удивила его история болезни одного па- циента, который поправился от рака горла после того, как заразился бактери- альной инфекцией. Коули решил, что такая инфекция может мобилизовать организм на борьбу со злокачественной опухолью. Для того, чтобы проверить свою гипоте- зу, Коули вводил своим больным взвеси пиогенных стрептококков, бактерий, ко- торые, скорее всего, спасли жизнь тому больному с раком гортани. Инъекции ра- ботали, и Коули отмечал успех даже в тех случаях, когда рак уже дал отдален- ные метастазы. Коули отмечал, что в ответ на инъекции у больных повышалась температура, и чем сильнее был этот подъем, тем лучше работало лечение. Но затем было открыто рентгеновское излучение, и лечение злокачественных опухолей показалось настолько многообещающим, что метод Коули был почти на- чисто забыт и оставлен. Конечно, многие врачи смотрели на опыты Коули как на чистой воды шарлатанство, ибо не могли понять, каким образом болезнетворные бактерии могут, на самом деле, производить лечебный эффект. Однако каким бы странным это ни казалось, возможно, что Коули наткнулся на что-то по- настоящему стоящее. Работники молочных ферм, которые постоянно роются в наво- зе и дышат навозной пылью, страдают раком легких в пять раз реже, чем пред- ставители общей популяции. И это касается только работников молочных ферм. Их коллеги, работающие, например, на полях или в огородах, такой тенденции не выказывают. Более того, чем больше в хозяйстве коров, тем сильнее защита от рака. В навозе содержатся отходы жизнедеятельности бактерий, так называемые «эндотоксины», которые распознаются клетками иммунной системы, которая затем уничтожает бактерии, производящие эндотоксины. Контакт с эндотоксинами моби- лизует иммунную систему и готовит ее к атаке на раковые клетки, которые тоже вырабатывают вещества, похожие на эндотоксины бактерий. Этот аргумент находит подтверждение в исследовании заболеваемости раком среди работниц текстильных фабрик в Китае. Текстильная пыль содержит массу эндотоксинов, и, как выяснилось в ходе исследования, работницы менее воспри- имчивы к раку легких, молочной железы, печени, желудка и поджелудочной желе- зы. Мало того, есть наблюдения, согласно которым дети, находившиеся в яслях в первые месяцы жизни, реже страдают в молодости лейкозами и лимфогранулемато- зом. Исследования также показали, что люди, привитые в детстве от оспы или туберкулеза, реже заболевают меланомой. Естественно, все знают, что вакцины работают благодаря тому, что стимулируют естественный иммунитет. Выдвинутая в последнее время теория, таким образом, гласит, что рак возникает в тех случа- ях, когда иммунная система не распознает раковые клетки как представляющие опасность, так как не были в детстве запрограммированы ранней экспозицией к разнообразным микробам. Эта интересная теория, конечно, нуждается в подтвер- ждении, ибо кто бы мог подумать, что профилактика рака заключается в заготов- ке навоза на скотном дворе? Не делайте глубоких вдохов Толпа, собравшаяся в Сент-Джеймсском дворце ноябрьским вечером 1884 года, явилась на весьма необычный концерт. Многие места были заняты учеными, кото- рых пригласили стать свидетелями изобретения, которое, оказывая невероятное воздействие на горло и легкие, расширяет диапазон голоса, делает его более звучным и богатым. Профессор химии из Глазго Картер Моффат должен был пред- ставить аудитории свой «аммониафон», устройство, над которым он работал много лет, устройство, которое должно было возвестить триумф химической науки. С самого детства Моффат был захвачен идеей улучшения обычного и певческого го-
лоса, так как его собственный голос был слабым, некрасивым и лишенным интона- ций. Для того чтобы улучшить голос, Моффат начал экспериментировать с газами, жидкостями и твердыми веществами. Газы он вдыхал, а жидкости и твердые веще- ства принимал внутрь. На основании своих опытов он и сделал свое открытие. Концерт был организован мисс Карлингфорд, молодой певицей, снискавшей из- вестность исполнением партий в опереттах Гилберта и Салливена. Теперь ей за- хотелось публично признать ту пользу, какую она и ее коллеги извлекли из ис- пользования нового инструмента. В антракте концерта на сцену вышел доктор Картер и обратился к залу с ко- роткой лекцией, в которой рассказал о том, как изобрел «Аммониафон» после то- го, как заинтересовался вопросом о том, почему у итальянских певцов такие сладостные голоса. Устроив себе командировку в Италию, доктор Картер, как он утверждал, заметил, что воздух в Италии отличается от британского, и он при- нялся исследовать итальянский воздух в разных провинциях страны. После этого он пришел к выводу, что итальянский воздух чрезвычайно богат перекисью водо- рода и аммиаком, вероятно, в результате вулканической активности. Это было любопытно, потому что в те времена не существовало способов обнаруживать в воздухе следовые количества этих веществ. Впрочем, доктор Моффат не стал рас- сказывать , как он это сделал. Вскоре после возвращения из Италии он сконст- руировал «Аммониафон», похожую на флейту трубку, содержащую сорбент, одна часть которой была пропитана перекисью водорода, а другая аммиаком. В середи- ну трубки был вмонтирован мундштук, через который следовало сделать несколько вдохов, после которых писклявый голос превращался в звучный тенор. После ис- тощения химикатов трубку надо было отправить производителю на перезарядку. После этого на сцену вызывали добровольцев и попросили сказать несколько слов своим обычным голосом, а потом подышать «искусственным итальянским воз- духом» . Изобретатель еще раз обратил внимание публики на то, что после вдохов голос становится более звонким и громким. Однако эта демонстрация никого ни в чем не убедила. Один газетный репортер не заметил очевидного изменения и ска- зал, что «если вдыхание свободного аммиака и перекиси водорода так благотвор- но действует на голос, то, наверное, не стоит заключать их в дорогостоящий корпус для того, чтобы испытать их силу, а сам факт заключения этих веществ в трубку и называние их паров искусственным итальянским воздухом отдает шарла- танством» . Моффат, тем не менее, выдал лицензию на производство трубок «Британской ба- тарейной компании», которая рекомендовала «Аммониафон» не только певцам, но и публичным политикам, ораторам, парламентариям, учителям и священникам. Компа- ния даже наняла поэта, который написал незамысловатую песенку о молодом чело- веке, который хотел объясниться в любви, но потерял голос, и вышел из положе- ния только с помощью «Аммониафона». Мало того, утверждали, что это устройство не только улучшает голос химиче- скими средствами. Сила этого инструмента могла справиться с такими недугами, как астма, бронхит, кашель, заложенность в ушах и даже бессонница. Интересно, что компания почти в тех же выражениях рекламировала еще одно хитроумное при- способление доктора Моффата. Это был «Невесомый, как перышко, электрический пояс доктора Картера Моффата». «Перестаньте принимать ядовитые лекарства, - говорилось в рекламе, - вместо этого носите электрический пояс и попрощайтесь навсегда с несварением желудка, перегрузками печени, внутренней слабостью, подагрой, ишиасом, бессонницей, меланхолией, сердцебиением и другими лекарст- венными осложнениями. Этот пояс надо носить всем, потому что его электричест- во усваивается любым организмом. Не надо глотать никакого уксуса или других кислот. Пояс удаляет из крови все болезнетворные и нечистые вещества. Пояс великолепно помогает при угнетении нервов и мозговой перегрузке». Определенно, люди, купившиеся на это мошенничество, не страдали мозговой
перегрузкой. Однако, как доктор Картер, уважаемый ученый, вляпался в это жульничество, остается неизвестным, но вероятно передача лицензии «Медицин- ской батарейной компании» стала для Моффата сделкой с дьяволом. В 1893 году компании вчинили судебный иск за мошенничества и лишили права вести дела. Это был конец и для «Аммониафона», последний экземпляр которого окончил свои дни в музее курьезов. Посетители лондонского научного музея могут и сегодня полю- боваться на это чудо, хотя большая часть людей проходит мимо, не зная, что за штука лежит здесь под стеклом, и не зная, что когда-то эта странная трубка едва не загипнотизировала весь народ. Действительно, многие певцы возносили хвалы «Аммониафону». Действительно ли он мог улучшать их голосовые данные? Определенно, вдыхание какого-нибудь газа может сказываться на качестве голоса. Дело не в том, что голосовые связки на- чинают колебаться с другой частотой; на самом деле, эта частота не зависит от окружающего их газа. Но вот скорость распространения звуковых волн, действи- тельно, зависит от плотности газа. Гелий отличается меньшей плотностью, чем азот, и на этом основан эффект Дональда Дака19. Действительно, возможно, что вдыхание смеси перекиси водорода и аммиака меняет тембр голоса, что и ощущали поклонники «Аммониафона». Эту теорию следовало бы проверить, но при всей моей любви к науке, я с удовольствием доверю исследование «итальянизированного воздуха» кому-нибудь другому. Фосфиды и клопы Некоторые люди, околдованные его зеленоватым свечением, и зная о его проис- хождении из мочи, называли фосфор «живым пламенем жизни». В течение несколь- ких лет, прошедших после того, как немецкий алхимик Хенниг Брандт в 1669 году открыл фосфор, этот светящийся элемент стал играть роль защитника пламени жизни от разрушения болезнями. В сочинении, написанном в 1874 году доктором Джоном Эшбертоном Томпсоном, «Свободный фосфор в медицине», было описано ле- чение колики, подагры, туберкулеза и даже «душевной неустойчивости». Говорили даже, что этот элемент способствует «любовному возбуждению», которое в наши дни просто и без затей называют сексуальной стимуляцией. Французский аптекарь Альфонс Леруа решил проверить это утверждение на флегматичных утках, и сооб- щил о положительном результате. Томпсон проверил действие фосфора на себе, но, в отличие от уток, никак на фосфор не отреагировал. Зная, что большие до- зы чистого элементарного фосфора вызывают тошноту, затруднение дыхания и вы- падение зубов, Томпсон задумался о большей пользе не чистого фосфора, а его соединений. С 1867 года в аптеках начали продавать пакетики фосфида цинка - для лечения всех болезней, какими только мог страдать человек. Доктор Томпсон решил по- пробовать этот порошок, но вместо сексуального возбуждения отметил лишь зло- вонную отрыжку. Дело в том, что фосфид цинка реагирует с желудочным соком с образованием фосфина, газа, обладающего сильным чесночным запахом. К счастью для Томпсона, он проглотил лишь несколько миллиграммов фосфида и, таким обра- зом, избежал полного подавления любых страстей. Фосфин - потенциально смер- тельный яд! Именно это свойство делает фосфин превосходным фумигантом. К три- дцатым годам двадцатого века фосфин, выделяющийся из таблеток фосфида магния или алюминия в ответ на контакт с влагой, освободил элеваторы и вагоны с пше- ницей от насекомых. Когда же речь идет о грызунах, то их последний ужин гото- 19 Дональд Дак - утенок, герой диснеевских мультфильмов. Обладает неразборчивым вы- соким голосом. Эффектом Дональда Дака называют искажение голоса на высоких тонах при дыхании смесями, содержащими гелий (например, при кессонных работах).
вят из фосфида алюминия и приманки. В 2000 году работники в одном из офисных зданий в Германии едва не раздели- ли судьбу насекомых на элеваторе. Однажды они ощутили сильный запах чеснока, а вскоре ощутили тошноту, головную боль и першение в горле. Когда с цветка, росшего на подоконнике, внезапно посыпались листья, кто-то сообразил позво- нить пожарным. Прибывшие пожарные тотчас ощутили чесночный запах и заподозри- ли, что в здании повысилась концентрация фосфина. Семерых сотрудников немед- ленно отправили в больницу, а жителей окрестных домов быстро эвакуировали. Источник газа обнаружили в соседнем табачном магазине. Его владелец импор- тировал сигары из Доминиканской республики, и обнаружил, что табак был инфи- цирован табачной блохой. Доминиканский контрагент снабдил хозяина магазина таблетками фосфида алюминия. Хозяин рассыпал таблетки по полу вечером в пят- ницу, надеясь за выходные уничтожить насекомых, но едва не уничтожил работни- ков в соседнем здании. К счастью, пожарные оказались на высоте, и распознали запах фосфина. Исход похожего события в Иерусалиме в 2014 году не был столь же счастливым. Двое маленьких детей погибли, и еще двое оказались в больнице в критическом состоянии, вследствие нарушения техники работы с фумигантами. В одной кварти- ре завелись насекомые и грызуны, и прибывший в дом специалист решил восполь- зоваться фосфидом алюминия для того, чтобы истребить крыс фосфиновым газом. Это была неудачная идея. Вероятно, помещение, где были разложены таблетки, законопатили герметиком, и семье не было предложено покинуть квартиру. Герме- тик оказался ненадежным. Фосфин просочился в жилые комнаты. Газ этот тяжелее воздуха, и поэтому сильнее других пострадали дети. Больных детей доставили в больницу, где родители сказали врачам, что, по их мнению, дети отравились недоброкачественной едой. Ни о каких инсектицидах ро- дители не вспомнили, и медикам не пришло в голову заподозрить возможность та- кого отравления. После обследования состояние детей оценили как удовлетвори- тельное, и отправили их домой. Потом на место уже вызвали скорую помощь, со- трудники которой обнаружили одного ребенка мертвым, а других обитателей квар- тиры в тяжелейшем состоянии. Видимо контакт с фосфином продолжился, а против этого яда не существует противоядия. Специалист по истреблению насекомых и грызунов был арестован, и обвинен в халатности. Похожая трагедия произошла недавно в Форт-Мак-Марри, в провинции Альберта, где борьба семьи с клопами привела к смерти грудного младенца. Конечно, клопы пьют человеческую кровь, и оставляют следы укусов на теле, но они не убивают. Убить может попытка уничтожить клопов фосфином. Источники фосфина невозможно купить в Канаде, но их свободно продают в других странах. Оказалось, что в данном случае фосфид алюминия был привезен из Пакистана. Печально, что фос- фин, выделившийся из фосфида, задул пламя жизни. Магия метиленовой синьки В 1976 году прилипчивая мелодия песенки «Тряхни своей добычей» стала хитом. Песенка навевала смешанные чувства, так как содержала жалобную сексуальную коннотацию, но для меня она осталась навсегда связанной с метилтионинхлори- дом, соединением, которое, вероятно, знакомо вам под названием метиленовой синьки. Эта песенка, которая была единственным хитом номер один, в первой строке которой одно и то же слово повторялось больше трех раз, появилась в том же году, когда мой коллега Ариэль Фенстер и я организовали сценическое шоу «Ма- гия химии». Мы постарались соединить демонстрацию опытов, слайдов, фокусов и
присоединили сюда же музыку для того, чтобы через развлечение заинтересовать как можно больше людей химией. Одна из демонстраций была классической. Она известна под названием «опыт с синей бутылочкой». Суть фокуса заключается в том, что бесцветное содержимое бутылки при встряхивании становится синим. Стоит перестать трясти бутылку, как цвет снова постепенно исчезает. Если опять встряхнуть бутылку, то цвет возвращается. Очень интересна химия опыта. Метиленовая синька - это кристаллическое вещество, образующее синий водный раствор. Этот раствор обесцвечивается, если в раствор добавить глюкозу. При встряхивании метиленовая синька активно взаимодействует с кислородом, и синий цвет восстанавливается. Потом, после прекращения встряхивания, окисленная ме- тиленовая синька снова реагирует с глюкозой, и снова обесцвечивается. Этот цикл можно повторять до полного истощения глюкозы в реакционной смеси. Я ис- кал подходящее музыкальное сопровождение для демонстрации со встряхиванием, и тут, как по заказу, песенка «Тряхни своей добычей»20 зазвучала из всех радио- приемников . Это было как раз то, что надо! Мы трясли на сцене своей добычей из метиленовой синьки. Правда, эта краска может делать множество других вещей, помимо тряски во время демонстрации химических фокусов. Наша история возвращает нас в виктори- анскую эпоху, одну из самых красочных в истории. И это не фигура речи. Викто- рианская эпоха знаменита массовой сменой природных красителей синтетическими. Революция красителей вспыхнула случайным синтезом сиреневой краски благодаря молодому Вильяму Генри Перкину, который, на самом деле, пытался синтезировать противомалярийный препарат хинин из каменноугольной смолы. Попытка синтеза хинина оказалась безуспешной, но Перкин сразу осознал все выгоды нового кра- сителя , и с помощью своего отца организовал успешную фабрику красок. Генрих Каро был немецким химиком, работавшим с природными красителями, ко- гда фирма отправила его в Англию учиться производству синтетических красите- лей. Однако вместо того, чтобы вернуться, Каро нанялся на работу в Манчестер- скую химическую компанию. Тем не менее, его снова заманили в Германию, где он начал работать руководителем исследовательской лаборатории на Баденской ани- линовой и содовой фабрике (сокращенно - BASF). Именно здесь Каро сумел синте- зировать новый краситель для хлопка - метиленовую синь. По-английски песенка начинается словами: Shake, shake, shake your booty!"
Новые синтетические красители находили применение не только в таком качест- ве . Ученые медики установили, что они могут окрашивать различные виды живых соматических и бактериальных клеток, после чего эти клетки становились хорошо различимыми под микроскопом. В 1887 году польский патолог Чеслав Хенчинскии обнаружил, что метиленовой синью можно окрашивать паразиты, вызывающие маля- рию - Plasmodium malariae и Plasmodium falciparum. Вскоре после этого немец- кий физик и физиолог1 Пауль Эрлих заметил, что метиленовая синь не только ок- рашивает паразита, но и убивает его. В 1891 году Эрлих уже использовал метиленовую синь для лечения малярии. Это был первый случай применения в медицине синтетического лекарства. Такое при- менение было большим шагом вперед, учитывая, что хинин, классическое противо- малярийное средство, приходилось получать из коры южноамериканского хинного дерева, а метиленовую синь можно было производить на месте и в больших коли- чествах. Однако по эффективности метиленовая синь уступала природному хинину, и тогда за дело взялся ученик Эрлиха Вильгельм Роль, работавший на фирме «Байер». Роль делал то, что делают все химики, старающиеся получить вещество с новыми свойствами - он слегка менял структуру молекулы метиленовой сини. Исследования увенчались успехом, и вскоре был создан кинакрин, эффективное противомалярийное средство. Затем, уже в 1934 роду, Ханс Андерзаг в компании «Байер» модифицировал молекулу кинакрина и получил хлорохин, который и стал стандартным противомалярийным средством, применяющимся для лечения малярии по сей день. В отличие от метиленовой сини и кинакрина, хлорохин не окрашивает кожу и склеры в синий цвет. Метгемоглобинемия - это заболевание, при котором гемоглобин, соединение, переносящее кислород в крови, превращается в метгемоглобин, в измененную фор- му гемоглобина, которая не может нормально доставлять кислород тканям. Помимо врожденных форм заболевания, метгемоглобинемия чаще возникает от действия разнообразных веществ, включая некоторые антибиотики, анестетики, нитраты или анилиновые красители. Интересно, что лечат такую метгемоглобинемию внутривен- ным введением метиленовой сини. Однако можно найти для метиленовой сини и другое применение. Она может на- капливаться в головном мозге, в скоплениях таубелка, образующегося при болез- ни Альцгеймера. Клод Вишик, работая в Кембриджском университете, установил, что метиленовая синь не только окрашивает тау-белок, но и «распутывает» его клубок. Вишик учредил компанию TauRx, шотландскую фармацевтическую фирму, ко- торая недавно опубликовала результаты плацебо-контролируемого испытания при- менения слегка измененной формы метиленовой сини, названной LMTX, для лечения болезни Альцгеймера. Через пятнадцать месяцев лечения больные, получавшие препарат, демонстрировали более медленные темпы прогрессирования, нежели больные, получавшие плацебо. В некоторых случаях удавалось добиться некоторо- го улучшения. Важно, что с помощью МРТ удалось подтвердить, что LTMX действи- тельно замедляет атрофию головного мозга, характерную для болезни Альцгейме- ра. Интересно, что LTMX не проявляет действие на фоне приема других лекарств, которыми лечат болезнь Альцгеймера, вероятно из-за того, что прием других ле- карств вызывает быстрое выведение LTMX из крови. По эту сторону океана, в Техасском университете, в ходе небольшого по мас- штабу плацебо-контролируемого исследования было обнаружено улучшение памяти у тринадцати здоровых взрослых испытуемых. Кроме того, с помощью функциональной МРТ было показано, что метиленовая синь может значительно повышать активность участков головного мозга, отвечающих за память. Если это синтетическое соеди- нение действительно окажется стимулятором памяти и средством лечения болезни Альцгеймера, то в красочную историю метиленовой сини будет вписана еще одна яркая глава.
Архивы мышьяка Недавно, во время беседы, посвященной взаимоотношениям психики и тела, я упомянул о новой модной лихорадке - успокоении нервов с помощью книжек- раскрасок . Есть раскраски, предназначенные для взрослых: в них очень сложные линии, и раскрашивать такие картинки весьма затруднительно. Суть заключается в том, что внимательное слежение за линиями и цветами отвлекает человека от тревоги и стресса. Доказательства скудны, но люди буквально сметают с полок книжных магазинов раскраски. Уже сам этот факт многое говорит о состоянии на- шего общества. После беседы ко мне подошла одна женщина и сказала, что у нее есть нечто лучшее, нежели книжки-раскраски, для устранения тревожности, и сунула мне в руку флакончик, наполненный пилюлями. Женщина не выглядела представителем фармфирмы, и я взял флакончик, ожидая увидеть на этикетке какое-нибудь назва- ние, вроде лоразепама или экстракта зверобоя. Но я ошибся. На этикетке было написано: «Arsenicum album ЗОС» (Мышьяк белый ЗОС). Нет, не подумайте, что дама решила меня отравить. Это были гомеопатические шарики с мышьяком. Вспомните, что гомеопатия основана на любопытной идее о том, что средство, вызывающее в больших дозах определенные симптомы, может в малых дозах их лечить. Так как отравление мышьяком сопровождается тревожно- стью и беспокойством, понятно, что человек, страдающий этими симптомами, най- дет облегчение в приеме гомеопатических доз мышьяка. В странном мире гомеопа- тии сила лекарства возрастает по мере большего разведения, и разведение три- дцатой степени считается весьма мощным. Шарик изготовляют, пропитывая его од- ной каплей раствора мышьяка после последовательного его разведения в сто три- дцать раз. При таком разведении в растворе не только нет даже следов мышьяка, в растворе нет даже молекул воды, которые соприкасались бы с мышьяком. Гомеопатия - это научно не обоснованный практический метод лечения, изобре- тенный более двухсот лет назад немецким врачом Самуэлем Ганеманом, разочаро- ванным кровопусканиями и очищениями, составлявшими основу тогдашних методов лечения. Ганеман был хорошим человеком, искавшим более щадящие способы лече- ния, и гомеопатия стала таким методом. Так как в те времена понятие молекулы практически не существовало, Ганеман не понимал, что в его растворах не со- держалось никаких лекарств. Нет, кое-что в них все же было: в них была изряд- ная доза плацебо! Но теперь мы перейдем к самому интересному в этой истории. Ганеман был дос- таточно сведущ в химии и, на самом деле, именно он разработал первый в исто- рии химический тест на выявление мышьяка. В 1787 году он обнаружил, что при обработке исследуемого образца газообразным сульфидом водорода мышьяк выпада- ет в осадок в виде нерастворимого желтоватого вещества - трисульфида мышьяка. Когда в 1832 году Джон Бодль в Англии был обвинен в отравлении своего деда мышьяком, добавленным в кофе, Джона Марша, химика Королевского арсенала, по- просили исследовать образец кофе. Воспользовавшись методом Ганемана, Марш об- наружил в кофе мышьяк, но не смог воспроизвести опыт в присутствии присяжных. Бодль был оправдан за недостаточностью улик. Позже, зная, что его не могут судить второй раз за одно и то же преступление, Бодль признался в убийстве. Это признание привело Марша в ярость, и он решил разработать более чувстви- тельный метод обнаружения мышьяка. В 1836 году он обнаружил, что обработка кусочка ткани тела или порции телесной жидкости цинком и кислотой превращает мышьяк в мышьяковистый газ (AsH3) , который при пропускании через пламя дает металлический мышьяк, осаждающийся в виде серебристого порошка на фарфоровой чашке, которую держат в пламени. Судить о количестве мышьяка можно, сравнив количество осадка из пробы с количеством, полученным из точно известного ко-
личества мышьяка. Метод Марша получил широкую известность в 1840 году, когда француженка Мари Лафарж была обвинена в отравлении своего мужа мышьяком, добавленным в пищу. Было известно, что Мари покупала мышьяк у местного аптекаря. Мари утверждала, что мышьяк был ей нужен для уничтожения крыс, которых много развелось в под- вале дома. Горничная, однако, под присягой показала, что видела, как хозяйка подсыпала белый порошок в питье своего мужа, а, кроме того, Мари послала мужу пирог, когда он, незадолго до заболевания, находился в отъезде по делам. Се- мья умершего заподозрила Мари в убийстве, и каким-то образом смогла раздобыть остатки пищи, в которую Мари могла подсыпать яд. Методом Марша мышьяк был об- наружен в еде и в эггноге21, но, когда эксгумировали труп и начали искать мышьяк в его тканях, мышьяк обнаружен не был. Для того, чтобы доказать невиновность Мари, защита настояла на повторной экспертизе эксгумированного трупа, для чего привлекла Матье Орфила, химика, хорошо знакомого с методикой проведения теста Марша. К большому огорчению ад- вокатов, Орфила показал, что тест был выполнен неправильно, и смог найти мышьяк в тканях эксгумированного тела. Мари была признана виновной, и приго- ворена к пожизненному заключению. Этот противоречивый случай сильно возбудил публику, которая внимательно следила за газетными репортажами из зала суда. Мари Лафарж стала знаменитостью. Это дело вошло в историю как первый случай, в котором обвинение было основано на судебной токсикологической экспертизе. Благодаря роли, которую сыграл в этом случае Матье Орфила, его окрестили «ос- нователем научной токсикологии». Тест Марша стал предметом оживленного обще- ственного обсуждения. Этот опыт демонстрировали на ярмарках и на публичных химических лекциях. Урок пошел впрок потенциальным убийцам: число отравлений мышьяком пошло на убыль, так как все знали, что существует надежный способ его обнаружения. Что же касается снижения тревожности от приема гомеопатических пилюль, то утверждения об этом действительно вызывают у меня тревогу, и я, пожалуй, спу- щу эти пилюли в унитаз, не тревожась за отравление канализации, и куплю себе книжку-раскраску. Носки, обои и мышьяк Ярко окрашенные носки - это то, что надо. Я всегда за такие течения моды, потому что всегда питал слабость к химии красителей. У меня самого нет ника- кого желания носить яркие носки, но, наверное, иным было отношение к краскам в шестидесятые годы девятнадцатого века, когда в продаже впервые появились многоцветные носки благодаря новым синтетическим красителям, разработанным изобретателем сиреневой краски Вильямом Генри Перкином. В течение нескольких лет, прошедших после этого эпохального момента (1856 год), из каменноугольной смолы начали делать самые разнообразные краски, а вскоре появились сообщения о не менее разнообразных токсических реакциях на эти краски. В одном из номеров «Ланцета», ведущего медицинского журнала того времени, за 1868 год, появилась статья врача, заметившего, что «краска, используемая при производстве роскошных носков и другого нижнего белья, выставленного в витринах некоторых столичных трикотажных магазинов, оказывает вредоносное действие на кожу тех, кто носит это белье, вызывая раздражение и сыпь». В статье также упоминался случай заболевания балерины знаменитого театра «Дру- ри-Лейн», у которой «аномальная» сыпь появилась на одной ноге, но не появи- Лакомство из яиц, похожее на гоголь-моголь.
лась на другой. Объяснение нашлось быстро. Оказалось, что по сюжету спектакля она должна была танцевать в носках разного цвета. Пораженной оказалась нога, одетая в ярко-красный носок! Тему, поднятую в «Ланцете» доктором Уэббером, подхватили журналисты газет. Поднялся шум, заставивший производителей отка- заться от изготовления многоцветных носков и вернуться к старым проверенным растительным красителям. Однако некоторые британские носки экспортировались во Францию, где они при- влекли внимание доктора Тардье. У ряда его пациентов стала появляться сыпь на стопах от ношения импортных носков в красную полоску. Тардье приступил к ис- следованию «отравленных носков» и обратился за помощью к химику мсье Руссену, который экстрагировал краситель с помощью спирта и обнаружил «корралин», син- тетическую краску, получаемую реакцией щавелевой кислоты с фенолом, добытым из каменноугольной смолы. Для того чтобы исследовать вредоносные свойства корралина, Тардье впрыснул его под кожу собаки, кролика и лягушки. Все живот- ные погибли. Свои результаты Тардье опубликовал в «Госпитальной газете», по- сле чего производители быстро отказались от применения корралина, так как не хотели прослыть отравителями. Прошло не так много времени, и обвинения Тардье в адрес корралина были ос- порены. Доктор Ландрен, ветеринар-хирург, сообщил, что впрыскивал чистый кор- ралин собакам и кошкам без всякого для них вреда. Это наблюдение подтвердил еще один ветеринар. Как мог корралин быть ядовитым в одном случае и оказаться безвредным в другом? Это противоречие было совершенно случайно разрешено в результате некоего происшествия, описанного в 1874 году в «Британском медицинском журнале». Французский врач доктор Бижон заболел «покалыванием в веках, сопровождавшимся зудом и жгучими ощущениями». Это состояние усиливалось от пребывания в опре- деленной комнате дома Бижона. Эта комната была оклеена обоями, отличавшимися от обоев в других помещениях дома. Этот факт возбудил у Бижона подозрение, ибо он знал, что краска, известная под названием «зелень Шееле», могла вызы- вать самые разнообразные расстройства. В 1775 году Карл Шееле смешал оксид мышьяка, карбонат натрия и сульфат меди, получив при этом арсенит меди, ярко- зеленый краситель, который начали широко использовать для окраски тканей и обоев. Содержащая мышьяк пыль с окрашенных тканей и стен загрязняла комнаты, причем ситуация усугублялась высокой влажностью, характерной для домов викто- рианской эпохи, где, кроме всего прочего, охотно заводилась плесень. Различ- ные виды плесени могут использовать зелень Шееле как источник питания, а в результате выделяют арсин - ядовитый, содержащий мышьяк, газ. Обои Бижона были не зелеными, но он все же решил проверить их на содержание мышьяка. Два химика, воспользовавшись методом Марша, подтвердили, что окра- шенные в красный цвет участки обоев действительно содержат мышьяк. Окрашены они были корралином, но корралин не содержит мышьяк! В конце концов, химики выяснили, что соединение мышьяка использовали в краске как протраву. Протрава - это неорганическое соединение, которое применяют для прочного соединения красителя с тканью или иным материалом. Доктор Тардье не знал этого, и, делая инъекции животным, убивал их мышьяком, а не корралином. Известно, что очень многие становились жертвами отравления мышьяком в во- семнадцатом и девятнадцатом веках, но случай, который до сих пор занимает об- щество больше других - это возможное отравление, которое так и не было дока- зано . Это случай Наполеона, который, согласно мнению специалистов, умер от желудочного кровотечения на фоне рака желудка, вызванного отравлением мышья- ком. Факт заключается в том, что на острове Святой Елены император жил в ком- нате, оклеенной ярко-зелеными обоями, и что климат на острове влажный, поэто- му это способствовало росту плесени. Верно также и то, что мышьяк может вызы- вать рак.
Обои с «зеленью Шееле». В некоторых из четырнадцати образцов волос Наполеона, срезанных в день смерти, действительно содержится повышенное количество мышьяка, но так как он содержится не во всех пробах, то противники версии отравления утверждают, что мышьяк могли добавить позднее, чтобы сохранить волосы. Более того, у Наполео- на не было кожных поражений, потери веса, и не было симптомов поражения нерв- ной системы, характерных для отравления мышьяком. Известно, что к моменту смерти Наполеон сильно прибавил в весе, перестав быть «маленьким императо- ром». Из-за болей в желудке Наполеон принимал большие дозы каломели (хлорида ртути), что могло спровоцировать кровотечение и смерть. В наше время уже не используются ни зелень Шееле, ни содержащие мышьяк про- травы, а корралин, несправедливо обвиненный в повышенной токсичности, тоже оставлен и забыт - его заменили множеством других, не раздражающих кожу, син- тетических красителей. Крысиный яд в качестве лекарства Одна из наиболее часто рассказываемых химических историй (во всяком случае, мною) - это история случайного открытия в 1856 году первого синтетического красителя. Сделал это Вильям Генри Перкин в зрелом, можно даже сказать, в по- жилом возрасте восемнадцати лет. В ходе своих бесплодных попыток синтезиро- вать хинин из соединений, находящихся в каменноугольной смоле, юный Перкин случайно синтезировал вещество, имевшее поразительно красивый сиреневый цвет. До этого времени красители для текстильной промышленности экстрагировали из природных источников, но положение изменилось после появления пурпурной маль- вы. Очень скоро на рынке появилось множество других красителей из «дегтя», многие из которых производил Перкин, который с финансовой помощью отца и бра- та открыл красильную фабрику. К тридцати годам Перкин был уже достаточно со- стоятельным человеком для того, чтобы отойти от дел и заняться химическими исследованиями. Как можно догадаться, основной его интерес был направлен на химию синтетических материалов, то есть на изучение химических реакций, в хо- де которых образуются новые вещества. Одной из целей Перкина был синтез кумарина, вещества, востребованного в парфюмерной промышленности. Синтетическая версия кумарина сделала бы произ- водство духов легче, так как не требовала импорта кумарина, извлекаемого из
бобов тонки. На самом деле - это семена тонки, дерева, произрастающего в Цен- тральной и Южной Америке. После высушивания эти семена приобретают приятный ванильный аромат, зависящий от присутствия кумарина, впервые выделенного именно из этого растения в 1820 году. Слово «кумарин» происходит от слова «кумару», туземного названия дерева тонки. Иногда семена тонки использовали в мошеннических целях, заменяя ими более дорогостоящий ванилин. Кумарин обладает токсичностью в отношении печени крыс, но люди едва ли мо- гут принять дозу, достаточную для поражения этого органа. В Европе стружку семян тонки иногда используют как ароматизирующую приправу к блюдам. Такое применение, однако, запрещено в Канаде и США. В основном кумарин находит при- менение в парфюмерной промышленности, но для этих целей его не экстрагируют из природных источников, а синтезируют. На самом деле, кумарин стал первым синтетическим веществом, использованным для производства духов. Благодарить за это надо Перкина, который в 1868 году сумел синтезировать кумарин из со- единений, выделенных из каменноугольной смолы. Он получил кумарин в ходе ре- акции, которая теперь в курсах органической химии называется реакцией Перки- на. Синтетический кумарин впервые появился на рынке в 1882 году в духах «Фужер- Рояль», ставших прототипом серии духов «Фужер». Во все эти духи добавляли синтетический кумарин. Соединение это не привлекало особого внимания за пре- делами парфюмерной промышленности до двадцатых годов прошлого века, когда в Канаде и США. крупный рогатый скот начал погибать от внутреннего кровотечения. Выяснилось, что падеж был вызван прелым силосом из сладкого клевера. Очень скоро в опытах на кроликах было показано, что прелое клеверное сено оказывало антикоагулянтное действие, и к 1940 году профессор Карл Пауль Линк из универ- ситета штата Висконсин выделил из сена вещество, производившее этот эффект. Линк заинтересовался проблемой после того, как в его лабораторию пришел фер- мер с флягой молока с большой примесью несвернувшеися крови. Корова подохла после поедания прелого сладкого клевера. Возникло подозрение, что антикоагулянтом является кумарин, но опыты с кро- вью кроликов показали, что кумарин не обладает антикоагулянтным эффектом. Од- нако Линк сумел показать, что плесень превращает кумарин в дикумарол, соеди- нение, блокирующее действие витамина К, вещества, свертывающего кровь при уг- розе кровотечения. Эта работа привлекла внимание фармакологов, искавших аль- тернативу гепарину, единственному известному в то время антикоагулянту. Дику- марол был внедрен в клиническую практику в 1941 году для лечения больных, пе- ренесших инсульты, страдавших пороками сердца и нарушениями сердечного ритма. Некоторые компании попытались использовать дикумарол в качестве крысиного яда. Это вызвало протест со стороны профессора Линка, так как он считал, что такое применение помешает использованию дикумарола в качестве лекарства, по- тому что больные едва ли захотят принимать крысиный яд. За время работы, в ходе многочисленных попыток идентифицировать присутст- вующий в прелом клевере антикоагулянт, Линк синтезировал ряд производных ку- марина. Теперь он принялся исследовать эти соединения на предмет их пригодно- сти на роль крысиного яда, чтобы отвлечь производителей ядов от дикумарола. Пригодным оказалось вещество номер 842, и Линк назвал его «варфарином», от слов «кумарин» и аббревиатуры WARF (Wisconsin Alumni Research Foundation), организации, которая финансировала работу Линка. Варфарин был зарегистрирован в США. как средство борьбы с грызунами в 1948 году, но в 1951 году привлек внимание фармакологов после того, как один аме- риканский солдат пытался покончить с собой варфарином. Солдата удалось спасти инъекциями витамина К. У дикумарола не было антидота, и это создавало большие проблемы с его применением в клинике. Теперь выяснилось, что варфарин можно применять в лечении больных в случаях, когда требуется предотвратить образо-
вание сгустка крови. Действительно, это средство оказалось лучше дикумарола и, по иронии судьбы, если вспомнить опасения Линка относительно применения в клинике крысиного яда, было рекомендовано к клиническому применению у людей в 1954 году. Лекарство это, получившее официальное название «кумадин», приобре- ло широкую популярность после того, как его назначили президенту Эйзенхауэру, перенесшему инфаркт миокарда в 1955 году. Варфарин до сих пор является одним из самых распространенных антикоагулянтов в мире. Между прочим, его до сих пор используют и в качестве крысиного яда. Крысиного яда, который может спа- сать человеческие жизни. Это еще один классический пример того, как одно и то же химическое соединение может использоваться и для того, чтобы убивать, и для того, чтобы лечить. Выбор за нами. Нюрнбергская хроника Нечасто приходится получать подарки, которым больше пятисот лет. Я говорю сейчас не об окаменелостях, старинной гемме или римской монете. То, что мне посчастливилось получить, было страницей оригинала книги, известной под на- званием «Нюрнбергской хроники». Книга была написана немецким врачом Гартманом Шеделем и напечатана в 1493 году. В ней описывается история мира с «первого дня творения» до времени, когда жил Шедель. Текст полон ссылок на священное писание, но есть в нем места, посвященные истории нескольких городов и де- тальным биографиям святых, королей, римских пап и мифологических героев. Опи- саны в книге капризы природы, а, кроме того, есть рассуждения об Антихристе и судном дне. Но главная ценность книги заключается в 1800 иллюстрациях, вклю- ченных в текст. Люди впервые получили возможность узреть историю в картинах.
На странице, которой я теперь владею, описана (с соответствующей иллюстра- цией) заповедь, данная Богом Моисею, и руководство по изготовлению алтаря для всесожжении, шатра, предназначенного для хранения ковчега завета во время странствия израильтян по пустыне. Рассматривая эту бесценную реликвию, я не перестаю удивляться ясности тек- ста и четкостью иллюстраций. Несмотря на то, что чернила, которыми написан текст, высохли больше пятисот лет назад, они нисколько не выцвели. Этот факт дает нам возможность приглядеться внимательнее к этому веществу, к чернилам. Когда речь идет об изобретениях, оказавших наибольшее влияние на историю че- ловечества, чернила, несомненно, надо поставить в один ряд с огнем, колесом, порохом и электричеством. Мы не имели бы столь полной писаной истории, если бы могли только выдавливать буквы в глине или вырезать их в камне. В принципе, существуют три типа чернил. Самые древние чернила представляли собой нерастворимые в воде частицы, называвшиеся пигментом. Это, чаще всего, были частицы углерода, сажи, оставшейся после сгорания светильного масла. Са- жу смешивали с водой и желатином из шкур животных, или с «камедью», водо- растворимыми углеводными экстрактами из трав или деревьев. Типичный пример - гуммиарабик из акации. Эти клейкие вещества обеспечивали прилипание пигмента к поверхности после испарения воды. К 2500 г. до н. э. древние китайцы и египтяне использовали чернила такого типа, которые позднее были названы ин- дийскими, так как нужные для них ингредиенты доставлялись из Индии. Другой древний пигмент - сульфид ртути или киноварь, был обнаружен в красных черни- лах, которыми был записан текст на знаменитых свитках Мертвого моря. Часть текста была записана железо-галловыми чернилами, а также обычными для того времени индийскими чернилами черного цвета. Второй тип чернил, железо-галловые чернила, были впервые подробно описаны Плинием Старшим в первом веке, а к четвертому веку железо-галловые чернила начали вытеснять чернила на основе ламповой сажи. Железо-галловые чернила из- готовляли на основе природного сульфата железа (зеленой витриоли), смешивая его с танниновой кислотой, экстрагируемой из галлов дуба (образований, возни- кающих в ответ на воздействие соединений, выделяемых личинками ос) . Сульфат железа и танниновая кислота образуют темный растворимый комплекс, который становится нерастворимым, когда железистый ион двухвалентного железа превра- щается в ион трехвалентного железа, отдавая электроны кислороду воздуха. Так же, как и в случае углеродных чернил, к железо-галловым чернилам добавляли гуммиарабик, чтобы чернила не осыпались с бумаги или пергамента (особым обра- зом выделанной овечьей кожи). Чернила третьего типа изготовляют из красителей, разведенных в соответст- вующих растворителях. Самые ранние чернила такого рода изготовляли из естест- венных чернильных жидкостей кальмаров, каракатиц и осьминогов, а также из экстрактов ягод и растения индиго. Однако красители стали применять в качест- ве чернил по-настоящему широко только после синтеза мальвы Перкином в 1856 году, первого синтетического красящего вещества. Чернила, созданные на основе красителей, стали идеальными для автоматических ручек, так как перья не заби- вались синтетическими красителями, как они забивались старыми пигментами. В чернилах для шариковых ручек тоже используются синтетические красители, раз- веденные в таких растворителях, как пропиленгликоль, но главным здесь являет- ся создание определенной густоты раствора, чтобы он равномерно истекал из ре- зервуара. Это достигается добавлением вязких добавок на основе полимеров нит- роцеллюлозы. Несомненно, однако, что с середины пятнадцатого века самыми важ- ными стали чернила, употреблявшиеся для печати. Чернила всегда играли важнейшую роль в распространении информации, но эта роль многократно усилилась после изобретения Гутенбергом книгопечатания в 1470 году. Водо-растворимые железо-галловые или индийские чернила размазыва-
лись, когда их использовали в подвижном прессе Гутенберга, поэтому он стал использовать чернила, изготовленные на основе сажи, терпентина и орехового масла. Современный анализ чернил, использованных Гутенбергом при печатании его библии, обнаружил, что он добавлял также оксиды меди и свинца для усиле- ния черной окраски литер. Сегодняшняя типографская краска имеет практически тот же состав, хотя теперь растворителями служат метанол, ацетон, пропиленг- ликоль, гексан, ксилол или толуол, а ореховое масло было заменено льняным маслом или синтетическими алкильными смолами. Изобретательность создателей чернил для старопечатных книг, таких, как «Нюрнбергская хроника», достойна всяческого восхищения. К сожалению, нельзя того же сказать о содержании «Хро- ники» . В то время как обсуждения работ таких врачей древности, как Гален, Гиппократ и Авиценна, или описания таких природных явлений, как падение ме- теорита на Эльзасский город Энзисгейм в 1492 году, являются более или менее точными, в книге также приводятся и некоторые мифологические данные, выдавае- мые за реальные события. Знаменитая гравюра «Сожжение евреев» повторена в «Хронике» несколько раз, причем каждый раз автор приводит разные обоснования для этого действа. Самое ужасное описание сопровождается изображением «Убий- ства христианского младенца», гравюрой, на которой стереотипные евреи собира- ют кровь убитого ребенка для своего пасхального ритуала. Конечно, «сожжение» выглядит очень реалистично - эти зверства сильно запятнали европейскую исто- рию - но изображение мифического убийства как реального в книге, которая в то время служила самым авторитетным руководством по всемирной истории, заложило краеугольный камень будущего предрассудка. К сожалению, этот предрассудок не- смываем, как чернила, использованные для печати «Нюрнбергской хроники». Кролик из шляпы Всем известно, что в старом добром цирке старые добрые иллюзионисты доста- вали кроликов из старых добрых шляп. Но как насчет того, чтобы достать кроли- ков из женского лона? Именно это случилось в 1726 году, когда Мэри Тофт, не- грамотная служанка, как утверждали многие, родила целый выводок крольчат с частями тел других животных. Невероятно, но нашлись врачи, всерьез проглотив- шие приманку, завладевшую воображением всей Англии и ее короля Георга I. Эта изумительная история началась, когда доктора Джона Говарда позвали при- нимать роды у Мэри в ее доме. Вместо ребенка она родила нечто похожее на час- ти тела какого-то животного. Беременность, однако, на этом не закончилась, и Говарда снова вызвали по тому же адресу, где он принял сначала голову кроли- ка , потом кошачьи лапы и, наконец, выводок из девяти мертвых крольчат. Говард не знал, как объяснить этот весьма странный феномен, и обратился за помощью к другим врачам. Когда об этой истории узнал король, он немедленно отрядил хи- рурга Натаниэля Сент-Андре на месте разобраться, что именно произошло. К вя- щему удивлению короля, Сент-Андре засвидетельствовал, что Мэри действительно родила нескольких мертвых кроликов, и пришел к заключению, что дело не обош- лось без вмешательства сверхъестественных сил. Король Георг решил, что рас- следование необходимо продолжить, и поручил его немецкому врачу Кириакусу Алерсу. Алерс тоже засвидетельствовал факт рождения нескольких кроликов, но заподозрил обман. Во внутренностях одного из кроликов обнаружились катышки кала, содержавшие зерно и сено. Поскольку в матке Мэри ни зерно, ни трава произрастать не могли, врач заподозрил мошенничество, о чем и доложил королю. К тому моменту история стала общенациональной сенсацией, подогретой публи- кацией Сент-Андре «Краткого рассказа о необыкновенном рождении кроликов» и любопытными объяснениями самой Мэри относительно происшедшего с нею чуда. Мэ- ри утверждала, что во время работы в поле была напугана неожиданным появлени-
ем кролика, после чего у нее возникло страстное желание поесть крольчатины, но из-за бедности она не смогла удовлетворить это желание. Люди поверили в эту историю, потому что в те времена существовало убеждение в том, что силь- ные эмоции во время беременности могут повлиять на развитие плода. «Материнская впечатлительность», как причина всяческих уродств, считалась значимой и в девятнадцатом веке, что видно на примере Джозефа Меррика, «чело- века-слона», который утверждал, что его уродство объяснялось тем, что его мать во время беременности испугалась слона. До сих пор неясно, чем именно страдал Меррик. Современные ученые считают, что это было сочетание нейрофиб- роматоза и синдрома Протея. Для того чтобы произвести углубленное обследование Мэри, Сент-Андре пригла- сил ее в Лондон, где с чудесным феноменом смогли ознакомиться другие врачи. Но, увы, других кроликов Мэри так и не родила. История ее начала проясняться, когда был задержан привратник, пытавшийся пронести в номер Мэри кролика. При- вратник рассказал, что его наняла золовка Мэри. После этого началось офици- альное расследование, но Мэри упорно молчала. Только после того, что ей при- грозили хирургической операцией для исследования ее внутренностей, она при- зналась , что вставила мертвых крольчат в свой родовой канал, а затем смогла выдавить их наружу, имитируя роды. Зачем она это сделала? Ответ стар, как мир. Она сделала это ради денег. В восемнадцатом веке люди охотно платили деньги за возможность наблюдать всякие курьезы, а что может быть курьезнее, чем женщина, родившая кроликов? Мэри провела несколько месяцев в тюрьме, потом была отпущена на свободу и канула в безвестность. Сент-Андре попытался оправдаться, и даже поместил в газете свои извинения за допущенные «ошибки» и выразил надежду, что люди смо- гут отделить «невинных от злонамеренных обманщиков». Но публика оказалась безжалостной. Пациенты Сент-Андре покинули своего врача, и он умер в нищете. Эта история стала источником вдохновения для карикатуристов, которые рисо- вали Мэри, рожающую кроликов в присутствии синклита ученых врачей, поверивших в дурацкую историю Мэри Тофт. Именно это обстоятельство и делает всю историю забавной и поучительной. Конечно, медицинские знания того времени были еще примитивными, но, тем не менее, было накоплено достаточно знаний в анатомии и физиологии для того, чтобы распознать бессмыслицу в россказнях Мэри. Пред- ставляется, однако, что образование не было тогда, и не является сейчас, при- вивкой от безумия. Сегодня находятся врачи, выступающие против вакцинаций, а многие люди верят в гомеопатию, кофейные клизмы, антинеопластоны, щелочную воду, энергетическое целительство и другие формы знахарства, в которых не больше смысла, чем в истории о женщине, рожающей кроликов. Прощупывание пульса Авиценна, великий персидский ученый средневековья (981-1037), был всеобъем- лющим гением; его сочинения касались астрономии, алхимии, математики, физики, геологии, физиологии и медицины. Он разработал систему испытания лекарств, утверждая, что «время действия лекарств надо наблюдать, чтобы не спутать слу- чайность и закономерность». Такова была ранняя формулировка утверждения о том, что «сочетаемость не является причинно-следственной связью», истины, ко- торую мы и сегодня изо всех сил стараемся вбить в головы студентов. Авиценна также говорил, что в экспериментах с лекарствами должны участво- вать люди, «ибо испытание лекарства на львах или лошадях может ничего не ска- зать о его действии на человека». С этой проблемой мы сталкиваемся и сегодня. В диагностике заболеваний Авиценна часто прибегал к оценке пульса, утверждая, что на пульс влияют не только физические недуги, но и душевное состояние па-
циента. Однажды, занимаясь с одним страдавшим меланхолией больным, Авиценна поставил ему диагноз «любовной болезни», так как заметил, что сердце больного начинало трепетать при упоминании определенного адреса. Мудрец предположил, что излечить болезнь сможет лицезрение лица любимой девушки, проживавшей по тому адресу. Еще в седьмом веке до н. э. врачи Индии, Китая и Египта оценивали пульс, определяя его частоту, силу и правильность, соотнося эти показатели с состоя- нием здоровья пациентов. В четвертом веке до н. э. греческий врач Герофил пользовался портативной клепсидрой для подсчета частоты пульса, а двумя сто- летиями позже Гален, самый известный римский врач, описал двадцать семь при- знаков ударов пульса в своем трактате, озаглавленном «De pulsuum Differen- tiis» (О различных видах пульса). Гален был поборником «гуморальной теории», согласно которой тело омывается четырьмя жидкостями (гуморами) - кровью, слизью, черной желчью и желтой жел- чью, и здоровье или болезнь души и тела определяются балансом и сочетанием этих жидкостей. Гален считал, что нарушение равновесия между жидкостями при- водит к изменениям характеристик пульса. Для восстановления нормального здо- рового пульса Гален рекомендовал изменение диеты, физические упражнения, тра- вяные настои, а также и более энергичные вмешательства - назначение слаби- тельных и рвотных средств для освобождения от излишка телесных жидкостей. Так как считалось, что многие болезни вызываются избытком крови, то Гален реко- мендовал и кровопускания. Гуморальная теория с некоторыми видоизменениями просуществовала вплоть до девятнадцатого века. Несмотря на то, что исследование пульса издавна стало частью рутинного вра- чебного осмотра, точно частоту пульса не измеряли до того момента, когда док- тор Джон Флойер не попросил своего знакомого часовщика Сэмюеля Уотсона изго- товить часы, стрелка которых обращалась бы вокруг циферблата за одну минуту. Это позволило точно подсчитывать частоту пульса. Методику измерения Флойер описал в своем, вышедшем в 1707 году, капитальном труде «Врачебные часы для измерения частоты пульса». В книге характеристики пульса соотнесены с часто- той дыхания, температурой тела, барометрическим давлением, возрастом, полом и даже временами года. Если Флойер обнаруживал отклонения пульса, то он обычно прописывал холодные купания, лечение, имевшее религиозную подоплеку. Так же, как Великий Потоп очистил Землю, так и холодное купание очищает тело. Флойер был также поборни- ком целительности «королевского прикосновения». Так, одному из своих молодых пациентов, Сэмюелю Джонсону, который впоследствии стал знаменитым лексикогра- фом, доктор Флойер посоветовал отправиться в Лондон, испросить аудиенции у королевы Анны и попросить ее прикоснуться к нему. Это должно было, по мысли Флойера, излечить Джонсона от «скрофулы», как тогда называли туберкулез. Сам доктор Флойер страдал бронхиальной астмой, что заставило его глубоко и внима- тельно изучить эту болезнь, и написать о ней специальный трактат. В этой кни- ге была точно описана клиническая картина астмы, а также ее осложнения - эм- физемы легких. Когда Флойер начал стареть, он заинтересовался медицинскими аспектами ста- рения и даже написал книгу «Medicina Geronomica», где давал советы старикам о том, как сохранить здоровье. Предисловие начиналось так: «Если человек не глуп, то он становится врачом к сорока или пятидесяти годам». Автор имел в виду, что умные люди, приближаясь к старости, начинают искать способы задер- жать процесс старения. Флойер рекомендовал физические нагрузки, но не слишком утомительные. Управление парусным судном, стрижка деревьев, верховая езда, игра в кегли, биллиард, рыбная ловля и пешие прогулки - вот лучшие занятия при приближающейся старости. Флойер рекомендовал также умеренность во всем, что касалось курения табака и питья спиртного, и, что самое интересное, сове-
товал с возрастом «вместо холодных ванн принимать горячие, что имеет свои не- сомненные преимущества». Несмотря на то, что прием ванн в плане долголетия не имеет под собой какой-то научной основы, сам Флойер прожил восемьдесят пять лет, что очень неплохо для того времени. Есть, возможно, и другое объяснение его долголетию, и содержится оно в письме друга, которого Флойер посетил незадолго до своей кончины: «Сэр Джон сохранил всю свою память, все свое разумение и живость всех своих чувств, и, как мне кажется, работает, не испытывая особых затруднений». Далее друг при- водит возможные объяснения: «Его жена не отличалась особым благоразумием или легкостью характера; но у самого сэра Джона счастливый характер, его не тро- гает то, против чего у него нет средств, что, как мне думается, помогло ему сохранить здоровье и продлить жизнь». Другими словами, он не поддавался стрессу из-за вещей, которые были ему неподвластны. Наследие доктора Флойера являет собой смесь некритичного отношения к древ- ним авторитетам, средств, придуманных им на основании личной веры и результа- тов экспериментальных исследований. Точное измерение частоты пульса при раз- личных заболеваниях было подлинным новаторством, но, как и многие новые идеи, оно было в штыки встречено «истеблишментом». Действительно, в 1820 году в на- ставлении «Советы и максимы для молодых студентов и практикующих врачей» го- ворилось , что «существует помпезная и в высшей степени модная практика под- считывать пульс, держа перед глазами золотые часы, которые создают такое же впечатление, как трость с золотым набалдашником» (трость с золотым набалдаш- ником получали в награду лучшие выпускники Королевского медицинского коллед- жа, и, несомненно, наличие этой трости у врача, в глазах больного, повышало шансы на успех лечения). Но хорошую идею невозможно долго держать под спудом. В 1864 году ирландский врач Роберт Грейвс (в его честь названа одноименная болезнь) снова ввел в практику подсчет и оценку пульса с использованием часов как важную часть кли- нического медицинского исследования. Грейвсу часто ошибочно приписывают за- слугу в изобретении секундной стрелки. Честь эта, как мы видели, по праву принадлежит Сэмюелю Уотсону и доктору Джону Флойеру, который горячо ратовал за точное измерение частоты пульса, чтобы «мы могли знать, как естественный пульс реагирует избыточностью или недостаточностью на заболевания». Оценка частоты и других свойств пульса до сих пор является важной составной частью клинической медицины. Эфирные забавы Мраморная статуя на гранитном постаменте, установленная в бостонском парке Коммон, изображает человека в средневековом одеянии, наброшенном на лицо дру- гого человека, лежащего без чувств на скамье. Надпись на постаменте гласит: «В напоминание о том, что вдыхание эфира вызывает нечувствительность к боли, что было впервые доказано в Массачусетском Генеральном Госпитале в Бостоне в октябре года 1846 от Рождества Христова». 16 октября 1846 года зубной врач Вильям Мортон открыл эру хирургической анестезии, погрузив печатника Гилберта Эббота в сон с помощью паров эфира из ингалятора собственной конструкции. Хирург Джон Коллинз Уоррен удалил опухоль из шеи пациента, который не кричал и не вырывался, как это было обычно во время хирургических операций. Закончив операцию, Уоррен оглядел собравшихся в операционной (которую с тех пор называют «эфирным домом») хирургов и произ- нес : «Джентльмены, это не обман». Эта фраза была произнесена не случайно, так как незадолго до этого, в той же операционной, состоялась неудачная демонст- рация анестезии. Зубной врач Орас Уэллс попытался продемонстрировать анесте-
зирующие свойства закиси азота (веселящего газа) в том же госпитале. Уэллс не выждал нужного времени, газ не успел подействовать, и пациент взвыл от боли, когда Уэллс приступил к экстракции зуба. Врач покинул операционную под возму- щенные крики коллег: «Обман!» Мортон, конечно, был первым, кто организовал публичную демонстрацию эфирной анестезии, но, конечно же, он не был первым, кто экспериментировал с этим со- единением. Снотворный эффект эфира впервые наблюдали за триста лет до Морто- на, и сделал это прославленный швейцарский алхимик, философ и врач Парацельс, который первым отметил, что эфир вызывает бесчувственность у кур. Эфир не су- ществует в природе. Так откуда же брал его Парацельс? В 1540 году немецкий врач и ботаник Валериус Кордус обнаружил, что нагрева- ние спирта с серной кислотой, известной тогда как витриоловое масло, приводит к образованию горючего вещества с характерным запахом. Витриоль - это уста- ревшее название соединений, которые в наше время называют сульфатами. Кордус открыл, что нагревание раствора природного зеленого витриола, сульфата железа (II), приводит к образованию «масла витриола». Затем, уже в семнадцатом веке, немецко-голландский химик Иоганн Глаубер нашел, что сжигание серы с селитрой (нитратом калия) позволяет получить серную кислоту. Нитрат калия разлагается с высвобождением кислорода, необходимого для превращения серы в ее триоксид, который при растворении в воде превращается в серную кислоту. В девятнадцатом веке нитрат калия заменили на пентаоксид ванадия, который, будучи катализато- ром, позволял легче получать триоксид серы. Таким способом получали в девят- надцатом веке серную кислоту, необходимую для синтеза эфира. До того, как эфир в 1846 году начал свое победное анестезиологическое шест- вие, он имел репутацию развлекательной субстанции. Отдыхающая публика из среднего класса и студенты медики в Европе и Америке охотно веселились под воздействием паров эфира. Мало того, в Европе было распространено питье эфи- ра, и особенно популярным оно было в Ирландии, где католическая церковь не поощряла пьянство и заставляла прихожан приносить клятву воздержания от алко- голя. Питье эфира позволяло обходить клятву. Эфир продавали в пивных и в ма- газинах до девяностых годов девятнадцатого века, до тех пор, пока его не объ- явили серьезным ядом. Доктор Кроуфорд Лонг сам принимал участие в эфирных забавах, будучи студен- том Пенсильванского университета, а когда он уже практиковал в сельской мест- ности в штате Джорджия, в 1841 году, он вспоминал, что люди, надышавшиеся эфиром, часто падали или ударялись о твердые предметы, получали синяки и сса- дины, но не замечали этих травм. Он задумался, нельзя ли воспользоваться эфи- ром для того, чтобы облегчить боль? Ответ он получил после того, как провел вторые роды собственной жены под эфирной анестезией. После этого Лонг начал безболезненно удалять зубы, а в 1842 году, приложив пропитанное эфиром поло- тенце к лицу Джеймса Венабла, погрузил его в сон, и под наркозом удалил из его шеи две опухоли. Но доктор Лонг не был ученым, его не интересовали публи- кации , он не жаждал ни славы, ни больших денег. Через два года после блистательной демонстрации Вильяма Мортона Лонг опуб- ликовал статью о своей работе с эфиром в «Южном медико-хирургическом журнале» под заголовком: «Отчет о первом использовании серного эфира для ингаляции с целью анестезии хирургических операций». Лонг описал несколько случаев, вклю- чая ампутацию двух пальцев у ребенка, причем одну операцию Лонг сделал под эфирным наркозом, а другую - нет. Лонг сообщил, что во втором случае пациент сильно страдал от боли, а в первом случае вообще ее не ощущал. Причина, по которой он не опубликовал свои наблюдения раньше, - писал Лонг, - заключалась в критике со стороны местных коллег, которые считали, что действие эфира обу- словлено месмеризмом, который в те времена пропагандировали как способ умень- шения или устранения боли.
Этой публикацией Лонг добавил свое имя к списку претендентов на изобретение метода эфирной анестезии. В этом списке фигурировали, естественно, Вильям Мортон, и Чарльз Джексон - врач, который, оставив медицинскую практику, соз- дал лабораторию аналитической химии, где, помимо всего прочего, обучал сту- дентов, включая и Мортона, который посещал занятия для расширения своих науч- ных знаний. Джексон утверждал, что это он сказал Мортону об анестезирующих свойствах серного эфира, и судебная тяжба из-за приоритета длилась между ними много лет. Был, кроме того, студент Беркширского медицинского колледжа Вильям Кларк, который говорил, что он первый погрузил пациента в сон с помощью эфи- ра. Именно из-за этих конфликтов и противоречий на монументе в Бостоне не ука- зано имя первооткрывателя. Но на монументе есть цитата из книги пророка Исайи: «Все это от Господа воинств - глубоко Его разуменье и велика Его муд- рость». Слова эти обращены к людям, считавшим, что облегчение боли противоре- чит Божьему промыслу. Цитата говорит о том, что само медицинское вмешательст- во является даром Божьим, и подтверждается эта мысль рельефом на статуе, изо- бражающем женщину, воплощающую торжество науки, сидящую на троне в окружении пробирок, реторт, горелок и перегонных аппаратов перед лицом одобрительно взирающей на нее Мадонны с Младенцем. На одной из граней постамента изображе- на сцена времен Гражданской войны. Хирург стоит у стола, готовый ампутировать ногу раненому солдату. Солдат мирно спит. Благодаря эфиру он не почувствует боли. Как пережить чуму Благодаря кризису, вызванному эпидемией лихорадки Эбола, в личных беседах и в новостных программах стало часто звучать слово «карантин». Этот термин - производное от итальянского словосочетания quaranta giorni, означающего «со- рок дней». Этот термин прослеживается с четырнадцатого века, когда город Дуб- ровник , находящийся ныне в Хорватии, принадлежал Венецианской республике. В то время Европу опустошал Великий Мор, или Великая Чума, и, стремясь защитить город от страшной болезни, власти Дубровника объявили, что все корабли и на- ходящиеся на них люди будут изолироваться на сорок дней, прежде чем им будет разрешено войти в город. Позже эту болезнь назвали Черной Смертью, вероятно, из-за того, что все больные были обречены, хотя некоторые специалисты утвер- ждают, что это название связано со страшными темными кровоподтеками, вызван- ными внутренними кровоизлияниями (характерным признаком заболевания). Между 1345 и 1360 годом чума убила около половины населения Европы. Причина оста- лась неизвестной, но было понятно, что болезнь заразна. Если она начиналась в каком-то населенном пункте, то распространялась, как лесной пожар. В Милане врачи советовали запирать и опечатывать дома, где находились больные вместе со здоровыми членами семьи. Очевидно, эта мера оказалась действенной, так как в Милане смертность от чумы оказалась ниже, чем в других городах Италии. Однако только в 1894 году Александр Ерсен, сотрудник французского Пастеров- ского института, выделил бактерию-возбудителя чумы во время ее вспышки в Гон- конге. Природный очаг этой бактерии, названной в честь открывателя Yersinia pestis, находится в Азии, где микроорганизм паразитирует на блохах, насеко- мых, которые распространяют болезнь своими укусами. Блохи паразитируют на грызунах, мышах и крысах, а так как крысы - обычные пассажиры судов, то бо- лезнь через Средиземное море распространялась и на Европу. Чумная инфекция может проявляться несколькими разными формами, самой из- вестной из которых является бубонная форма. Название произошло от греческого
слова «бубон», означающего «пах», потому что при чуме сильно опухали паховые лимфатические узлы - из-за распространения инфекции с нижних конечностей, ко- торые чаще всего подвергаются укусам блох. При септической и легочной формах бактерии проникают в кровь и могут передаваться от человека к человеку, осо- бенно при кашле, вызванном чумной пневмонией. Когда наука не в силах объяснить какой-то феномен, образовавшуюся пустоту немедленно заполняют суеверие и шарлатанство. В четырнадцатом веке научного объяснения эпидемиям чумы не было, и не могло быть. Церковь объявила, что Черная Смерть - это наказание человечества за грехи. В чуме обвинили прока- женных , так как наружные проявления проказы напоминают таковые при чуме. С чумой связывали астрологические знамения и извержения вулканов. «Флагеллянты» верили, что божьего наказания можно избежать, если раздеться до пояса и хле- стать себя плетьми. Флагеллянты группами, бичуя себя, бродили по городам и селам Европы. Преследовали и евреев, которых обвинили в отравлении колодцев. Многие еврейские общины были истреблены в надежде, что это остановит чуму. В Кёльне были сожжены тысячи евреев, обвиненных в начале эпидемии. Жертвами го- нений стали и черные кошки. Их считали ведьмами в зверином образе, проклинаю- щими род человеческий. Кошки - природные враги грызунов, переносчиков чумы, и уничтожение кошек способствовало распространению болезни. Что касается лечения, то его не существовало вовсе. Так как чума часто со- четалась с отвратительным запахом от больного, то люди ходили по улицам, за- жимая носы цветами, в надежде заглушить запах и избежать заболевания. Естест- венно, это средство не помогало. Не помогало и сжигание ароматической древе- сины для очищения воздуха. Были попытки улучшать «дурной воздух» звоном цер- ковных колоколов и стрельбой из пушек. В дома выпускали птиц, думая, что хло- панье их крыльев разобьет заразу. Купание считалось опасным так же, как упот- ребление в пищу оливкового масла. Один из самых странных советов заключался в том, что мужчинам, ради сохранения жизни, рекомендовали хранить целомудрие. Очевидно, женщинам таких советов не давали. Вера в то, что приятные ароматы могут отогнать болезнь, просуществовала до семнадцатого века и проявилась во время Великой чумы в Лондоне в 1660 году. Известный детский стишок о «букетике цветов», как говорят, был написан именно тогда, хотя это и сомнительно, так как впервые он был напечатан только в восьмидесятые годы девятнадцатого века. В стишке говорится о том, что цветоч- ки плохо помогают от розочек - розовых кружков, которые, как предвестники чу- мы , появлялись вокруг мест блошиных укусов. Исход болезни был понятен всем: «Апчхи, апчхи, мы все умрем». Действительно, в ту эпидемию в Лондоне умерли сто тысяч человек. Не было никакой пользы от жевания чеснока, уксусных ванн или сжигания серы для избавления от «дурного воздуха». Курение считалось це- лительным, и люди заставляли курить даже детей под угрозой телесных наказа- ний. Случаи чумы бывают и в наши дни, но очень редко. Первые эффективные средст- ва лечения появились в 1932 году после введения в клиническую практику суль- фаниламидных препаратов, но в наше время чуму лечат такими антибиотиками, как стрептомицин, хлорамфеникол (левомицетин), тетрациклин и фторхинолон. К сожа- лению, до сих пор сохраняется угроза применения бацилл чумы в качестве бакте- риологического оружия. Как только была понята инфекционная природа заболева- ния, его заразительность (контагиозность), его стали использовать в военных целях. Первый пример использования бактериологического оружия имел место в 1347 году во время осады монголами крымского города Каффы. Монголы забрасыва- ли в город, через его стены, трупы людей, умерших от чумы. Не далее, как в 1940 году, японский самолет сбросил груз зараженных чумой крыс над китайским городом, вызвав в нем эпидемию. В наши дни упорно циркулируют слухи о том, что во многих странах созданы штаммы бактерий, устойчивых к воздействию всех
известных антибиотиков. Эти штаммы созданы на случай бактериологической вой- ны. Великая чума в Лондоне. Правда, сейчас самой главной заботой является вирус Эбола, и «карантин» яв- ляется самым надежным способом предотвращения его распространения. В данном случае, продолжительность карантина не превышает двадцати одного дня, так как это время соответствует инкубационному периоду заболевания. Если в течение этого времени симптомы не появляются, можно с уверенностью считать, что чело- век здоров. Представляется, что больной заразен только в присутствии явных клинических симптомов. Если не соблюдать карантин в соответствующих случаях, то мы можем столкнуться с эпидемией болезни, рядом с которой побледнеет даже Черная Смерть. Похвальное слово морфину Знаменитый профессор медицинского факультета Гарварда и известный писатель Оливер Уэнделл Холмс в девятнадцатом веке считал, что, если все существовав- шие в то время лекарства утопить в море, то это было бы «величайшим благом для человечества, хотя и причинило бы непоправимый урон рыбам». Тем не менее, Холмс проявил осмотрительность и сделал исключение для опиума, смолистого ве- щества, выделяющегося из оснований коробочек опийного мака. Использование опиума началось до возникновения письменности, как о том свидетельствует об- наружение коробочек мака в пещерах, где люди обитали за 10 тысяч лет до н. э. Мы, конечно, не можем точно сказать, какую роль играл опийный мак в жизни этих древних людей, но, вполне возможно, что методом проб и ошибок люди от- крыли успокаивающее и болеутоляющее действие макового сока. К 3500 году до н. э. шумеры, оккупировавшие Месопотамию (современный западный Ирак), вели меж- дународную торговлю опиумом, что говорит о том, что уже тогда люди были хоро- шо осведомлены о его свойствах. Врачи древнего Рима и древней Греции прописы- вали опиум при меланхолии, болях, кашле и поносе, то есть при состояниях, в которых опиум действительно приносит облегчение.
«Возьми равные части опиума, мандрагоры и черной белены и смешай с водой», - говорится в одном из врачебных рецептов двенадцатого века. «Если хочешь сделать надрез или распил кости больного, - продолжает далее этот старинный справочник, - погрузи в эту смесь материю, а затем приложи к ноздрям больно- го , и когда он уснет, ты сможешь делать все, что нужно, по твоему желанию». Проблема заключалась в том, что иногда этот сон становился вечным. В шестна- дцатом веке швеицарско-немецкий врач и алхимик Парацельс, известный своим афоризмом «только доза превращает лекарство в яд», обнаружил, что опиум рас- творяется в спирте лучше, чем в воде, и рекомендовал полученный им раствор как обезболивающее средство. Капли он назвал лауданумом (от латинского слова laudare, «хвалить»). Правда, лауданум отнюдь не всегда был достоин похвалы. Определять нужную концентрацию было трудно, потому что исходные растворы сильно отличались концентрациями действующего вещества. Кроме того, врачи стали замечать, что после прекращения длительного приема лекарства возникали «невыносимые страдания, тревожность и угнетение духа». Это были первые сооб- щения об опиумной абстиненции и синдроме отмены. Лауданум стал самым популярным лекарством викторианской эпохи. Конечно, ча- ще всего его назначали как болеутоляющее средство, но многие принимали его, стремясь к эйфории. Это очень хорошо описано в классической книге Томаса Де Квинси «Исповедь англичанина, употребляющего опиум». Де Квинси познакомился с лауданумом в 1804 году. Его лечили этим лекарством от невралгии тройничного нерва - болезни, при которой сильная боль в лице распространяется по ходу чувствительных ветвей тройничного нерва. Самые незначительные раздражения, например, чистка зубов или дуновение холодного ветра в лицо, могут вызвать приступ сильнейшей боли. Нет, поэтому, ничего удивительного в том, что Де Квинси возносит хвалы лаудануму. «Это панацея от всех человеческих страданий, это секрет счастья». Сэмюель Тейлор Кольридж тоже отдал дань увлечения лауда- нуму. Сюжет известного стихотворения Кольриджа «Кублай-Хан» о китайском импе- раторе тринадцатого века был навеян сновидением в состоянии вызванного лауда- нумом ступора. Для тех, кто любит коллекционировать курьезные факты, можно сказать, что Мэри Тодд Линкольн22 была лаудановой наркоманкой, так же, как Мэтти Блэйлок, гражданская жена Уайатта Эрпа23. В «Хижине дяди Тома» Касси Жена президента США Авраама Линкольна. Юрист и любитель азартных игр и всяческих экстравагантностей; послужил прототипом
убивает одного из своих детей лауданумом, чтобы он не рос в рабстве, а Драку- ла в исполнении Брэма Стокера усыпляет лауданумом служанок Люции, прежде чем впиться зубами в ее шею. В начале девятнадцатого века немецкий фармацевт Фридрих Вильгельм Сетюрнер стал первым, кому удалось выделить из лекарственного растения активное веще- ство . Соединение, которое он смог выделить из опийного экстракта и очистить, Сетюрнер назвал «морфином», по имени греческого бога сновидений Морфея. После экспериментов на мышах и дворняжках Сетюрнер принял морфин сам и дал попробо- вать его своим друзьям. Сетюрнер заметил, что тридцать миллиграммов морфина вызывали очень приятные ощущения и повышали настроение, следующая доза вызы- вала дремоту и утомление, а третья доза погружала в глубокий сон с головной болью и рвотой при пробуждении. После этого друзья отказались продолжать экс- перименты. Изобретение шприца и подкожных игл облегчило дозировку и введение морфина, но, одновременно, привело к злоупотреблению морфином. Морфин как ме- дицинский препарат широко применялся во время Гражданской войны в США. для ле- чения боли от ран. Тысячи людей стали после этого морфиновыми наркоманами. Вплоть до семидесятых годов механизм действия морфина был не вполне ясен. Молекула морфина в центральной нервной системе связывается с рецепторами, ко- торые препятствуют передаче болевых импульсов. Естественно, возник вопрос о том, зачем у человека существуют эти рецепторы? В конце концов, человеческий организм эволюционировал не для того, чтобы реагировать на экстракт какого-то восточного растения. Выяснилось, что молекулярная структура морфина напомина- ет структуру естественных обезболивающих веществ, которые синтезируются в ор- ганизме . Эти природные соединения были выделены, очищены, исследованы и на- званы «эндорфинами». Термин был получен из словосочетания «эндогенный мор- фин» . Издавна предпринимались попытки отделить медицинские свойства морфина от его способности вызывать привыкание и болезненное пристрастие внесением изме- нений в его молекулярную структуру. Диацетилморфин был синтезирован герман- ской фирмой «Байер» в 1894 году и назван «героином», так как в ходе клиниче- ских испытаний испытуемые ощущали прилив героизма. Была надежда, что это ве- щество будет обладать более сильным обезболивающим действием и в меньшей сте- пени вызывать привыкание. Это новое соединение даже пробовали применять для лечения морфиновой зависимости. Однако из этих опытов ничего не вышло. На са- мом деле героин лучше растворяется в жирах, чем морфин, и поэтому легче пре- одолевает гематоэнцефалический барьер, проникает в головной мозг, где превра- щается в обычный морфин. Таким образом, после введения героина концентрация наркотика в мозге становилась выше, чем при введении чистого морфина, а это создавало предпосылки к более быстрому привыканию. К двадцатым годам прошлого века героин был запрещен, а это подхлестнуло нелегальное его производство из препаратов морфина, и в настоящее время объем производства героина в десять раз превосходит объем производства морфина для медицинских целей. Синтетиче- ских методов производства морфина не существует, поэтому его по-прежнему экс- трагируют из опийного мака, хотя есть работы, показывающие, что можно произ- водить морфин с помощью дрожжей методами генной инженерии. Морфин - это обою- доострый меч: он может быть избавляющим от боли ангелом или вызывающим ги- бельную зависимость дьяволом. Сила жара Место действия - Эдинбург, Шотландия. Событие - Эдинбургский фестиваль нау- многих фильмов в жанре «вестерн».
ки. Там было развернуто несколько интересных выставок, но мне больше всего понравился вид, открывавшийся из окна моего гостиничного номера. Неподалеку от отеля сооружали линию легкого метро, и мне нравилось смотреть на работав- ших там сварщиков. Мои глаза сами зажмуривались во время вспышек. Я наблюдал живую термитную реакцию! Я рассказываю об этой реакции своим студентам, пока- зываю им видеозаписи, но никогда не демонстрировал ее живьем, так как считаю это опасным. Химическую реакцию, производящую тепло, называют «экзотермической». Самый распространенный пример - это сжигание топлива. Зажгите свечу, и вы ощутите производимый ею жар. Самая жаркая часть пламени окрашена в синеватый цвет. Температура в этой области достигает 1400 градусов Цельсия. Но это низкая температура по сравнению с 2,5 тысячью градусов, до которых разогревается при термитной реакции смесь алюминия и оксида железа. Реакция заключается в пере- носе кислорода с железа на алюминий, в результате чего образуется оксид алю- миния и металлическое железо. При такой температуре железо находится в рас- плавленном состоянии и поджигает все, что попадается ему на пути, что делает термитную реакцию незаменимой не только для сварки, но и для выпуска зажига- тельных бомб и гранат. В 1893 году немецкий химик Ханс Гольдшмидт искал способ получения чистых металлов из их руд. Классический метод выплавки железа заключается в нагрева- нии оксида железа в присутствии углерода. В результате образуется металличе- ское , восстановленное из оксида, железо. Однако при таком способе непрореаги- ровавший углерод загрязняет железо. Гольдшмидт искал способ производства же- леза без использования углерода и натолкнулся на реакцию оксида железа с алю- минием. Химик по достоинству оценил количество выделяющейся в ходе реакции теплоты и предложил использовать энергию реакции при сварке. В 1899 году тер- митную реакцию впервые применили на практике для сварки рельсов трамвайных путей в городе Эссене. Прошло совсем немного времени, и все преимущества новой экзотермической ре- акции оценило и военное ведомство. В 1915 году немцы терроризировали Англию, сбрасывая на британские города с дирижаблей зажигательные бомбы, действие ко- торых было основано на термитной реакции. Во время Второй Мировой войны битва шла не только между армиями союзников и германской армией, но и между учеными и инженерами, которые по обе стороны линии фронта старались создать наиболее эффективные зажигательные бомбы, снаряды и гранаты. Немцы создали «Электрон», бомбу, сделанную на основе одноименного сплава, состоявшего из 86 % магния, 13 % алюминия и 1 % меди. Из этого сплава делали кожух бомбы. Этот сплав горит с выделением огромного количества тепла, но нужна высокая температура, чтобы его поджечь. Для этого в механизм была встроена термитная реакция. Когда «Электрон» ударялся о землю, от сотрясения взрывался пороховой заряд, поджигавший смесь порошков магния и пероксида бария. Эта реакция про- изводила достаточную температуру для того, чтобы запустить термитную реакцию между алюминием и оксидом железа. Энергии этой реакции теперь хватало на то, чтобы воспламенить горючий корпус бомбы. Союзники не отставали в создании подобных бомб, что и привело к одному из самых разрушительных воздушных налетов за всю историю Второй Мировой войны. Это была не атомная бомбардировка Хиросимы и Нагасаки, а бомбовый удар по То- кио в марте 1945 года. Таким же ужасным был налет на Дрезден в феврале 1945 года. Тогда зажигательные бомбы практически целиком уничтожили город. Во вре- мя Второй Мировой войны союзники сбросили на Германию тридцать миллионов че- тырехфунтовых термитных бомб, и десять миллионов - на Японию. Использовались во время войны и термитные гранаты для порчи артиллерийских орудий без применения взрывчатых веществ, особенно в ситуациях, когда дейст- вовать надо было бесшумно. Термитную гранату можно было вставить в казенную
часть орудия, а затем быстро закрыть замок. От жара происходило расплавление металла, после чего открыть казенную часть было уже невозможно, а значит, и зарядить орудие. Гранату можно было также бросить в дуло орудия, что тоже вы- водило его из строя. Во время вьетнамской войны термитные гранаты нашли довольно разнообразное применение. В начале боевых действий американское командование стремилось, главным образом, нарушить продовольственное снабжение противника. Поскольку главным продуктом питания Вьетконга был рис, первой задачей стало уничтожение запасов риса и рисовых полей ручными гранатами и гаубичной артиллерией, но это оказалось очень трудно и сложно. Следующая идея заключалась в уничтожении рисовых полей термитными гранатами. Однако, единственное, чего удалось до- биться, это разбрасывания рисовых зерен, которые затем можно было собрать и употребить в пищу. Требовался иной подход. Был создан «Синий агент», гербицид на основе мышьяка, в химическом отноше- нии не имевший ничего общего с «Оранжевым агентом». «Синий агент» взаимодей- ствовал с растениями и вызывал их высыхание, а так как рис сильно нуждается в воде, то обработка его полей «Синим агентом» приводила к уничтожению урожая и делала поле непригодным к дальнейшему использованию. Американцы распылили над полями Вьетнама более двадцати миллионов галлонов «Синего агента», уничтожив тысячи акров сельхозугодий, и лишив листьев лесистые районы, где партизаны Вьетконга устраивали засады на американских солдат. Совсем недавно термитную реакцию использовали совсем в ином контексте. Сто- ронники теории заговоров утверждают, что во Всемирном Торговом Центре были заложены термитные бомбы по скоординированному Центральным Разведывательным Управлением заговору. Эти же люди утверждают, что никакой высадки на Луне не было, и что правительство США. прячет тела инопланетян. Многие также говорят, что победа Трампа на выборах была инспирирована заговорщиками из Демократиче- ской партии. В действительности, у самого порога избрания он должен был объя- вить: «Как хорошо вас надули!» Разве это невозможно? От таких заговоров жара куда больше, чем от любой термитной реакции. Перекись водорода, кровь и синее свечение Я никогда не был большим любителем блюд из печени, но мне нравится исполь- зовать ее, как наглядное пособие. Капните немного перекиси водорода на кусо- чек печени и посмотрите, какая появится пена! Отчего это происходит? Пена возникает в случаях, когда пузырьки газа оказываются зажатыми в жидкости или твердых телах. В данном же случае в реакции разложения перекиси водорода на кислород и воду происходит взаимодействие перекиси и каталазы, фермента, на- ходящегося в клетках печени. Ферменты - это особые белковые молекулы, уско- ряющие химические реакции. Но зачем печени фермент, расщепляющий перекись во- дорода? Фермент этот, действительно, нужен, потому что перекись водорода об- разуется в процессе метаболизма и может наделать в организме немало бед. Пе- рекись может расщепляться с образованием гидроксильных радикалов, которые, в свою очередь, могут атаковать важные вещества - такие, как белки или ДНК. Для того чтобы защититься, организм продуцирует каталазу, которая расщепляет пе- рекись до того, как она успевает образовать гидроксильные радикалы. На самом деле, образование перекиси, это тоже защитная реакция, в ходе которой орга- низм пытается защититься от еще более опасного соединения - супероксида. Кислород - обоюдоострое оружие. Мы не можем без него жить, но, с другой стороны, он ускоряет нашу смерть, играя решающую роль в процессах старения. Происходит вот что. Электроны - это клей, который удерживает атомы в молеку-
л ах, а все переходы электронов от молекул к молекулам происходят в ходе мно- гочисленных химических реакций, которые непрерывно происходят в живом орга- низме. Иногда, в таких реакциях происходит перенос электрона на атом кислоро- да, превращая его в чрезвычайно активный ион супероксида, и этот супероксид атакует многие молекулы и буквально разрывает их на части. Но в нашем орга- низме есть защита от этих процессов - фермент, называемый супероксиддисмута- зой, который избавляет нас от супероксида, превращая его в перекись водорода, которая хоть и вредна, но не может в этом отношении сравниться с суперокси- дом. Тем не менее, перекись водорода чревата для организма немалым риском, и здесь в игру вступает каталаза. Она расщепляет перекись водорода на кислород и воду. Поэтому перекись водорода пенится, когда ее выливают на срез печени. Если вы когда-нибудь применяли перекись водорода для дезинфекции раны, то тоже замечали образование пузырьков, потому что и кровь может расщеплять пе- рекись водорода на кислород и воду. Катализатором в этом случае является не каталаза, а рем, та часть гемоглобина, которая отвечает за транспорт кислоро- да в эритроцитах. Швейцарский химик Кристиан Фридрих Шонбейн, известный изо- бретением пироксилина (нитроклетчатки), после того, как вытер передником сво- ей жены стол, залитый азотной и серной кислотой, первым заметил, что перекись водорода пузырится при контакте с кровью. Шонбейн резонно рассудил, что если неизвестное пятно обработать перекисью водорода, и при этом начнут образовы- ваться пузырьки, то, значит, в пятне содержится гемоглобин, а, следовательно, кровь. С 1863 года обработка пятен перекисью водорода стала первым предвари- тельным тестом на кровь. Однако перекись водорода разлагается и самостоятель- но, хотя и медленно, и поэтому анализ затрудняется дополнительным образовани- ем пузырьков, не связанным с присутствием крови. Метод обнаружения крови был значительно улучшен с внедрением в практику теста Кастла-Мейера, когда реакционная смесь меняет окраску в присутствии ге- моглобина. Реакция основана на свойствах фенолфталеина, который современным студентам известен как кислотный индикатор. В кислоте раствор фенолфталеина бесцветен, но в щелочной среде становится темно-розовым. В нашем случае важ- но, что под действием цинка фенолфталеин восстанавливается в бесцветный фе- нолфталин, который наряду с щелочью присутствует в реакционной смеси. По ходу пробы на пятно капают спирт, в котором растворяется гемоглобин, ес- ли он присутствует в пробе, а затем пятно протирают шариком, пропитанным реа- гентом Кастла-Мейера. После этого на шарик капают перекись водорода. Если в пробе присутствует гемоглобин, перекись расщепляется на кислород и воду. Ки- слород окисляет фенолфталин в фенолфталеин. Поскольку раствор имеет щелочную реакцию, фенолфталеин розовеет, что указывает на присутствие крови. Тест очень чувствителен, но не специфичен в отношении человеческой крови. Кровь животных тоже дает положительную реакцию, так же, как и некоторые ионы метал- лов , обладающих свойствами окислителей. Реакция перекиси водорода с гемоглобином лежит в основе «люминольного» тес- та, которым пользуются при осмотре места преступления для обнаружения даже не видимых глазом следов крови. Подозрительную область опрыскивают раствором лю- минола и перекисью водорода. В присутствии крови перекись взаимодействует с гемоглобином, выделяет кислород, который реагирует с люминолом с возникнове- нием синего свечения. Эта реакция была открыта в 1928 году немецким химиком Альбрехтом, а в криминалистике ее впервые применил в 1937 году Вальтер Шпехт. Даже высохшая и разложившаяся кровь дает положительную реакцию с синим све- чением при воздействии люминола. Свечение продолжается в течение около три- дцати секунд и может быть сфотографировано, но для обнаружения реакцию надо проводить в полностью затемненном помещении. Реакция настолько чувствительна, что с ее помощью можно обнаружить следы крови даже на выстиранных вещах. В одном случае был получен положительный результат люминолового теста на обоих
коленях джинсов после того, как они были выстираны. Ни тест Кастла-Мейера, ни реакция с люминолом не могут дать сведения о при- надлежности крови. Для идентификации принадлежности из крови экстрагируют ДНК и выполняют соответствующий анализ. Например, в случае с джинсами было пока- зано , что кровь на коленях не могла принадлежать владельцу джинсов. У теста с люминолом тоже есть недостатки. Хемолюминесценция может появиться в присутствии таких веществ, как медьсодержащие соединения и отбеливающие средства. Если бы джинсы были выстираны в детергенте с отбеливателем, то вы- явить на них кровь было бы невозможно. Преступники, знающие эту особенность люминоловой реакции, обрабатывают место преступления хлоркой или иными отбе- ливателями. В результате вся поверхность дает ровное синее свечение, которое надежно маскирует все возможные пятна крови. Если же вы хотите полюбоваться по-настоящему красивым синим свечением, то опрыскайте срез печени раствором для проведения люминолового теста. Только не ешьте после этого печень. Памяти Лайнуса Полинга Бывают воспоминания, которые навечно врезаются в человеческую память. У ме- ня такое воспоминание связано с одним июньским днем 1980 года, когда на еже- годной конференции в Канадском Химическом институте я ожидал выступления док- тора Лайнуса Полинга, одного из самых известных и прославленных ученых мира. Лайнус Полинг был лауреатом Нобелевской премии по химии за 1954 год, и лау- реатом Нобелевской премии мира за 1962 год. Это был единственный человек в мире, получивший единолично две Нобелевские премии. Делая научную карьеры в химии, я был очарован и поражен широтой вклада По- линга в эту науку. Его плодотворные идеи о природе химической связи, основан- ные на расположении электронов на орбиталях, упоминаются во всех вводных кур- сах химии, и ни один текст по биологии не будет полным без ссылок на демонст- рацию Полингом сути серповидно-клеточной анемии как болезни, вызванной нару- шением строения определенных белков. В самом деле, серповидно-клеточная ане- мия стала первой болезнью, суть которой была понята на молекулярном уровне. Полинг также ввел в науку понятие об электроотрицательности как мере сродства атома к электронам, что сделало возможным предсказание силы связей, возникаю- щих между различными атомами. Полинг внес огромный вклад в химию белков и был близок к решению задачи о строении ДНК до Крика и Уотсона. Я был также сильно заинтригован историей о том, как Полинг стал интересо- ваться химией. Это случилось в тринадцатилетнем возрасте, когда его школьный товарищ Ллойд Джеффресс, будущий видный физиолог, пригласил Полинга к себе домой, чтобы показать несколько химических опытов. Полинг был потрясен и вскоре начал экспериментировать сам, составив в одном случае смесь, которая взрывалась, когда по ней проезжал трамвай. Это напомнило мне мои опыты с ам- миаком и йодом в попытке синтезировать трийодид азота, соединение, взрываю- щееся от малейшего прикосновения, даже перышком. Была и еще одна причина, по которой я очень хотел послушать Полинга. Не- смотря на то, что им неизменно восхищались в научных кругах за его вклад в химию и за создание целой научной отрасли - молекулярной биологии, его и из- рядно критиковали за вышедшую в 1970 году книгу «Витамин С и простуда». В этой небольшой книжке он выразил свою веру, что большими дозами витамина С можно лечить простуду. Проблема заключалась в том, что знаменитый ученый, ав- тор более восьмисот добросовестных научных работ, основывал свою доморощенную теорию исключительно на личном опыте. Тем не менее, для того, чтобы проверить утверждения Полинга, ученые провели несколько клинических испытаний, ни в од-
ном из которых не был подтвержден лечебный эффект аскорбиновой кислоты (вита- мина С) . Энтузиазм Полинга в отношении витамина С не ограничивался простудой. Он ут- верждал, что большие дозы витамина С полезны при лечении рака. Это утвержде- ние тоже попытались проверить, и результатом испытаний стал вердикт о том, что в лечении рака действие витамина С не отличается от действия плацебо. На это Полинг возражал, что испытания не увенчались успехом, потому что витамин С назначали внутрь, а не вводили внутривенно. Некоторые исследователи, подпав под влияние авторитета Полинга, до сих пор включают витамин С в схемы лечения онкологических заболеваний. Полинг также энергично пропагандировал назначение витаминов для лечения душевных расстройств и даже предложил термин «ортомоле- кулярная медицина» для лечения болезней веществами, которые уже содержатся в организме. Эта концепция подверглась критике со стороны практикующих врачей. Таким образом, к 1980 году одни превозносили Полинга до небес, а другие ожес- точенно его критиковали. Мне хотелось послушать, что он сам скажет по этому поводу. Великий человек начал с описания роли витамина С в формировании коллагена, структурного белка соединительной ткани. Коллаген состоит из полосок белка, связанных в единую трехмерную сеть лизиновыми остатками24. Эти связи образу- ются с помощью лизилгидроксилазы, фермента, для которого кофактором выступает витамин С. Дефицит витамина С разрушает связи между белковыми тяжами коллаге- на, и в результате развивается цинга. Тут же Полинг заявил, что это поражение коллагена является также и причиной заболеваний сердца. Он пояснил, что кол- лагеновые тяжи в артериях расщепляются и разрушаются при дефиците витамина С, а высвобождающиеся в результате остатки лизина связываются с липопротеинами, которые с током крови разносят по организму холестерин. Как следствие, в ар- териях возникают бляшки, при разрыве которых образуются тромбы, приводящие, в частности, к инфаркту миокарда. Потом наступил кульминационный момент. Доктор Полинг показал график, демон- стрирующий снижение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, начавшееся после 1970 года. После этого он наложил на этот график другой, показывающий рост потребления витамина С, вероятно, связанный с публикацией книги о нем. Удивительно, но Полинг считал это достаточным доказательством роли витамина С в снижении заболеваемости и смертности от поражений сердца. На самом деле, снижение сердечно-сосудистой заболеваемости началось на десять лет раньше, но этот вопрос надо ставить шире. Несмотря на то, что я в то время не был так озабочен разницей между совпадениями и настоящими причинно-следственными свя- зями, я все же не сдержал удивления. Один только факт, что уменьшение заболе- ваемости сердечно-сосудистыми болезнями совпало с увеличением потребления ви- тамина С, ничего не говорил о причинной связи между этими событиями. Любопытно, что незадолго до лекции я как раз разговаривал со студентами о питательной ценности замороженной еды и о большой озабоченности медиков, вы- званной увеличением продаж так называемых «телевизионных обедов», содержащих избыточное количество соли, чтобы компенсировать потерю вкусовых качеств из- за замораживания. Слушая Полинга, я вдруг подумал, что при желании тоже мог бы связать продажу «телевизионных обедов» со снижением риска сердечно- сосудистых заболеваний. Пока я думал об этом, Полинг перешел к своему предло- жению лечить сердечные заболевания большими дозами витамина С и лизина. Так, в тот день, в 1980 году мой научный кумир потерял часть своего ореола. В 1992 году я еще раз слушал Полинга. После того, как Полинг признался в Лизин - аминокислота, содержащая, помимо атома азота аминогруппы, еще один его атом. Остаток - это не крошечный кусочек, а вся аминокислота, за исключением ее кар- боксильной (кислотной) части.
том, что страдает раком предстательной железы, какая-то смелая душа робко спросила, почему же 18 граммов витамина С в сутки не уберегли его от рака. Не задумавшись ни на секунду, девяностодвухлетний Полинг отпарировал, что, если бы не принимал витамин, то рак давно свел бы его в могилу. Кто будет спорить? Опьяняющая наука вина Я очень хорошо наловчился превращать воду в вино. Стоит налить бесцветный раствор сульфата железа в бокал, на дне которого лежит немного тиоцианата ка- лия, как жидкость в бокале тотчас окрашивается в рубиновый цвет, превращаясь в «вино». Это интересная демонстрация образования кроваво-красного комплекса между ионами железа и тиоцианата. Но эта химия не идет ни в какое сравнение с интереснейшими химическими процессами образования настоящего вина. Я не энофил. Честно говоря, я не получаю большого удовольствия от пригубли- вания вина, но я искренне нахожу пьянящей науку виноделия. Насколько же слож- на эта наука! Мы пытаемся постичь детали брожения, второго старейшего процес- са, обузданного людьми (первым был огонь) в течение тысяч лет. Но он упрямо отказывается делиться с нами всеми своими тайнами. Вот что нам известно о брожении. Виноградины - это маленькие химические фабрики, которые используют двуокись углерода воздуха и питательные вещества почвы для производства цело- го множества Сахаров, кислот и многочисленных «полифенолов». Кроме того, ви- ноградины - это очень гостеприимная среда для плесеней и бактерий, обитающих в воздухе и в земле. Для того, чтобы сделать вино, надо просто раздавить ви- ноград, позволить находящейся в нем плесени превратить сахара в спирт, а за- тем дать жидкости отстояться некоторое время, в течение которого бактерии вы- деляют ферменты, катализирующие водоворот реакций, превращающих составные части винограда в тысячи соединений, которые, в конечном счете, определяют аромат и вкус вина. Хранят вино в дубовых бочках, и сложность букета усилива- ется веществами, экстрагируемыми из древесины. Так как состав винограда зависит от разнообразия семян, качества почвы, ин- тенсивности солнечного освещения, количества осадков, средней температуры воздуха, длительности вызревания и даже от географической широты, на которой растет виноград, разнообразие вина даже теоретически можно считать бесконеч- ным. Имеют значение самые мелкие различия. Например, если виноград растет в тени, а не на открытом солнце, то в нем может увеличиться содержание 3- изобутил-2-метоксипиразина, вещества, придающего вину неприятный вкус, напо- минающий вкус стручкового перца. Эту проблему можно решить, подстригая ли- стья, чтобы они не загораживали гроздья винограда от солнца. Любая попытка понять сложности производства вина для того, чтобы улучшить его качество, должна с самого начала основываться на понимании того, какие вещества отвечают за вкус и аромат вина. Для этого надо иметь хорошую химиче- скую лабораторию и чувствительный вкус. Для начала вино пропускают через хро- матографическую колонку, заряженную различными сорбентами, которые, находясь на разных уровнях колонки, по-разному связывают фракции вина, которые затем поступают в коллектор в разное время. Фракции подвергают качественному и ко- личественному анализу с помощью масс-спектрометрии и ядерного магнитного ре- зонанса. Эти методы позволяют выявить молекулярное строение выделенных фрак- ций. Группа ученых технологического университета в Мюнхене под руководством спе- циалиста по химии пищевых продуктов Томаса Хофмана подвергла такому анализу одно итальянское вино, а затем опытные дегустаторы оценили вкус различных фракций. Выяснилось, что вкус вина определяют около сорока пяти соединений, а аромат - тридцать летучих веществ. Исследователи пришли к выводу о том, что
существуют около шестидесяти основных молекул, определяющих аромат и вкус. Если смешать эти соединения в нужных пропорциях, то можно получить вкус и аромат практически любого вина. Разница в концентрациях этих компонентов за- ставляет одно вино иметь вкус мерло, а другое - вкус каберне совиньона. Калифорнийское предприятие «Ава-Вайнери» исследует возможность использова- ния собранной информации для производства синтетического вина без винограда. Идея заключается в том, что смешивание нужных химических соединений в пра- вильных пропорциях позволит избавиться от дорогостоящего процесса выращивания винограда и брожения сока. Как и следовало ожидать, эта новость вызвала ярость любителей вина, которые пришли в ужас от самой мысли о синтетическом вине, запах которого описывают, как запах «надувной акулы в плавательном бас- сейне» , а послевкусие, как «привкус старого пластикового пакета». В Китае, где винная промышленность находится на подъеме, ученые решили по- дойти к проблеме по-другому, чтобы сэкономить на созревании вина. Цинь Ань Дзен, химик из Южно-Китайского технологического университета в Гуанчжоу, по- казал, что пропускание молодого вина по трубкам, окруженным электрическим по- лем, меняет его состав, и, при соблюдении определенных условий, можно таким способом имитировать процесс созревания вина. В отличие от ничем не подкреп- ленных утверждений о том, что вкус вина можно улучшить, поместив горлышки бу- тылок в кольца магнитов или установкой бутылок на магнитные платформы, этот метод, по отзывам экспертов, действительно может изменить вкус и аромат вина. Еще важнее, что эти изменения были выявлены в ходе химического анализа соста- ва вина, обработанного электрическими полями. Напряженность поля и время экспозиции тоже играют роль, правда, в данном случае, больше - не всегда значит лучше. Экспозиция в течение трех минут в поле напряженностью 600 вольт на один сантиметр дала наилучшие результаты. Повышение напряженности до 900 вольт на сантиметр делает вкус хуже. Если кто- то думает, что эти данные о влиянии электрических полей на протекание химиче- ских реакций можно использовать для поддержания идеи о том, что сотовые теле- фоны вредны для здоровья, то пусть вспомнит, что напряженность поля, созда- ваемого сотовым телефоном, равняется приблизительно 0,05 вольт на сантиметр. В любом случае, страстные поклонники вина никогда не примут такое варвар- ское обращение с вином, они всегда предпочтут рассуждать о том, как природные процессы делают вино «насыщенным», «деревенским», «вялым», «густым» или «по- хожим на сигарный табак». Мне очень хотелось бы прибегнуть к таким выражени- ям, но мои вкусовые сосочки не способны отличить «Чак» за два доллара от «Иль Бароне», который мне посчастливилось отведать в Кастеллоди-Амороза в Напе. Это дорогое вино знатоки описывают как «поразительное, богатое, полновесно насыщенное сладким таннином и отдающее копченым мясом, сочными фруктами, и отличающееся безупречной сбалансированностью». Для меня эти слова не значат ровным счетом ничего, но я искренне заинтересовался возможностью химической связи между вином «Иль-Бароне» и вкусом копченого мяса. Кристаллография пролила свет на молекулярную структуру О чем вы думаете, когда рядом с вами произносят слово «кристалл»? Хрусталь- ный шар25 на моем письменном столе подсказывает, что можно подумать о винном бокале или о люстре. Вероятно, мало кто подумает о «тайне жизни». Однако no- Crystal по-английски означает и «кристалл», и «хрусталь»; на этом основана игра слов. Конечно, хрусталь не обладает кристаллическим строением.
звольте мне начать. Значит, винный бокал или подвеска люстры? Нет, ни то, ни другое не имеют никакого отношения к кристаллам. На самом деле стекло - это полная противопо- ложность кристаллам. Все вещества состоят из атомов, молекул или ионов, и ес- ли эти частицы организованы в упорядоченные структуры, и если эти структуры имеют трехмерное строение, то мы имеем дело с кристаллами. Соль, леденцы и алмаз - все эти вещи состоят из регулярно повторяющихся ячеек, или решеток, и все они имеют кристаллическое строение, а стекло является веществом «аморф- ным», то есть составляющие его атомы кремния и кислорода не образуют упорядо- ченных повторяющихся структур. Кристаллы имеют определенную, неизменную точку плавления и раскалываются вдоль определенных плоскостей, а аморфные вещества не имеют определенной точки плавления, и при нагревании размягчаются и пла- вятся постепенно, в некотором диапазоне температур, а при раскалывании разби- ваются случайным образом. Но почему тогда хрусталь называют хрусталем, то есть кристаллом? Потому что он сверкает, как алмаз - истинный кристалл. Этот эффект достигается добавлением в хрусталь оксида свинца, солей бария или цин- ка для изменения коэффициента преломления - свойства прозрачного вещества из- менять направление проникшего в него светового луча. Упоминание о «преломлении света» очень уместно в нашей истории о кристаллах и «тайне жизни». История эта начинается со знаменитого открытия в 1895 году Вильгельмом Рентгеном таинственной формы радиации, которую в Англии назвали икс-лучами, поставив по математической традиции литеру «Икс» на место неиз- вестной величины. Были и другие ученые, которые раньше Рентгена заметили это странное излучение, возникающее в катодной трубке, в которой ток высокого на- пряжения заставляет электроны перемещаться в вакууме от катода к аноду. Но именно Рентген описал и документально подтвердил эффект, который был не в со- стоянии объяснить. «Не являются ли рентгеновские лучи особой формой невидимого света?» - заин- тересовался немецкий физик Макс фон Лауэ. К тому времени уже было хорошо из- вестно, что при прохождении через кристаллы световые лучи преломляются. Будут ли рентгеновские лучи вести себя так же? Фон Лауэ направил узкий пучок рент- геновских лучей на кристалл сульфата меди, окруженный фотографическими пла- стинками, чувствительными к воздействию рентгеновского излучения. Ученый за- метил, что лучи действительно отклонялись, что доказывало, что они распро- страняются в пространстве в форме волн так же, как и свет. Дифракция волн создала на фотографических пластинках особую картину, узор, природу которого фон Лауэ не смог расшифровать. Но там, где потерпел неудачу фон Лауэ, преус- пели Вильям Брэгг и Лоуренс Брэгг (отец и сын). Они предположили, что рисунок, полученный на фотопластинках, был результа- том отражения рентгеновских лучей от плоскостей атомов в кристалле. Рассуждая от противного, Брэгги предположили, что по этому дифракционному рисунку можно определить расположение атомов или ионов в кристалле. Если атомы объединены в молекулы, то рентгеновские лучи могут помочь установить их структуру. Для наглядности представим себе следующую аналогию: рассмотрим тень, кото- рую отбрасывает освещенный лучом света предмет неизвестной формы, помещенный в темную комнату. Изменяя положение источника света, можно менять форму тени, отбрасываемой предметом. Собрав все изображения теней, можно, путем расчетов восстановить трехмерную форму изучаемого предмета. Такова, в упрощенном виде, основная идея, лежащая в основе «рентгеновской кристаллографии», одного из мощнейших методов аналитической техники. Сведения о точной молекулярной структуре вещества являются ключом к предсказанию его химических и биологиче- ских свойств. Этот рассказ подвел нас вплотную к «тайне жизни», которая заключается в ДНК и ее знаменитой двойной спиральной структуре. Определение этой структуры ста-
ло фундаментом открытия тайны генетики, открыло путь к технологиям рекомби- нантной ДНК и к потенциальной возможности замены химиотерапии целенаправлен- ными манипуляциями с генами. Имена Фрэнсиса Крика и Джеймса Уотсона неразрыв- но связаны с открытием структуры ДНК, так как это именно они впервые исполь- зовали шарики и стержни для построения точной трехмерной модели молекулы. Не так широко известно, что Крик и Уотсон разделили Нобелевскую премию с физиком Морисом Уилкинсом, который первым высказал мысль о возможности рентгенострук- турного исследования ДНК, и чья лекция направила интерес Уотсона на исследо- вание ДНК. Еще меньше известна критически важная роль, которую сыграла в этих исследо- ваниях Розалинд Франклин, коллега Уилкинса по Корорлевскому Колледжу в Лондо- не. Именно Розалинд Франклин впервые получила фотографию № 51, фотографию ди- фракционной рентгеноструктурной решетки молекулы ДНК, фотографию, которая стала ключом к построению Криком и Уотсоном трехмерной молекулярной модели. Уилкинс показал эту фотографию Уотсону без разрешения Франклин, что привело к сильным трениям между ними. Франклин умерла от рака яичников в возрасте 37 лет в 1958 году, за четыре года до вручения Нобелевской премии Крику, Уотсону и Уилкинсу. Розалинд Франклин не могли номинировать на премию, потому что по статуту премии ее не присуждают посмертно. %-С<ку 10 btl ДНК, фотография № 51 Отец и сын Брэгги получили Нобелевскую премию по физике за 1915 год за «их заслуги в анализе кристаллических структур с помощью рентгеновских лучей». Эту премию отец и сын не разделили ни с кем, а Макс фон Лауэ опередил их, по- лучив Нобеля 1914 года за «открытие дифракции рентгеновских лучей». Столетие этого события побудило Организацию Объединенных Наций объявить 2014 год «Меж- дународным годом кристаллографии». В этом же году исполнилось пятьдесят лет с тех пор, как Нобелевскую премию вручили Дороти Ходжкин за рентгеноструктурный анализ строения таких важных биомолекул, как пенициллин и витамин В12. Мой хрустальный «кристальный» шар говорит мне, что за достижения в области кристаллографии ученым вручат еще много Нобелевских премий, учитывая, что по- ка не определены структуры белков клеточных мембран, играющих важную роль в биологических функциях клеток, белков, которые станут мишенью действия ле- карств будущего.
Если вы сомневаетесь, то могу поклясться, что у меня действительно есть кристальный шар, хотя он, конечно, сделан из стекла. Настоящие кристальные шары делают из кварца - минерала, который так же, как стекло, состоит из кремния и кислорода, но эти атомы в кварце упакованы в упорядоченные трехмер- ные структуры. Изготовляют их так: берут большой кусок кварца, придают ему приблизительную шарообразную форму, а затем полируют в цилиндрическом контей- нере с помощью абразивной пленки до нужной гладкости. Я попросил прислать мне такой шар. Он, конечно, не позволит мне заглянуть в будущее, но зато будет «живым» свидетельством торжества кристаллографии. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Литпортал НОВЫЙ НОЙ Джеральд Даррелл ВСТУПЛЕНИЕ Наверное, не много найдется людей, которым ни разу в жизни не довелось по- бывать в зоопарке. Когда же у посетителя зоопарка разбегаются глаза при виде множества разнообразных животных, он нередко задается вопросом: а как же они сюда попадают? Что ж! Попробую рассказать о своем ремесле ловца и собирателя. Откуда бе- рутся самые что ни на есть экзотические звери? Правильно, из самых что ни на есть экзотических земель и стран. Значит, если кто-то хочет иметь в своем зоопарке необычных животных, мне нужно съездить за тридевять земель, где та- ковые обитают, и доставить их целыми и невредимыми в зоопарк. Я постарался показать, как трудно, но необыкновенно захватывающе избранное мной занятие. Многие и представить себе не могут всех тягот и забот любой экспедиции, счастливым итогом которой являются диковинные птицы и звери, за созерцание коих посетители отдают свои кровные. Вопрос, который мне обычно задают в пер- вую очередь: что побудило меня посвятить себя столь странному ремеслу? И вся- кий раз я отвечаю: "Сколько я себя помню, я всегда интересовался животными и зоопарками". Моим родителям запомнилось, что первое слово, которое я произнес более или менее четко, было не банальное "мама" или "папа", a "Zoo"1. Я повторял его так настойчиво, что кто-то из них и в самом деле взял меня в зоопарк, только бы заставить замолчать. Когда я чуть подрос и жил с семьей в Греции, у меня было великое множество любимцев - от сов до морских коньков. Беспечные золотые часы детства я тратил, исследуя окрестности в поисках новых 1 Зоопарк (англ.).
зверюшек и птиц для своей коллекции. Потом, уже будучи студентом, я проходил годичную практику в зоопарке Уипснейд. Здесь моими подопечными были куда бо- лее крупные создания: львы, медведи, бизон и страус. Таких в домашний живой уголок не упрячешь! Когда практика закончилась, я сосчитал заработанные день- ги - как раз хватило, чтобы организовать первую экспедицию. С тех пор я выез- жаю регулярно. Не скажу, что ремесло собирателя - легкое дело: порою тебя подстерегают та- кие разочарования, что начинаешь задумываться: не бросить ли все? Но я поста- раюсь рассказать не только о горечи разочарований, но и о радости, заключаю- щейся главным образом не в поимке животных, а в возможности наблюдать их в естественной среде обитания. Тех, кто любит животных и странствия, это дело захватывает целиком. ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ПОИСКИ И НАХОДКИ В БРИТАНСКОМ КАМЕРУНЕ Глава первая, в которой я состязаюсь в перетягивании каната с нильским вараном Прежде чем отправляться в экспедицию, необходимо разузнать, в каких живот- ных зоопарки испытывают потребность, и выяснить, где требуемые экземпляры обитают. Для поиска следует выбирать области, где встречаются не только эти, но и другие редкие виды. Зоологи и биологи, как правило, не располагают сред- ствами для поездки в отдаленные уголки планеты, чтобы понаблюдать за редкими животными в их естественной среде обитания. Значит, заботясь об ученых, эти диковинные создания нужно отлавливать и доставлять в зоопарки. Хочу обратить внимание читателя вот на какой момент. Крупные и более при- вычные виды представлены почти во всех зоологических коллекциях, и науке о них известно куда больше, нежели о мелких и редких. За ними-то я и отправился в экспедицию, о них и пойдет наш рассказ. Нередко как раз мелкие животные оказывают большее влияние на жизнь челове- ка, чем крупные. Уж какой, казалось бы, невзрачный зверек обыкновенная домо- вая мышь, но что касается ущерба для двуногих, она сто очков вперед дает лю- бой крупной твари. Вот почему в ходе экспедиций я решил сосредоточить внима- ние, прежде всего, на мелких видах. Для первой экспедиции я выбрал Британский Камерун1 - небольшой, практически забытый уголок Африки, сохранившийся почти в том первозданном виде, в каком он был до пришествия белого человека. Здесь, в глухих лесах, омываемых тропическими ливнями, звери живут, как и тысячеле- тия назад. Изучение диких видов, пока они не оказались под воздействием цивилизации, - вещь крайне ценная, потому что вмешательство человека приводит к колоссальным изменениям в жизни природы. Вырубка лесов, строительство городов, перекрытие рек плотинами и прокладка дорог сквозь джунгли приводят к тому, что обитающие в этих краях животные или вынуждены приспосабливаться к новым условиям, или обречены на вымирание. В мои намерения входило выведать все, что только возможно, об обитателях 1 С тех пор на карте Африки произошли значительные изменения. Британский Камерун как таковой уже не существует: большая часть его вошла в состав Нигерии, часть отошла образовавшемуся в I960 г. независимому государству Камерун. Автор счел целесообраз- ным оставить названия территорий без изменений. (Примеч. авт.)
тропических лесов и привезти, если удастся, крупную и разнообразную коллекцию мелких представителей фауны, которых африканцы на ломаном английском называют "мелкий скот". Британский Камерун представляет собою узкую полоску территории, зажатую ме- жду Нигерией и Французской Западной Африкой. Здесь произрастают те же густые влажные леса, что и в Конго. Когда я впервые попал в этот благословенный уголок земли, меня поразили бо- гатство красок и колоссальные размеры деревьев. Взору предстали листья всех мыслимых оттенков зеленого и красного - от цвета бутылочного стекла до желто- вато-зеленого и от розового до малинового. Кроны деревьев возносились на вы- соту в двести и триста футов, а стволы были точно фабричные трубы; массивные ветви, украшенные цветами и огромными ползучими растениями, прогибались под тяжестью листьев. Я высадился в небольшом порту Виктория и намеревался провести здесь с неде- лю, готовясь к путешествию в глубь страны. Прежде чем приступить непосредст- венно к ловле животных, необходимо было переделать массу дел: нанять поваров и прислугу из африканцев, закупить разных припасов и еще множество других ме- лочей. Кроме того, предстояло выхлопотать разрешение на отлов животных, пото- му что дикая природа здесь находится под строжайшей охраной и без правитель- ственных лицензий нельзя ни убивать, ни отлавливать животных и птиц. Наконец все было преодолено. Я нанял грузовик, сложил в него провиант и оборудование - и в путь. В то время в глубь территории вела только одна дорога, и если отъехать на три сотни миль от побережья, то попадешь в деревню Мамфе на бере- гу реки Кросс. Эту деревню я и выбрал для своего базового лагеря. Почва здесь красная, похожа на девонширскую, и оттого дорога, что петляет среди холмов, тоже красного цвета. С обеих сторон ее обступают могучие дере- вья, и из окна машины я видел россыпи сверкающих пичужек, кормящихся среди ветвей или пьющих цветочный нектар; стаи крупных птиц, похожих на гигантских сорок, лакомившихся дикими фигами; порой шум мотора вспугивал птиц-носорогов, и они неслись над дорогой, с пронзительным свистом махая крыльями и скорбно крича. В невысоком подлеске у самой дороги суетилось множество ящериц-агам. Эти юркие создания почти такие же яркие, как птицы: у самцов ярко-оранжевые го- ловки, тела раскрашены голубым, серебряным, красным и черным, а самки розо- вые, в зеленых яблоках. У этих рептилий странная привычка кивать головкой, и забавно смотреть, как они носятся, носятся друг за другом и вдруг останавли- ваются и начинают кивать. Почти столь же многочисленны, как и ящерицы, кро- шечные зимородки - размером мельче воробья, с яркими синими спинками, оранже- выми грудками и красными, словно коралл, клювами и ножками. В отличие от анг- лийского зимородка, эти крошечные птахи питаются саранчой, кузнечиками и дру- гими насекомыми. Они стаями располагаются на телеграфных проводах или стволах умерших деревьев вдоль дороги, зорко всматриваясь в кусты и траву. Вдруг то одна, то другая камнем падает вниз - и выпархивает оттуда с зажатым в клюве кузнечиком почти с себя ростом. Через три дня я достиг Мамфе. Я не случайно выбрал именно эту деревню. Ко- гда собираешься за редкими животными, место для базового лагеря следует под- бирать тщательно. С одной стороны, он должен располагаться не очень далеко от какого-нибудь очага цивилизации, где можно достать консервы, гвозди, проволо- ку для клеток и прочие необходимые вещи; и поблизости от дороги, чтобы, когда придет время, подогнать туда грузовики за добытыми животными. С другой сторо- ны, в облюбованном вами районе не должно быть слишком много крестьянских хо- зяйств, так как большое число людей неизбежно отпугнет диких животных. Дерев- ня Мамфе оказалась превосходным местом, и в одной миле от нее, на поляне у реки, я разбил специально купленный шатер, которому в течение ближайших шести
месяцев предстояло служить убежищем мне и моим зверям. Но я не мог приступить к отлову животных, пока жизнь в лагере не будет от- лажена. Нужно было соорудить клетки и загоны, пробурить скважины, построить хижины с крышами из пальмовых листьев для нанятых мною африканцев. Необходимо также обеспечить бесперебойное снабжение продовольствием и водой - ведь если у тебя двести или триста животных и птиц, то даже подумать страшно, сколько им требуется в день еды и питья. Кроме того, успех дела в немалой степени за- висит от умения завязать дружеские отношения с вождями здешних племен: пока- жешь им фотографии и рисунки животных, которых хотел бы заполучить, назовешь сумму вознаграждения, они по возвращении в деревню расскажут обо всем своим соплеменникам - глядишь, и деревенские жители на много миль вокруг начинают помогать тебе в работе. Наконец все было подготовлено, и множество пустых клеток в нетерпении ждали постояльцев. Теперь можно отправляться на ловлю диковинных животных, ради ко- торых и был проделан весь этот неблизкий путь. Как ловить? Единого правила тут нет. Все зависит от типа местности, в кото- рой ты действуешь, и видов животных, за которыми охотишься. В Британском Ка- меруне я применял несколько методов, но наиболее успешным оказалось использо- вание собак местных пород. Этим собакам надевают на шеи деревянные погремуш- ки, так что, когда они скрываются в густом подлеске, по трескучему звуку лег- ко определить, где они находятся, и при необходимости следовать за ними. Один из самых волнующих эпизодов такой охоты произошел на горе Нда-Али, в двадцати милях от лагеря. Местные охотники поведали мне, что на ее склонах обитает черноногий мангуст - редкостный зверь, которого никогда не видели в Англии, и потому особо для меня желанный. Это очень крупный мангуст с молоч- но-белым телом и ногами цвета шоколада. Я выехал на ловлю ранним утром в сопровождении четырех охотников и пяти со- бак довольно-таки жалкого вида. Слабым местом такой охоты является то, что собаке не объяснишь, какого именно зверя тебе хочется поймать, и она пускает- ся в погоню за всяким живым существом, которое учует. В результате отправля- ешься за мангустом, а получаешь нечто совершенно другое и подчас неожиданное. Так вышло и в тот памятный день. Мы уже с полчаса пробирались сквозь лесную чащу, когда собаки, напав на чей-то свежий след, с радостным тявканьем рвану- лись вперед и звон их погремушек эхом отозвался среди деревьев. Мы, естест- венно, бросились за ними, пытаясь настичь все удаляющийся перестук, и совсем уже выдохлись, когда бежавший первым охотник вдруг остановился и поднял руку. Тяжело дыша и напрягая слух, мы старались уловить исчезнувший звук, но вокруг стояла тишина. Мы разбрелись по разным направлениям, раздумывая, куда же запропастилась собачья свора. Внезапно один из охотников что-то резко крикнул, и мы все бро- сились к нему. Тут до нас долетел шум струящейся воды. Я подбежал первым, и, пока мы ждали остальных, он объяснил, что если погоня привела собак на берег реки, то шум воды неизбежно заглушит звон погремушек. Так вот почему мы поте- ряли свору. Дойдя до реки, мы двинулись вверх по течению и вскоре достигли небольшого пенящегося водопада футов в двадцать высотой. Внизу громоздились огромные валуны, заросшие мхом и невысокой растительностью, а среди скал мы вдруг заметили хвосты наших псов, чье тявканье перекрывалось шумом падающей воды. Тут мы в первый раз увидели, кого же они преследовали. Это был огромный нильский варан - колоссальная ящерица в шесть футов длиной, с огромным, похо- жим на кнут хвостом и мощными когтями. Он залег в глухой щели между скал, от- гоняя собак своим могучим хвостом и злобно шипя, если те осмеливались подойти чересчур близко. Мы уже хотели отозвать собак, когда одна из них - очевидно, самая глупая - бросилась вперед и мертвой хваткой вцепилась зверю в шею. В ответ варан цап-
нул ее за ухо и, изогнувшись, прижал к земле задними лапами, а мощными когтя- ми разодрал шкуру на спине. Взвыв от боли, собака отцепилась от его шеи и ре- тировалась, но зверь напоследок так хлестнул ее хвостом, что она кувырком по- катилась по скалам. Мы поспешно отозвали остальных собак и накрепко привязали к ближайшему дереву, после чего принялись размышлять, как бы поймать эту ги- гантскую ящерицу, похожую на доисторическое чудовище, которая по-прежнему ле- жала среди скал и злобно шипела. Нильский варан. Мы попробовали было набросить на варана сеть, но она цеплялась краями за острые камни, и в конце концов мы отказались от этой затеи. Единственное, что пришло мне в голову, это забраться на скалу, под которой он лежал, и, пока кто-нибудь будет отвлекать его внимание, накинуть ему на шею петлю. Проинст- руктировав охотников, я взобрался по скользким скалам и очутился на высоте примерно шести футов над тем местом, где лежало чудовище. Я завязал скользя- щую петлю на длинной веревке и медленно спустил ее к рептилии. Последняя, по- видимому, проигнорировала как нависшую над нею веревку, так и стоявшую на скале человеческую фигуру, поэтому накинуть ей на шею петлю и слегка затянуть ее мне труда не составило. Неприятности начались, когда я стал затягивать туже. Я не догадался сделать ничего лучше, как обвязать другой конец веревки вокруг собственного колена. Как только варан почувствовал, что у него на шее затягивается петля, он рва- нулся вперед, словно ракета, и веревка потащила меня за собою. Катясь по скользкому склону, мокрому от брызг водопада, я отчаянно пытался уцепиться за что-нибудь, но уцепиться было не за что, и я плюхнулся чуть ли не на голову варану. Падая, я успел сообразить, что мой противник, до смерти напуганный моим, мягко говоря, внезапным появлением, не замедлит дать бой, а испытать на себе действие его могучих когтей мне почему-то не хотелось. Но, слава Богу, и не пришлось: варан был до того потрясен, что обратился в бегство, волоча за собой веревку, но далеко не ушел: как только он оказался на свободном от скал пространстве, туземцы набросили на него сеть. Забавно было смотреть, как он в ней бьется и шипит. Мы тут же вытащили его, и я отправил одного из охотников
с добычей назад, в лагерь. Поимка столь крупной рептилии, конечно, лестная награда для ловца, но я все-таки не за этим отправлялся в поход, так что мы продолжили свой путь сквозь чащу леса. Вскоре собаки снова взяли след. И прямо скажем, на сей раз погоня оказалась куда более продолжительной и захватывающей, нежели охота за вараном. Зверь, которого мы преследовали, отчаянно несся вниз по склону, а мы столь же отча- янно гнались за ним, перепрыгивая через обломки скал и скользя по ним, ежесе- кундно рискуя сломать себе ногу, а то и голову. Неожиданно зверь прянул в сторону и помчался вверх, и хотя сердца у нас ухали, как молоты, и взмокли мы, как мыши, никто не хотел упускать добычу. Погоня длилась три четверти ча- са, и, в конце концов, следуя за стуком собачьих погремушек, мы очутились у поваленного дерева с огромным дуплом, вокруг которого и сгрудилась собачья свора. У дупла сидел крупный белый зверь с удивительной мордой, похожей на медвежью, и небольшими ушами. Он с выражением величайшего презрения глядел на рычащих и тявкающих псов; заметив на носу у одного из них следы укуса, я по- нял, почему собаки держатся от этого странного зверя на почтительном расстоя- нии. Но когда черноногий мангуст увидел людей, он поспешил скрыться в дупле. Черноногий мангуст. Мы отозвали собак и, накрыв дупло сетью, отправились посмотреть, нет ли из пустотелого ствола другого выхода. Поскольку такового не нашлось, мы не со- мневались, что, если зверь решится выйти, он попадет прямехонько в сеть. Ос- талось только найти способ выкурить его наружу. К счастью, дерево оказалось настолько истлевшим и мягким, что с помощью одних только перочинных ножей нам удалось прорезать в противоположном конце ствола дырку. Там мы развели не- большой костер, а когда огонь разгорелся, положили зеленых листьев, и вскоре едкий густой дым заполнил ствол. В течение какого-то времени оттуда доносился раздраженный кашель мангуста, но, в конце концов, дым стал для него невыноси-
мым, и он шмыгнул из дупла прямо в сеть и забился в ней, лязгая зубами и вор- ча. Извлечь пленника из сети стоило нам немалых хлопот, не говоря уже о том, что он почти всех перекусал. Мы посадили зверя в прочную клетку и торжествен- но повезли в лагерь. Первые несколько дней он был совсем диким, и как только я приближался, бросался в атаку на прутья клетки; но, постепенно привыкнув к неволе, сделался совершенно ручным и через две-три недели преспокойно брал у меня из рук пищу и даже позволял почесать себя за ушами. В горах Британского Камеруна густые тропические леса чередуются с лугами, обильно заросшими травой. Здесь наилучший результат давали расставленные се- ти, куда загоняли животных. Именно в этих лугах мне хотелось отловить гигант- скую белку - самую крупную из обитающих в Камеруне, которая в два раза больше обычной английской белки. Эти животные встречаются также и в низинах, но там они обычно проводят время на самых высоких деревьях, лакомясь плодами и оре- хами, и очень редко спрыгивают на землю, так что поймать их практически не- возможно . Здесь же они живут в узких полосах леса по берегам рек и ручьев, а утром и вечером спускаются в луга в поисках пищи. Охотники сказали мне, что знают один участок, изобилующий этими белками, и я решил попробовать половить их рано поутру, когда они спрыгнут в траву кормиться. Мы выступили в поход около часа ночи и прибыли на место как раз перед за- рею. Сети мы расставили на краю леса полукругом, замаскировав их травой и ветками. Все это делалось в полной темноте и тишине, чтобы белки не догада- лись о нашем присутствии. Затем мы спрятались в больших кустах и стали терпе- ливо поджидать. Когда занялась заря, одежда наша была насквозь мокрой от ро- сы. Климат в горах куда прохладнее, чем на равнинах, и к восходу солнца мы успели так продрогнуть, что стучали зубами от холода. Наконец, когда над лугом поднялся густой утренний туман, мы услышали, как над нами в разных местах раздалось недовольно пчук-чукп, и охотники шепнули мне, что это белки готовятся спуститься вниз на утреннюю трапезу. Всматрива- ясь сквозь листья в тот участок луга, где были расставлены наши сети, я вско- ре заметил странный предмет, скачущий вверх-вниз. Он был черно-белым и похо- дил на длинный воздушный шар. Если бы не охотники, я бы никогда не догадался, что это. Оказалось, это хвост белки, прячущей в траве все остальное. Скоро к одиноко скачущему хвосту добавилось еще несколько, а когда туман рассеялся, мы увидели и самих белок, то осторожно перепрыгивающих с кочки на кочку, то садящихся на огромные хвосты, раскрашенные в черную и белую полоску. Когда они оказались довольно далеко от деревьев, мы поднялись с корточек и развер- нулись в линию. Затем я дал сигнал, и мы медленно двинулись в направлении лу- га. Наше появление было встречено громким испуганным квохчущим хором - это заголосили белки, сидевшие сзади на деревьях. Те же, что скакали по земле, остановились и подозрительно вытаращили на нас глаза. Наш план был таков: медленно наступая, отогнать зверьков подальше от деревьев и подвести поближе к сетям, а затем, обратив в паническое бегство, загнать их туда; но было по- хоже, что он не сработает так, как мы наметили. Одна из белок, оказавшаяся хитрее других, поняла наши намерения и, задав стрекача, обогнула линию охотников слева и скрылась в лесу. Другие сидели и наблюдали за ней, пребывая в нерешительности и соображая, следовать ее приме- ру или нет. Они находились еще за пределами территории, оцепленной сетями, и мы поняли, что если чуть-чуть промедлим, то белки догадаются удрать вслед за первой и нам не видать их как своих ушей. Мы двинулись вперед, вопя и разма- хивая руками, чтобы нагнать на них как можно больше страху. Белки ошарашенно глянули на нас и обратились в бегство. Двум из этих бестий удалось-таки скрыться - одна удрала вправо, другая вле- во, но три бросились прямехонько в сеть и через пару секунд сбились в бесфор- менный клубок. Нам стоило огромных трудов вызволить их оттуда - мало того,
что они яростно фыркали, так еще искусали нам руки своими оранжевыми зубами. А такие изящные создания - с красно-коричневыми спинками, лимонно-желтыми брюшками и огромными закругленными хвостами в черно-белую полоску, каждое во- семнадцать дюймов длиной. Теперь, когда оставшиеся на свободе белки поняли, что мы охотимся за ними, продолжать ловлю было бессмысленно, и пришлось до- вольствоваться тремя. Мы отнесли их в лагерь в сумках из прочного холста. За- тем, пересадив в роскошную просторную клетку и снабдив щедрым пайком из ово- щей и фруктов, оставили их, наконец, в покое. Тщательно обследовав свое новое жилище, белки слопали за милую душу все, что им положили, и, свернувшись ка- лачиком , уснули. Масличная, или гигантская лесная белка. Я долго думал, почему этих белок называют крикуньями, и на следующее же ут- ро получил ответ. На заре меня разбудил странный звук, доносившийся из клет- ки; я вылез из постели и обнаружил, что источником его являются белки, сидя- щие у проволочной дверцы. Их позывные начинаются с негромкого гуда, подобного ветру, когда он гудит в телеграфных проводах; звук постепенно нарастает, в нем все сильнее звучат металлические ноты, пока он по тону не становится по- хожим на затихающий звук гонга. Белки оглашали этим криком мой шатер каждое утро и в течение целой недели будили меня ни свет ни заря, пока я не привык. Если учесть, что к ежеутренним концертам добавлялись ежевечерние, то поневоле задумаешься, не на свою ли голову ты поймал этих тварей. Глава вторая, в которой у меня на попечении оказываются крокодилята, кистехвостые дикобразы и всевозможные змеи Когда в результате ежедневных походов у меня собралась порядочная коллекция животных, я обнаружил, что времени для новых вылазок остается все меньше и
меньше, так как мои питомцы требовали к себе все больше и больше внимания. Чтобы продолжать пополнение коллекции в прежнем темпе, оставалось одно: выхо- дить на ловлю ночью. Это, пожалуй, один из самых волнующих видов поиска. Вооруженная помимо обычного набора сумок, бутылок, ящиков и сетей еще и фонарями, наша команда выступала из лагеря сразу с наступлением темноты и двигалась медленным шагом, озаряя ярким светом нависавшие над нами ветви деревьев. Если меж них таился какой-нибудь зверь, его глаза, в которых отражался свет, сверкали среди лист- вы, словно диковинные самоцветы. Этот метод ловли и в самом деле оказался очень успешным: ты встречаешь столько животных, которых никогда не увидел бы в дневное время, потому что, следуя своему образу жизни, они выходят охотить- ся и кормиться только ночью, а днем спят в норах и гнездах. Но отыскать в ветвях или в траве - это еще полдела, самое трудное - их поймать. Как ни странно, среди животных, которые легче других даются в руки ловцу, оказались крокодилята. Эти рептилии обитают в небольших мелких ручьях и ре- чушках, пересекающих лес крест-накрест. Ночью они выползают на миниатюрные отмели и залегают там в ожидании, что какая-нибудь неразумная тварь придет к ручью напиться - тут-то они ее и схватят. В поисках этих созданий мы шли по течению ручьев, иногда по пояс в воде, освещая себе путь фонарями. Вдруг неожиданно с отмели сверкнут два горящих уголька. Я осторожно подхожу, направляя свет прямо в глаза крокодиленку, что- бы он не смог меня заметить, наклоняюсь... и раз - прижимаю его к земле ро- гулькой, вроде той, с которой ходят на змей. Многие из этих животных имеют всего от восемнадцати дюймов до двух футов в длину, но иногда встречались и покрупнее - до четырех футов и более. Когда прижимаешь их к земле, они прини- маются бить хвостами и рычать, как львы, пытаясь вырваться и скрыться под во- дой. Пересаживая такого зверя в ящик, необходимо внимательно следить не толь- ко за пастью, но и за хвостом, поскольку одним ударом он способен переломить руку. А то могут пуститься и на такую хитрость - лежат себе смирнехонько и преспокойно дают себя взять, а потом неожиданно извернутся и так саданут тебя хвостом, что волей-неволей разожмешь руку и выпустишь добычу обратно в ручей. Наученные горьким опытом, мы взяли за правило не поднимать крокодила с земли иначе, как крепко зажав ему шею и хвост. Западно-африканский тонкорылый крокодил.
Один из самых трудных и драматичных походов я совершил, когда находился в небольшой деревушке Эшоби. Мы бродили почти всю ночь без особого успеха, пока один охотник не предложил отправиться к известной ему отвесной скале со мно- жеством пещер. Мы решили, что уж там-то точно скрывается какая-нибудь жив- ность , и, двинувшись в указанном направлении, вскоре вышли к реке, которую нужно было перейти вброд. Мы брели по пояс в холодной воде и уже добрались до середины, когда шедший позади меня охотник включил фонарь и - о ужас! - обна- ружил, что река кишит водяными змеями, снующими туда и сюда; иные, вытянув из воды шеи, похожие на перископы, смотрели на нас блестящими глазами. Эти змеи не были ядовиты (хотя, если их раздразнить, могут цапнуть будь здоров), но африканцы убеждены, что все змеи ядовиты, и относятся к любому виду с вели- чайшей осторожностью. Бедный охотник, застигнутый врасплох на середине реки, решил, что на него ниспосланы чуть ли не все водяные змеи, какие только есть в Камеруне; издав дикий крик, он бросился к берегу, но бежать по пояс в воде оказалось не так-то просто - течение сбило его с ног, и он плюхнулся в воду, утопив все снаряжение, которое нес на голове. Напуганные шумом, водяные змеи тут же скрылись под водой. Когда бедняга снова поднялся на ноги, вздыхая и что-то бессвязно бормоча, товарищи бросились расспрашивать его, что случи- лось ; услышав, что река полна змей, они зажгли фонари, но не обнаружили ни одной. После недолгих споров мне удалось убедить охотников постоять спокойно на середине реки с потушенными фонарями. Простояв так около получаса, мы сно- ва зажгли их, и опять увидели себя в окружении змей, точно выткавших своими телами серебристые узоры на поверхности воды. С помощью сачков на длинных ру- коятках мы отловили четыре-пять; как они ни бились и ни извивались, а оказа- лись в наших мешках. Затем мы продолжили свой путь. Достигнув скалы, мы убедились, что она и в самом деле изрезана пещерами различных форм и размеров, что делало ее похожей на медовые соты; входы в них заслоняли кучи камней и невысокий подлесок. Мы поделили скалу на участки, и каждый взялся обследовать свой, ища, чем здесь можно поживиться. С надеждой на успех я продвигался среди скал, светя фонарем туда и сюда, и вдруг увидел, как из кустов выскочило существо странной формы и, мелькнув пе- редо мной, юркнуло в небольшую пещеру. Я ринулся вперед и, став на колени пе- ред входом, посветил туда, но ничего не увидел. В ширину вход в пещеру был почти с дверной проем, но в высоту едва достигал двух футов. Чтобы добраться до скрывшегося в пещере зверя, мне пришлось ползти на брюхе, держа фонарь в зубах. Это было в высшей степени неудобно, тем более что пол пещеры был усы- пан острыми обломками скал, поэтому продвижение вперед оказалось медленным и болезненным. Я увидел, что проход заканчивается небольшим круглым помещением, из которо- го новый проход вел дальше вглубь. Я прополз и по этому коридору и обнаружил, что и он заканчивается подобным помещением, только гораздо меньших размеров. Посветив вокруг, я услышал два глухих вздоха, за которыми последовало шурша- ние , скорее похожее на хрип. Пока я соображал, откуда исходит этот странный звук, хрип повторился, и некое существо, выскочив из мрака, выбило у меня из руки фонарь и бросилось наутек; мне показалось, что в запястье вонзилось пол- сотни иголок. Подобрав фонарь, я увидел, что оно так исколото и исцарапано, будто я со всего размаху сунул руку в куст ежевики. Вползя в коридор, по которому удрал таинственный агрессор, я снова посветил вокруг и скоро обнаружил противника. Это был взрослый кистехвостый дикобраз. У этих диковинных животных задняя часть покрыта длинными острыми иглами, а голый хвост заканчивается чем-то вроде кисти из иголок, похожей на колос пше- ницы; если этой кистью потрясти, то и раздается тот самый хриплый шуршащий звук, что я слышал в самом начале. Дикобраз повернулся ко мне спиной, расто- пырил иглы, искоса глянул вытаращенными злобными глазками и предупреждающе
затопал лапой. Я решил, что без риска для себя схватить его можно только за одну часть тела, а именно за хвост. Тщательно обернув руку холщовым мешком, я подполз ближе и цапнул его как раз чуть выше устрашающего пучка иголок. Пыта- ясь бежать, он рванулся назад, и колючки прошли сквозь холст, как нож сквозь масло. Тем не менее, я превозмог боль и попытался натянуть зверю на голову мешок, который держал в другой руке. Но я был так зажат в узком коридоре, что успешное манипулирование мешком оказалось невозможным. С каждым движением мне в тело впивались все новые иглы, и в конце концов животное бросилось мне на грудь. Того, что пережил я, одетый лишь в тонкую рубашку, я и врагу не поже- лаю. Дикобраз Африканский Кистехвостый. Я решил, что лучше всего попытаться вытащить дикобраза из пещеры и там уже сунуть его в мешок. Крепко ухватив упирающегося злюку за хвост, я пополз на- зад , осторожно волоча его за собой. Казалось, прошли часы, прежде чем я очу- тился на свежем воздухе; мой пленник, похоже, утратил всякую волю к сопротив- лению и вел себя совсем смирно. Я кликнул охотников и с их помощью запихал добычу в мешок. Дорого же мне пришлось заплатить за поимку - я был с ног до головы исколот, покрыт синяками и царапинами. При сборе своей коллекции я испробовал множество методов. Можно, например, разместить в разных уголках леса ловушки, но делать это нужно со знанием де- ла, потому что большинство лесных животных имеют свою четко обозначенную тер- риторию, черту которой редко переступают. Они обычно строго следуют привычно- му маршруту - по тропинкам ли, по кронам деревьев, - и если ты поставил ло- вушки в стороне от него, более чем вероятно, что животные туда никогда не по- падутся. Многие считают, что в больших лесах звери бегают, куда им заблаго- рассудится, но это не так: каждое выбирает для себя подходящую территорию и обосновывается на ней. Иногда это большие участки, но иногда они на удивление малы, почти как клетка в зоопарке. Главное - было бы вдосталь еды, питья, удобное и безопасное место для спанья. А чего еще надо? От добра добра не ищут. Бытует мнение, будто ловля диких животных неизменно сопряжена с большой опасностью, а уж поиски их ночью в лесу - настоящее безумство. В действитель- ности же глубины леса не столь опасны, причем в ночное время не больше, чем днем. Приходите сами и убедитесь, что дикие звери, заслышав ваше приближение,
жаждут только одного - уйти с вашего пути и избежать нежелательной для них встречи. Они нападут лишь в том случае, если вы загоните их в угол, и трудно их за это винить. Но вообще-то все лесные твари, не исключая змей, ведут себя весьма корректно, только бы их оставили в покое. В общем, отлов диких живот- ных - не такая уж страшная штука: вернее, степень опасности зависит от вашей самонадеянности. Другими словами, идя на глупый риск, не сожалейте потом о последствиях. Случается, конечно, и так, что в критический момент вы ставите себя под удар, не сознавая этого, и только потом ужасаетесь собственной глу- пости . Направляясь второй раз в Западную Африку, я познакомился на борту судна с молодым парнем, который ехал на банановую плантацию. Он признался, что един- ственное, чего действительно боится, так это змей. Я объяснил, что змеи, как правило, стремятся избежать встречи с человеком, к тому же их не так много, и едва ли ему суждено будет близко познакомиться с ними. Мой рассказ, видимо, настолько воодушевил его, что он даже пообещал достать несколько экземпляров для моей коллекции. Я поблагодарил его и тут же позабыл об этом разговоре. ...Собрав коллекцию, я ехал по побережью туда, где намеревался сесть на ко- рабль . До отплытия оставалась всего одна ночь, как вдруг на машине примчался мой случайный попутчик. Он был крайне взволнован и сообщил, что, наконец, отыскал обещанное: на банановой плантации, где он работал, оказалась яма, полная змей, и все они будут моими, если я отправлюсь вместе с ним и извлеку их оттуда. Не дав себе труда расспросить, что же это за яма, я согласился, и мы поехали. Прибыв в его бунгало, я обнаружил, что там собралось немало же- лающих глазеть, как я ловлю змей. Перед столь ответственным мероприятием всей компанией решили пропустить по маленькой. Вижу - мой приятель что-то ищет; как выяснилось, кусок веревки. Я поинтересовался, зачем она ему понадобилась, и был немало удивлен ответом - оказывается, чтобы спустить меня в змеиную яму! Вот тут-то я впервые и задал вопрос: что же это за яма такая? Ее размеры превзошли мои самые смелые предположения. Яма, похожая на боль- шую могилу, имела примерно двадцать футов в длину, три в ширину и минимум де- сять в глубину. Я поспешно объяснил, что для ловли змей в такой яме нужен фо- нарь , которого я не догадался захватить. Ни у кого из всей компании фонаря, как ни странно, не нашлось, но мой приятель нашел-таки выход: он привязал к концу веревки большую керосиновую лампу, чтобы опустить ее вместе со мной. Я не возражал, тем более что, по его словам, она светит лучше любого фонаря. В этом он оказался прав. Взяв все необходимое, мы побрели по освещенной лунным светом банановой плантации к знаменитой яме, и я тешил себя надеждой, что змеи, ее населяющие, по счастливой случайности окажутся каким-нибудь безобидным видом. Но лишь только я спустил туда лампу, я увидел, что яма кишит детенышами габонской га- дюки - едва ли не самой коварной змеи во всей Западной Африке. Гаденыши были явно взбудоражены нашим вторжением - поднимая головы, похожие на наконечники копий, они злобно шипели. Коль скоро мне не дано было предугадать, что придется спускаться в глубокую яму, кишащую ядовитыми гадами, то и одет я был неподобающим образом. Брюки из тонкой материи и сандалии, конечно, никак не могли защитить от дюймового жала габонской гадюки. Я объяснил это своему приятелю, и он великодушно одолжил мне брюки и башмаки, оказавшиеся достаточно прочными. А поскольку все мои требования были исчерпаны, меня обвязали вокруг пояса веревкой и начали спус- кать . Вскоре оказалось, что мои помощники и зрители завязали на веревке скользя- щий узел, и чем ниже я спускался, тем туже затягивалась веревка, так что ды- шать стало почти невозможно. Когда до дна оставалось совсем чуть-чуть, я
крикнул, чтобы спуск приостановили, - хотел удостовериться, что в точке моего приземления змей нет. Удостоверившись, я дал сигнал спускать дальше, и тут произошли две неприятные вещи. Во-первых, перед началом операции все так вол- новались, что никто не догадался подлить в лампу керосина, и в самый ответст- венный момент свет погас. Во-вторых, размер башмаков, которые мне любезно одолжили, значительно превышал мой собственный, и один сразу слетел. Вообра- зите, каково мне было в темноте на глубине десяти футов, на одной ноге, окру- женному семью-восемью разъяренными гадюками, - никогда в жизни я не испытывал такого страха! Я стоял, боясь пошевелиться, пока мои ассистенты вытащили лам- пу, долили ее, зажгли и снова спустили мне. Я тут же бросился отыскивать вто- рой башмак. Габонская гадюка. Но вот, наконец я обут и при лампе. Тут я совсем расхрабрился и приступил к ловле змей. По сравнению с тем, что уже пришлось пережить, это оказались су- щие пустяки. Рогулькой я придавливал гадюку к земле, а затем хватал за шейку и бросал в специальный змеиный мешок. Правда, приходилось следить, чтобы, по- ка ловишь одну змею, другая не подползла сзади и не устроилась у тебя под башмаком. К счастью, обошлось без трагических происшествий, и за полчаса я наловил восемь габонских гадюк; решив, что хорошенького понемножку, я дал знак вытаскивать меня из ямы. После этой истории я и пришел к выводу, что при ловле животных степень опасности прямо пропорциональна вашей глупости. Это, пожалуй, главный итог той памятной ночи.
Глава третья, в которой главную роль играют поросята Пафф и Блоу Наш базовый лагерь походил на цирк, неведомым образом очутившийся в лесу. Это сходство еще усилилось, когда он начал заполняться животными. По одну сторону шатра шла череда клеток, в которых я держал всякую "мелочь" мышей, мангустов и прочих. В первой клетке жили два славных отпрыска рыжей речной свиньи, которых я назвал Пафф и Блоу. Более обаятельных малышей трудно себе представить. Взрос- лая речная (она же кистеухая) свинья - пожалуй, самая изящная и колоритная из своего не слишком грациозного семейства. У нее ярко-рыжая шкура, а вдоль спи- ны и шеи - гривка из чисто белой шерсти. На кончиках длинных пятнистых ушей - такие же белые кисточки. Впрочем, Пафф и Блоу, как и все поросята, были поло- сатыми - сливочные полоски на шоколадном фоне. Когда они носились по загону, то походили на маленьких толстеньких ос. Первым в лагере появился Пафф. В одно прекрасное утро к нам пришел местный охотник с плетеной корзиной на голове. В ней совсем крохотный поросенок. Вид у него был печальный, и я выяснил почему: вот уже два дня, с тех пор как его поймали, он ничего не ел; согласитесь, что в таком положении даже самая гор- дая свинья повесит пятачок. Охотник пытался кормить пленника бананами, но бедняга был еще слишком мал для такой пищи. Ему хотелось молочка, и чем боль- ше , тем лучше. Расплатившись с охотником, я достал большую бутыль, наболтал в ней молока с сахаром и, взяв поросенка на колени, попытался покормить. Он был размером с пекинеса, с крошечными копытами и парой маленьких, но весьма ост- рых клыков, которые я вскоре почувствовал у себя в боку. Детеныш, естественно, никогда не видел бутылочки и отнесся к ней с большим подозрением. Когда я попытался всунуть ему соску, он решил, что я изобрел для него какую-то изощренную пытку. Он вопил, больно лягался копытцами и пытался ударить меня своими миниатюрными клыками. После равной борьбы, длившейся при- близительно пять минут, мы оба оказались так перепачканы молоком, будто нас в нем выкупали; но, как говорится, по клыкам текло, а в рот не попало. Я снова наполнил бутылку и, крепко зажав свинтуса между коленями, одной ру- кой открыл ему пасть, а другой попытался влить в глотку немного молока. Поро- сенок так жутко визжал, что всякий раз, когда мне это удавалось, он тут же выплевывал молоко обратно. Наконец несколько капель все же просочилось внутрь, и судя по тому, что он перестал вырываться и вопить, он почувствовал его вкус. Более того, принялся облизываться и довольно похрюкивать. Я дал ему еще немного - он высосал молоко с жадностью, а потом так присосался, что ото- рвать его было невозможно; брюшко у него становилось все больше и больше. На- конец, когда в бутылке не осталось ни капли, он отпустил соску, издал долгий вздох удовлетворения и устроился спать прямо у меня на коленях, храпя так, будто гудел целый рой пчел. Теперь за него можно было не беспокоиться, а несколько дней спустя он вовсе потерял страх перед людьми. Едва завидя, что я приближаюсь к загону, он при- нимался радостно хрюкать, подбегал к прутьям и переворачивался на спину, что- бы я почесал ему брюшко. Когда наступало обеденное время и в поле его зрения попадала желанная бутылка, он высовывал пятачок наружу и поднимал такой визг, будто его всю жизнь держали на голодном пайке. Через две недели у Паффа появилась подружка по имени Блоу. Она тоже была поймана в лесу охотником-африканцем и тоже энергично протестовала против пле- нения. Охотник с добычей еще только направлялся ко мне, а я уже понял, кого он несет. Я посадил ее в соседнюю с Паффом клетку, поскольку боялся, что она, будучи крупнее Паффа, станет обижать его.
Пафф отреагировал на появление гостьи обычным истошным визгом. Она же, уви- дев себе подобного, наоборот, перестала вопить и подошла рассмотреть его по- ближе . Они радовались встрече, словно давно не видавшиеся брат и сестра. Я же, умиленный тем, как они тянут сквозь прутья пятачки, решил посадить их в одну клетку. Давно бы так! Поросята бросились навстречу друг другу и взволнованно друг друга обнюхали. Громко захрюкав, Пафф ткнул Блоу пятачком в ребра. Та, хрюк- нув в ответ, пустилась скакать по клетке. Какая веселая началась погоня! Пафф гонялся за Блоу по кругу; она то убегала от него, то бежала рядом, пока игра в догонялки не утомила обоих и они не завалились спать на банановые листья, храпя так, что дрожала вся клетка. Вскоре Блоу научилась пить из бутылки не хуже Паффа, но поскольку она была старше, в ее меню включалось и кое-что посущественней. Каждый день, когда по- росята выпивали свое молоко, я ставил в клетку поднос с мягкими фруктами и овощами, и Блоу все утро развлекалась тем, что мечтательно рылась в них. Паф- фу это очень не нравилось, и виной тому было отнюдь не свинское поведение Блоу за обедом. Он был еще слишком юн и не мог есть твердую пищу, но понять этого почему-то не хотел и очень обижался, что его подружке дают фрукты, а ему нет. Чувствуя некую ущербность, он, скорчив недовольную мину и что-то сердито бурча себе под нос, стоял и безотрывно наблюдал за тем, как она ест. Порой он пытался оттеснить ее от подноса, толкая пятачком; тогда Блоу преры- вала свои мечтания среди раздавленных бананов и, сердито визжа, отгоняла его в противоположный конец клетки. Чем больше времени проводила Блоу у подноса с фруктами, тем больше злился Пафф. Наконец ему пришла в голову мысль, что самый простой способ получить добав- ку - это пососать хвост у подружки. Возможно, он чем-то напомнил ему соску, но, так или иначе, поросенок решил, что, если долго сосать, что-нибудь да вы- сосешь . Теперь каждый день, когда, пофыркивая, Блоу рылась во фруктах, Пафф безмятежно сосал ее хвост. Пока он просто сосал, она не обращала никакого внимания, но когда он, раздраженный, что желанное молоко так долго не появля- ется , пускал в ход свои маленькие острые клыки, Блоу разворачивалась, била его копытом под ребра, прогоняла в противоположный конец клетки и, сердито ворча, возвращалась к еде. Кончилось тем, что я вынужден был их разлучить: Пафф с таким энтузиазмом сосал хвост у Блоу, что на нем совсем не осталось шерсти. За время разлуки хвост обрел свой первоначальный вид, а Пафф научился есть твердую пищу. По неведомым мне причинам Блоу оказалась куда трусливее Паффа. Поняв это, он не упускал случая попугать ее. То прятался за ограждением, а когда Блоу проходила мимо, неожиданно выпрыгивал из своего убежища, то притворялся спя- щим и вдруг с громким хрюканьем вскакивал на ноги. Однажды он так напугал ее, что она упала на поднос с едой и вылезла оттуда, благоухая бананами и манго. Пафф выдумал оригинальную шутку, которую любил разыгрывать по утрам, когда я вычищал клетку. После уборки я насыпал в углу кучу сухих банановых листьев - вместо постели. Пафф тут же зарывался в нее с головой и терпеливо, иногда до получаса, ждал, пока Блоу не выйдет на поиски. Тут-то он и выскакивал с диким визгом из кучи и гнал ее через весь загон. Это повторялось иногда триж- ды за утро, но бедняжка Блоу, похоже, не извлекала для себя никаких уроков. Всякий раз, когда он, словно полосатая ракета, вылетал из-под кучи, она убе- гала что есть мочи, очевидно думая, что на нее напал леопард или кто-нибудь в этом роде. Так они целый день гоняли друг друга и устраивали всякие фокусы, а к концу дня так изматывались, что сил у них оставалось только на ужин. Иногда они так с соской и засыпали, и мне приходилось их будить, чтобы они допили молоко. После этого, сонно ворча, они зарывались в свои листья и храпели в унисон всю ночь.
Кистеухая свинья. Как раз в тот час, когда засыпали хрюшки, пробуждались обитатели соседней с ними клетки. Это были лемуры из рода галаго - крохотные создания размером с новорожденного котенка, чем-то напоминающие сову, чем-то белку, но с примесью обезьянки. У них густая мягкая серая шерстка и длинные пушистые хвосты. Руки и ноги похожи на обезьяньи, а огромные золотые глаза сходны с совиными. Целый день эти зверюшки спят, свернувшись калачиком, а с заходом солнца просыпаются и высовываются из своей спаленки, сонно позевывая и глядя на все удивленными глазами. Потом, по-прежнему зевая и потягиваясь, они медленно выходят в клет- ку, садятся в кружок и принимаются умываться и чиститься. А это, скажу я вам, занятное представление. Они начинают с кончиков хвостов и медленно продвигаются дальше, разглаживая и расчесывая длинными когтистыми пальчиками каждую складку своей шубки. Затем, удовлетворенно оглядев друг1 друга золотыми сияющими глазами, они приступают к другому занятию - вечерним упражнениям. Сидя на задних ногах, они вытягиваются, насколько могут, неожи- данно подпрыгивают, делая в воздухе сальто, и приземляются с поворотом на сто восемьдесят градусов. Размявшись, лемуры начинают скакать по веткам, носиться по кругу и таскать друг друга за хвосты, нагуливая, таким образом, аппетит для завтрака, который, понятно, бывает у них в ужин. Наконец они садятся у дверцы, с нетерпением ожидая, когда же я принесу им поесть. Обычно меню лемуров состоит из мелко нарезанных фруктов, к которым прилага- ется миска подслащенного молока. На десерт я припасаю банку с их излюбленным кушаньем - кузнечиками. Я открываю дверцу и бросаю в клетку горсть сопротив- ляющихся насекомых. Операцию нужно произвести в считанные доли секунды, чтобы кузнечики не разбежались. Сразу после этого клетка оглашается радостным пис- ком - кузнечики скачут во всех направлениях, а галаго, у которых от волнения глаза буквально вылезают из орбит, бешено носятся по клетке, ловя насекомых и запихивая их в рот. Когда рот и оба кулака оказываются полными, они с ворча- нием и чавканьем начинают торопливо есть, продолжая при этом следить за тем,
куда разбегаются не пойманные еще кузнечики, чтобы другим, не дай Бог1, не досталось больше. Покончив с первой порцией, галаго вновь начинают свою беше- ную погоню, и в скором времени в клетке не остается ни одного живого кузнечи- ка, только кое-где валяются оторванные крылья и ножки. Но лемуры, похоже, не верят, что добычи больше нет, и еще целый час носятся как угорелые, всматри- ваясь в каждую щель. Галаго. По вечерам я всегда чистил им клетку, заменяя грязную траву свежей. Галаго любили, чтобы в клетке была куча зелени, - им нравилось играть со стеблями и охотиться за воображаемыми насекомыми, которые, по их убеждению, могли там прятаться. Однажды вечером я, как всегда, положил в клетку травы, а вместе с ней совершенно случайно - похожий на календулу золотистый цветок на длинном стебле. Спустя какое-то время я обнаружил, что один из лемуров сидит на зад- них лапах с цветком в руке, медленно откусывая и съедая лепестки. Когда по- следний лепесток был съеден, лемур выбросил пушистую сердцевину; другой не- медленно подхватил ее и принялся с ней играть. Сперва он подбрасывал ее в воздух и ловил, затем загонял в угол и "убивал", словно кузнечика, проделывая это столь реалистично, что один из его товарищей подумал, будто там и вправду кузнечик, и отправился на разведку. Схватив цветок в зубы, первый галаго пус- тился наутек, два других - за ним, и вот уже на полу образовалась куча мала. Цветок, конечно, разодрали на мелкие кусочки, но с тех пор я каждый вечер клал им два-три похожих. Съев лепестки, они принимались играть с тем, что ос- талось, не то в прятки, не то в догонялки. Наблюдая за играми лемуров, я не переставал восхищаться скоростью и ловко- стью их движений. Но по-настоящему оценить их ловкость и скорость я смог лишь тогда, когда однажды вечером зверек улизнул. Галаго только что закончили трапезу, и я убирал пустые миски, как вдруг один из них шмыгнул через приоткрытую дверцу прямо мне на руки, добежал до плеча и прыгнул на крышу клетки. Я попытался схватить его за кончик хвоста, но он отскочил, словно резиновый мячик, и повис на самом краю крыши, наблюдая за мной. Я осторожно приблизился, но только сделал резкое движение, пытаясь схватить зверька, как он снова удрал от меня. Он взлетел, словно перышко, на высоту восьми футов на опорный столб шатра и повис там как приклеенный. Я по-
лез за ним; играя со мной в кошки-мышки, чертенок дал мне приблизиться, но затем неожиданно, используя мое плечо вместо трамплина, перескочил на крышу другой клетки. Так я гонялся за ним добрых полчаса. Я взмок и устал, а зверек все больше входил во вкус. Поймать его мне удалось только чудом. Он прыгнул на кучу старых ящиков, а оттуда на москитную сеть над моей постелью, очевидно сочтя ее чем-то твердым. Куда там! Сеть провисла, и вот он уже в ней забился! Прежде чем он выпутался, я уже сгреб его. С тех пор я открывал клетку галаго с величайшей осторожностью. Глава четвертая, в которой меня здорово покусали Бандиты Если бы вы прошли мимо соседней с галаго клеткой и услышали доносящиеся от- туда жуткие звуки, то непременно сочли бы, что там находится, по меньшей ме- ре, пара тигров или других не менее свирепых и страшных животных. Рычанье, визги и хрипы в сочетании с ворчаньем и урчаньем слышались оттуда в любое время суток. Виновниками этого ужасного шума были, однако, не тигры и не львы, а три маленьких, чуть побольше морской свинки, зверька вроде мангустов. Но при малом своем росте они были куда шкодливее всех остальных моих питом- цев, вместе взятых, за что я совершенно справедливо окрестил их Бандитами. Когда они попали ко мне, глаза у них только что прорезались, и каждый был размером с небольшую крысу. У них была рыжеватая, сильно свалявшаяся шкурка и розовые, будто вырезанные из школьного ластика, носики, которыми они с любо- пытством обнюхивали все, что попадалось у них на пути. Выкармливать их оказа- лось непростым занятием: они были еще слишком малы, чтобы пить из бутылки, и мне приходилось обертывать вокруг палки вату, окунать в молоко и так поить. А выпивали они куда больше, чем любой известный мне детеныш, так что представь- те себе, какая с ними была морока. Но это было еще полбеды. Как только у них стал полон рот зубов, с ними и хлопот стало полон рот. Они оказались такими жадными, что вцеплялись буль- дожьей хваткой в вату, и никакими силами их нельзя было оторвать, чтобы вновь окунуть ее в молоко. Часто они просто стаскивали вату с палки и пытались про- глотить . Тогда приходилось доставать ее из глоток пальцами, тем самым спасая малышей от смерти. Само собой разумеется, для них это была крайне неприятная операция - от сунутых в глотку пальцев их рвало, и процедуру кормления прихо- дилось начинать сначала. Обзаведясь крошечными зубками, малыши стали бравыми и дерзкими, и все время пытались сунуть нос куда не следует. Сначала я держал их в корзине подле сво- ей кровати, чтобы легче было кормить их ночью. Крышка у этой корзины закрыва- лась ненадежно, и Бандиты так и норовили вылезти и обследовать лагерь цели- ком. Это меня очень беспокоило, потому что в лагере находилось множество опасных животных, а Бандитам, похоже, страх был неведом, и они могли с одина- ковой легкостью проникнуть и в клетку с обезьянами, и в ящик со змеями. Они беспрестанно занимались поисками пищи, и все, что оказывалось у них на пути, неизменно испытывало на себе воздействие их зубов. А вдруг обнаружится какое- нибудь неведомое доселе лакомство? Однажды, выбравшись из корзины без моего ведома, они отправились вдоль обезьяньих клеток в поисках, чем бы поживиться. А у меня тогда была обезьяна с очень длинным шелковистым хвостом, который составлял предмет ее гордости. Она проводила целые часы, холя и лелея его, чтобы на нем, как и на всей бле- стящей шкурке, не было ни единого пятнышка. И надо было случиться, что как раз в то время, когда мои разбойники разгуливали на воле, она принимала сол-
нечные ванны, лежа на полу клетки, а ее драгоценный хвост высунулся наружу. Один из них увидел на своем пути хвост, счел его ничейным и решил попробо- вать на вкус. Двое других, позавидовав столь соблазнительной находке своего товарища, тут же подскочили и последовали его примеру. Насмерть перепуганная владелица хвоста с ужасным криком кинулась наверх, но это не остановило не- прошеных гостей: они продолжали висеть у нее на хвосте, и чем выше обезьяна забиралась, тем выше поднимались и Бандиты. Когда я прибыл на место происше- ствия, отважная троица находилась на высоте примерно одного фута над землей; вцепившись зубами в обезьяний хвост, они вращались на нем то по часовой стрелке, то против. Пришлось дыхнуть на них табачным дымом, чтобы они раскаш- лялись и отцепились. Вскоре после этого случая Бандиты сыграли схожую шутку и со мной. Каждое утро, покормив их завтраком, я позволял им шататься вокруг моей кровати, да и по ней тоже, пока мне не будет подан чай. Они имели привычку тщательно обсле- довать постель, перехрюкиваясь и перевизгиваясь, бегая туда-сюда и суя свои длинные розовые носы во все складки, чтобы разведать, не спрятано ли там что- нибудь вкусненькое. В то роковое утро я лежал и дремал, а Бандиты тем временем совершили восхо- ждение на кровать и затеяли возню на одеяле. Вдруг я почувствовал невыносимую боль в ноге. Я вскочил - и что же вижу? Оказывается, один из Бандитов разню- хал мой палец и решил, что это тот самый лакомый кусок, который я от него спрятал. Он старался запихнуть палец как можно глубже в рот и жадно жевал его, довольно урча. Не в силах вынести такое издевательство, я схватил гаде- ныша за хвост и заставил его отцепиться, что он и сделал с большой неохотой. Со временем Бандитам стало тесно в корзине, и я пересадил их в клетку. Да и не было уже такой корзины, которая выдержала бы их острые зубки. К тому вре- мени они научились есть с блюда - в их меню входили сырые яйца и мелко накро- шенное мясо, перемешанное все с тем же молоком. Я построил для них весьма изящную клетку, которая пришлась им по душе. В углу было место для спанья, а остальная площадь служила для игр и принятия пищи. Две дверцы делили клетку на три части. Я надеялся, что после переселения проблем с ними больше не бу- дет , но оказалось, что я ошибся. Осталась проблема, как их кормить. Клетки с животными стояли в несколько ярусов; их клетка находилась на самом верху, достаточно высоко над землей. Как только они замечали, что я приближа- юсь с едой, они принимались визжать во всю мочь и собирались у дверцы, просо- вывая сквозь прутья длинные розовые носики. Мысль о пище их так волновала, и каждый так стремился первым до нее дорваться, что, как только я открывал дверцу, они с криками и воплями вырывались наружу и выбивали у меня из рук блюдо, которое падало на землю и с треском разбивалось. Я дважды позволил им такое, надеясь, что в третий раз подобное не повторится. Как бы не так! Они как ни в чем не бывало выстрелили наружу, словно ракеты. Очередное блюдо сле- тело на землю, а следом, отчаянно хрюкая и кусая друг друга, выскочили и сами виновники скандала. Мне пришлось ловить их, водворять обратно в клетку и го- товить новую порцию. При этом нужно было соблюдать величайшую осторожность, потому что в ожидании еды они становятся невменяемы и готовы кусать все и вся, что находится в пределах досягаемости. В конце концов мне эта процедура надоела, и я разработал хитрый план. Те- перь, когда я, как обычно, подходил к их клетке с блюдом, а они, как всегда, собирались около дверцы, кто-нибудь заходил с другой стороны и стучался в другую дверцу. Заслышав это, зверьки бросались к противоположному концу клет- ки, думая, что стол им сервировали именно там. Таким образом, на несколько секунд плацдарм оказывался очищенным от врага, и мне надо было успеть открыть дверцу, поставить в клетку блюдо и вынуть руку, пока они не вернулись, поняв, что их провели. О том, что случилось бы, если бы я не успел вынуть руку, ду-
маю, догадаться несложно. Эти мелкие создания кусали и царапали меня, пожалуй, больше, чем любые дру- гие твари, попадавшие ко мне в коллекцию. Но при всем том они доставляли и большую радость. Я знал, что они кусаются отнюдь не из-за своего дурного нра- ва, а просто потому, что принимают мои руки за кусок еды. Порою они выводили меня из себя, и я думал, что хорошо бы поскорее передать их в зоопарк - пусть кусают кого-нибудь другого, кто будет за ними ухаживать! Но когда дело дейст- вительно дошло до этого, мне стало очень грустно. Взглянув на них уже в зоо- парке, я даже засомневался, они ли это - так мило и славно возились они в опилках и вертели своими глупенькими носиками. Когда я подошел к клетке по- прощаться, они выглядели такими тихонями и скромниками, что я решил напосле- док погладить их по головке. Плохо же я знал своих подопечных! Тут же вместо образцовых пай-деток передо мной предстали прежние Бандиты, и не успел я вы- нуть палец, как они вцепились в него всей троицей. Я насилу от них отделался и, отойдя от клетки и вытирая кровь платком, подумал: "Как же все-таки хоро- шо , что возиться с этими бандюгами теперь придется кому-нибудь другому!" Глава пятая. Полета мартышек - один я Ко мне в лагерь захаживало немало гостей - и европейцев, и африканцев. Всем было интересно посмотреть на диковинных обитателей. Среди них не последнюю роль играли, конечно, обезьяны, которых у меня насчитывалось до полусотни, и все разные! Не думайте, что жить под одной крышей с этими, пусть и премилыми, существами легко - так намаешься, что уже никто не мил. Из всех моих обезьян больше всего запомнились три: усатая по имени Футл, рыжеголовый мангобей Уикс и шимпанзе Чолмондли. Когда Футл появился в лагере, он был самой миниатюрной обезьянкой, какую я когда-либо видел, - если не брать в расчет его длиннющего хвоста, он свободно уместился бы в кофейной чашке, да еще и место осталось. Шерстка у него была необычного зеленого оттенка, а на груди - роскошная белая манишка. Голова, как и у большинства детенышей обезьян, казалась несоразмерно большой по срав- нению с крошечным тельцем; на зеленоватом фоне выделялись ярко-желтые, как масло, щеки. Но больше всего в его расцветке удивляла широкая белая полоса, проходившая по верхней губе и создававшая впечатление усов. Ничего себе - у крошечной обезьянки усищи, как у Санта-Клауса! В первые дни Футл жил вместе с другими детенышами в корзине подле моей постели, и я поил его молоком из бу- тылочки , которая была почти вдвое больше его самого. Когда я приносил ее, он бросался к ней с радостным визгом, обнимал ее, хватал соску ртом, и, пока не высасывал все до конца, никакими силами нельзя было его оторвать. Он даже не позволял, чтобы я держал бутылку, - видимо, из боязни, что придется поделить- ся со мной. Когда он катался по постели, обхватив свое сокровище, можно было подумать, что это два борца разных весовых категорий сцепились в неравной схватке. То наверху оказывался он, то бутылка, но независимо от того, кто по- беждал, Футл сосал молоко с одинаковой жадностью, и его белые усищи стара- тельно двигались вверх и вниз. Он был очень умненькой обезьянкой и быстро научился пить из блюдца, но как только освоился с этим, его манеры поведения за обедом стали невыносимыми. Видя, что я подхожу с блюдцем, он впадал в раж: возбужденно прыгал туда-сюда и орал не своим голосом. Как только блюдце с едой оказывалось на столе, он без колебаний нырял туда вниз головой, поднимая целый фонтан молочных брызг, и показывался на поверхности только для того, чтобы набрать воздуха. После каждой еды требовалось минимум полчаса, чтобы его высушить, и неясно было,
что же ему нравилось больше - пить молоко или купаться в нем. Я решил, что так дольше продолжаться не может: ведь кормить его нужно пять раз в день, а коль скоро каждая кормежка сопровождается купанием, то я испу- гался, как бы он, в конце концов, не схватил воспаление легких. Я подумал, что поскольку моего подопечного возбуждает вид приближающегося молока, то, может быть, сперва на стол ставить блюдце и лишь затем подносить к нему Фут- ла. Настало время опробовать этот способ в действии. Едва завидев еду, мой на- халенок издал победный клич, вывернулся у меня из рук, сделал в воздухе саль- то и с плеском приземлился точно в молоко. Блюдце перевернулось, и мы оба опять оказались мокрые с головы до ног. После этого я пробовал придерживать его во время кормления. Он отчаянно из- вивался и визжал, досадуя, что ему не дают нырнуть в молоко, как в бассейн, и иногда ему удавалось осуществить свою мечту. Но, как правило, метод срабаты- вал неплохо, и обезьянка оставалась относительно сухой, не считая, разумеет- ся, ее мордашки, которая по окончании кормежки оказывалась совершенно белой, так что невозможно было понять, где у него начинаются усы и где кончаются. Если мой друг не был занят едой, он обязательно на чем-нибудь висел, чаще всего на мне. Обычно в этом возрасте детеныши обезьяны виснут на мягкой шкуре матери, пока она лазит по деревьям, а поскольку я стал для Футла приемной ма- терью, он решил, что имеет полное право висеть на мне, пока я работаю. Прямо скажем, он выглядел таким паинькой, когда сидел у меня на плече и держался за ухо! Но однажды он так расхрабрился, что спрыгнул и повис на клетке, где оби- тала крупная и свирепая обезьяна, которая тут же схватила его за хвост. Если бы я не оказался рядом, это было бы его последним приключением. Поняв, сколь рискованно таскать звереныша на плече, я начал оставлять его в корзине, но он выглядел таким несчастным и так душераздирающе плакал, пытаясь выбраться, что пришлось придумывать что-нибудь другое. Я достал свою старую куртку и походил в ней несколько дней, как всегда, нося его на плече. Убедив- шись , что он к ней привык, я просто вешал куртку на стул, а моего нахаленка - на куртку. Детеныш повисал на ней с прежней охотой, видимо не осознавая, что меня внутри уже нет. Может быть, он думал, что куртка - это часть меня само- го, что-то вроде шкуры, а ему, в сущности, было все равно, на какой части моего тела зависнуть, он чувствовал себя одинаково счастливо! Даже когда он пытался о чем-то разговаривать со мной на своем певучем языке, ему и в голову не приходило отцепиться от куртки и попробовать прыгнуть мне на плечо. Впрочем, когда мы прибыли в Ливерпуль, Футл вволю насиделся на мне, позируя фотографам. А те не переставали умиляться - никому из них не доводилось преж- де видеть такую крошечную обезьянку. Один репортер, долго наблюдавший за Фут- лом, обернулся ко мне и заметил: - Как вам это нравится?! Молоко на губах не обсохло, а какие усищи отрас- тил ! Уикс, рыжеголовый мангобей, получил такую кличку из-за своего крика. Стоило подойти к его клетке, как он тут же начинал вопить не своим голосом: "Уикс! Уикс!" Он был благородного серого цвета, только полоска вокруг шеи и макушка белые, а голова - цвета красного дерева. Мордашка у него была темно-серая, а веки очень светлые, и, когда, желая поприветствовать вас, он внезапно подни- мал брови и моргал, казалось, будто глаза закрываются белыми ставнями. Уиксу было очень тоскливо одному в клетке - не с кем поиграть! Увы, другой обезьяны такой же породы у нас не было, но он этого не понимал и дулся на ме- ня за то, что я не пускаю его к остальным. В конце концов решил, что, как только я отвернусь, нужно попробовать улизнуть. Обнаружив между досками небольшую щель, он принялся старательно работать пальцами и зубами, пытаясь расширить ее. Дерево оказалось очень прочным, и
ценою колоссальных усилий ему удалось отодрать лишь небольшую щепку. Вообще- то я не спускал с этой щели глаз - мало ли что! - но он-то этого не знал и вел себя так, будто мне ничего не известно. Он часами кусал и царапал дерево, но, заслышав мои шаги, прыгал на жердочку и, закрыв глазки и выставив напоказ белые веки, сидел с самым невинным видом, пытаясь убедить меня, что если ка- кая-то из находящихся в лагере обезьян и повинна в каком-нибудь грехе, то уж никак не он. Красноголовый мангобей. Я не стал заделывать дыру в клетке Уикса с расчетом, что, удостоверившись в прочности дерева, он откажется от своей затеи. Ничуть не бывало! Это занятие так увлекло его, что он использовал любой удобный момент. Но я всегда заста- вал его беззаботно сидящим на жердочке, и, если бы не несколько щепок, при- клеившихся к шерсти у него на подбородке, никто и не подумал бы, что он за- мышляет побег. И вот однажды я решил застать его врасплох. Я притащил своему пленнику миску с молоком и ушел к другим животным, оста- вив его в уверенности, что снова появлюсь не ранее чем через час. Освежившись напитком, он занялся стенкой. Я дал ему время окунуться в работу с головой, а затем тихонько пополз вдоль клеток. Сидя на корточках, Уикс с кислой миной пытался отодрать обеими руками огромную щепку, но та никак не поддавалась. Бедняга тянул изо всех сил, разъяряясь все больше и больше и корча самые страшные гримасы. Как только он наклонился вперед посмотреть, нельзя ли про- сто откусить злополучную щепку, я спросил строгим голосом: - Что это ты делаешь, безобразник, а? Он вскочил будто ужаленный и глянул через плечо испуганно и виновато. Я по- вторил свой вопрос, и Уикс, едва заметно улыбнувшись, опустил свои белые ве- ки. Убедившись, что меня этим не разжалобишь, он как бы в полусне отпустил щепку и, схватив пустую миску, прыгнул на жердочку. Похоже, он был до того смущен, что накрыл лицо миской, но не удержался и свалился на дно клетки. Тут я не выдержал и расхохотался, и безобразник решил, что прощен. Он вновь за- брался на жердочку, напялив миску на голову, словно шлем, но опять не удер- жался. На сей раз он больно ударился головой и, подползя к прутьям, держался
за них, пока не пришел в себя. Теперь, осознав, что мне все известно, он перестал таиться и работал в от- крытую. Если я журил его, он повторял свой излюбленный трюк - прыгал на жер- дочку , надевал на голову миску-шлем и шмякался вниз. Я хохотал, а он принимал это за знак прощения и снова принимался за работу. Впрочем, я из предосторож- ности прибил к обратной стороне кусок проволоки, и когда он это открыл, то страшно разозлился, поняв, что проволоку ему не осилить. Тогда он скрепя сердце оставил мысли о побеге, но не забыл своего трюка, повторяя его всякий раз, когда я на него сердился. Глава шестая, в которой мне задает жару шимпанзе по имени Чолмондели Когда шимпанзе по имени Чолмондели попал в нашу компанию, он сразу стал не- коронованным королем - благодаря не только размерам, но и необыкновенной со- образительности. Чолмондели был любимцем одного местного чиновника, который, желая отправить обезьяну в Лондонский зоопарк и узнав, что я собираю диких животных и вскоре отбуду в Англию, написал мне письмо, где спрашивал, не за- хочу ли я взять его питомца с собой. Я ответил, что, поскольку у меня уже имеется крупная коллекция обезьян, лишний шимпанзе не помешает и я буду рад доставить его в Лондон. Я думал, это будет молоденький шимпанзе примерно двух лет от роду и фута два ростом. То, что я увидел, повергло меня в шок. Однажды утром к лагерю подъехал небольшой фургон с огромной деревянной клетью, в которой поместился бы даже слон. Шофер объяснил мне, что там и есть Чолмондели. "Какой же идиот посылает молодого шимпанзе в такой клети?" - подумал я и открыл дверцу. "Детеныш" оказался здоровенным громилой восьми-девяти лет. Сидя в темном углу, он казался вдвое больше меня. По морде его было ясно, что поездка была не из приятных. Впрочем, прежде чем я успел захлопнуть дверь, Чолмондели сво- ей огромной волосатой лапой схватил меня за руку и тепло пожал ее. Затем он повернулся и, подобрав цепь (один конец которой был прикреплен к его ошейни- ку) , элегантно вылез из клети. Несколько мгновений он постоял, с большим ин- тересом осматривая лагерь, затем, вопросительно глядя на меня, протянул мне лапу. Так, взявшись за руки, мы вошли в шатер. Там Чолмондели тут же уселся на один из стоявших около стола стульев, бро- сил на землю цепь, откинулся назад и скрестил ноги. Некоторое время он огля- дывал шатер с весьма презрительным выражением, но, очевидно решив, что тут будет неплохо, снова посмотрел на меня вопрошающим взглядом. Видимо, он хо- тел, чтобы я угостил его чем-нибудь после столь утомительного путешествия. Меня предупреждали, что он страстный любитель чая, так что я вызвал повара и распорядился поставить чай, а сам отправился осмотреть клеть, в которой при- везли моего гостя. Там я обнаружил огромную и порядком избитую жестяную круж- ку, которой Чолмондели несказанно обрадовался и даже похвалил меня за сообра- зительность, издав несколько радостных "ху-ху". Пока мы ждали чай, я сел напротив и зажег сигарету. К моему удивлению, он разволновался и через весь стол протянул ко мне свою лапищу. Гадая, что же он собирается делать, я дал ему пачку. Он открыл ее, вынул сигарету и зажал меж- ду губами. Потом снова протянул ко мне лапу, и я дал ему спички. К моему изумлению, он достал спичку, зажег ее, прикурил и бросил коробок на стол. Развалившись на стуле, он пускал дым, как самый заядлый курильщик. О том, что Чолмондели курит, мне не сообщал никто. Я испугался, не водятся ли за ним еще более дурные привычки, о которых меня не предупреждал его прежний хозяин. Как раз в этот момент подали чай, на что Чолмондели отреагировал громкими и
выразительными возгласами радости. Пока я наливал ему в кружку молоко и до- бавлял чай, он пристально наблюдал за мной. Мне рассказывали, что он страшный сластена, поэтому я насыпал ему целых шесть ложек сахару; он довольно заур- чал . Затем положил сигарету на стол, схватил кружку, осторожно выпятил нижнюю губу и погрузил ее в чай, чтобы убедиться, что он не слишком горячий. Чай был едва теплый, но шимпанзе принялся энергично дуть на него, пока тот совсем не остыл, и выпил кружку залпом. Допив последние капли, он указательным пальцем выскреб из кружки сахар. Чайная церемония завершилась тем, что он повесил се- бе кружку на нос и так сидел минут пять, пока весь оставшийся сахар не стек ему в рот. Шимпанзе. Я поставил клеть Чолмондели на некотором расстоянии от шатра, а конец цепи прибил к толстому стволу дерева. Так, подумал я, он не будет особо досаждать ни мне, ни другим обитателям лагеря, но сможет наблюдать за всем, что проис- ходит, и переговариваться со мной на своем таинственном языке "ху-ху". Но в первый же день своего пребывания в лагере Чолмондели задал мне жару. Возле шатра у меня содержались с десяток маленьких ручных обезьян, привя- занных за веревки к вбитым в землю колышкам. Я соорудил им для защиты от солнца навес из пальмовых листьев. Осматриваясь вокруг, Чолмондели, естест- венно, наткнулся на этих обезьян. Одни малютки ели фрукты, другие мирно спали на солнышке, не подозревая, что их ожидает. А случилось вот что: моему молод- чику захотелось поиграть в боулинг1, все равно чем. Я работал в шатре, когда внезапно до меня донесся крик, которого я не слы- шал никогда прежде. Это вопили мои обезьянки, и я тут же выскочил посмотреть, что случилось. Оказывается, Чолмондели, подобрав булыжник размером с кочан капусты, пустил его по мартышкам, как шар по кеглям. К счастью, он не попал ни в одну из них, зато перепугал до смерти. Как только я появился, Чолмондели подобрал другой булыжник и уже занес лапу назад, как профессиональный игрок, выбирая цель. Он был явно раздосадован, что прошлый раз промазал. Я схватил прут, с криком бросился к нему и от души ударил. К моему удивлению, Чолмондели бросил камень, накрыл лапами голову и принялся кататься по земле и вопить. Ну, это он валял дурака: в спешке я схватил такой чахлый прутик, что он его и не почувствовал на своей могучей и широкой, как стол, спине. Еще пару раз стегнув его, я устроил ему разнос. Он сел и с виноватым видом отряхнул со шкуры обрывки листьев. С помощью африканцев я убрал все находив- Боулинг - спортивная разновидность кеглей.
шиеся в пределах его досягаемости камни и, устроив для профилактики еще одну выволочку, возвратился к работе. Но надежды на то, что оргмеры окажут на него какое-то воздействие, оказались напрасными: выглянув из шатра, я увидел, что он самозабвенно роет землю - не иначе как в поисках метательного оружия... К моему огорчению, вскоре после приезда в лагерь Чолмондели заболел. Почти две недели он отказывался от пищи, от самых соблазнительных фруктов и делика- тесов и даже - слыханное ли дело? - от ежедневной порции чая. Несколько глот- ков воды - вот все, что он принимал за день. Он все больше худел, глаза у не- го впали, и я забеспокоился, что он умрет. Он потерял всякий интерес к жизни и целыми днями лежал с закрытыми глазами в своей клети. По вечерам, когда становилось достаточно прохладно, я выводил его на прогулки. Конечно, они не могли быть долгими - Чолмондели так ослаб, что после нескольких ярдов ему приходилось отдыхать. Однажды я взял с собой на прогулку его любимое печенье. Мы медленно подня- лись на вершину невысокого холма, что располагался вблизи лагеря, и уселись полюбоваться открывающимся с него видом. Пока мы отдыхали, я вынул из кармана одно печенье и, облизываясь от удовольствия, съел его. Чолмондели удивленно посмотрел на меня, ибо знал, что я всегда делю с ним еду, когда мы выходим гулять вместе. Я съел еще одно печенье, а он смотрел мне в рот, словно желая понять, так ли оно мне нравится, как первое. Удостоверившись, что это печенье мне понравилось не меньше, он сунул лапу в карман, вынул одну штучку, высоко- мерно обнюхал и, к моему изумлению, слопал, а потом полез в карман снова. Я понял, что ему становится лучше. На следующее утро он выдул полную кружку сладкого чая и сожрал целых семнадцать штук печенья, а через три дня уже ел как обычно. В следующие две недели аппетит его вырос вдвое, так что я почти разорился на бананах. Чолмондели ненавидел только две вещи: во-первых, африканцев, во-вторых, змей. Может быть, африканцы сильно дразнили его, когда он был маленьким, но только свою нелюбовь к чернокожему племени он демонстрировал не раз. Забьется в клеть и поджидает, пока какой-нибудь африканец не пойдет мимо, а завидя бе- долагу, вскакивает, шерсть дыбом, размахивает руками и орет благим матом. А уж если чернокожая толстушка имела несчастье пройти мимо с корзиной фруктов на голове, тут только держись: он входил в такой раж, что бедняжке ничего не оставалось, как бросить корзину, подобрать юбки и задать стрекача, коли жизнь дорога. Герой же принимался лихо отплясывать с видом победителя, гремя цепью, ухая и радостно скаля зубы. Со змеями у него той отваги не было. Завидев меня со змеей в руках, он начинал странно размахивать руками, словно хотел ска- зать: пЧур, чур меня!" - и вопил от страха. Если же я клал рептилию на землю и она ползла в его сторону, он удирал, насколько позволяла цепь, громко звал на помощь и швырял в змею палки и комья земли, чтобы не дать ей подползти по- ближе . Однажды вечером, когда я, как обычно, собирался запереть его в клети, он, к моему удивлению, наотрез отказался туда идти. Там была приготовлена мягкая постель из банановых листьев, и я решил, что он просто валяет дурака. Но ко- гда я напустился на него с упреками, он взял меня за руку, повел в клетку, а сам осторожно ретировался и стал обеспокоено наблюдать за мной. Я понял, что в клети находится что-то для него страшное, и, тщательно обследовав ее, обна- ружил крошечную змейку, свернувшуюся как раз посреди подстилки. Она была со- всем не опасна, но обезьяне-то этого не объяснишь: на моего подопечного любая змея наводила страх. Чолмондели быстро научился разным трюкам и постоянно горел желанием их про- демонстрировать, так что, когда мы вернулись в Англию, он приобрел большую известность и даже несколько раз выступал по телевидению. Публика приходила в восторг от того, как он, развалившись в кресле и надев шляпу, доставал сига-
рету и сам прикуривал, как наливал себе пива, и от многого другого. Похоже, успехи так вскружили ему голову, что вскоре он удрал из зоопарка и отправился гулять по Ридгнент-парку, наводя ужас на встречных. Дойдя до проезжей части, он увидел стоящий автобус и ловко влез в дверь - он так любил кататься! Одна- ко пассажиры были явно не в восторге от перспективы поездки с таким спутником и в панике бросились к выходу. К счастью, тут подоспели служители зоопарка и схватили Чолмондели. Грустно шагал он обратно в клетку, но я бы на его месте решил, что вид испуганных пассажиров, в панике протискивающихся к дверям и застревающих в них, стоит любых полученных за эту проделку разносов и колоту- шек . Да, чувство юмора у моего друга было явно не на высоте! Глава седьмая, в которой я сталкиваюсь с проблемами волосатых лягушек, черепах и других зверей Отлов диких животных - обычно, хотя и не всегда, - самая простая часть экс- педиции. Заполучив необходимые экземпляры, нужно позаботиться, чтобы они были живы-здоровы, а это, как правило, нелегко. Животные по-разному реагируют на неволю, и порой даже представители одного и того же вида ведут себя совершен- но по-разному. Однажды я купил у охотника двух детенышей мандрила. Мандрилы - это крупные павианы с зеленоватой шерстью и красными ягодицами; их можно увидеть во мно- гих зоопарках. Оба детеныша неплохо прижились у меня, и скоро я заметил, что по привычкам они сильно отличаются друг от друга. Например, когда им давали бананы, один тщательно очищал плод и съедал сердцевину, выбрасывая шкурку, а другой, столь же тщательно очистив банан, съедал как раз шкурку, а сердцевину выбрасывал. Одной из важнейших статей обезьяньего рациона являлось молоко, которое я выдавал им каждый вечер. В большой жестянке из-под керосина я разводил горя- чей водой порошковое молоко, распускал в нем несколько таблеток, содержащих кальций, добавлял несколько ложек солода и рыбьего жира - и питье готово; по цвету оно напоминало слабый кофе. Большинство детенышей выпивали его залпом и буквально сходили с ума, видя, как в назначенное время я подхожу к ним с кружками. Они трясли прутья клеток, вопили, возбужденно топали ногами, пока я разливал им молоко. Однако взрослых обезьян трудно было приучить к этой странной бледно-бурой жидкости. Не знаю почему, но они явно относились к ней с подозрением. Иногда, чтобы добиться желаемого, я разворачивал клетку, и вновь пойманная обезьяна видела, как другие с жадностью, вплоть до икоты, расправляются с со- держимым своих кружек; тогда и новенькая задумывалась над тем, что, может быть, непонятный напиток все же заслуживает внимания. Попробовав его, она уже не могла оторваться. Но иногда попадалась такая упрямица, которая, хоть и на- блюдала за соседями с интересом, сама наотрез отказывалась попробовать. Я ре- шил, что в этом случае единственная возможность - плеснуть содержимое кружки обезьяне на руки. Всем известно, какие они чистюли, - обезьяна тут же примет- ся слизывать липкую жидкость и, убедившись, как она вкусно пахнет и приятна на вкус, охотно все выпьет. Большинство животных кормить довольно просто, если знаешь, что они едят на воле. Хищников, например мангустов и диких котов, можно кормить козлятиной, говядиной, сырыми яйцами, добавляя в рацион молоко. Но важно, чтобы животные получали достаточно грубой пищи. Когда они убивают свою добычу, они съедают ее вместе со шкурой и костями. Если в неволе они этого не имеют, то вскоре заболевают и гибнут. У меня имелась корзина, полная перьев и шерсти, и прежде
чем давать мангустам козлятину или говядину, я непременно вываливал во всем этом куски мяса. С той же проблемой я столкнулся и при кормлении хищных птиц. Совы, напри- мер , съедают мышь, а через некоторое время срыгивают кости и шкурку в форме овального мячика. Если вы держите сов в неволе, следите за тем, чтобы такие мячики появлялись регулярно, - это признак хорошего самочувствия. Однажды, когда у меня на попечении были совята, а я не мог добыть грубой пищи, при- шлось заворачивать кусочки мяса в вату и совать в вечно разинутые клювы. К моему удивлению, затея удалась, и совята отрыгивали шарики из ваты в течение нескольких недель, так что стало казаться, будто вся клетка у них усыпана снежками. Больше всего хлопот доставляют те животные, которые в дикой природе живут на очень ограниченной диете. Таковы, например, обитающие в Западной Африке панголины, или ящеры, - крупные существа с длинными пятнистыми носами и боль- шими хвостами, при помощи которых они висят на деревьях. Эти диковинные жи- вотные покрыты крупными чешуйками, что делает их похожими на ожившие шишки. На воле они питаются исключительно древесными муравьями, и в Африке снабжать их излюбленным лакомством было нетрудно, но как же прокормят гурманов в Анг- лии? Вот и приходится приучать животных к заменителям, доступным в тех зоо- парках, для которых они предназначены. Я предложил своему панголину смесь из сгущенного молока без сахара, мелко накрошенного сырого мяса и сырых яиц. Надо сказать, что панголины исключи- тельно глупые животные, и на то, чтобы научить их есть новую пищу, уходит не- сколько недель. В первые дни пребывания в неволе они обычно просто-напросто переворачивают миску, если не закрепить ее намертво. Одним из моих наиболее трудных питомцев оказалось чрезвычайно редкое живот- ное - выдровая землеройка. Это существо черного цвета, с длинным телом, белы- ми усами и диковинным голым хвостом, похожим на хвост головастика. Обитает она в лесных речках с быстрым течением в Западной Африке. Как и у панголинов, у нее очень строгая диета: она питается только крупными пресноводными краба- ми. Поэтому первые два-три дня, пока она не освоилась и не привыкла к клетке, пришлось кормить ее исключительно этим деликатесом. Но потом встал вопрос о новой диете. На местном рынке я купил в огромном количестве сухие креветки, которые аборигены употребляют в пищу, покрошил их, добавил сырое яйцо и фарш. Потом взял крупного свежего краба, разъединил его панцирь надвое, выскреб содержимое, начинил приготовленной смесью, склеил обе половины и, дождавшись, пока моя дуреха всерьез проголодается, бросил ей это- го "фальшивого зайца", точнее, фальшивого краба в клетку. Она набросилась на него, раскусила в два приема, как обычного краба, а затем принялась подозри- тельно обнюхивать: очевидно, вкус был не тот, к которому она привыкла. Нако- нец она решилась откусить кусочек. Надо полагать, "краб" показался ей соблаз- нительным, ибо она с жадностью съела все до конца. Так в течение нескольких недель я подавал ей к обеду, как настоящих крабов, так и фальшивых, пока она окончательно не привыкла к новой пище. Потом я решился на еще более смелый опыт - положил в горшочек смесь, а сверху - краба. Раскусив его, землеройка обнаружила, что еда есть не только в нем, но и под ним. Пары дней оказалось достаточно, чтобы приучить ее кушать из горшочка. Когда мне приносят животное, я обычно представляю, какая ему требуется пи- ща, но, тем не менее всегда спрашиваю поймавшего его охотника-аборигена, зна- ет ли он, чем питался пленник, чтобы легче было составить ему рацион. Как правило, они понятия об этом не имеют, но иногда, не желая показать свое не- вежество, говорят, что пойманные ими животные едят, например, банга или паль- мовые орехи. Если речь идет о крысах, мышах или белках, так оно и есть, но если о мелких птицах или змеях, то это полная чушь, а мне приходилось так
часто это слышать, что я перестал верить всем охотникам, которые заводили разговор о пресловутых пальмовых орехах и тому подобном. Однажды мне в руки попали четыре милые и вполне здоровые лесные черепахи, которые быстро освоились в неволе и вполне уютно чувствовали себя в небольшом загончике, который я для них соорудил. Как правило, черепах кормить проще, чем многих других животных: они едят почти любые листья и овощи, не брезгуют также фруктами и мелко нарубленным мясом. Но эти мои гостьи оказались исклю- чением. Они воротили нос от самых спелых фруктов и нежных листьев, которые я добывал для них с таким трудом. Я не мох1 понять, чем это вызвано, и стал бес- покоиться за их состояние. Но вот однажды в лагерь пришел местный охотник. Показывая ему коллекцию и объясняя, каких животных я желал бы заполучить, я обратил его внимание на этих черепах и сказал, что они вот уже две или три недели отказываются от любой пищи. Охотник принялся меня уверять, что эти че- репахи не едят ни фруктов, ни листьев - им нужен определенный вид мелких гри- бов , растущих на мертвых стволах деревьев. Я, конечно, ему не поверил, но ви- ду не подал. Прошла еще неделя, а черепахи по-прежнему крохи в рот не брали. В отчаянии я нанял двух мальчиков, выдал им корзины и наказал принести этих самых гри- бов . Когда они вернулись, я высыпал грибы в загон к черепахам и стал наблю- дать . Никогда прежде мне не приходилось видеть, чтобы черепахи с такой жадностью набрасывались на еду. Они кинулись к ней изо всех своих черепашьих сил, и че- рез несколько минут от грибов не осталось и следа, только сок тек по чере- пашьим подбородкам. Но еще более странным оказалось то, что, поев грибов, они стали есть и другую пищу, а по прошествии нескольких недель вовсе от них от- казались , предпочитая спелые плоды манго. Чем больше увеличивалась моя коллекция, тем труднее становилось снабжать ее всяческими разносолами. Мясо, фрукты, яйца и цыплят я доставал на местном рынке, но этого было явно недостаточно. Например, все птицы, большинство обезьян, галаго и лесные крысы обожают са- ранчу и кузнечиков, и, чтобы поддерживать этих животных в добром здравии, не- обходимо постоянно снабжать их этими деликатесами. Но такими вещами, как са- ранча и кузнечики, не торгуют даже на базарах Западной Африки. Выход один - спешная организация команды отважных ловцов, куда вошли десять самых быстро- ногих и остроглазых мальчишек. Я выдал каждому сачок для ловли бабочек и жестянку из-под папирос, и дважды в день моя команда выходила на промысел. Оплата была, разумеется, не повре- менная, а сдельная и составляла один пенни за пять кузнечиков, так что самые быстрые и ловкие зарабатывали по пятнадцать, а то и по двадцать пенсов в день. На местном наречии кузнечики назывались ппампалоп, соответственно и команда получила название "ловцы пампало". Если кто-то из животных заболевал или ка- кому-то пленнику нужно было скрасить первые дни пребывания в неволе, я тут же скликал "ловцов пампало", и они отправлялись на охоту. Поскольку многие птицы были такие маленькие, что не могли справиться с крупными и колючими кузнечиками, приходилось обеспечивать их мелкими термита- ми, или белыми муравьями. Для этого существовала еще одна команда мальчишек. В Западной Африке несколько видов белых муравьев, но наиболее полезными, с моей точки зрения, оказались так называемые "грибные" термиты. На прохладных лесных полянках среди могучих деревьев они сооружают из серой грязи свои не- обычные жилища, достигающие высоты в два фута, напоминающие гигантские поган- ки. Внутри термитники похожи на медовые соты, с узкими проходами и крохотными кельями, где живут рабочие-термиты и новорожденные. Команда "охотников за термитами" выходила на промысел рано поутру, а возвращалась в лагерь под ве-
чер. Каждый мальчишка нес на своей курчавой головке по три-четыре диковинные "поганки". Я складывал добычу в темном прохладном месте, а корда наставало время кор- мить птиц, расстилал на земле огромный холст и аккуратно разрезал термитники огромным мясницким ножом. Затем я встряхивал их, и оттуда сыпались термиты - большие и маленькие. Я тут же распихивал их по горшочкам и спешно расставлял по птичьим клеткам, пока они не расползлись. Птицы тоже понимали, что дейст- вовать нужно проворно, и едва я захлопывал дверцу, как они тут же садились на край горшочка и поедали драгоценное лакомство. Кроме кормежки, существует еще проблема правильного размещения животных в клетках. Каждому виду требуется клетка определенного типа, умело спроектиро- ванная и тщательно изготовленная. В тропиках в ней должно быть прохладно, а на корабле на пути в Англию - тепло. В качестве дополнительной защиты я сде- лал для каждой клетки холщовую занавеску, которую можно опускать всякий раз, когда подует холодный ветер или пойдет дождь. Не менее важен и размер клеток. Иногда крошечному зверю для нормального пу- тешествия требуется очень большая клетка, а сравнительно крупного довезешь в добром здравии только в маленькой. Например, галаго нужно много места, чтобы они могли бегать и прыгать, - ведь на воле они находятся в постоянном движе- нии, а вот красивых антилоп, называемых водяными козликами, можно перевозить только в длинных узких ящиках, стенки которых должны быть обиты войлоком. Ви- ной тому - чрезвычайная нервозность этих животных. Когда клетки везут в тря- ском грузовике или грузят на корабль, а затем выгружают с корабля на берег, они очень пугаются. Если площадь клетки позволяет, они в испуге начнут бегать по ней кругами, пока не потеряют равновесие, - так недолго и поломать строй- ные, хрупкие ножки! В длинной же узкой клетке животные защищены мягкими стен- ками, и за их ножки можно не опасаться. Кроме того, они не обдерут кожу о де- рево. Как это ни покажется странным, но еще одним созданием, которому для пере- возки требовалась обитая войлоком клетка, оказалась фантастическая лягушка, так называемая "волосатая". У этих амфибий задняя часть тела шоколадного цве- та , а толстые бедра покрыты густой порослью, похожей на шерсть. На самом деле это длинные волоски кожи. У всех лягушек кожа в той или иной степени служит органом дыхания, помогая легким, - она поглощает из воды кислород. Вот почему необходимо содержать лягушек в сырости, иначе, если кожа высохнет, они могут задохнуться. Волосатые лягушки живут в быстрых горных потоках и большую часть времени проводят под водой. Следовательно, они в значительно меньшей мере, чем другие, используют для дыхания легкие, и волоски служат для того, чтобы увеличить поверхность кожи. Над тем, как сохранить "волосатиков" при перевозке, пришлось изрядно поло- мать голову. Большинство других лягушек до погрузки на корабль можно держать в неглубоком ящике, а уже на борту пересадить каждую в муслиновый мешок и привязать мешки к большому ящику. Сидят себе смирнехонько до самой Англии, много пищи в пути не требуют; смачиваешь их водой два-три раза в день, они и довольны. Волосатые же лягушки, кроме странного украшения задней части тела, имеют еще одну особенность. У них на мясистых задних лапах имеются длинные узкие когти, похожие на кошачьи, которые они, как и кошки, могут выпускать и убирать. Если посадить волосатую лягушку в обычный мешок, она будет стараться выскочить: выпустит когти, вцепится ими в ткань да так и повиснет причудливым комом. Поэтому я решил, что перевозить этих лягушек нужно в ящике. Тогда возникла другая проблема. Ящик должен быть очень мелким, иначе лягуш- ки , испугавшись, начнут прыгать и разобьют головы о проволочный верх. В конце концов я посадил всех волосатых лягушек в неглубокий ящик с дырками, прими- рившись с тем, что, когда я поливал их, вода вытекала наружу. И что же? Ля-
гушки, лишенные возможности прыгать, завели новую привычку: когда пугались, забивались в угол и старались "закопаться" в дерево. Уже на третий день у них была содрана вся кожа с носа и верхних губ. А это крайне опасно, потому что у лягушек на таких участках быстро образуются язвы. Лечение любой раны затруд- няется тем, что лягушку нужно постоянно поливать водой. Таким образом, мне приходилось одновременно конструировать новую клетку и думать о том, как вы- лечить носы лягушкам, не причинив им при этом неудобства. Я соорудил большой неглубокий ящик и обшил его изнутри простыночной тканью, под которую напихал ваты. Получилось что-то вроде стеганого одеяла. Теперь, если лягушки начинали прыгать или разыгрывалась качка, они были в полной безопасности. При этом отпала необходимость увлажнять их трижды в день: вата хорошо держала влагу и после одного раза в ящике ее было достаточно, но не слишком влажно. В пути язвы на носах у лягушек отлично затянулись, и они доб- рались до Англии целы и невредимы. Глава восьмая, в которой новый Ной выходит в плавание на своем ковчеге Тот, кто собирает животных, больше всего страшится момента, когда всю эту ораву придется везти к побережью, а там грузить на корабль и пускаться в дол- гий путь. Во-первых, необходимо удостовериться, что все клетки в полной ис- правности и все дверцы надежны. Во-вторых, нужно похлопотать о достаточном запасе провизии - не станешь же ты рассчитывать на то, что даже на самом луч- шем корабле кок будет возиться с твоими животными, у каждого из которых свои причуды?! Кроме мешков пшеницы, картофеля, ямса и всяких тропических овощей, нужно запасти огромное количество фруктов, причем не только спелых, а то они испор- тятся в первую же неделю пути, и кормить животных будет нечем. Следовательно, нужны еще недозрелые и совсем незрелые. Последние, вместе с яйцами и мясом, хранятся в корабельном холодильнике. Когда понадобятся фрукты, достаточно вы- нуть их из холодильника и разложить на палубе - они отлично дозреют на солн- це . К тому же нужно точно рассчитать количество. Если возьмешь слишком много - избыток испортится и его придется выбросить за борт, если слишком мало - придется тянуть до какой-нибудь остановки, например в Бискайском заливе, где можно пополнить свои запасы. Итак, убедившись, что клетки в полном порядке и количество продовольствия соответствует потребностям, можно хлопотать о найме грузовиков для перевозки животных из глубины страны в порт. На этот раз нам предстояло проехать двести миль. Когда я покидал Западную Африку, я взял с собой по три мешка картофеля и пшеницы, по два - ямса и кукурузы, по пятьдесят штук ананасов и манго, двести апельсинов и сто пятьдесят больших гроздей бананов, не говоря уже о сухом мо- локе, солоде, рыбьем жире и прочем. Взял также четыре сотни яиц, каждое из которых было проверено в миске с водой на свежесть, тщательно вымыто и упако- вано в ящик с соломой. Мясной запас состоял из туши вола и двадцати живых кур. Для перевозки всего перечисленного, а также ста пятидесяти клеток всех видов и размеров и оборудования пришлось нанять три грузовика и один неболь- шой фургончик. Я решил ехать ночью по ряду причин, в частности, потому, что в это прохлад- ное время суток животные чувствуют себя лучше всего. Когда едешь днем, прихо- дится выбирать из двух зол: или накрывать клетки брезентом, от чего животные могут задохнуться, или оставлять их открытыми, и тогда пассажиров занесет ту- чами красной дорожной пыли. Спать в таком путешествии приходится урывками: ночью трясешься в кабине
грузовика, зная, что, едва займется заря и караван остановится у обочины в тени огромных деревьев, придется выгружать каждую клетку, чтобы вычистить ее и накормить животных. Только после этого можно завалиться спать. А вечером, едва спустится прохлада, грузить все снова - и в путь. Дороги в Камеруне столь плохи, что ездить по ним можно со скоростью не более двадцати пяти миль в час, поэтому на путешествие, которое в Англии заняло бы день, у нас ушло три. Прибыв в порт, я узнал, что погрузка корабля еще не закончена. Это значило, что с животными придется пока подождать. Хлестал ливень, и я решил не выгру- жать клетки из кузова. Только я об этом подумал, как небо очистилось и солнце принялось палить так нещадно, что волей-неволей пришлось выгрузить все клетки и перетащить их в тень ближайших деревьев. Как только все было сделано, снова налетели тучи, и через несколько минут клетки, запас провианта и оборудова- ние, не говоря уж о вашем покорном слуге, оказались под ледяным дождем. Когда мы, наконец, попали на судно, я обнаружил, что все животные по-прежнему дро- жат мелкой дрожью. Ох и задал мне этот ливень работы - каждую клетку пришлось заново вычистить, насыпать туда свежих опилок, а обезьян еще и самих посыпать опилками, чтобы скорее высохли и не подхватили насморк. После этого я выдал всем по чашке горячего молока, и, слава Богу, никто не заболел. В первый же день морского путешествия у обезьян так разыгрывается аппетит, что они готовы съесть в четыре-пять раз больше обычного, только давай! Види- мо , так благотворно влияет на них морской воздух. Это следует учесть, когда запасаешься провизией. Конечно, такие деликатесы, как кузнечики и термиты, на борт не возьмешь, а вот тараканов для самых привередливых птиц и животных сколько угодно: спустись вечером в машинное отделение и лови. Они обычно пря- чутся за трубами - теплое местечко! Правда, вскоре и матросам пришелся по ду- ше этот спорт, и нам уже не нужно было ловить тараканов самим: их в огромном количестве регулярно притаскивали матросы, обслуживающие машины. Морское путешествие длительностью в две-три недели может быть очень прият- ным, если ты не везешь вместо багажа целую ораву вечно голодных животных. В этом случае нагрузка у тебя куда больше, чем у любого матроса. Я просил бу- дить меня в полшестого, чтобы перед завтраком успевать вычистить клетки. По- завтракав, я принимался кормить животных. И так весь день - то одно, то дру- гое; я не мог уделить себе ни мгновения, пока в обезьянью клетку не будет по- ставлена последняя чашка вечернего молока. По мере приближения к Англии ста- новилось все холоднее и холоднее; требовалось принять дополнительные меры, чтобы мои звери не подхватили простуду. Я взял за правило выдавать им на ночь горячее молоко и тщательно укутывать клетки одеялами и брезентом. Если штор- мило, я проверял, надежно ли клетки прикручены к поручням, дабы не случилось неприятностей, как однажды, когда я тоже возвращался из Западной Африки. Поздно вечером, во время последнего в тот день кормления детенышей обезьян из бутылочки, я заметил, что корабль что-то уж чересчур резво скачет по волнам. Взглянув на ряд клеток, выстроившихся вдоль поручней, я решил, что, как толь- ко кончу кормить, прикручу их накрепко. Не успел я подумать об этом, как на- летел девятый вал; судно дало страшный крен, и все полсотни клеток вверх тор- машками полетели на палубу. Я бросился к ним, принялся ставить на место и на- конец-то прикручивать к поручням; к моему счастью, никто из зверей не постра- дал, только обезьяны были крайне раздражены и еще долго на своем обезьяньем языке обсуждали происшедшее. Во время морских перевозок нередко случаются разные конфузы и курьезы. Как- то довелось нам с другом везти зверей из Западной Африки на судне, капитан которого, как нам сообщили, не принадлежал к числу страстных любителей живот- ных. Узнав об этом, мы решили вести себя тише воды, ниже травы. Минимум воз- ни, минимум беспокойства! Ведь только дай такому капитану повод, и он сделает
жизнь на борту невыносимой и для тебя, и для твоих питомцев. Но, как ни ста- райся, всегда что-нибудь да стрясется. В первое же утро мой друг1 пошел вытряхивать за борт корзину с грязными опилками, которые мы только что вычистили из клеток. А куда ветер дует, не учел. Едва он вытряхнул содержимое, порыв ветра подхватил тучу опилок - и прямо на капитана, стоявшего на своем мостике. Хорошенькое начало, нечего сказать! А мы еще надеялись снискать его расположение. . . За завтраком он до- вольно прохладно поприветствовал нас, но быстро оттаял и уже к середине тра- пезы держался вполне дружелюбно. Я сидел за столом напротив него, а позади него была череда иллюминаторов, выходивших как раз на ту палубу, где стояли наши клетки. - Бог с вами, делайте что хотите, - сказал мне капитан, - только не дайте ни одной из ваших тварей улизнуть. - Как можно! - воскликнул я и тут же заметил, что в открытом иллюминаторе за его спиной кто-то сидит. К моему ужасу, это оказалась крупная белка. Очень довольная собой, она осматривала кают-компанию. Затем принялась умывать усы. Между тем капитан продолжал свой завтрак, ни о чем не подозревая. Окончив туалет, белка, очевидно, решила, что неплохо бы получше исследовать это место, где на столах столько вкусных вещей, и даже наметила самый удобный путь - на плечо капитану, а оттуда прямо на стол. Пробормотав "извините", я встал и с бесстрастным лицом вышел из кают- компании, но, оказавшись вне поля зрения капитана, со всех ног помчался на палубу и подбежал к иллюминатору в тот самый момент, когда белка уже изгото- вилась к прыжку. Слава Богу, мне удалось схватить ее за огромный пушистый хвост. Ругаясь про себя, я водворил ее в клетку и лишь тогда вздохнул с об- легчением. После этого я вернулся в кают-компанию. К счастью, капитан ничего не заметил и даже не подозревал, что его плечо едва не стало трамплином для огромной белки, вознамерившейся полакомиться его яичницей с беконом. Как мы ни старались вести себя тихо, а может быть, именно поэтому, судьба вечно посылала нам неприятности. Через несколько дней после случая с белкой из ящика улизнули три огромные ящерицы и спрятались в огромных мотках каната, лежащих на палубе. Чтобы сдвинуть их с места, потребовалась бы помощь чуть не всего экипажа, и мы решили ловить беглянок поодиночке - пусть только высунут- ся! После трех дней охоты нам удалось отловить всех, но нервотрепка была страшная - я был убежден, что рано или поздно они доберутся до капитанского мостика и непременно попадутся на глаза капитану. Только мы водворили рептилий на место, как сбежала мартышка. Это было со- всем ручное существо, позови - и она придет. Но соблазн исследовать судно, видимо, был столь велик, что она совсем распоясалась и лишь изредка, когда мы пытались заманить ее в клетку большой гроздью золотых бананов, перед которыми она обычно не могла устоять, бросала на нас снисходительные взгляды. В тот день судно здорово качало, и это нас спасло: на пассажирской палубе, куда обезьянка влезла по трапу, никого не было. Я хриплым шепотом позвал ее. Каж- дый раз, когда судно подбрасывало, она теряла равновесие, а так как я лучше владел ситуацией, мне удавалось приблизиться к ней на несколько футов. Тем не менее, она добралась до трапа, ведущего в капитанскую каюту, и, поколебавшись с минуту, ринулась вверх к полуоткрытой двери. Почти не надеясь на успех, я бросился за ней, приготовившись к самому худшему - я уже видел, как она с шу- мом приземляется посреди кровати, на которой мирно отдыхает капитан... К сча- стью, когда она достигла верхней ступеньки, корабль качнуло, и беглянка сва- лилась на три ступеньки вниз, а мне только этого и надо было. Я цапнул ее за длинный пушистый хвост, пару раз крутанул в воздухе и со всех ног помчался на грузовую палубу, опасаясь, как бы ее яростные крики не разбудили капитана и он не вышел посмотреть, что происходит...
В общем, поездка измотала нас вконец, и лишь когда в хмурое, промозглое ут- ро корабль подошел к причалу Ливерпуля, мы почувствовали облегчение. Там, на набережной, нас уже поджидали фургоны. Разгрузка животных прошла без сучка без задоринки, я сдал их с рук на руки директорам зоопарков и со смешанным чувством наблюдал, как сквозь дождь мои питомцы разъезжались по разным угол- кам Англии. ЧАСТЬ ВТОРАЯ. КАК Я ЛОВИЛ ЖИВОТНЫХ В БРИТАНСКОЙ ГВИАНЕ Глава девятая, в которой муравьед по имени Эймос приглашает нас на танец Британская Гвиана1 лежит в северной части Южной Америки и по площади почти равняется Ирландии. Она находится на краю огромного лесного массива, прости- рающегося вдоль Амазонки по территории Бразилии. Название "Гвиана" индейского происхождения и означает "земля, изобилующая водой". В самом деле, более точ- ное определение дать трудно. По ней из конца в конец текут три большие реки, сообщающиеся друг с другом огромным количеством мелких речек и притоков. В сезон дождей реки выходят из берегов и затопляют огромную территорию на не- сколько недель. Благодаря этому почти все животные, населяющие Британскую Гвиану, либо отличные пловцы, либо искусны в лазании. Животные, которые в других странах живут большей частью на земле, вытеснены здесь сходными созда- ниями, почти постоянно обитающими на деревьях. Например, в Британском Камеру- не водится наш знакомый кистехвостый дикобраз, который устраивает себе жилища среди скал либо в пещерах и с трудом взбирается на дерево. В Гвиане же обита- ют цепкохвостые дикобразы, чьи лапы хорошо приспособлены для лазания по де- ревьям, а длинные, лишенные волосяного покрова хвосты, как у южноамериканских мартышек, обвиваются вокруг ветвей. Мы пришли к выводу, что Британскую Гвиану можно условно разделить на две части. Огромную лесистую территорию сменяют обширные саванны, покрытые тра- вой, небольшими рощицами и кустарником. В Британском Камеруне примерно та же картина, а это значит, что и там и здесь есть животные, населяющие леса, а есть - населяющие луга, и они сильно отличаются друг от друга. Побережье Гвианы, где крупные реки впадают в море, изрезано тысячами речек и ручьев. Некоторые шириной в несколько футов, а иные гораздо шире обычной английской реки. Эта огромная водная сеть - самый прекрасный пейзаж Гвианы. Воды, полные мертвых листьев и бревен, окрашены в цвет перезрелой вишни, а их течение столь плавно, что поверхность похожа на темное зеркало. Над водой на- висают огромные деревья; их ветви украшены длинными прядями испанского мха - серого, похожего на лишайник растения, свисающего тысячами нитей. Здесь и ор- хидеи самых разнообразных оттенков, растущие на стволах и ветвях; порой их столько, что кажется, будто дерево украшено самоцветами. Обычно речки и ручьи подобны длинным темным зеркалам, но иногда на водной глади вдруг возникает зеленый растительный ковер с узором из розовато-лиловых и желтых цветов. Там, где сквозь кроны деревьев проглядывает солнце, на по- верхности воды можно увидеть заросли водяных лилий, цветы которых крупнее чайника, а похожие на гигантские блюда листья достигают размера велосипедного В настоящее время - независимое государство Кооперативная Республика Гайана. Бри- танской же Гвиане, помимо уникальной природы, стяжали славу легендарные почтовые марки. (Примеч. пер.)
колеса. Пробираешься на лодке по такому заросшему протоку, и кажется, будто скользишь по лужайке - нос лодки раздвигает растения, а за кормой они снова смыкаются, так что воды и не видно вовсе. Движется лодка - и колышется вверх- вниз ковер, точно зеленые волны. Мы основали свой базовый лагерь в столице Гвианы - Джорджтауне. Там было легко достать все необходимое, и к тому же рядом был порт, откуда мы собира- лись отплыть на родину. Устроившись, мы начали поездки в глубь страны, стре- мясь побывать в разных ландшафтных зонах и добыть обитающих там животных. Первую такую поездку мы совершили в заросшие густой травой луга в пойме ре- ки Померун. Сначала мы плыли по речкам к небольшому индейскому поселку Санта- Мария, спрятанному в глубине этой странной болотистой страны. Чтобы добраться до пункта назначения, нам потребовался целый день. Это было незабываемое пу- тешествие . Лодка медленно скользит по гладкой поверхности воды, осененной сверкающими на солнце деревьями; с резкими криками пролетают над головой крупные черные дятлы с красными макушками; время от времени они садятся на ствол мертвого дерева и начинают интенсивно работать клювами. В подлеске вдоль берега приютились стаи болотных птиц размером не больше воробья, с чер- ными телами и блестящими, канареечного цвета головками. Порой за каким-нибудь поворотом взлетала пара пурпурных ибисов, махая розовыми и малиновыми крылья- ми; на коврах из водяных лилий нам попадалось множество диковинных птиц яка- на, похожих на шотландских куропаток. Самое удивительное в них - длинные стройные ноги, заканчивающиеся тонкими пальцами, которые дают им возможность разгуливать по листьям водных растений не проваливаясь. Прежде чем сделать шаг, якана вытягивает пальцы, как паук свои ноги, и ее вес равномерно распре- деляется по поверхности листа. Когда они торжественно шествуют по ковру из водяных лилий, они просто тускло-коричневые; но когда они взлетают, под каж- дым крылом вспыхивает лимонно-желтое пятно. Иногда нам случалось потревожить лежащих на берегу кайманов. Что для Египта нильский крокодил, то для Южной Америки кайман. Когда мы проплывали мимо, они на мгновение поднимали голову и наблюдали за нами с полуоткрытой пастью, а затем тяжело подползали к краю берега и плюхались в воду. Мы добрались до Санта-Марии поздно вечером, а наутро, взяв себе в помощники аборигенов, отправились на поиски животных. Местные жители часто держат диких зверей в качестве домашних любимчиков, и многих из них они нам продали. Таким образом, за короткое время мы приобрели множество прекрасных макак, от чьих воплей и криков едва не оглохли в нашей небольшой хижине; несколько молодых боа-констрикторов и двух-трех обезьян-капуцинов. Я был весьма удивлен, увидев боа в доме, - я-то думал, что индейцы так же боятся змей, как и африканцы. Оказалось, что эти рептилии обитают в хижинах на балках и занимают в жизни индейцев примерно такое же место, как в жизни англичан - кошка; эти змеи, пи- тающиеся крысами и мышами, легко приручаются и, пока в доме есть живой корм, так и сидят на своих балках и никуда не уходят. Индейцы уверяли, что боа- констрикторы не только дадут сто очков вперед любой кошке по ловле крыс и мы- шей, но и по своей окраске - розовая, серебряная, черная, белая - куда краси- вее этих животных. Они сворачиваются под крышами хижин точно пестрые шарфы. В Британской Гвиане имеется три вида муравьедов: большой, с длинным волоса- тым хвостом, свыше шести футов длиной; таманду, примерно размером с пекинеса; и карликовый, не больше восьми дюймов. Все три вида живут в совершенно разных растительных зонах. Большой муравьед предпочитает луга в северной части Бри- танской Гвианы, а два других, лазящих по деревьям, обитают в лесах. Правда, таманду можно найти даже в тех районах, где ведется сельское хозяйство, но за карликовым нужно отправляться в самые дебри. Чтобы поймать большого муравьеда, мне пришлось пролететь приблизительно двести миль в глубь страны. Самолет высадил меня у ранчо на берегу реки Рупу-
нун. Там я заручился помощью необыкновенно умного охотника-индейца по имени Фрэнсис. Я объяснил, что мне нужно, и после длительных раздумий он сказал, что лучше ему одному отправиться на поиски муравьеда, а уж ловить его мы бу- дем вместе. Я согласился. Три дня спустя Фрэнсис вернулся и с сияющим видом сообщил, что его поход закончился успешно. В одном месте он отыскал явные признаки му- равьеда: все муравьиные гнезда разорены его могучими челюстями. И вот рано поутру Фрэнсис, я и мой приятель сели на коней и отправились в поход за муравьедом. До самого горизонта, окаймленного бледными зеленовато- синими горами, простирались золотые луга, сиявшие в лучах солнца. Мы ехали уже несколько часов, а все никаких признаков жизни, кроме пары крошечных кор- шунов , чертивших круг за кругом высоко над нами в голубом небе. Я знал, что в лугах обитает немало животных, и был удивлен, почему никого не встретил. Но вскоре мы подъехали к огромной овальной котловине, на дне ко- торой лежало тихое озеро, заросшее водяными лилиями и окруженное сочной рас- тительностью и небольшими деревцами. Вот где жизнь била ключом! Воздух был наполнен звоном стрекоз, блестящие пестрые ящерицы шмыгали из-под копыт наших коней, зимородки сидели на мертвых сучьях, свисавших над водой, а в камышах и кустах, растущих вдоль берега, щебетало и порхало множество крохотных птиц. Мы проехали дальше, и я увидел на противоположном берегу десять аистов ябиру, каждый высотой примерно в четыре фута; опустив длинные клювы, они глядели на нас с неким торжеством. Когда мы миновали озеро и поскакали дальше по лугам, все вокруг снова затихло - слышался только стук копыт. Я понял, в чем тут дело. Этим лугам недоставало воды, и все животные и пти- цы концентрировались по берегам больших и малых озер, которые встречались тут не так уж часто. Можно было проскакать много миль, не встретив никакой живно- сти, но у любой водной котловины кипел настоящий праздник жизни. Наконец около полудня мы достигли цели - небольшого уголка саванны, где, по словам Фрэнсиса, и жил муравьед. Он посоветовал нам развернуться в линию и скакать, производя как можно больше шума, чтобы выгнать муравьеда из гнезда и загнать в более низкую траву, где его легче сцапать. Мы помчались среди тра- вы , достававшей нашим коням до груди, шумя и крича насколько хватало сил. Почва под травой спеклась, словно кирпич, в ней было множество трещин и ще- лей; кони часто спотыкались, и каждый рисковал перелететь через голову и уго- дить под копыта. Вдруг Фрэнсис издал победный клич, и, взглянув в его сторо- ну, я увидел, как что-то темное прыгает в траве прямо перед его конем. Мы с напарником тут же подскочили к нему. Муравьед - а похоже, это был именно он - старался углубиться в высокую траву, но нам удалось отрезать ему путь к от- ступлению и выгнать на открытый участок. Толстые щетинистые ноги зверя топали по земле, длинная голова, похожая на сосульку, моталась из стороны в сторону, а огромный хвост развевался позади как знамя. Мы пустили коней в галоп. Я свернул в одну сторону, чтобы помешать зверю удрать в высокую траву, Фрэнсис - в другую и, пришпоривая коня, достал лассо. Поравнявшись с муравьедом, скакавшим во все лопатки, он кинул лассо, но, к сожалению, не рассчитал диаметра петли - он оказался слишком большим, и му- равьед, благополучно проскочив через петлю, с шипеньем и фырканьем продолжил бег. Фрэнсис придержал коня, смотал веревку и снова пустился в погоню. Вновь поравнявшись с животным, он опять кинул лассо, и - вот удача! - зверь оказал- ся в петле! Фрэнсис тут же соскочил с коня. Стиснув зубы, он с трудом удерживал конец веревки, тогда как разъяренный муравьед ринулся со всех ног по густой траве, увлекая за собой обидчика. Я спрыгнул с коня и тоже ухватился за веревку. Я поразился, какая же силища заключалась в неуклюжих волосатых ногах этого зве- ря - он таскал нас за собою туда-сюда по саванне, пока мы окончательно не вы-
дохлись, а веревка не изрезала нам руки. Вдруг Фрэнсис, глянув через плечо, вздохнул с облегчением. Я тоже оглянулся и увидел, что борьба довела нас до небольшого, около двенадцати футов высо- той, дерева - единственного на много миль вокруг. Тяжко дыша и обливаясь по- том, мы подтащили к нему упирающегося муравьеда и крепко привязали. Когда я уже затягивал последний узел, Фрэнсис взглянул наверх и вдруг издал душераз- дирающий вопль. Я глянул туда же - и увидел в двух футах у нас над головами шарообразное осиное гнездо размером с футбольный мяч. Муравьед изо всех сил рвался с веревки, тряся и качая деревце из стороны в сторону. Не следует ду- мать, что осам это очень нравилось - вся колония вилась вокруг гнезда, рас- серженно жужжа. Мы с Фрэнсисом со всех ног бросились наутек. Уверенные, что привязали зверя накрепко, мы вернулись к коням захватить кое-какие принадлежности - веревки попрочнее и мешки побольше, чтобы упако- вать нашу добычу. Когда я вернулся назад к дереву, муравьед уже развязывал последний узел. Освободившись от пут, он встряхнулся, словно крупная собака, и медленным шагом двинулся в родную саванну, преисполненный достоинства. Ос- тавив Фрэнсиса отвязывать лассо от дерева, я бросился в погоню за беглецом, на ходу завязывая петлю. "Г Гигантский (трёхпалый, большой) муравьед. Догнав зверя, я кинул свое импровизированное лассо, но, не будучи искушен в этом деле так, как Фрэнсис, естественно, промахнулся. Муравьед продолжал уле- петывать . Я повторил бросок - результат тот же. Я попробовал в третий раз, но зверь, раздраженный моим неотвязным преследованием, вдруг решил переменить тактику. Внезапно остановившись, он повернулся ко мне и поднялся на задние лапы, так что голова его оказалась на уровне моей груди, и я с опаской погля- дывал на его шестидюймовые когти, которые он явно собирался пустить в ход. Шипя и фыркая, он мотал своим длинным тонким рылом из стороны в сторону и махал передними лапами, как боксер. Мне не хотелось связываться с противни- ком, который способен в два счета изувечить обидчика когтями, и я решил подо- ждать Фрэнсиса - тогда один сможет отвлечь внимание зверя, а другой его пой- мает. Я принялся ходить вокруг муравьеда, раздумывая, нельзя ли подкрасться к нему сзади и захватить врасплох, но он, не отрываясь, следил за мной, посто- янно держа когти наготове. Мне ничего не оставалось, как сесть на землю и до- жидаться Фрэнсиса.
Поняв, что ему предложили перемирие, муравьед решил воспользоваться шансом и восстановить попранное в борьбе достоинство. Пока он носился по саванне, слюна у него текла ручьями. Слюна у муравьеда тягучая и вязкая именно благо- даря ей добыча намертво приклеивается к языку. Теперь вместо добычи на морду налипла масса веточек и травинок. Сев на корточки, он принялся тщательно очи- щать ее с помощью когтей. Потом глубоко вздохнул, встал на четыре лапы, от- ряхнулся и заковылял прочь. Когда явился Фрэнсис с лассо в руках, мы снова бросились в погоню за му- равьедом. Заслышав наше приближение, он остановился, обернулся и опять встал на задние лапы, но с двумя ему было не справиться. Пока я отвлекал его внима- ние, Фрэнсис подполз сзади и аккуратно набросил лассо. Как только зверь по- чувствовал, что вокруг него снова затянулась веревка, он бросился бежать что есть мочи, волоча за собой меня и Фрэнсиса. Он еще с полчаса протаскал нас, пока не удалось связать его так, что он не мог больше двигаться. После этого мы сунули его в большой мешок, откуда торчала только голова. Мы уже бросились поздравлять друг друга с победой, и что же? Новая преграда внезапно встала на пути. Когда мы собрались ехать обратно, наши кони, как один, заупрямились и отказались везти такой странный багаж, который свирепо фырчит и шипит. Битых четверть часа мы пытались успокоить их - какое там! Всякий раз, когда мы приближались к ним с муравьедом, они вскидывали головы и разъяренно смотрели на нас. Фрэнсис решил, что единственный выход - если я, сидя верхом, поведу его ко- ня, а сам он пойдет пешком с грузом на плечах. Я засомневался, что это увен- чается успехом - ведь двигаться предстояло много миль под палящим солнцем, а вес у муравьеда был приличный. Однако ничего другого мы придумать не смогли и отправились в путь. Муравьед так извивался, что нести его было почти невоз- можно. За час мы покрыли какую-нибудь пару миль, ибо каждые две-три сотни яр- дов Фрэнсису приходилось снимать мешок с плеч и отдыхать. Так дело не пойдет, решили мы. Этак мы целую неделю будем добираться до ранчо. Фрэнсис предложил, чтобы я или мой друг остались посторожить муравье- да, а он с кем-нибудь из нас двоих поскачет на ранчо к своему приятелю, оби- тавшему тут неподалеку, - он показал темное пятнышко на горизонте. Там, заве- рил он, найдется вьючный вол. Впрочем, его английский был настолько плох, что мне послышалось что-то вроде "волейбол". Я, понятно, удивился, но Фрэнсис на- стаивал, что это единственный выход из положения. Меня разобрало любопытство, и, оставив приятеля стеречь муравьеда, мы галопом поскакали в указанном на- правлении . На ранчо пожилой симпатичный индеец предложил нам кофе, а затем Фрэнсис по- вел меня в стойло. Там действительно стоял, конечно, никакой не "волейбол", а обыкновенный вол, каких во всем мире впрягают в повозки или используют для вьючных перевозок. Тут появилась жена Фрэнсиса и сказала, что она поедет на воле, а мы поскачем впереди. Крошечная индеанка смело вскочила на огромную спину и села как амазонка. Ее длинные черные волосы спускались до пояса, что делало ее похожей на леди Годиву1. Всадница ударила вола длинной палкой, и мы тронулись в путь. Когда мы с Фрэнсисом прибыли туда, где оставили друга с муравьедом, то об- наружили , что последний устроил ему веселую жизнь. Зверю удалось наполовину выбраться из мешка да еще прорвать мешковину когтями задних лап, так что ка- залось, будто на нем надеты неуклюжие мешковатые штаны; он бегал туда-сюда по 1 Годива (англ. Godiva, около 990 — около 1067) — англосаксонская графиня, жена эрла (графа) Мерсии Леофрика (980—1057), которая, согласно легенде, проехала обнажённой по улицам города Ковентри в Англии ради того, чтобы её супруг снизил непомерные на- логи для своих подданных.
траве, и мой приятель совершенно запарился, носясь за ним. Дружными усилиями мы изловили зверюгу, засадили в новый мешок, и, пока мы думали, как завязать его понадежнее, мой друг поведал нам все, что ему довелось пережить за время нашего отсутствия. Началось с того, что его конь, который, как он думал, был накрепко привя- зан, отвязался и поскакал куда глаза глядят. Долго пришлось моему другу пре- следовать его, пока, наконец, удалось поймать. Тем временем муравьед частично выпутался из веревок, разорвал мешок когтями и наполовину выбрался оттуда. Мой приятель, насмерть перепугавшись, что он улизнет, бросился к пленнику, запихал его обратно в мешок и связал снова; оглянувшись, он обнаружил, что снова отвязался конь. Пока он ловил его, муравьед выпутался во второй раз - это случилось как раз к моменту нашего прибытия. Тут подъехала жена Фрэнсиса на своем воле и помогла погрузить муравьеда ему на спину. Как ни странно, вол весьма спокойно ко всему отнесся, - похоже, ему было все равно, мешок ли это с картошкой или с гремучими змеями. Хотя муравьед шипел и вырывался изо всех сил, вол спокойно двигался вперед. Уже совсем стемнело, когда мы добрались до ранчо. Мы извлекли нашего плен- ника из мешка и развязали его. Я сделал из веревки прочную уздечку и привязал муравьеда к могучему дереву. Поставив перед ним большую миску с водой, мы от- правились отсыпаться. Ранним утром я пошел взглянуть на него и не нашел. "Сбежал", - мелькнула мысль. И вдруг вижу: оказывается, он лежит, свернувшись клубком между корней дерева и целиком накрывшись хвостом, точно серой шалью, так что издали походит скорее на кучу золы, чем на зверя. Теперь я понял, как полезен ему этот огромный хвост. Устраивая себе постель в густой траве, он сворачивается клубочком и накрывается хвостом, словно брезентом. Сквозь такую пушистую крышу под силу пробиться разве что очень сильному ливню. Теперь встала проблема, как приучить Эймоса - так я его назвал - к новой пище: в английском зоопарке его белыми муравьями не накормят. Я приготовил смесь из молока, сырого яйца и мелко накрошенной говядины, добавив в нее три капли рыбьего жира. К счастью, недалеко от ранчо имелось гнездо белых муравь- ев, и я, пробив в гнезде дырку и достав оттуда горсть этих лакомых существ, кинул их в миску с вязкой смесью. Я боялся, что на приучение муравьеда к новой пище уйдет немало времени, но, к моему удивлению, зверь, завидев миску, встал и тут же устремился к ней. Он тщательно обнюхал предложенное кушанье, высунул длинный, похожий на змею язык и погрузил его в миску. Потом мгновение раздумывал, оценивая блюдо, и, как видно решив, что оно пришлось ему по вкусу, принялся с необыкновенной быстро- той работать языком, выстреливая им в содержимое миски и втягивая назад, пока посудина совсем не опустела. У муравьедов нет зубов, и при принятии пищи они пользуются только языком и обволакивающей его слюной. Иногда в награду я да- вал ему полную миску термитов - естественно, перемешанных с обломками их гли- няного гнезда. Было забавно наблюдать, как животное погружает язык в миску и вынимает его, весь облепленный термитами и кусочками глины, приклеившимися к нему, как мухи к липучке. Но когда он втягивает язык внутрь, губы очищают его от кусочков глины, и муравьед съедает только термитов. Ничего не скажешь, ум- но придумано! Вскоре после того, как мы вернулись в лагерь и Эймос справил новоселье, у него появилась подруга. Появилась в виде фыркающего узла, впихнутого в кузов грузового такси. Охотник, поймавший муравьедицу, видимо, был не слишком иску- сен в своем ремесле: на теле у нее оказалось несколько досадных шрамов и она была совершенно измучена голодом и жаждой. Когда я освободил ее от пут, она просто легла на землю на бок и так слабо дышала, что я сомневался, выживет ли она вообще. Я поставил ей миску с водой, и как только она ее высосала, сразу чудесным образом ожила, встала на ноги и приготовилась броситься на всякого,
кто окажется в поле ее зрения. Эймос, привыкший быть единственным муравьедом на своей территории, встретил подругу не очень ласково. Когда я открыл дверь клетки и попытался посадить туда самку, он поприветствовал ее так: дал лапой по носу, оцарапав когтями, и разгневанно зашипел. Тогда я решил посадить ее рядом, но отдельно, пока они не привыкнут друг к другу. Клетка Эймоса была очень просторной, так что я просто разгородил ее пополам: в одной половине остался Эймос, в другой посе- лилась муравьедица. Но тут возникло новое осложнение: если приучить Эймоса к новой пище не составило никаких проблем, то с его невестой пришлось куда труднее. Она наотрез отказалась даже попробовать кушанье, которое я подал ей в миске, и объявила голодовку. Но по прошествии суток меня вдруг осенило. Я поставил миску Эймоса рядом с деревянной перегородкой, отделявшей его от невесты. Эймос не отличался изы- сканными манерами, и всякий, кто стоял в тридцати футах от него в то время, как он принимал пищу, мог слышать его чавканье и сопенье. Пока он наслаждался завтраком, муравьедица, привлеченная шумом, подошла посмотреть, что же он вкушает. Она просунула длинный нос между прутьев и принюхалась, а затем очень медленно и осторожно погрузила свой длинный язык в смесь. Через пару минут она уже поглощала ее с той же быстротой и энтузиазмом, что и Эймос. Следующие две недели она ела именно так, просовывая морду сквозь прутья и дотягиваясь до пищи языком. В итоге, деля одну миску на двоих, они вполне привыкли друг к другу, и вскоре мы убрали перегородку. Теперь они даже спали бок о бок, тщательно ук- рывшись хвостами. Но для транспортировки в Англию мне не удалось достать клетку необходимых размеров, и пришлось везти их в разных ящиках. Я ставил ящики рядом, так что они могли протягивать друг к другу свои длинные носы и вволю фыркать. Когда они, наконец, добрались до Англии и попали в зоопарк, то доставляли немало удовольствия посетителям, устраивая состязания по боксу. Стоя на зад- них лапах, они награждали друг друга увесистыми затрещинами и колотушками; при этом их носы раскачивались, как маятники, а хвосты со свистом рассекали воздух. Со стороны эти состязания выглядели напряженными и жестокими, на са- мом деле они ни разу не нанесли травмы друг другу. Второй по величине муравьед, обитающий в Британской Гвиане, - лесной му- равьед таманду. Внешне не очень похож на большого: та же длинная искривленная морда, те же маленькие глазки-бусины, те же могучие передние лапы с крупными крючковатыми когтями. У него были светло-коричневая короткошерстная шубка и изогнутый хвост. Если большой муравьед пользуется хвостом как покрывалом, то таманду использует его для лазания по деревьям, подобно древесным дикобразам или обезьянам. Добавлю еще, что таманду оказались самыми глупыми животными из всех, кого я ловил в Британской Гвиане. На воле они забираются на высокие деревья и прокладывают себе путь с ветки на ветку, пока не наткнутся на гнездо древесных муравьев. С помощью мощных когтей они взламывают муравьиную крепость и слизывают ее обитателей длинным липким языком. Отламывая от муравейника кусок за куском, они продолжают тра- пезы. И в неволе отучить их от этой привычки крайне трудно. Когда ставишь пе- ред таманду горшок с мелко накрошенным мясом, замешенным на сыром яйце и мо- локе , они хватают его когтями, слизывают немного пищи и снова хватают. Конча- ют обычно тем, что переворачивают горшок, вываливая содержимое на пол клетки. Очевидно, горшок для них - что-то вроде муравьиного гнезда, которое надо не- пременно расколотить, чтобы добраться до пищи. Приходилось накрепко привязы- вать горшок. Первых карликовых муравьедов я раздобыл в индейском селении, расположенном на островах, среди небольших речушек. Я целыми днями путешествовал на каноэ,
посещая разные деревушки и покупая зверей, которых мне предлагали местные жи- тели. В частности, в этом селении я нашел массу зверюшек, которых индейцы держали в домах, и часами торговался из-за каждой покупки: поскольку они не знали английского, а я не говорил на местных наречиях, объясняться приходи- лось на языке жестов. Муравьед тамандуа. Карликовый муравьед. Вдруг сквозь окружавшую меня толпу ко мне протиснулся мальчуган лет семи- восьми, неся в руке длинную палку. На конце палки было нечто напоминающее ги- гантскую куколку одной из крупных лесных бабочек. Однако при более тщательном рассмотрении это нечто оказалось карликовым муравьедом. Он повис на ветке и плотно закрыл глаза. Я купил его и обнаружил в этом крохотном существе, о ко- тором не упоминалось ни в одной известной мне книге по естественной истории, много интересного. Карликовые муравьеды достигают всего шести дюймов в длину, а плотная мягкая золотисто-коричневая шерстка делает их похожими на маленьких плюшевых медве- жат. Их длинный цепкий хвост тоже покрыт густой шерстью. Ярко-розовые пятки задних лап имеют вогнутую форму, благодаря чему животное уверенно чувствует себя, когда лазает по деревьям. Вцепившегося в ветку задними лапами и хвостом карликового муравьеда оторвать невозможно, разве только серьезно покалечив его. У него, как и у других муравьедов, передние лапы короткие, но сильные; на каждой - по три крючкообразных когтя: два малых по бокам и большой посере- дине . Ладонь его передней лапы напоминает розовую подушечку, и при необходи- мости длинные когти убираются в нее столь же молниеносно, как лезвия перочин- ного ножа. Вдобавок ко всему, этим маленьким зверюшкам свойственна странная привычка, за которую аборигены прозвали их "Слава Те, Боже". Эти животные спят, цепля-
ясь задними лапами и хвостом за ветки, с выпрямленной спиной, как у солдата на посту, и с воздетыми кверху передними лапками, будто и правда воздают хва- лу Господу. На самом же деле этот жест имеет чисто защитное значение - если кто-нибудь нападет на зверька во время сна, мощные когти передних лап тут же растерзают обидчика в клочки. Карликовый муравьед принимает такую странную позу и тогда, когда напуган; вот так, на корточках, с поднятыми кверху лапами и закрытыми глазами, он может просидеть хоть полчаса, ожидая атаки. Мой же карликовый муравьед оказался таким лентяем и соней и, похоже, так быстро смирился со своим пленением, что его даже не надо было сажать в клетку - он так и спал стоя в носовой части каноэ, словно фигура на носу старинного корабля, до самого лагеря. Я не очень хорошо представлял, чем кормить малыша, - из книг я знал, что мелкие животные питаются нектаром лесных цветов. В пер- вый же вечер я развел в воде мед и повесил горшочек в клетке карликового му- равьеда . Около восьми вечера он начал подавать признаки жизни. Выйдя из неподвижного состояния, он принялся медленно, с опаской, лазить по веткам точно старик на скользкой дороге. Наконец он обнаружил горшочек с медом. Повиснув на прутьях клетки как раз под ним, он тщательно обнюхал его своим маленьким розовым но- сиком и решил, что там, должно быть, таится что-нибудь съестное. Прежде чем я успел остановить его, он уцепился когтем за край горшочка - и вот уже от ног до головы оказался облит медовой водой; это его рассердило, но по-настоящему он разозлился, когда я вынул его из клетки и принялся чистить кусочком ваты. Остаток вечера он провел, сидя на ветке и слизывая последние липкие капли со своей шкурки. Вода с медом ему очень понравилась, но приходилось давать ему посудину с узким горлышком. Научил горький опыт: однажды он целиком засунул голову в горшок и провел так всю ночь, облитый медом, так что к утру, когда я обнаружил его, он походил на живой мячик, облепленный опилками. Но, конечно, водой и медом не насытишь даже такую крошку, и я попробовал дать ему муравьиных яиц. К моему удивлению, он отказался от них; когда же я принес ему живых муравьев, он проявил еще меньше внимания. Только благодаря чистой случайности я открыл, что он любит кузнечиков и мотыльков; когда я ка- ждый вечер выпускал насекомых к нему в клетку, он гонялся за ними с большим энтузиазмом. Как видите, гвианские муравьеды - не самые удобные для содержания в неволе животные, но они полны такого очарования, что все хлопоты окупаются с лихвой. Глава десятая. Про жаб с "карманами" и прочих роковых животных Речки и ручьи окружают селение Сайта-Мария со всех сторон, так что, как ни крути, выходило, что мы живем на острове. Для меня явилось приятной неожидан- ностью, что эти водные протоки кишмя кишат кайманами, и я загорелся желанием наловить их побольше. Однако очень быстро выяснилось, что здешние крокодилы просто так в руки не дадутся - это тебе не Камерун, где ходи себе вдоль мел- ких речушек и хватай на песчаных отмелях сколько душе угодно. Речки вокруг Сайта-Марии куда глубже и вдобавок, помимо кайманов, кишат такими малоприят- ными существами, как электрические скаты, не говоря уже о кровожадных рыбках- пираньях - упадешь в воду, хрум-хрум - и конец. Поэтому, чтобы моя охота на кайманов возымела успех, пришлось разрабатывать метод, применимый к местным условиям. И вот мы плывем ночью на большом каноэ - я на носу, с факелом и длинной палкой, к которой привязана веревка со скользящей петлей на конце, а гребец на корме. Лодка медленно и плавно скользит по темной глади. Именно в тот раз
я обнаружил, что молодых кайманов чаще всего можно встретить там, где выходит на поверхность густая водная растительность, - лежат себе, только носы да вы- пученные глаза видны над водой. Лодка медленно продвигалась вперед, а я водил вокруг фонарем, пока, наконец, его свет не отразился в глазах молодого кайма- на где-то в тридцати ярдах впереди. Свободной рукой я подал гребцу знак при- близиться к заросшему участку, а затем замедлить ход и остановиться. Светя рептилии прямо в глаза, я наклонился и аккуратным движением накинул ей на шею петлю. Рывок - и вот уже она с громким недовольным фырканьем бьется у меня в лодке! В ответ, словно в знак сочувствия пойманному собрату, разда- лось фырканье множества молодых кайманов на много миль вокруг. Так-то я и уз- нал, где они скрываются, и вскоре у нас в лодке был уже целый мешок извиваю- щихся рептилий. Чёрный кайман. Весьма странным обитателем здешних рек и ручьев является жаба под названием пипа. Возможно, жаба с "карманами" - одна из самых диковинных амфибий в мире. Я поймал несколько этих чудных созданий в заросшей водяными лилиями заводи на одной из больших по местным меркам речек. Жабы так сливались с грязными бес- форменными листьями, что я не сразу признал их за что-то живое. Они имеют около пяти дюймов в длину и напоминают миниатюрные кожаные воздушные змеи с лапкой в каждом углу. Когда я ловил их, они не брызгали слюной и не сопротив- лялись, как большинство жаб и лягушек, а смирнехонько лежали, надеясь, что маскировочная окраска, имитирующая мертвые листья, убережет их. Одной из пойманных мною особей оказалась самка с икрой, что особенно обра- довало меня: появился удивительный шанс понаблюдать за появлением на свет де- тенышей. Когда самка мечет икру, самец втискивает ее в мягкую губчатую кожу своей подруги, специально сотворенную природой так, чтобы ее принять. Поэтому сначала икринки кажутся прозрачными бусинами, вделанными в коричневую кожную ткань. Затем та половина икринки, что торчит над уровнем кожи, затвердевает, образуя своеобразную выгнутую крышку. Другая же половина находится как бы в "кармане" на спине у самки. В защищенных таким образом икринках постепенно развиваются головастики, которые затем превращаются в миниатюрных жаб, столь крошечных, что шесть штук спокойно разместились бы на почтовой марке. Когда им приходит пора вылупляться, край возвышающейся над кожей скорлупы размягча- ется, и, извиваясь и толкая друг друга, крошечные создания откидывают крышку, словно дверцу запасного выхода из самолета, и ценой значительных усилий выка- рабкиваются из этого своеобразного "инкубатора" на материнской спине.
Пипа. Пойманную крупную самку я поместил в большой жестяной бидон, где она непод- вижно лежала на поверхности воды; создавалось впечатление, будто она уже не- сколько дней как сдохла. Но я видел, что у икринок на ее спине отвердевает крышка, и терпеливо ждал, когда настанет время вылупляться крошечным жабам. Случилось это лишь тогда, когда я с живым грузом пересекал на пароходе Атлан- тику и уже был на полпути к дому. Да, прямо скажем, не лучшее они выбрали время для появления на свет. Было уже около полуночи, когда я кончил работу и собирался вернуться к себе в каюту; но перед тем как погасить свет в помещении, где находились звери, я еще разок взглянул на жабу и заметил, что на спине у нее вырос небольшой чер- ный побег. Присмотревшись, я увидел, что одна из крышек, защищавших икринки, откинута, а черный побег - это лапка жабенка, которой он размахивал туда- сюда, пытаясь избавиться от материнской опеки. Я наблюдал, как ему удалось высвободить и вторую лапку, потом голову; после этого он на мгновение замер и оглянулся вокруг, как крошечный шахтер, выходящий на поверхность после дли- тельного пребывания в забое. Чтобы выбраться на свет Божий, ему понадобилось четыре-пять минут. После этого он, очевидно вконец измотанный борьбой за свободу, некоторое время по- лежал на спине у матери. Потом соскользнул в воду и принялся весело плавать вокруг своей родительницы. Я продолжал наблюдать, и вот уже вторая крышка от- кинулась , и новый жабенок помахал мне лапкой. Пока я, поглощенный и очарованный сим необычным зрелищем, сидел на корточ- ках, ко мне присоединились два матроса, возвращавшиеся с вахты. Увидев свет, они забеспокоились, не случилось ли чего и не требуется ли помощь, и неска- занно удивились, увидев меня сидящим на корточках над бидоном в такой поздний час. Вполне естественно, последовал вопрос, что я делаю. Я рассказал матро- сам, что представляет собой жаба пипа, как я поймал ее в таинственных, изре- занных ручьями и речками землях, и сообщил, что сейчас из находящихся у нее на спине икринок вылупляются детеныши. Оба матроса сели на корточки рядом со мною, и вскоре стало ясно, что зрелище зачаровало их так же, как и меня. Позже к нам подошли еще матросы, удивленные, что приключилось с их товари- щами. Я снова рассказал им про жабу с " карманами", и они тоже присоединились к нам, заинтригованные появлением на свет крошечных жаб. Когда один из дете- нышей, который был слабее других, никак не мог вылезти на волю Божию, матросы
забеспокоились и спросили меня, нельзя ли помочь ему выбраться с помощью спички. Я объяснил, что для такой крошки спичка - все равно что для нас ствол дерева, и как бы аккуратно мы ни пытались действовать, мы, скорее всего, по- ломаем ему лапки, тоненькие, словно нитки. Когда детеныш, наконец, высвободился и в изнеможении упал на материнскую спину, по толпе зрителей пронесся вздох облегчения. Уже занялась заря, когда последние детеныши попрыгали в воду; мы поднялись и отправились в камбуз по- просить кока согреть нам чаю. И хотя в тот день все зевали на работе, никто не сомневался, что зрелище появления на свет крошечных жаб стоило того, чтобы ради него всю ночь просидеть на корточках. Пипа была, конечно, не единственной редкой амфибией, с которой я столкнулся в этой изрезанной водными протоками земле. Природа щедро наделила Гвиану не- обычными жабами и лягушками. Наиболее диковинным после пипы созданием оказа- лась так называемая удивительная лягушка. Мы с другом наткнулись на нее как- то ночью, когда размышляли, что бы поймать. Подозвав меня, друг1 сказал, что ему попалось очень странное существо: похоже на головастика, но длиной в шесть дюймов, а голова размером с куриное яйцо. Мы долго спорили, что бы это могло быть. Он настаивал, что это какая-то необычная рыба, потому что если головастик такой огромный, то каких же размеров должна быть лягушка, в кото- рую он превратится?! Я же был уверен, что это именно головастик. Во время спора я вспомнил, что в свое время читал об этом диковинном животном, - суще- ство, которое попало к нам в руки, было не чем иным, как головастиком удиви- тельной лягушки. Парадоксальная лягушка. Жизненный цикл удивительной лягушки противоположен тому, который мы наблю- даем у обычной. Обычная лягушка получается из маленького головастика, у кото- рого на определенной стадии развиваются лапки и отваливается хвост и который выходит на сушу уже полноценным лягушонком. Головастик же удивительной лягуш- ки крупнее, чем сама лягушка, - и в этом заключается самое удивительное в ней.
Еще одна необычная амфибия, встречающаяся в этой части Южной Америки, сум- чатая квакша. Это небольшое создание производит на свет потомство почти столь же необычно, как и пипа. У самки на спине есть большой разрез, похожий на карман; в него и помещается икра, о существовании которой самка практически забывает. Внутри кармана икринки развиваются в головастиков, у головастиков вырастают лапки и отделяется хвост; когда же приходит время, кожа на спине самки лопается, и оттуда выпрыгивают детеныши, каждый не больше булавочной головки. Сумчатая квакша. Пятнистый древолаз. Одной из самых маленьких, но поистине роковых амфибий, которую мы поймали в Британской Гвиане, является древолаз. Это земноводные длиной примерно в пол- тора дюйма, раскрашенные яркими необычными узорами: красные и золотые полосы по белому фону, розовые и синие - по черному; есть и другие сочетания. С виду милейшие создания - если наполнить ими жестянку, кажется, что она полна мон- пансье , а не живых существ. Но для индейских племен от них особая польза. На- ловив побольше древолазов, их ставят поближе к огню. От жары их тела выделяют особую слизь, которую индейцы соскребают и хранят. Приготовленная особым спо- собом, она представляет собой сильнейший яд, которым аборигены смазывают свои послушные стрелы. Если такая стрела попадет в животное, даже крупное, вроде дикой свиньи, яд сразит его наповал. Таким образом, для индейцев каждое из этих милых созданий является миниатюрной фабрикой яда. Глава одиннадцатая, в которой мой питомец по имени Катберт устраивает мне развеселую жизнь Одним из наиболее очаровательных, но утомительных созданий, что попали мне в руки в Британской Гвиане, был самец кюрассо. Как только я купил его, он почти сразу начал меня изводить. Кюрассо - это крупные птицы, размером с ин- дюшку, с черным блестящим оперением, ярко-желтыми лапками и мощным желтым клювом; стоячие перья на голове, загибаясь, образуют невысокий хохолок. У них большие темные глаза с безумным выражением. Его принес маленький толстый китаец. Когда я приобрел птицу, прежний хозяин посадил ее у моих ног. Гость постоял минуту-другую, сверкая глазами и выводя жалобное "пет-пет-пет" - звук, который мне казалось странным слышать от столь крупной и грозной с виду птицы. Я наклонился и почесал его по кудрявому греб-
ню, и тут же Катберт зажмурил глаза и растянулся на земле, от наслаждения ма- хая крыльями и издавая мягкие гортанные звуки. Китаец уверял меня, что он совсем ручной и никуда не удерет, так что нет нужды запирать его в клетку. Поскольку Катберт с самого начала продемонстри- ровал такую привязанность ко мне, я поверил, что так оно и есть. Когда я пре- кратил чесать ему хохолок, он встал и направился прямо к моим ногам, по- прежнему смешно пища. Медленными шажками подойдя вплотную, он улегся на моих ботинках, зажмурил глаза и снова начал издавать гортанные звуки. Его характер показался мне таким нежным и мягким, что я решил назвать его Катберт, и никак не иначе. Кюрассо. В первый же день, как эта птица оказалась у меня, я сидел за столиком в на- шей хижине, собираясь сделать очередные записи в дневник. Тут Катберт, кото- рый до того спокойно расхаживал по комнате, решил, что пора пощекотать мне нервы. Громко хлопая крыльями, он вспорхнул на стол, прошелся по нему, все так же невинно пища, и попытался улечься на бумагу, на которой я писал. Я раздраженно оттолкнул его, а он с удивленным и возмущенным выражением ступил своей цыплячьей лапой в чернильницу - надо ли говорить, что ее содержимое пролилось как раз на мой дневник, две страницы которого пришлось переписать. Пока я переписывал испорченный текст, Катберт предпринял ряд попыток бесце- ремонно взобраться ко мне на колени, но все они решительно мною пресекались. Наконец он отошел в сторону и несколько минут простоял в глубоком раздумье. Поняв, что подкрасться ко мне медленным шагом не удастся, он решил взять меня наскоком: улучив момент, когда я отвернулся, он вспорхнул и попытался сесть ко мне на плечо, но, промахнувшись, приземлился с распахнутыми крыльями на стол, издал душераздирающий вопль и вторично опрокинул чернильницу. Я как следует накрутил ему хвост, и он со скорбным видом ретировался в угол. В это время в хижину вошел мой приятель, в обязанности которого входило развешивать на ночь гамаки для спанья. Вытащив их из угла, где они лежали днем, он принялся развязывать веревки; за этим занятием его и застал Катберт. Поняв, что надоел мне как горькая редька, он решил попробовать - а вдруг мой приятель окажется к нему благосклоннее? Осторожно выползя из своего убежища, он развалился позади ног моего напарника и блаженно закрыл глаза. Борясь с веревками и гамаками, мой приятель неожиданно шагнул назад и, ес- тественно, наступил на птицу. Та издала тревожный крик и снова ретировалась в угол. Подождав, пока мой друг снова весь уйдет в работу, она вновь выползла из своего убежища и улеглась у него в ногах. Потом раздался грохот - это мой приятель полетел на пол, увлекая за собой гамаки, москитные сетки, веревки и
мешковину. Вскоре из всей этой кучи высунулась голова Катберта, страшно раз- драженного таким бесцеремонным обращением. Сочтя, что Катберт достаточно на- хулиганил за вечер, я отнес его к остальным питомцам, привязал за ногу длин- ной веревкой к массивному ящику, точно преступника, и оставил что-то пописки- вающим про себя. Поздно ночью меня разбудил страшный крик, доносившийся со стороны клеток. Выпрыгнув из гамака и схватив ночник, который я на всякий случай всегда дер- жал у постели, я бросился посмотреть, что же произошло, и обнаружил Катберта на полу, слегка попискивающим и с ошалелым взглядом. А произошло вот что. Ознакомившись со всеми клетками, он решил, что лучше всего устроиться спать на клетке с беличьими обезьянами. Ну и залез, а того не учел, что его длинный хвост будет свисать как раз перед прутьями и в лун- ном свете обезьяны непременно заметят его. Так оно и вышло. Страшно заинтри- гованные, что же это такое висит у них под самым носом, они просунули лапы сквозь прутья клетки пощупать. Когда Катберт почувствовал, что его схватили за хвост, он решил, что на него напало какое-то чудище, и взмыл ввысь, словно ракета, оставив в лапах обезьян пару перьев из своего пышного хвоста. Мне по- требовалось немало времени, чтобы успокоить его, а затем я привязал его на новом месте, где он мог спать спокойно, не опасаясь нападения из-за угла. Перевезя Катберта в наш базовый лагерь, я выпустил его в большой сад, где держал животных. Он не оставил привычки путаться у всех под ногами и, когда кто-нибудь спотыкался-таки о него, с явным удовольствием издавал дикий крик - мол, надо под ноги смотреть! Сад был обнесен высоким забором из рифленого же- леза, перелететь который Катберт не мог. Тем не менее, он пребывал в убежде- нии, что, если усердно тренироваться, можно достичь верхушки. Вот он и трени- ровался. Отходя на десять ярдов и поворачиваясь к забору, он разгонялся с разъяренным видом, так яростно хлопая крыльями, что его тяжелое тело и в са- мом деле с шумом отрывалось от земли. Но набрать нужную высоту ему не удалось ни разу. Ему даже не приходило в голову попробовать взлететь с полпути - всякий раз он начинал вертикальный взлет у самого забора, и я боялся, что когда-нибудь он расшибется насмерть. Каждая попытка сопровождалась пронзительными криками, что-то вроде: "Сезам, откройся!" Затем следовал страшный удар, и Катберт в туче перьев скатывался вниз по рифленому железу; стараясь удержаться, он ужасающе скрежетал по нему когтями. Но, как видно, эти упражнения не причиняли вреда ни ему, ни забору; больше того, он испытывал от этого наслаждение, так что я, в конце концов, оставил его в покое. Но вот в один прекрасный день, приготовившись к очередному поединку с забо- ром, Катберт, к своему удовольствию, обнаружил, что кто-то забыл возле него стремянку. Когда она попалась мне на глаза, Катберт уже успел забраться на верхнюю площадку и восседал там, безмерно гордясь собою. Пока я подскочил к стремянке, чтобы сцапать его, Катберт уже взмахнул крыльями, перелетел через забор и приземлился на дорогу. Осмотревшись, он быстренько почистил перья и поскакал к рынку. Я тут же кликнул всех своих помощников, и мы бросились ло- вить беглеца. Оглянувшись и увидев, что мы всей толпой догоняем его, он пус- тился бежать изо всех сил. Мы веселым хороводом гонялись за ним вокруг рынка; к нам присоединились половина торговцев и почти все покупатели, но только полчаса спустя наша погоня увенчалась успехом. Когда беглеца тащили обратно в сад, он оглушительно пищал. Среди птиц, немало нас развлекавших, следует назвать еще крупных, ярко ок- рашенных попугаев ара. Я покупал их у разных людей в Гвиане уже совершенно ручными. Всех попугаев ара в Гвиане почему-то зовут Роберт, как в Англии Пол- ли, так что, когда покупаешь попугая, заведомо знаешь, что он сейчас заревет, как сирена, и выкрикнет свое имя. Таких птиц у нас набралось восемь, и они
коротали время в длинных и забавных разговорах между собою, используя одно только слово - "Роберт". Один скажет вопросительно: "Роберт?" Другой ответит: "Роберт, Роберт, Роберт". "Р-р-р-оберт!" - подтвердит третий и так далее. При этом они столь многозначительно покачивают головами, что я был почти готов поверить в значимость этих глупых бесед. Ара. Одна пара попугаев совершенно не выносила неволю, ибо их прежние хозяева позволяли им летать по всему дому и за его пределами. Пока мы были в Джордж- тауне, я тоже разрешал им летать по саду, но когда настало время отправляться в Англию, пришлось-таки посадить их в клетку. Это была прекрасно сделанная клетка, с передней стенкой из толстой проволоки, но я не учел, что эти птицы своими мощными клювами способны разнести в щепы любое дерево. Действительно, не прошло и трех дней пути, как эта пара раздолбила одну из стенок, и вся конструкция с треском рухнула. Трижды чинил я клетку, и трижды они разносили ее в щепы. В конце концов я сдался и позволил им летать где вздумается. Но чаще всего они просто спокойно гуляли по крышам клеток, переговариваясь со своими собратьями на странном "Роберт"-языке. Глава двенадцатая, где я рассказываю о различных животных, в том числе об опоссуме, которого здесь зовут "неосторожным лунатиком" Одним из самых забавных животных, встречающихся в Гвиане, является цепко- хвостый дикобраз. Это небольшое толстенькое существо, покрытое черными и бе- лыми иглами, с длинным голым хвостом, предназначенным для лазания по деревь- ям. У него толстые плоские задние ноги и два маленьких круглых глаза, похожих на пуговки. Если бы они не были такими смешными, к ним можно было бы проник- нуться сочувствием: всегда стараются сделать как лучше, а получается наобо- рот.
Если, например, такому зверю дать четыре банана, он сперва попытается все четыре взять в рот. Когда после нескольких попыток он придет к заключению, что его рот недостаточно велик для этого, он будет долго сидеть, шевеля вы- пуклым носом и размышляя, что же делать. Подберет банан и держит в пасти, за- тем возьмет в каждую переднюю лапу по банану и вдруг с огорчением обнаружит, что на полу остается еще один. Тогда он выпустит из зубов один плод и подбе- рет другой, но, увидев, что один банан по-прежнему лежит на полу, бросит все и опять погрузится в раздумья. Только через полчаса ему приходит в голову блестящая идея - сесть да съесть один банан, тогда оставшиеся три он сможет взять с триумфом - по одному в каждую лапу и один в зубы. Цепкохвостый дикобраз. Эти дикобразы имеют своеобразную привычку устраивать состязания по боксу. Заберутся два таких зверя на верхние ветки в своей клетке, усядутся поудобнее на корточки, обмотав вокруг веток свои могучие хвосты для безопасности, а за- тем накидываются друг на друга, нанося немыслимые апперкоты и короткие тычки; все это время их носы двигаются из стороны в сторону, а маленькие круглые глаза, как ни странно, исполнены выражения покорности и даже беспокойства. Самое удивительное в этих состязаниях то, что они иной раз могут длиться до получаса, однако же не было случая, чтобы один дикобраз покалечил другого. Иногда после очередной встречи соперникам хочется немножко пожонглировать. Найдут старую косточку манго или что-нибудь в этом роде, сядут опять же на корточки и начнут перебрасывать из лапы в лапу - с виду настолько неумело, что кажется, вот-вот выронят. Но этого никогда не случается. Наблюдая их, я всегда вспоминал клоунов, которых видел в цирке: в неуклюжих ботинках, со скорбным выражением на лице, они вечно попадают в какие-нибудь передряги или с самым серьезным видом смешат публику. Кроме прочих диковинных созданий, Гвиана может похвастаться самым крупным в мире грызуном, который называется капибара, или водосвинка. Она и в самом де- ле напоминает гигантскую морскую свинку размером с крупную собаку и весом около пятидесяти килограммов. В длину она достигает четырех футов, а в высоту двух, так что, если сравнить ее с обычной английской полевой мышью, которая вместе с хвостом едва ли составляет четыре с половиной дюйма и весит одну шестую унции, никому и в голову не придет, что они родственники.
Капибара. Первую капибару я получил вскоре после прибытия в Джорджтаун; я бы даже сказал, слишком скоро. Я еще не успел выбрать подходящее место для базового лагеря, и мы жили в небольшом пансионе на окраине города. Хозяйка любезно разрешила нам держать любых животных, которых мы приобретем, у нее в саду. Через несколько дней у меня уже были одна диковинная птица да пара-тройка обезьян, которых я разместил в клетках, поставленных возле клумб. И вот одна- жды вечером вошел некто, ведя на поводке огромную взрослую капибару. Пока я торговался с хозяином, животное с весьма аристократическим видом отправилось расхаживать по саду, время от времени срывая цветок, очевидно считая, что я за ним не слежу. Я поместил грызуна в новую длинную клетку в форме гробика, с передней стен- кой из особо прочной проволоки, положил ему туда самых разнообразных делика- тесов и оставил в покое. Комната, где мы с приятелем спади, выходила в сад. Около полуночи мы были разбужены каким-то странным звуком, будто кто-то играл на арфе под аккомпанемент жестянок. Я задумался, что бы это могло быть, и вдруг вспомнил о капибаре. С диким криком: "Капибара удирает!" - я выскочил из постели и выбежал в сад прямо в пижаме. Тут же ко мне присоединился приятель. Однако в саду все было тихо-мирно, а наш грызун сидел себе на задних лапах, высокомерно задрав нос. Мы с другом заспорили, капибара ли издавала этот звук. По мнению друга, это никак не могла быть капибара - посмотри, с каким невинным видом она сидит! Я возражал, что это могла быть только она - потому и прикинулась овечкой. По- скольку звук больше не повторялся, мы решили снова отправиться на боковую, но не успели лечь, как та же зловещая музыка раздалась вновь и еще громче преж- него . Выглянув из окна, я при лунном свете увидел, что клетка капибары дрожит и трясется. Тихо спустившись по лестнице и осторожно подкравшись, мы, наконец, разгля- дели, чем занимался наш грызун. Он с весьма презрительным выражением наклонял морду вперед и, схватив огромными кривыми зубами проволочную сетку, натягивал ее и отпускал, отчего вся клетка вибрировала, словно арфа. После того как звук затихал, он поднимал мясистый зад и принимался топать по жестяному под- носу, громыхая, словно весенняя гроза. Очевидно, это он так сам себе аплоди- ровал . Да нет, никуда он убегать не собирался, просто демонстрировал свой та- лант музыканта.
Но о том, чтобы разрешить ему продолжать в том же духе, не могло быть и ре- чи - хлопот не оберешься, когда посыплются жалобы со стороны других жильцов пансиона. Поэтому мы убрали из его клетки поднос, а переднюю стенку накрыли мешковиной в надежде, что он успокоится и ляжет спать, - да и нам пора было на покой. Не тут-то было! Стоило отойти на несколько шагов, как тот же жуткий дребезжащий звук вновь наполнил сад. Что же делать? Мне ничего не приходило в голову. Пока мы спорили, в дверь постучали несколько разбуженных постояльцев и сказали, что звери убегают и своим шумом всех перебудили. Я, конечно, при- нес всем глубокие извинения, а сам думал, как бы остановить несчастного гры- зуна. Наконец мой друг подал блестящую идею - отнести капибару вместе с клеткой в Музей естественной истории неподалеку отсюда, с хранителем которого он состо- ял в приятельских отношениях. Там животное можно оставить на попечение ночно- го сторожа, а на следующее утро забрать. Надев одежду поверх пижам, мы вышли в сад, подкрались к длинной, похожей на гроб, клетке, завернули ее в мешки и понесли. Капибара, недовольная тем, что мы так грубо прервали ее сольный кон- церт, носилась из угла в угол, от чего клетка раскачивалась, как качели. До музея было всего-то ничего, но из-за ее выкрутасов нам несколько раз приходи- лось останавливаться и отдыхать. Мы свернули за угол на тропку, что вела к воротам музея, и тут же столкну- лись с полицейским. Он смерил нас подозрительным взглядом - чего это мы тут шляемся в час ночи, в наспех наброшенной поверх пижам одежде, да еще с каким- то странным ящиком вроде гроба?! Может, это грабители, волокущие добычу после налета на один из ближайших домов? Или убийцы, несущие в гробу труп жертвы? Наш рассказ о том, что это всего-навсего грызун под названьем капибара, мало удовлетворил его. Пришлось развернуть мешковину и продемонстрировать ему наше чудовище. Убедившись, что мы говорим правду, он сменил гнев на милость и даже помог дотащить клетку до ворот музея. Затем мы принялись хором звать ночного сторожа, а зверюга, очевидно, чтобы успокоить наши нервы, сыграл что-то из своего репертуара - должно быть, самое любимое - на толстой проволоке. На на- ши крики никто не вышел, и стало ясно, что ночной сторож, где бы он ни нахо- дился, явно отлынивает от своих обязанностей. Немного поломав голову, как нам быть, полицейский предложил отнести грызуна на местную бойню - может, хоть там его покараулят до утра. По дороге на бойню нам снова пришлось пройти мимо пансиона, и я предложил пока оставить клетку с животным в саду, а самим добежать до бойни и разве- дать, дадут ли ему там приют. Путь до бойни оказался неблизким, и я понял, что мы правильно поступили - не стоило тащить его в такую даль только затем, чтобы выяснить, что оставить его здесь нельзя. Пристроив в саду нашего грызуна, который по-прежнему сочинял песенки, ак- компанируя себе на проволоке, мы, зевая от усталости, пустились в путь по спящим улицам и, сбившись раз или два с дороги, добрались-таки до бойни, где, к нашей радости, горел свет. Мы бросили в окно пару камушков, и тут же высу- нулся пожилой негр и спросил, что нам нужно. Когда мы объяснили, что нам нуж- но приютить на ночь капибару, он решил, что мы сбежали из сумасшедшего дома, и утвердился в своем мнении, узнав, что мы не принесли с собой животное. Спросив меня, кто такая капибара, и выслушав мои разъяснения, старик обес- покоено покачал головой: - Так это же бойня, - сказал он. - Это для коров. Здесь грызунам не положе- но . В конце концов мне удалось убедить его, что капибара - это что-то вроде ко- ровы, только чуть поменьше, и что не сгрызет же она за одну ночь бойню. Ула- див это дело, мы отправились в пансион за зверем. Войдя в освещенный лунным светом сад, мы заглянули в клетку и обнаружили, что наш бандюга дрыхнет без
задних ног1, свернувшись в углу калачиком и слегка пофыркивая. Мы решили боль- ше не трогать его и остаток ночи проспали как убитые. Спустившись на следую- щее утро проведать своего мучителя, мы увидели, что капибара вполне довольна жизнью и отнюдь не выглядит усталой. В Гвиане обитает также несколько видов опоссумов, примечательных в первую очередь тем, что это - единственные за пределами Австралии животные, которые, подобно кенгуру, носят детей в кармане. У всех опоссумов в Южной Америке длинная лохматая шерсть, а голыми хвостами они похожи на крыс, одни размером с кошку, а другие меньше мыши. Впрочем, увидев, как они лазят по деревьям, убеждаешься, что зверьки не имеют ничего общего с крысами. А лазят они так же ловко, как обезьяны, используя для этого не только все четыре ноги, но и хвост, который обвивается вокруг веток, словно змея. Самым привлекательным из гвианских опоссумов мне показался маленький "неос- торожный лунатик", как называют его аборигены, потому что, по слухам, он вы- ходит только в полнолуние. Эти зверюшки очаровательны: черная как уголь спин- ка, лимонно-желтое брюшко, розовый хвост, лапки и уши, а над темными глазками - густые белые брови, словно два белых банана. Размером они с обыкновенную крысу, хотя носы куда острее и хвосты значительно длиннее. Первого "неосторожного лунатика" - он же пушистый опоссум - мне принес мальчик-индеец, поймавший его ночью у себя в саду. Я как раз собирался воз- вращаться в базовый лагерь, на берегу реки меня ждал паром, и нельзя было те- рять ни секунды. На полпути к причалу я вспомнил, что для этого маленького существа нужна клетка, а на пароме ее наверняка не окажется. Тогда я решил вернуться в деревенский магазинчик и раздобыть там коробку. Мой приятель ри- нулся вперед, чтобы задержать паром, а я вместе с обеспокоенным зверьком, по- висшим на веревке, бросился как сумасшедший к магазинчику. Выложив из большой коробки жестянки с разными припасами, торговец протянул ее мне. Схватив коробку и на бегу поблагодарив его, я опрометью бросился на- зад, к набережной. Мальчик-индеец, провожавший меня, ловко ее нес остаток пу- ти на голове. Бежать по пыльной дороге под палящим солнцем было невыносимо, но всякий раз, когда я останавливался перевести дыхание, с реки доносился рев парома - экипажу надоело меня ждать, и в тот самый момент, когда я добрался до набережной, их терпение иссякло и они уже хотели убирать сходни и отчали- вать . Пушистый опоссум.
На борту судна, отдышавшись, я принялся мастерить из коробки клетку для зверька. Когда клетка была готова, настала очередь отвязывать зверька от ве- ревки. Опоссум же был настроен далеко не дружелюбно, шипел на меня, как гадю- ка, и кусал за пальцы, но я сумел-таки развязать веревку. Тут я заметил у него между задними ногами странную выпуклость, похожую на сосиску. Я испугался, что у зверька повреждены внутренности. Когда я аккурат- но ощупал это место, шкурка неожиданно отошла, и моим глазам открылся длинный неглубокий карман, в котором прятались четыре дрожащих розовых детеныша. Так вот, оказывается, что таилось в этой выпуклости! А я-то думал, не при- ключилась ли со зверьком какая беда... Мамаша, надо сказать, была очень раз- дражена тем, что я без спросу залез к ней в карман, больно цапала меня и громко кричала. Когда я водворил ее в клетку, первое, что она сделала, села на задние лапы и открыла карман, чтобы убедиться, все ли детеныши на месте. Затем она причесала свою шкурку и принялась есть фрукты, которые я ей принес. Когда детеныши подросли, им стало тесно в узком тайнике, а вскоре там уже помещался только один из них. Обычно малыши лежали на полу клетки неподалеку от матери, но если что-то пугало их, они опрометью бросались к спасительному кармашку, так как знали: спрячется только тот, кто добежит первым, а осталь- ные останутся снаружи один на один с опасностью. Мамаша-опоссумиха, гуляя по клетке, приглашала детенышей к себе на спину; так они и катались, цепко вце- пившись в материнскую шкуру и обвив длинные розовые хвосты вокруг ее тела в объятии, исполненном любви. Глава тринадцатая, в которой мне попадается четырехглазая рыба Когда я был в Британской Гвиане, я горел желанием раздобыть несколько видов красивых крохотных птичек - колибри. Мне посчастливилось встретиться с охот- ником, который был особенно искусен в их ловле, и недели через две он принес мне маленькую клетку, где порхали пять-шесть колибри, столь часто вибрируя крыльями, что создавалось впечатление, будто в клетке поселился целый пчели- ный рой. Мне всегда говорили, что колибри очень трудно содержать, и поэтому я очень волновался о судьбе приобретенной мной первой партии. Колибри питаются цветочным нектаром, запуская в цветок свой длинный тонкий клюв и вылизывая содержимое тонким язычком. В неволе, конечно, придется при- учать их к смеси воды с медом с добавлением небольшого количества специальных концентратов. В условиях тропической жары эта смесь быстро прокисает, так что трижды в день приходится готовить новую. К тому же предстояло научить их брать пищу из стеклянного стаканчика - они ведь привыкли есть из ярких пест- рых цветов и поначалу могут не понять, что в стаканчике еда. Когда они только поступили ко мне, я аккуратно вынимал каждую птичку из клетки и, держа в руке, погружал ее клюв в стаканчик, и так по несколько раз, пока она не высовывала язычок попробовать содержимое на вкус; а уж раз попро- бовав , принималась с жадностью сосать. Убедившись, что птичка насосалась до- сыта, я пересаживал ее в новую клетку, где уже стояла посудина с едой, кото- рую я накрывал алым цветком гибикуса. Дальше события обычно разворачивались так. Колибри, сама не больше шмеля, восседает на жердочке, чистит перья и что-то тихо самовлюбленно чирикает. По- том срывается с жердочки и порхает по клетке, как вертолет, у которого вместо винта - крылья. Вполне естественно, что она замечает цветок гибикуса, спуска- ется к нему и погружает туда свой клюв. Высосав из цветка весь его собствен- ный нектар, она продолжает опускать клюв ниже и вскоре, просунув его между лепестками, добирается до меда и принимается быстро сосать его, постоянно
порхая в воздухе. Не более чем через сутки птички поняли, что в стаканчике, подвешенном к прутьям клетки, имеется обильный запас сладкого меда, и мне уже не нужно было украшать его цветком для привлечения их внимания. Крохотные птахи чувствовали себя вполне счастливо и за какие-нибудь два дня сделались столь ручными, что принимались за свое медовое питье, не дожидаясь, пока я повешу стаканчик на стенку; порой они даже садились мне на руку отдохнуть и почистить перышки. Колибри. В нашем лагере в Джорджтауне постоянно случалось что-нибудь неожиданное. Никогда не знаешь, когда кто заявится и каких новых животных принесет. То придет старик с мартышкой на плече, то мальчик с проволочной клеткой, полной диковинных птиц, а то возвратится из недельного похода в глубь страны профес- сиональный охотник на конной повозке, уставленной клетками, полными необычных существ. Однажды в лагерь пришел весьма почтенного возраста индеец и вежливо подал мне корзину из прутьев рафии. На мой вопрос, что там, старик ответил, что крысы. Если так, то можно спокойно открывать крышку - они обычно никогда не пытаются вылезти. Ничего не подозревая, я это и сделал, но вместо крыс в кор- зине оказались обезьянки-мармозетки (они же игрунки обыкновенные), которые тут же повыскакивали наружу и разбежались в разных направлениях. После беше- ной охоты, длившейся более получаса, нам удалось отловить и водворить в клет- ку всех. Я же получил хороший урок: надо осторожнее открывать корзинки, при- несенные посетителями, - ведь никогда не знаешь, как поведут себя те, что внутри. Мармозетки - одни из самых маленьких обезьян, размером с крысу; у них длин- ный пушистый хвост и умные рожицы. Оранжево-красные лапы ярко контрастируют с черной-пречерной шерсткой на остальных частях тела. Мы предоставили им про- сторную клетку, где они могли лазать и прыгать сколько душе угодно, а для спанья служила коробка с прорезанными в ней дырками. Каждый вечер они сади- лись у двери клетки, визжа и болтая о чем-то в ожидании ужина. На ужин каждой выдавался горшочек молока и пяток кузнечиков на закуску; все слопав, они вы- страивались в шеренгу и во главе со старшей торжественным шагом уходили к се-
бе в коробку, где сворачивались в один большой клубок. Как они умудрялись так спать и не задыхаться, для меня осталось загадкой; но очевидно, что и на воле эти обезьянки спят все вместе. Мармозетка. Однажды ко мне в сад пришел высокий негр, ведя на поводке очень странное животное. Оно было похоже на гигантскую морскую свинку, покрытую крупными бе- лыми пятнами. У него были темные глаза и пушистые белые усы. Это оказалась не кто иная, как пака - ближайшая родственница морской свинки и упоминавшейся выше капибары. Когда мы сошлись в цене, я спросил негра, где и в каком воз- расте он подобрал ее, и удалось ли ему ее приручить. Погладив паку, тот при- нялся уверять меня, что взял ее детенышем и что более нежное создание трудно себе вообразить. К тому времени у меня уже накопилось много животных и не хватало клеток. Что ж, подумал я, раз пака ручная, то я просто привяжу ее к ближайшему колышку. Сказано - сделано. Выдав ей овощей, я совершенно забыл о ней. Несколько позже, идя от клетки к клетке и вынимая миски с водой, чтобы по- мыть их, я неожиданно услышал странное ворчание. "Уж не тигр ли забрел сю- да?!" - подумал я. Тут кто-то как схватит меня за ногу! Я подскочил и уронил миски, которые так тщательно собирал. А цапнула-то меня пака, собственной персоной, только вот непонятно почему: она казалась такой ручной, корда поя- вилась в лагере! Брюки были разорваны, нога кровоточила. Я, конечно, страшно рассердился, но что толку? Всю следующую неделю к ней невозможно было прибли- зиться - если кто-то осмеливался пройти мимо, она кидалась на него, скрежеща зубами и злобно рыча. Но по истечении недели так же внезапно сменила гнев на милость и снова стала ручной - позволяла чесать себя за ушами и гладить брюш- ко, когда лежала на боку. Поведение ее менялось все время, пока она была со мною, - подходя к ее клетке, никогда не знаешь, встретит ли она тебя друже- любно или опять вцепится в ногу своими острыми зубами. Одним из самых необычных созданий, которых мы приобрели в Джорджтауне, ока- залась маленькая рыбка длиной четыре-пять дюймов. Несколько таких рыбок нам принесла в старом жестяном чайнике милая старушка-негритянка. Заплатив за них
и пересадив в большую миску, я сразу понял, что в них есть что-то необычное, но не сразу смог сообразить что. И вдруг я заметил, что глаза у этих рыбешек какие-то странные. Тогда я бросил одну в стеклянный кувшин, пригляделся и обомлел: у этой рыбешки было четыре глаза! Четырехглазка. Большие и выпуклые, они выдавались над поверхностью головы, как у бегемота. Каждое глазное яблоко четко делилось пополам - на верхнюю и нижнюю половины. Я узнал, что **нижние** глаза смотрят под воду, наблюдая за тем, не собирается ли атаковать какая-нибудь крупная рыба, а **верхние** ищут пищу и следят за опасными птицами. Это одно из самых удивительных средств защиты, которые я наблюдал у братьев наших меньших, да и сама рыбка не менее удивительна. Гоацин. В Гвиане обитает также одна из самых редких на свете птиц - гоацин, про-
званная аборигенами "Анна-вонючка" за сильный мускусный запах1. У этой птицы такая особенность: у птенцов на каждом крыле имеются два хорошо развитых ког- тя (у взрослых птиц когтей нет) . Вылупившись из яйца, птенец уже через не- сколько часов вылезает из гнезда, построенного в колючем кустарнике над ре- кой, и принимается, как обезьяна, лазать по тонким веткам, цепляясь своими коготками. В случае опасности он, не раздумывая, ныряет в воду на глубину де- сять футов, поскольку плавает, как рыба, а затем с помощью когтей опять взби- рается на куст и залезает в свое гнездо. Гоацин - единственная на свете пти- ца , способная на такое. Глава четырнадцатая о гигантских кайманах и ужасных электрических угрях Содержать моих питомцев непосредственно в Джорджтауне было выгодно со мно- гих точек зрения. Во-первых, там не было недостатка в пище для всей огромной оравы, а во-вторых, отправляясь на рынок за провизией, можно было приобрести еще каких-нибудь редких животных, которых приносили на продажу из глубинки. Большим преимуществом была также близость аэропорта, и я регулярно отправлял в Англию заказанных животных самолетом. Лучше всего переносят воздушное путе- шествие рептилии, так что приблизительно каждые две недели я, набив несколько больших ящиков жабами, лягушками, черепахами, ящерицами и змеями, отсылал их в аэропорт. Перевозка рептилий по воздуху существенно отличается от перевозки морским путем. Во-первых, отправка самолетом требует иной упаковки. Например, для крупной партии змей нужен просторный легкий деревянный ящик. Каждую змею нуж- но посадить в небольшой хлопчатобумажный мешок, тщательно завязанный верев- кой, а каждый мешок повесить на гвоздь - тогда можно не беспокоиться, что змеи съедят друг друга. Воздушное путешествие из Британской Гвианы в Англию в то время, продолжалось три дня, и единственное, что требовалось змеям в пути, - это вода, так как они могут долго обходиться без пищи. Я плотно кормил их накануне отправки, и в воздухе они лежали свернувшись в своих мешочках и пе- реваривали пищу. К тому времени, когда этот процесс заканчивался, рептилии как раз достигали Англии. Лягушек, жаб и мелких ящериц следует пересылать также в мешочках и примерно по тем же правилам, что и змей. Но для крупных ящериц, таких, как зеленая игуана, требуются специальные клетки. В каждой такой клетке, куда помещается пять-шесть штук, должно быть много веток, чтобы им было за что цепляться. В отношении кайманов я убедился в том, что если молодые отлично чувствуют себя во время воздушного путешествия, то взрослые его на дух не переносят; вдоба- вок их приходится перевозить в тяжелых деревянных клетках, что делает "не- подъемной" стоимость транспортировки. В итоге большая часть взрослых кайманов поехала со мной в Англию на корабле. Самый маленький кайман, которого я поймал в Британской Гвиане, был чуть бо- лее шести дюймов в длину - должно быть, он только что вылупился из яйца. Са- мый же крупный превышал двенадцать футов, и с ним пришлось изрядно повозить- ся. Мы поймали его в большой реке, протекавшей по северным саваннам; таких рептилий там можно ловить хоть сотнями, и, кроме того, река кишела огромными электрическими угрями. Поскольку у меня был заказ от одного английского зоо- парка именно на крупного каймана, мы решили, что лучшего места для ловли не найти. Мы выбрали небольшую заводь, напротив которой, примерно в ста пятиде- 1 Название "гоацин" ацтекского происхождения. (Примеч. пер.)
сяти ярдах, находился остров, облюбованный этими рептилиями. Снасть, которую я поставил на кайманов, была гениально простой, но весьма эффективной. Мы вытащили носами на берег два тяжелых каноэ, чтобы они наполо- вину оставались в воде, и расположили их на расстоянии примерно ярда друг от друга, так что между ними образовался небольшой канал. Сюда я и поставил уди- лище, к концу которого привязал веревку со скользящей петлей; в качестве при- манки была выбрана дохлая и жутко смердящая рыбина. Чтобы добраться до нее, кайману придется сунуть голову в петлю, которая тут же туго затянется. Другой конец веревки я накрепко привязал к толстому стволу дерева, росшего примерно в шести футах от берега. Снасть я поставил поздно вечером, но не был уверен, что до утра что-нибудь попадется. Ночью, перед отходом ко сну, мне пришла в голову счастливая мысль еще раз проверить готовность и надежность снасти. Когда мы с другом подошли к тому месту, где поставили ловушку, до нас донесся странный глухой звук. Размышляя, что бы это могло быть, мы ринулись вперед, и вот какое зрелище предстало на- шим глазам: в пространство между двумя каноэ заполз огромнейший кайман и, как я и рассчитывал, сунул голову в петлю, потянувшись за приманкой. Снасть мо- ментально сработала, и веревка туго затянулась вокруг его шеи. Светя фонаря- ми, мы видели, как гигантская рептилия извивается и бьется, да так, что в борьбе растолкала обе лодки далеко в стороны; ее огромная пасть раскрывалась и закрывалась, верхняя челюсть опускалась вниз, как топор мясника на колоду, а могучий хвост, вспенивая воду, колотился о борта обеих лодок, так что мы даже удивились, как это он не разнес их в щепы. Дерево, к которому была при- вязана веревка, шаталось при каждом рывке, и, когда кайман, очевидно выдох- шись, неожиданно прекратил борьбу и смирно улегся во вспененной воде, оно еще продолжало трястись. Тут я допустил непростительную глупость. Наклонившись, я взялся обеими ру- ками за веревку и потянул на себя. Почувствовав натяжение, кайман возобновил борьбу с удесятеренной силой. Он рванул веревку, и я оказался на самом краю обрыва, упираясь только пальцами ног, но не выпуская из рук веревки. Я созна- вал, что еще один такой рывок, и я грохнусь прямо на покрытую чешуей спину крокодила и даже если избегну его могучих челюстей, то одного удара мускули- стого хвоста окажется достаточно, чтобы от меня осталось мокрое место. К сча- стью, ко мне присоединился приятель, и теперь мы оба держались за веревку, что дало мне возможность отползти на более безопасное место и обрести надеж- ную точку опоры. Неожиданно кайман снова успокоился, и мы решили, что самое лучшее - сбегать домой и взять там веревок попрочнее, поскольку, если оста- вить его на ночь, он точно порвет веревку и уплывет. Так мы и поступили. Воо- ружившись , кроме всего прочего, еще несколькими фонарями, мы поспешили назад, к реке. Кайман по-прежнему лежал смирно, тараща на нас огромные глаза, каждый размером с грецкий орех. Первое, что следовало сделать, - обезвредить его зубастую пасть. Для этого мы аккуратно надели ему на морду петлю, тщательно завязали и привязали к де- реву. Пока мой приятель светил фонарем, я подполз к лодке и, дрожа от страха, набросил другую петлю ему на хвост и протащил ее до самых задних лап. Эту петлю я тоже надежно завязал и накрепко привязал веревку к дереву. Теперь, когда кайман был с ног до головы опутан веревками, можно было со спокойной душой оставлять его на ночь и отправляться спать. На следующее утро, прихватив с собой аборигенов, мы снова отправились на берег реки, и стали разрабатывать план, как извлечь гигантскую рептилию из воды и втащить ее наверх по крутому обрыву, чтобы потом погрузить на машину. Индейцы принесли с собой длинную толстую доску, к которой можно было привя- зать чудовище, но в такой мелкой воде это невозможно было проделать: пузо каймана наполовину зарылось в грязь. Единственный выход - ослабить веревки и
оттащить рептилию на более глубокое место, где привязать его к доске не со- ставит труда. Операция прошла успешно, но следовало еще вытащить каймана на берег и поднять наверх. Наша команда в двенадцать человек провозилась с ним битых полтора часа - ноги вязли в жидкой глине и после каждых нескольких дюй- мов, на которые нам удавалось подвинуть объемистую тушу, приходилось останав- ливаться и отдыхать; за это время он не раз соскальзывал вниз, и все начина- лось сначала. Наконец после долгой возни нам удалось втащить его на берег. Там мы положили нашего мучителя на невысокую зеленую траву и сгрудились во- круг - мокрые, с ног1 до головы в глине, но довольные собой! Другим обитателем здешних вод, доставившим нам много хлопот, был электриче- ский угорь. Мы с приятелем целыми днями странствовали в большом каноэ по глу- хим ручьям и речкам, добираясь до самых отдаленных индейских деревушек и по- купая там прирученных обитателей здешних лесов. Мы в один день приобрели, кроме всего прочего, ручного цепкохвостого дикобраза, а в последней деревне, что мы посетили, нам принесли плетеную корзинку с молодым электрическим уг- рем. Я был особенно рад этой покупке, потому что электрический угорь попадал ко мне впервые. Мы сели в каноэ и пустились в обратный путь. Я сидел на носу, а в ногах у меня, свернувшись, спал дикобраз. Тут же стояла корзинка, в кото- рой извивался угорь с надеждой вырваться. Позади меня сидел приятель, а за ним - два гребца, заставлявшие двигаться нашу утлую посудину. Электрический угорь. Первым, кто поднял панику, когда угорь выбрался-таки из корзинки, был дико- браз , который, с ума сойдя от страха, полез ко мне на колени; он влез бы и на голову, если бы ему это позволили. Не понимая, в чем дело, я передал его при- ятелю и нагнулся посмотреть, что же нагнало на зверька такой страх. Оказыва- ется, угорь выбрался на волю и скользил по направлению к моим ногам. Я так испугался, что подпрыгнул на месте, а когда приземлился, то угорь уже благо- получно уполз дальше, и я на него не наступил. Между тем он полз к моему приятелю. Я крикнул ему: "Берегись!" Он, держа дикобраза в руках, сделал попытку отскочить в сторону, но не удержался и рух- нул спиной на дно каноэ. Проскользнув мимо распростертого тела, угорь двинул- ся к первому из гребцов. Тот, будучи таким же храбрецом, как и мы двое, бро- сил весло и уже собирался сигануть за борт. Ситуацию спас единственный не струсивший член команды - второй гребец, ко- торому, очевидно, было не впервой выбрасывать из лодок электрических угрей во время плавания по гвианским рекам. Он просто нагнулся и подцепил тварь вес- лом. Я бросил ему корзинку, и несколькими ловкими движениями он водворил угря на место. У нас словно гора с плеч свалилась, и мы даже пытались шутить по поводу пережитого.
Как потом оказалось, смеяться было рано. Наш избавитель передал корзинку с угрем своему партнеру, тот - моему приятелю, и, когда очередь дошла до меня, дно у корзинки отвалилось, и угорь снова оказался в нашей компании. К сча- стью, на сей раз он повис на борту каноэ, словно крокетные ворота. Один рез- кий конвульсивный рывок - и наш пленник с плеском исчез в темной воде. Таков был удручающий итог пятнадцати волнующих минут! Впрочем, впоследствии нам удалось приобрести несколько подобных тварей, так что о потере этого угря мы больше не жалели. А нервы он нам потрепал здорово: ведь мощности заряда, который способен накопить крупный электрический угорь, хватит, чтобы убить коня вместе со всадником. Так порою и случается в разных частях Латинской Америки, когда люди и лошади переплывают реки. Органы, генерирующие ток, на- ходятся по обе стороны тела этого создания, так что фактически электрический угорь представляет собой гигантскую аккумуляторную батарею. Когда угорь плы- вет, он похож на крупную толстую змею; сталкиваясь на пути с рыбиной, он вне- запно останавливается, вздрагивает всем телом - и вот уже жертва бьется в конвульсиях и, парализованная или убитая, тихо идет ко дну; тут-то угорь бро- сается на нее и захватывает ртом, обязательно с головы. Опустившись на дно, он в течение нескольких минут усваивает пищу, затем всплывает, высовывает на поверхность нос, делает глубокий вдох и снова устремляется на поиски очеред- ной жертвы. ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. МОИ СТРАНСТВИЯ ПО АРГЕНТИНЕ И ПАРАГВАЮ Глава пятнадцатая, в которой я выхожу на охоту с гаучо1 Теперь я расскажу о своей поездке за редкостными животными. Это была шести- месячная экспедиция в Аргентину и Парагвай. По своему животному миру Аргенти- на совершенно не похожа ни на одну южноамериканскую страну. Поскольку почти вся территория страны покрыта заросшими травой степями, которые называются пампа, животные, естественно, приспособлены к обитанию на огромных открытых пространствах. Аргентинская пампа, на удивление, плоская стоишь в одной точ- ке, и, сколько видит глаз, всюду трава, словно тянущееся до самого горизонта сукно бильярдного стола. В этой высокой траве произрастает гигантский черто- полох, отличающийся от нашего, английского, только размерами. Здесь он дости- гает в высоту шести и даже семи футов, и глаз радуется, когда взору предстают огромные пространства, покрытые цветущим чертополохом, - кажется, что зеленая трава подернута лиловатой дымкой. Ловля диких животных в этих травяных зарослях - не такое простое занятие, как может сначала показаться. Во-первых, большинство из них живут в норах и выходят промышлять только ночью. Во-вторых, здесь почти отсутствуют деревья и кустарники, так что зверь может обнаружить присутствие человека издалека. Ес- ли даже животное само не заметит охотника, его не замедлит предупредить об опасности птица зуек - самая надоедливая, с точки зрения ловца животных, пти- ца в пампасах. Эти пернатые очень изящны и несколько напоминают английских зуйков - у них черное с белым оперенье и держатся они всегда парами. Они от- личаются чрезвычайно острым зрением и повышенной чуткостью - как только заме- чают что-нибудь необычное, сразу поднимаются с земли и издают резкий преду- 1 Гаучо - этническая группа, сложившаяся в XVI-XVII вв. от браков испанцев с индей- скими женщинами. (Примеч. пер.)
преждающий крик " Теро. . . теро. . . теро . . . теро . . . " , услышав который животные на много миль вокруг настораживаются. Одним из типичных созданий, населяющих эти территории, является волосатый броненосец. Эти животные обитают в норах, которые они выкапывают себе сами и которые достигают в длину тридцати - сорока футов. Они выходят на промысел только ночью и, если что-то их беспокоит или тревожит, бегут прямиком к своим жилищам и зарываются в них. Разумеется, и охотиться на них предпочтительнее ночью, притом безлунной, в крайнем случае - когда светит только что народив- шийся месяц. И вот мы выезжаем с нашего ранчо и скачем в какое-нибудь подхо- дящее место. Там мы спешиваемся, берем фонари и двух охотничьих собак, особо искусных в поиске этих маленьких животных. Если хочешь, чтобы ловля броненос- цев увенчалась успехом, ты должен уметь быстро бегать. Собаки уходят вперед, водя носами по земле; обнаружив броненосца, они поднимают лай, и добыча бро- сается в направлении своей норы. Если укрытие близко, то шансы изловить бро- неносца невелики. Правда, в первую же ночь, когда мы вышли их ловить, нам удалось добыть и некоторых других представителей местной фауны. Волосатый броненосец. ...Мы прошагали уже около двух миль, осторожно прокладывая себе путь сквозь заросли чертополоха, - ведь при неосторожном обращении шипы этого растения могут исколоть не хуже, чем иглы дикобраза. Внезапно впереди залаяли собаки, и мы ринулись туда, то спотыкаясь о торчащие из земли пучки травы, то пере- скакивая через них и постоянно лавируя между кустами чертополоха. Но темень была такая, что я то и дело врезался в них и, пока добежал до места, был с ног до головы исколот. Засветив фонари, мы увидели, что же привлекло внимание собак. Перед нами в вызывающей позе стояло полосатое черно-белое существо величиной с кошку с торчащим трубой роскошным пушистым черно-белым же хвостом. Это был не кто иной, как полосатый скунс. Он смотрел на нас без тени тревоги, явно убежден- ный, что без труда расправится и с нами, и с псами. Он то и дело слегка по- фыркивал и, подпрыгивая на передних лапах, приближался к нам на два-три коро- теньких шажка. Если бы мы осмелились подойти поближе, он повернулся бы к нам задом. Собаки, прекрасно знавшие, какое коварное оружие этот зверек может пустить в ход, держались от него на почтительном расстоянии, но одна имела неосторожность подскочить к нему в попытке схватить.
Сделав в воздухе сальто, скунс приземлился к собакам спиной - и вот уже псина катается по земле, визжа и царапая морду когтями, а прохлада ночного воздуха сменяется самой жуткой вонью, какую только можно себе вообразить. Да- же мы, стоявшие значительно дальше, с чиханьем и кашлем отскочили назад; по нашим щекам струились слезы, будто кто-то бросил в нас гранату со слезоточи- вым газом. Продемонстрировав таким образом свою волю к победе, скунс повер- нулся к собакам мордой и сделал навстречу один-два прыжка, как бы намекая, что лучше им убираться туда, откуда пожаловали. Намек был понят. После этого он повернулся к нам с таким же точно намеком, и нам ничего не оставалось, как ретироваться, и чем скорее, тем лучше. Прорвав окружение, зверек пару раз по- бедно махнул пушистым хвостом и, явно упоенный победой, скрылся в траве. Полосатый скунс. Мы решили, что больше не стоит иметь с ним дело, отозвали собак и продолжи- ли путь. Собака, атакованная скунсом, смердела после этого еще три-четыре дня; нечего и говорить, что жуткий запах, исходивший от ее шкуры, преследовал нас всю ночь. Ловля скунсов с целью содержания их в неволе нелегкая задача: если оставлять им анальные железы, то каждый раз при малейшем испуге они бу- дут нещадно орошать своим "одеколоном" всех, кто окажется рядом. Эти железы легко удаляются посредством несложной операции, но только у молодых особей. Прошло еще немного времени, и лай собак раздался снова. Опять бешеная скач- ка через траву и чертополох, и вот мы видим, что на сей раз наши собаки вы- следили броненосца. Животное неслось со всех своих коротеньких ног к безопас- ному месту, а собаки, тявкая от возбуждения, наступали ему на пятки, безус- пешно пытаясь схватить за бронированную спину. Зато мы легко поймали его - за хвост, и вот он уже у нас в мешке. Воодушевленные первой за эту ночь удачей, мы пустились в путь в надежде поймать еще одного броненосца; но следующей до- бычей оказался совсем другой зверь. Мы продирались через небольшой кустарник, догоняя собак, как вдруг из-под ног у нас выскочило и кинулось в заросли чертополоха небольшое существо, по- хожее на крысу. Псы бросились в погоню, и вскоре мы увидели, как преследуемое ими существо упало замертво. Мы отозвали собак и приблизились; это оказался крупный опоссум, размером с небольшую кошку. У него была пятнистая - местами шоколадная, местами белая - шкурка, длинный нос, похожий на крысиный, и го-
лые, как у миниатюрного мула, уши. Я принялся было жаловаться охотникам, что собаки погубили такого ценного зверя, но те в ответ только расхохотались и сказали, чтобы я посмотрел хоро- шенько. Будучи уверенным, что зверь издох, я посветил фонариком и обнаружил, что он хоть и едва заметно, но дышит. Я потрогал его, затем перевернул на другой бок, но, что бы я ни делал, никакой реакции. Это своеобразная форма защиты - он думал, что, приняв его за мертвого, мы оставим его в покое и уй- дем. Но когда мы сажали его в мешок, он сделался очень даже бойким - поняв, что фокус не удался, он извивался, плевался, шипел, словно кошка, и больно кусался. Впоследствии мы наловили еще немало таких существ, и всех - за ис- ключением самых юных, которые, очевидно, еще не успели усвоить уловок взрос- лых, - вышеописанным способом. Белобрюхий опоссум. На обратном пути к ранчо собаки выследили еще одного броненосца. На сей раз я получил хороший урок - понял, какой силой может обладать небольшое по раз- меру животное. Собаки обнаружили его неподалеку от норы, к счастью, мы были рядом, но, пока добрались, он уже успел сунуть морду в отверстие. Тут один из охотников фантастическим прыжком скакнул вперед и схватил его за хвост как раз в тот момент, когда броненосец уже почти ушел под землю. Тут подскочили мы с другим охотником - он вцепился в правую, я - в левую заднюю ногу; таким образом, в нору ушли только морда и передние конечности, но зверь успел-таки вгрызться в землю зубами и, главное, выгнул спину так, что она уперлась в верхний свод. И вот мы трое тянем-потянем, а вытянуть не можем! Тут, слава Богу, явился четвертый член команды; с помощью перочинного ножа он подрезал дерн, и, навалившись, мы дружными усилиями вытащили броненосца, как пробку из бутылки; от неожиданности мы все повалились на спины и чуть не выпустили его из рук, а уж он свой шанс не упустил бы, это точно. Впрочем, оба пойманных нами броненосца вскоре привыкли к неволе и сделались совершенно ручными; я содержал их в особой клетке, и у каждого было свое ме- сто для спанья. Целый день они лежали на спине бок о бок, щелкая челюстями и издавая сдавленные хрипы; хоть ори на них, хоть стучи по клетке, хоть щекочи их розовые складчатые животы - ни в какую, будут спать как убитые! Единствен- ным способом разбудить их было погреметь миской для еды, стоит ее чуть-чуть
задеть, и оба, как по команде, проснутся и побегут к тебе, сверкая глазами. Все виды броненосцев употребляются аборигенами Южной Америки в пищу. Я сам не пробовал, но меня уверяли, что вкус у зажаренного прямо в панцире броне- носца такой же, как у молочного поросенка. Многие гаучо (гаучо в Южной Амери- ке то же, что ковбои в Северной) ловят этих животных и содержат в бочках с землей, как в кладовых, а по особым случаям достают и жарят. . . .Мы собрались в обратный путь с нашими первыми пленниками, как вдруг в неподвижном ночном воздухе до меня донесся топот копыт по дерну. Звук все приближался и приближался, но в нескольких шагах от нас внезапно стих. Я по- думал, не потусторонние ли это силы, - вдруг это дух какого-нибудь предка ны- нешних гаучо, вечно скачущий по пампе? На мой вопрос, откуда стук копыт и где же в таком случае конь, мои спутники-аборигены в унисон пожали плечами и хо- ром ответили: - Туко-туко. Вот теперь я понял, кто издавал такой странный звук. Туко-туко - это ма- ленький зверек, размером с крысу, с круглой пухлой мордочкой и коротким пуши- стым хвостом. Он выкапывает себе для жилья просторные галереи как раз под слоем дерна и по ночам выходит на поиски съедобных корней и растений. У этого зверька очень чуткий слух, и когда он улавливает звук шагов по дерну над сво- им жилищем, то издает предупреждающий звук, чтобы все собратья вокруг знали об опасности. Каким образом он производит этот звук, прекрасно имитирующий стук копыт скачущей лошади, для меня осталось загадкой, - может быть, крик его, резонирующий в длинных коридорах, на расстоянии и похож на этот стук. Как видите, туко-туко очень осторожное животное, и сколько я ни испробовал методов, мне ни разу не удалось поймать это существо, столь обычное для фауны пампы. Во время странствий по Аргентине мне больше всего хотелось снять фильм о старомодном, полузабытом способе охоты гаучо. Этот стиль ныне практически ис- чез , хотя многие гаучо и теперь помнят его. Охотник преследует зверя или пти- цу верхом; а оружие знаете какое? Смертоносный "болеадорас", представляющий собой связку из трех шаров на длинных веревках. Охотник раскручивает этот не- хитрый снаряд у себя над головой и бросает в преследуемого зверя. Когда "бо- леадорас " настигает ноги жертвы, шары разлетаются в разные стороны, и живот- ное оказывается на земле, опутанное веревками. В Южной Америке обитает разновидность страуса - нанду. Он не такой крупный, как его африканский собрат, и оперение у него не черно-белое, а пепельно- серое, но общая черта, которая их роднит, - умение фантастически быстро бе- гать. На эту птицу в основном и охотились с "болеадорас" в те благословенные времена, когда нанду бродили по пампе огромными стадами. На ранчо, принадле- жащем моему другу, до сих пор обитает немало этих птиц, и он был столь любе- зен , что уговорил гаучо устроить охоту на них, чтобы я мог ее заснять. Мы выехали ранним утром: я с кинокамерой и различными принадлежностями - на небольшой повозке, гаучо - на своих великолепных конях. Мы проехали несколько миль, продираясь сквозь заросли гигантского чертополоха. Вдруг мы спугнули пару зуйков, которые взмыли в воздух и, к нашему неудовольствию, принялись кружить над нами с тревожными криками, предупреждая о нашем появлении все жи- вое на много миль вокруг. Вдруг мы услышали пронзительные крики гаучо, сооб- щавшего о том, что добыча рядом. Я встал в своей повозке и увидел, как нечто серое быстро лавирует в зарослях чертополоха, и вдруг первый нанду выскочил на открытое пространство. Он выпрыгнул, словно танцовщик, на секунду остано- вился, поглядел на нас и, вытянув голову и шею, рванулся вперед; когда он бе- жал, ноги его почти касались подбородка. Тут один гаучо выскочил из чертопо- лоха ему наперерез. Страус резко затормозил, развернулся и помчался в обрат- ном направлении огромными шагами, как будто у него ноги были на пружинах.
Вскоре он и преследовавшие его гаучо скрылись из виду. Прежде чем я успел по- вернуть за ними, из кустарника выскочила страусиха - она меньше, чем самец, и оперение у нее куда светлее. К моему удивлению, она не бросилась вслед за самцом, а просто стояла в траве, встревожено переминаясь с ноги на ногу. В зарослях послышалось шуршание, и тут я понял, почему страусиха не обратилась в бегство - из чертополоха вышли десять страусят; их круглые тела, размером вдвое меньше футбольного мяча, покрытые мягким пухом в желтовато-коричневую и белую полоску, неуклюже балансировали на тонких ножках. Страусята сгрудились у мамашиных ног, и она с любовью взглянула на них; потом она легкой трусцой побежала по пампе, а птенцы, выстроившись в линию, последовали за нею. Разу- меется , у нас не было никакого желания ни пугать, ни преследовать ее и потом- ство, так что мы развернули повозку в противоположном направлении. Нанду. Вскоре к нам на всем скаку подлетел гаучо и с сияющими глазами сообщил, что видел невдалеке крупное стадо нанду, спрятавшихся в кустах чертополоха. Он объяснил, что, если бы мы поехали туда, он с другими гаучо окружил бы страу- сов и погнал на меня, чтобы я мог их заснять. Я хлестнул коня, повозка за- тряслась по травянистым кочкам, и вскоре мы оказались возле огромных колючих зарослей, где притаились птицы. Рядом расстилалось огромное, похожее на зеле- ную скатерть пространство, очень удобное для съемок. Пока я готовил освети- тельные приборы и прочие принадлежности, мой аргентинский друг держал надо мной японский зонтик, иначе солнце в несколько минут раскалило бы камеру и испортило цветную пленку. Когда все было подготовлено, я дал сигнал и услышал вдали громкие крики гаучо, гнавших лошадей на колючие заросли; вот уже слышно, как ломается и хрустит под их копытами чертополох. Тут раздался дикий вопль - это был знак, что страусы выскакивают из своего убежища, и через несколько секунд пятеро из них вырвались из зарослей и понеслись по траве. Они бежали, как и тот первый,
почти доставая ногами до подбородков; я думал, что они бегут на предельной скорости, но вскоре понял, что ошибался. Как только гаучо с шумом выскочили на открытое пространство, со свистом раскручивая над головами свои снаряды, все страусы, словно наскипидаренные, понеслись с вдвое-втрое большей скоро- стью. Вскоре они скрылись за горизонтом, где растаяли и крики охотников, и топот копыт, и щелканье кнутов. Я знал, что в конце концов гаучо настигнут птиц и погонят их на меня, и че- рез какие-нибудь четверть часа в поле моего зрения снова оказались бегущие страусы, топающие ногами по иссушенной почве; за ними галопом скакали охотни- ки, чьи резкие крики смешивались со свистом "болеадорас". Страусы, прежде бе- жавшие кучно, теперь развернулись клином; когда они были примерно в сотне яр- дов от меня, один понесся прямо в направлении повозки, где я стоял с камерой. Гаучо погнался за ним, чтобы вернуть назад, в стадо. С каждой секундой дис- танция между скачущим конем и бегущей птицей сокращалась; чем быстрее прибли- жался ко мне преследуемый, тем сильнее вскипал во мне страх, что страус не заметит тележки и меня с кинокамерой. Сцена была столь захватывающей, что я не выпускал из рук кинокамеры, но все же перспектива быть сбитым с ног птицей весом в несколько сот фунтов, несущейся на тебя со скоростью двадцать миль в час, не внушала оптимизма. В последнюю секунду, когда уже казалось, что вот- вот страус, кинокамера, треножник и ваш покорный слуга смешаются в кучу в вы- сокой густой траве, птица вдруг заметила меня, и в глазах ее сверкнул ужас. Она повернулась под углом девяносто градусов и бросилась наутек. Когда чуть позже я замерил дистанцию, то обнаружил, что страус был всего в каких-нибудь шести футах от меня, и то мгновение, которое понадобилось ему, чтобы сделать поворот, помогло гаучо настичь его. Свистнул в воздухе меткий "болеадорас" - и вот уже страус, поверженный и опутанный прочными веревками, извивается и бьется в траве. Гаучо тут же спешился и ловко схватил птицу за ноги. Для этого требовались большой опыт и сноровка ведь одного удара ноги страуса достаточно, чтобы от ловца осталось мокрое место. Сняв несколько раз птицу крупным планом, мы развязали веревки. Страус еще несколько секунд смир- но полежал на траве, потом встал на ноги и медленным шагом поплелся в черто- полох к своим собратьям. На обратном пути мы наткнулись на гнездо нанду - простое углубление в зем- ле, и в нем десять крупных бело-голубых яиц. Они были еще теплые значит, са- мец, который их насиживал, только что сошел с гнезда, может быть заслышав на- ше приближение, хотя вообще-то в период насиживания они бывают очень злы и опасны. Гаучо сообщили мне, что порою две-три самки откладывают яйца в одно и то же гнездо, и там собирается двадцать - двадцать пять яиц. Все заботы о на- сиживании лежат на нанду-самце1, так что самке остается только отложить яйца и возложить на самца заботы по их высиживанию. Когда птенцы вылупляются, за- боту о них снова берет на себя мать, готовя потомство к жизни в большом, от- крытом мире. Глава шестнадцатая, в которой у меня масса хлопот с жабами, змеями и парагвайцами Парагвайское Чако - обширная плоская равнина, простирающаяся от реки Пара- гвай до подножия Анд. Эта земля почти такая же плоская, как бильярдный стол; в течение одной половины года она твердая, как кость, под лучами безжалостно- го солнца, а в течение другой половины из-за зимних дождей на три или четыре 1 Подробнее об этом уникальном феномене см.: Жизнь животных. Т. 5. Птицы. М. : Про- свещение , 1970. С. 54. (Примеч. пер.)
фута покрыта водой. Поскольку она лежит между тропическими лесами Бразилии и травянистой пампой Аргентины, то представляет собой причудливую смесь того и другого. Тут и огромные луга, на которых растут пальмы, и колючие кустарники, увитые растениями с диковинными тропическими цветами. Пальмы перемежаются с деревьями, похожими на те, что встречаются в английских лесах, с той только разницей, что с их ветвей свисают длинные нити серого испанского мха, бесшум- но развевающиеся на ветру. Мы устроили наш базовый лагерь в небольшом городке на берегу реки Парагвай. Отсюда далеко в глубь страны убегает узкоколейка, пересекающая Чако. По рас- шатанной, местами прогнувшейся опасной колее шириной каких-нибудь два фута ходит фордовский паровозик. Этим далеким от комфорта способом передвижения мы и пользовались, забираясь в самые глухие уголки страны в поисках редких жи- вотных . Высокая насыпь, по которой бежит узкоколейка, является, возможно, единственной возвышенностью на огромной территории, и кажется, что вокруг нее собираются все представители парагвайской фауны. Путешествуя в крошечном ва- гончике, я видел сотни диковинных птиц, населяющих подлесок по обеим сторонам узкоколейки: туканы с огромными смешными клювами, прыгающие и перелетающие с ветки на ветку; сериемы, похожие на крупных серых индюшек, и повсюду - милые черно-белые мухоловки и колибри. Порою, когда поезд делает поворот, можно увидеть животных, бесстрашно лежащих у самых рельсов. Это бывает и бронено- сец, и агути, похожий на гигантскую красную морскую свинку, а если посчастли- вится, встретится гривастый волк - крупное животное со стройными ногами, оде- тое в неопрятную, но свободную рыжую шкуру. Первые экземпляры для нашей коллекции мы получили вскоре после того, как основали лагерь. Слух о том, что мы покупаем животных, быстро распространился среди местных жителей, и они часто ловили для нас всякое зверье. Одним из тех, кто легко дался в руки, был трехпоясный, или, как его здесь называют, оранжевый шаровой, броненосец. Это название было дано ему из-за привычки сво- рачиваться в оранжевый шар. Действительно, это единственный броненосец, спо- собный, подобно ежу, сворачиваться клубком, и, более того, единственный из всего семейства, который регулярно выходит на поверхность в дневное время. Бродя в поисках пищи - съедобных корней и насекомых, - это маленькое живот- ное, лишь только заподозрит опасность, превращается в неподвижный шар в наде- жде , что потенциальный противник примет его за камень, на который он и в са- мом деле очень похож. Но если обнаружишь такого вот свернувшегося клубком броненосца, его очень легко поймать. Ловцы, проезжающие подлеском и натыкаю- щиеся на него, просто спешиваются и кладут его в мешок. Кроме того, все виды броненосцев очень легко содержать в неволе. Их кормят фруктами, овощами и порченым мясом. Несколько труднее было как раз с шаровыми броненосцами - они поначалу наотрез отказывались от пищи, которой питались на воле, и даже пугались, когда им предлагали насекомых. После многочисленных проб я, наконец, приучил их к смеси из сырого мяса, яиц и молока с добавлени- ем витаминов. Они как будто привыкли к ней, но вскоре возникла новая пробле- ма. Оказывается, их задние лапы не переносят деревянного пола клетки, и вско- ре кожа на них была изодрана в клочья. Приходилось каждый день вынимать их из клетки и смазывать ноги мазью, содержащей пенициллин; но чем же заменить пол? Попробовал грязью, но поскольку они проливали в нее свое молоко, а затем еще и утаптывали, то, застывая, она превращалась в своеобразный цемент, который ранил броненосцам лапы не хуже деревянного пола. Наконец придумал идеальный вариант - толстый слой опилок, по которому они могли топать сколько душе угодно без всякого вреда для себя. Парагвайцы, как и аргентинские гаучо, ловят и употребляют этих животных в пищу; но у парагвайских трехпоясных броненосцев мощный роговой панцирь тоже идет в дело. Иногда его сворачивают, скрепляют проволокой - и готова неболь-
шая корзинка, а иногда пустой панцирь внутри обтягивают кожей, прикрепляют к нему ручку и натягивают струны - и вот вам своеобразная маленькая гитара. Та- ким образом, аборигены Чако активно охотятся за трехпоясными броненосцами не только ради изысканного блюда. Поскольку огромные равнинные территории регулярно затопляются, то здесь можно встретить самые диковинные виды амфибий и рептилий. Одно из обычных для этих мест создание, наводящее ужас на аборигенов, - жаба-рогатка. Она дости- гает огромных размеров - самый крупный из пойманных нами экземпляров с трудом поместился на небольшой тарелке. У этих амфибий великолепная изумрудно- зеленая, серебряная и черная окраска по кремовому фону. Вдобавок у них, на- верное , самый широкий в жабьем мире рот. Когда жаба-рогатка раскрывает его, она как бы раскалывается пополам, словно небезызвестный Шалтай-Болтай. Кожа над каждым глазом складывается в небольшую пирамидку, отчего создается впе- чатление, будто это два рога. Надо сказать, что эта жаба, очевидно, самое не- воспитанное и злобное земноводное из всех существующих на земле. Большую часть времени они проводят, зарывшись в мягкую грязь, так что на поверхности видны только рога и глаза. Если попытаться вытащить ее оттуда, она страшно раздражается и принимает агрессивный вид. Встав на толстенькие неуклюжие лап- ки, она мелкими прыжками двигается тебе навстречу, раздуваясь и открывая рот так широко, что видишь ее бледно-желтое нутро; при этом она громко, визгливо тявкает, будто рассерженный пекинес. Жаба-рогатка. Аборигены Чако твердо убеждены, что рогатки смертельно ядовиты. Я-то знаю, что ядовитых жаб вообще не существует, и, поймав первую жабу-рогатку, решил продемонстрировать местному населению, что эти земноводные в действительности абсолютно безобидны. Я вынул жабу из коробки, и она тут же забилась у меня в руке, громко тявкая и широко разевая рот. Я засунул ей туда палец, желая по- казать, что укус ее совершенно безопасен, - и через секунду пожалел об этом. Ее челюсти сомкнулись как тиски, а маленькие, но острые зубы глубоко впились в живую ткань. Было до того больно, как будто я прищемил палец дверью; прошло не менее минуты, прежде чем я смог разжать ей челюсти и выдернуть свой несча- стный палец, который опоясала глубокая кровоточащая бороздка. Она зажила только на следующий день, а темная отметина от жабьих зубов сохранялась еще долго. Это послужило мне хорошим уроком - теперь я обращался с ними куда поч- тительнее , когда ловил. В этих же краях мне попалась еще одна примечательная амфибия, во многом
схожая с жабой-рогаткой, только выпуклости у нее над глазами не заостренные, а закругленные. У этих лягушек шоколадно-коричневая спинка и белое, с желто- ватым оттенком, брюшко. В отличие от жабы-рогатки, они всю жизнь проводят в воде, распростершись по поверхности, над которой видны только глаза. Как и жаба-рогатка, эта лягушка не отличается добрым нравом, и, если ее рассердить, она тоже будет тявкать, только на более высокой и продолжительной ноте. Осо- бенно красиво выглядит шкурка этих лягушек, когда, рассердившись, они разду- ваются , словно воздушный шар. Местные жители рассказывали, что она может даже лопнуть. Я, правда, никогда не был свидетелем этого, но готов поверить, что такое бывает. Разумеется, там, где водятся жабы и лягушки, неизбежно отыщутся и змеи, для которых эти земноводные - излюбленное лакомство. Не является исключением и Чако - здесь множество самых диковинных змей. Есть, например, гремучие змеи; есть копьеголовые - пожалуй, наиболее опасные в Южной Америке; есть любопыт- ные виды водяных и древесных змей - одни яркой окраски, другие блеклой. Ядовитые змеи всего мира делятся на три группы. Из них смертельно ядовиты те, у кого ядовитые зубы находятся на переднем конце верхнечелюстной кости. Обычно такие змеи выделяют значительное количество яда. У другой группы смер- тоносные зубы находятся на заднем конце верхнечелюстной кости, и обычно они не столь длинные. Такие змеи используют яд не столько при самозащите, сколько при поимке добычи; яд у них не так опасен, и очень часто от их укуса даже та- кое маленькое существо, как ящерица, не гибнет, а лишь оказывается на время парализованным; впрочем, яд такой змеи тоже может проникнуть в кровь, так что этого опыта следует избегать. Одной из милейших представительниц змеиного племени, пойманных нами, оказа- лась змея с капюшоном. Кажется, будто эта змейка вылита из темной бронзы, ук- рашенной еще более темными крапинками. У этой рептилии странная привычка - рассердившись, она расширяется в области шеи, примерно так же, как разъярен- ная кобра. Эта слабоядовитая змея питается лягушками и мелкими грызунами, иногда может поймать и птицу. На эту добычу не нужно много яда, так что, не- смотря на столь угрожающий внешний вид, ее укус хоть и чрезвычайно болезнен, но не смертелен. Пожалуй, самая красивая змея в Чако - коралловый аспид. Это весьма опасные небольшие рептилии, но их окраска заранее предупреждает вас об их местонахож- дении. Они достигают в длину от восемнадцати дюймов до двух футов; их тело с головы до кончика хвоста опоясано кремовыми, черными и розовыми или красными кольцами. Назовем также гигантскую анаконду - огромную водяную змею, родственницу аф- риканского питона, которая точно так же хватает и душит добычу. Об этих змеях написано множество историй, большая часть которых - чистейшей воды вымысел. Самая крупная зарегистрированная особь достигала в длину двадцати пяти футов, тогда как малайский питон может достигать тридцати и более. Как и все гигант- ские змеи такого рода, анаконда не отличается подлым нравом и не свернет с пути с целью напасть на вас, если, конечно, вы не будете ее трогать. В про- тивном случае эта рептилия может вцепиться в вас зубами, да еще и обвить во- круг пару колец, а если она крупная, то неприятностей не оберешься. Разумеется, на затопляемых землях Чако немало подобных рептилий. Однажды местный фермер пришел ко мне и сказал, что предыдущей ночью одна из них со- вершила налет на его курятник и стащила двух кур. Он показал след от анакон- ды, тянущийся по смятой траве в сторону болота, располагавшегося позади фер- мы. Сообщив, что знает место, где залегла эта змея, переваривая пищу, он обе- щал отвести меня туда, если у меня возникнет желание поймать воровку. И вот мы скачем по болоту к тому месту, где, по словам фермера, залегла анаконда. Но как бы мы ни были осторожны, анаконда заметила нас первой, и ко-
гда мы приблизились, увидели только рябь на поверхности воды. При такой глу- бине преследовать змею верхом было затруднительно, и нам осталось только спе- шиться. Я соскочил с коня, схватил мешок и помчался со всех ног1 в том направ- лении, куда уплыла анаконда. Я видел, как она, извиваясь, плывет в направле- нии края болота, рассчитывая скрыться в густом подлеске; но с набитым брюхом она не могла быстро ползти, так что я сцапал ее в невысокой траве задолго до того, как она смогла достичь кустов. Поймать такую крупную змею оказалось довольно просто - бери за хвост и тяни к себе, пока не схватишь позади головы. Так я и сделал - вытащил разъяренную анаконду из подлеска и схватил позади головы, прежде чем она смогла повер- нуться и укусить. Она была всего девяти футов длиной, так что я великолепно справился с ней в одиночку - чтобы совладать с более крупным экземпляром, мне потребовался бы помощник. Схватив анаконду за шею, я просто прижал ее к зем- ле ; тут подоспел мой приятель, и мы вместе засунули извивающуюся и шипящую добычу в мешок. При ловле змей любых видов, даже таких, как анаконда, необходимо соблюдать следующее правило: по возвращении в лагерь непременно осматривать их. Для этого существует несколько причин. Во-первых, как бы осторожно ты ни поймал ее, есть опасность, что у змеи оказалось поврежденным одно из ее тонких ре- бер, а это причинит немало хлопот. Во-вторых, нужно убедиться, нет ли на ней клещей, а если таковые имеются, удалить их - ведь змее весьма затруднительно сделать это самой. Клещи прицепляются между чешуйками, иногда в таком количе- стве, что чешуйки отваливаются и из-под них проглядывают проплешины. Поэтому, если хочешь, чтобы с внешностью рептилии ничего не случилось, необходимо из- бавить ее от клещей. Хуже всего то, что просто так оторвать клеща нельзя: если под поверхностью кожи останется его ротовая часть, то на этом месте появится небольшая ранка, которая рискует превратиться в долго заживающую язву. Лучше всего удалять клещей с помощью небольшого количества парафина, а если такового нет, то про- сто прижигать их сигаретой. Тогда они разожмут челюсти и отвалятся сами. Кроме того, нужно выяснить, нет ли на рептилии старых ран: вдруг она нужда- ется в помощи! Когда змея регулярно по несколько раз в год меняет кожу, ста- рая кожа остается лежать блестящим прозрачным слепком самой хозяйки. Но при этом должны еще отвалиться две похожие на часовые стекла чешуйки, покрывающие глаза. Нередко змея, пытаясь скорее избавиться от старой кожи, рвет ее, пол- зая через колючие растения и по острым скалам, и хотя кожа неизбежно слезает, чешуйки на глазах могут и остаться. Это приводит к частичной слепоте змеи, а если они остаются надолго, то и к полной. Поэтому у вновь пойманной змеи нуж- но непременно осмотреть глаза. Глава семнадцатая. История обезьянки по имени Кай, енота по имени Пух и единственной муравьедицы-кинозвезды, которую звали Сара Хаггерзак Чако не отличается разнообразием, но в ходе экспедиции нам все же посчаст- ливилось приобрести экземпляр одного из самых редких видов. Он называется дуркули, или обыкновенная ночная обезьяна, - единственный вид ночных обезьян. У нее огромные глаза, похожие на совиные; спинка серебристо-серая, а брюшко и грудка лимонно-желтые. Днем эти обезьянки спят в дуплах деревьев и в других темных местах, а вечером, как только спускается тьма, вылезают из укрытий и большими компаниями странствуют по лесу в поисках пищи - фруктов, насекомых, древесных лягушек и птичьих яиц.
Когда мы поймали Кай - так мы ее назвали, она была очень худой и выглядела весьма несчастной, но несколько недель хорошей кормежки (а молока и рыбьего жира ей давали вдоволь) сделали свое дело: она стала очаровательным и совер- шенно ручным существом. Правда, она очень нервничала, так что к ней требовал- ся несколько иной подход, чем к другим обезьянам. Я сделал ей изящную клетку, в верхней части которой находилась квадратная спаленка. Кай была, как и все обезьянки, очень любознательной и не могла оставаться равнодушной к тому, что происходило вокруг. Поэтому даже днем, когда она, как и положено, дремала, она всегда наполовину высовывалась из спаленки, и головка ее забавно покачи- валась во сне. Но если в лагере что-то происходило, она тут же просыпалась и, преисполненная любопытства, принималась что-то щебетать. Дурукули. Она не признавала никакой пищи, кроме молока, крутых яиц и бананов; иногда оказывала нам великую милость и съедала ящерицу. Насекомых она, судя по все- му , очень боялась, а когда я предложил ей древесную лягушку, она взяла ее в лапу, понюхала и с отвращением отбросила, а затем резким движением вытерла лапу о стенку клетки. К вечеру она оживлялась и была готова к игре: скакала туда-сюда по своей клетке с сияющими глазами, напоминая мне лемуров-галаго, которых я собирал в Западной Африке. Она ревновала нас к другим животным, особенно к еноту-ракоеду по имени Пух. Пух был странным существом с большими плоскими ступнями и черными кругами вокруг глаз, что делало его похожим на куда более крупного зверя большую пан- ду . Надо сказать, у нашего Пуха было явно пессимистическое отношение к жизни, и ходил он с таким видом, будто его раздражает абсолютно все, что, однако, не мешало ему безобразничать. Нам приходилось особенно внимательно следить за его большими руками с длинными тонкими пальцами, поскольку он легко мог про-
сунуть их сквозь прутья клетки и утянуть все, что находилось в пределах дося- гаемости. Он был даже любопытнее, чем обезьянка Кай, - ему непременно нужно было до всего дотянуться. Еще он любил часами лежать в углу клетки и задумчи- во выщипывать волосы у себя на брюшке. Когда он сделался ручным, мы стали просовывать ему в клетку руки и играть с ним. А играть он любил так: легонько покусывал нам пальцы, переворачивался на спину и сучил в воздухе своими боль- шими лапами. Когда же он окончательно приручился, мы сделали ему ошейник и привязывали на длинной веревке к колышку, воткнутому на полянке посреди лаге- ря; поодаль на такой же веревке мы привязывали Кай. Енот-ракоед. Каждое утро, когда Пух замечал корзинку с едой, он принимался дико и жалоб- но орать, и нам с отчаяния приходилось давать ему что-нибудь, чтобы он за- ткнулся . Заметив это, Кай начинала выказывать свою ревность, и корда настава- ла ее очередь получать еду, она делала кислую мину, поворачивалась к нам спи- ной и демонстративно отказывалась от пищи. Как это ни странно, Кай несколько побаивалась Пуха, зато совсем не боялась двух молодых олешков, чей загончик находился неподалеку от того места, где был вбит ее колышек. Она часто подхо- дила к самым прутьям клетки, и оленята с удивлением обнюхивали ее. Чего она боялась больше всего на свете, так это змей. Когда я принес в лагерь анакон- ду, о поимке которой рассказывал в предыдущей главе, и вынул из мешка для ос- мотра, Кай, сидевшая на полу своей клетки, тут же убралась к себе в спаленку, боязливо выглядывала оттуда через дверцу и испуганно фыркала. Однажды утром, когда мы занимались чисткой клеток, к нам в лагерь пришел молодой индеец и предложил купить у него животное, - как он нам объяснил, это был лисенок. Подумав, что хорошо бы сперва взглянуть на него, мы попросили индейца принести его сегодня же, но чуть позже. День уже клонился к закату, а индейца все не было. Мы решили, что он обо всем забыл и что мы так и не полу- чим этого лисенка. Каково же было наше удивление, когда на следующий день пе- ред обедом он явился в лагерь, ведя за собой на поводке какого-то маленького зверька. Это и был долгожданный лисенок. С виду он напоминал щенка восточно-
европейской овчарки и был так напуган, что готов был всех нас перекусать. Мы поместили его в клетку, поставили полную миску мяса и такую же миску мо- лока и, отойдя на несколько шагов, стали внимательно наблюдать за ним. Судя по всему, нашего Фокси - так мы назвали лисенка - больше всего волновало, как бы войти в контакт с ручными животными, которые подходили к его клетке. Хотя мы кормили его до отвала, он так и норовил поохотиться на кого-нибудь посуще- ственнее . . . У нас было множество ручных птиц, которым дозволялось свободно летать по всему лагерю, но когда у нас появился лисенок, пришлось положить этому конец: нам надоело каждый раз, заслышав у лисьей клетки дикие крики, бросать все и кидаться на выручку какой-нибудь птицы-бедолаги, имевшей неосторожность по- дойти слишком близко. Позже, когда он сделался ручным, мы тоже стали привязы- вать его на веревке к колышку, хотя и на значительном расстоянии от Кай и Пу- ха. К нашему удивлению, у Фокси откуда-то взялись собачьи привычки - стоило нам появиться, как он принимался надоедливо скулить, пока мы не уделяли ему вни- мания. А уж тогда он начинал с радостью плясать вокруг наших ног и вилять хвостом совсем не по лисьи. Результатом одной из наших поездок по деревушкам Парагвая явилось приобре- тение трех крупных зеленых попугаев, которые оказались страшными говорунами и проказниками. Сначала мы посадили всех троих в одну клетку, думая, что они там прекрасно уживутся. Как бы не так! Попугаи почти сразу же затеяли драку, да с таким страшным шумом, что мы вынуждены были пересадить зачинщика в от- дельную клетку, думая, что это разрядит атмосферу. Но мы просчитались, по- скольку один из оставшихся оказался еще большим хулиганом. Попугай все время пытался перегрызть сетку, и вот однажды ему это удалось, и он с диким криком вылетел наружу. Конечно, оказался куда ловчее и быстрее нас, и сколько мы ни старались, он все-таки улетел по направлению к лесу, радостно крича и громко хлопая крыльями. Ну все, удрал, голубчик, подумали мы. Каково же было наше удивление, когда на следующее утро мы обнаружили его сидящим на крыше своей клетки и разговаривающим через проволоку со своим компаньоном. Когда мы от- крыли дверцу, попугай спешно влетел внутрь. Очевидно, он решил, что лучше уж неволя, где его кормят до отвала всякими разностями, чем вольная жизнь в ле- су , где пищу еще надо добыть. Незадолго до возвращения в Англию очередной индеец принес нам животное, ко- торое оказалось самым восхитительным из всех, с кем мы имели дело. Это была самка большого муравьеда нескольких дней от роду. Мы окрестили ее Сара Хаг- герзак, или Сара-мешочница, - она была в том возрасте, когда детеныши муравь- едицы повисают на спине у мамаши, а поскольку мамаши рядом не было, она люби- ла повисеть на ком-нибудь из нас или, на худой конец, на мешке. Саре необхо- димо было ощущение того, что она за что-то держится. Стоило ссадить ее на землю, как она тут же начинала хватать вас за ноги, громко крича в знак про- теста голосом дикого гуся, и при первой же возможности норовила вскарабкаться к вам на плечи и улечься воротником - ее излюбленная поза. А надо сказать, что коготки у нее весьма острые, и хватается она ими достаточно цепко, так что судите сами, сколь приятна эта процедура. Сару мы кормили из бутылочки. В день она выпивала четыре бутылочки молока, но вскоре сама научилась пить из нее, всовывая в горлышко свой длинный, похо- жий на змею язычок и тут же втягивая обратно с каплями молока. Она росла не по дням, а по часам, вскоре признала в нас приемных родителей и после каждой еды затевала продолжительные игры. Она любила, чтобы мы переворачивали ее на спину и щекотали ей брюшко. Если же поставить ее на задние лапы и пощекотать под мышками, она поднимет передние и сложит их над головой, точно одержавший победу боксер. А если подергать ее за хвост или слегка потыкать в ребра, она
сама встанет на задние лапы и потом упадет вам на плечи, фыркая от удовольст- вия. Когда я, наконец, вернулся в Англию, Сару, наряду с Кай и Пухом, определили в Пейнгтонский зоопарк, где она сделалась всеобщей любимицей. Последний раз я видел ее несколько недель назад. Я читал в Фестивал-Холле лекцию о собирании животных с показом цветного фильма о путешествии по Парагваю и Аргентине. По- скольку Сара была одной из звезд этого фильма, я попросил дирекцию зоопарка ненадолго отпустить ее со мной, чтобы зрители могли увидеть ее воочию. Дирек- ция дала любезное согласие, и вот в одно прекрасное утро Сара в сопровождении ухаживавшего за ней служителя зоопарка села в поезд. Когда она прибыла в Фес- тивал -Холл, ей предоставили заранее приготовленную грим-уборную, словно вели- кой артистке. Надо сказать, она очень хорошо себя вела, и к концу лекции моя супруга вывела ее на сцену. С большим успехом она проделала на сцене все свои фокусы, а в конце приковыляла к столу и почесалась об него. После этого к ней в грим-уборную пришли многочисленные поклонники, и, судя по всему, успех вскружил ей голову - я получил из зоопарка сообщение, что в течение несколь- ких дней после триумфа она постоянно мучила служителя, не отпуская его от се- бя и категорически отказываясь оставаться одна в клетке. Я думаю, с полным правом можно сказать, что Сара - единственная в мире муравьедица-кинозвезда. Конечно, Сара Хаггерзак - не Сара Бернар, есть куда более красивые звезды, но в чем ей действительно не откажешь, так это в глубоко личностном начале. Наша экспедиция по Парагваю и Аргентине подошла к концу. Но стоит собирате- лю животных возвратиться из одной поездки, как он тут же замышляет другую. Так и я - пишу эти строки, а сам вынашиваю планы новой экспедиции. На этот раз я стремлюсь на Дальний Восток. Знаете ли, это так трудно выбрать место, где собирать коллекцию. В мире столько чудесных уголков, населенных необыкно- венными животными, что порою размышляешь несколько недель, прежде чем выбе- решь точку на карте. Куда бы собиратель ни направил свои стопы, он должен помнить следующее. Многие из тех диковинных живых существ, что встретятся у него на пути, так просто в руки не дадутся. Но поймать редкое животное - это еще полдела: надо обеспечить ему надлежащие условия, чтобы оно выжило и хорошо себя чувствова- ло . Многие из них причиняют собирателю массу хлопот, а порою и огорчений, но с ними будет так интересно и забавно, что по возвращении на родину они станут для него не просто коллекцией, а самой настоящей семьей.
Литпортал РАССКАЗЫ И ПОВЕСТИ ЭКСПЕРИМЕНТ Валлих Е. 16 апреля Когда я проснулся, в комнате было темно. Однако в доме напротив горел свет — штора была похожа на светящуюся шахматную доску, — и поскольку число свет- лых клеток на ней увеличивалось, я понял, что близится утро. Стоило пошевелиться, и тотчас — острая боль. Все-таки я дотянулся до кноп- ки, и квартира наполнилась музыкой. Легче мне от этого не стало — боль не уш- ла. Я взял с ночного столика конверт с письмом, пришедшим неделю назад. Я знал его наизусть: «Комиссия. . . на заседании, состоявшемся в Вене... с сожа- лением сообщает Вам, что в связи с большим количеством кандидатов не имеет возможности в текущем году предоставить вам место в устройстве ХК-65. Вопрос будет повторно рассмотрен в начале 1991 года». «Повторно... в начале 1991 года...» Я никогда особенно не доверял врачам, не доверяю и теперь. Но против фактов, которые сам проверил, не попрешь. Я своими руками проделал все необходимые анализы, сам составил программу для машины. Задавал ей одни и те же вопросы, вводя вероятность 10%... 1%. . . 0,1%... Результат был, увы, всегда один. Меньшую вероятность вводить не имело смысла. Итак, никаких иллюзий. Я даже вычислил дату собственной смерти: между 10 и 15 мая. Меньше чем через месяц. С трудом добравшись до кабинета, сел за письменный стол, заваленный графи- ками, рисунками, микрофото — быть может, сейчас в последние дни или часы, мне все-таки удастся сделать нечто. Такое, что повернет непреложный ход событий.
2 7 апреля Из невеселых размышлений после очередной бессонной ночи меня вырвал резкий звонок: вызывала Филадельфия. В голове мелькнуло: Ричард! Он умер месяц назад. И вот, после целого месяца молчания, меня снова вызывает Филадельфия! Я услышал знакомый голос. Ричард извинялся, что так долго не давал о себе знать. Но он не терял времени и уже ходатайствовал за меня перед Венской ко- миссией. Пока, правда, безуспешно, однако он считает, что еще не все потеря- но. Ясно, что Ричард меня обманывает: просто ему не хочется отнимать у меня на- дежду — единственное, что мне осталось на эти последние две недели. ...Покончить с собой? Дурацкий патетический жест — самоубийство перед смер- тью. Впрочем, мне непременно нужно что-то совершить. А в этом есть элемент бунта. Правда, бунта, лишенного смысла. Но когда от смерти уже нечем засло- ниться, ничего другого не остается. Я долго сидел и думал про все это. Стемнело, но я не зажигал света. И вдруг — верно, уже посреди ночи — услышал, как под окнами затормозил автомобиль. На лестнице раздались шаги, и кто-то нетерпеливо забарабанил в дверь. Я взял палку и заковылял в переднюю. Это была Кристина, моя ассистентка. Она схватила меня за руку и закричала: — Чудо! Свершилось чудо! Идем быстрее! Сам увидишь! Я не стал ничего спрашивать и повернулся к своей инвалидной коляске, но Кристина подхватила меня и чуть ли не на своих плечах поволокла вниз к маши- не . Я понимал, что сейчас она ничего не расскажет. Путь мы провели в молчании. Я даже забыл про боль. Машина остановилась перед нашей лабораторией, освещенной, несмотря на позд- ний час. Кристина помогла мне войти в здание. Столы, как обычно, были заставлены колбами с культурами тканей, на которых мы выращивали вирусы. Препарат, обработанный нейтронами при частоте электро- магнитного поля 12 866 мегагерц, был уже в электронном микроскопе. Я заглянул в окуляр. И увидел то, о чем мечтал столько лет! У каждого из вирусных телец, четко различимых на зеленоватом фоне, были од- ни и те же точно нанесенные нейтронами повреждения! Кристина металась по лаборатории, хлопала в ладоши и что-то кричала. Я не мог оторваться от микроскопа. Нет! Не все потеряно!.. 2 8 апреля С утра моя комната была наполнена звоном. На распределительном щите видео- фона непрерывно зажигались и гасли контрольные лампочки. Я не мог ни на мину- ту выключить аппарат — меня вызывали из разных городов, допытывались о под- робностях , требовали новые данные. Около одиннадцати позвонила Филадельфия. Ричард поздравлял с успехом. Ра- дость в его голосе была неподдельной: теперь можно не сомневаться в положи- тельном решении Комиссии! Внеочередное заседание для пересмотра моего заявле- ния назначено на завтра! Я просидел перед стереовизором до глубокой ночи, переключаясь с одного ка- нала на другой. Меня интересовали только последние известия. В каждом выпуске на экране рано или поздно появлялось сконструированное мною устройство и ма- гическая цифра «12866» — частота электромагнитного поля, при которой поток нейтронов, действуя избирательно, уничтожает опаснейшие из известных челове- честву вирусов.
2 9 апреля Сегодня вечером мне сообщили по видеофону из Вены: Комиссия решила вопрос положительно! Первого мая я должен быть в Париже, в клинике профессора Тибо! 30 апреля Утром явились с визитом ректор университета и мэр города. Они познакомили меня с общим сценарием моих похорон, которые решено провести с подобающей торжественностью. Назначен день — 6 мая. Гроб будет выставлен в актовом зале университета. По окончании церемонии в Оперном театре состоится траурный кон- церт. . . .Вечером я улетал в Париж. По городу проехали в открытом автомобиле; на- роду на улицах было немного, но на аэродроме меня ждала толпа. Интерес этих людей понятен: в таком облике они лицезреют меня в последний раз. Когда я поднимался по трапу, меня подмывало крикнуть: «До встречи на похо- ронах !», но я вовремя прикусил язык. 1 мая Я в Париже. Сижу в большой светлой комнате. Клиника находится невдалеке от Люксембургского сада — через окно проникает запах цветущих деревьев. Меня приглашают к Тибо. Седой красивый человек примерно моего возраста. Я его восьмой пациент, поэтому он охотно рассказывает мне обо всех деталях предстоящей операции. ..Меня кладут на носилки и везут в знаменитую операционную № 15. За ее стеклянными стенами толпа студентов — они будут видеть весь ход операции. Вспыхивают прожекторы стереовидения. Профессор еще во фраке. Он спрашивает, какое музыкальное произведение мне хотелось бы услышать напоследок. Выбираю скрипичный концерт Венявского. Музыка. Тибо протягивает бокал шам- панского. Выпиваю залпом. Я не увижу, как профессор облачится в белоснежный халат,— я уже сейчас ничего не вижу. Началось. 5 мая Я проснулся в полной темноте. Впрочем, верно ли это сказано? И сказано ли? Я же не могу говорить! И «просыпаться» тоже не могу: ведь пробуждение — это момент, когда человек покидает мир сна и до сознания доходят звуки реального мира. А мой мозг, просто стал снова функционировать после вынужденного без- действия, из которого его вывели импульсом, имитирующим внешний раздражитель. Итак, я начал мыслить. А скорее, стал сознавать, что мыслю. Начал вспоми- нать все, что было, и сразу поймал себя на утешительном силлогизме: — Я существую, поскольку я знаю, что существую. Первым делом я внушил себе: свершилось то, что я многократно пытался пред- ставить в воображении, — операция прошла удачно! Мой мозг находится в том не- слыханно дорогом устройстве, обеспечивающем его жизнедеятельность, право на которое было мне предоставлено решением Венской комиссии. Мой мозг живет! В эту минуту каждая моя мысль регистрируется на пленке и изучается группой экс- пертов, возглавляемых самим Тибо. Если результат исследований окажется поло- жительным , тотчас будет подключено зрение. . . .Я ощутил — не увидел, а именно ощутил — вспышку, после нее стало как будто еще темнее. Но это была не та темнота, которая только что окружала ме- ня. Та темнота была пустая, а эта чем-то наполнена; теперь я чувствую, я уве- рен , за ней — беспредельность! ...Начало сереть, проясняться, из темноты постепенно выступили предметы. Я был в приемной Тибо. Сделалось совсем светло, и я увидел стоящих передо мной
людей. Среди них был и профессор. - Как вы себя чувствуете? — спросил он. Слова Тибо появились на экране, ус- тановленном так, чтоб я мох1 его видеть. Разумеется, я не ответил, но на другом экране замелькала мешанина слов, фраз, образов. Их было гораздо больше, чем могло осесть в моем сознании. Я с любопытством следил за этим бегом собственных мыслей. В конце концов мне уда- лось укротить их и составить фразу: «Спасибо, я чувствую себя хорошо». Однако на экране, на заднем плане, все-таки продолжали прыгать мысли, кото- рыми я вовсе не собирался ни с кем делиться. Дурацкое занятие — мыслить на экране! Несмотря на радость бытия, я почувствовал острое желание как можно быстрее с этим покончить. Профессор улыбнулся и сказал: - Хорошо, заканчиваем. Сейчас мы смонтируем вам слух и голос, а зрение вре- менно отключим. Течение мыслей замедлилось, мне захотелось спать, и я заснул, не успев даже сообразить, что меня усыпили нарочно — на время подключения дополнительных устройств. ...Опять нечто вроде вспышки, и я снова мыслю, снова начинаю видеть. Мало того, я слышу! Слышу музыку — тот самый концерт Венявского, под звуки которо- го профессор Тибо приступил к операции. В комнате уже совсем светло. Явственно слышен стук в дверь. И прежде чем я успел что-либо подумать, раздался мой собственный голос: - Войдите. В комнату вошел профессор Тибо. - Добрый день. Как дела? - Лучше быть не может, — ответил я. — А вы мною довольны? - Весьма. Все прошло без осложнений. - Какое сегодня число? — спросил я. - Пятое мая. - Выходит, — сказал я, подумав, — завтра мои похороны. - Совершенно верно. Хотите принять в них участие лично или посмотрите по стереовизору? - Что значит «лично»? - Мы пошлем туда сотрудника клиники, который будет выполнять все ваши рас- поряжения. Он захватит с собой искусственные органы зрения и слуха, вроде ва- ших нынешних. Сигналы по радиотелеметрии будут передаваться в клинику, и у вас создастся полное впечатление, что вы там присутствуете... - А вы можете гарантировать сохранение тайны? — спросил я, подумав минуту. - Безусловно. Я понимаю, вы хотите побывать там инкогнито. Как, впрочем, и все ваши предшественники. Не знаю, почему всем нам так хочется побывать на собственных похоронах... Мне захотелось улыбнуться в ответ — но ничего не произошло, просто несколь- ко секунд стояла тишина. «Ага, — подумал я, — улыбаться я не могу. Такая фор- ма участия в беседе мне недоступна». - У меня есть еще одна просьба, — сказал я профессору. — Мне бы хотелось себя увидеть... - Пожалуйста, это обычная просьба. У нас для этого есть специальная систе- ма. Профессор нажал кнопку, на стенах появились зеркала, и я увидел себя, вер- нее, устройства, заменившие мне органы чувств и связавшие меня с миром: три небольших ящичка на столике, снабженные контрольной аппаратурой и набором ре- гуляторов . В одном из ящичков за стеклянным экраном были... глаза. Настоящие человеческие глаза, укрепленные на шарнирах — так, чтобы угол зрения был дос- таточно велик. Они почему-то показались мне особенно родными, чуть ли не час-
тицей меня самого, хотя это были вовсе не мои глаза. Я всегда был близорук, а они отлично обходились без очков. Кроме того, раньше у меня глаза были карие, а эти оказались черными. - Спасибо. А теперь... ...Теперь вам бы хотелось увидеть, как все устроено, — подсказал Тибо. — Ничего нет проще. Взгляните на экран. На экране появилось изображение довольно большой комнаты, заполненной мно- жеством незнакомых приборов и паутиной проводов. Все провода сходились в ка- ком-то центре — в точке, которую я не видел. Потому что в этой точке был соб- ственно я! Мой мозг, хранимый при постоянной температуре, получающий питание по тысячам линий и проводов... Мне стало не по себе: где же все-таки я сам? В той ли комнате, где стоят три магических ящичка, и мы беседуем с профессором, или там, среди этого сложнейшего оборудования? В конце концов я решил, что логичнее всего считать, что я там, где глаза... 6 мая Ровно в девять меня подсоединили к Мишелю, сотруднику клиники Тибо, кото- рый , взяв с собой датчики, в это время ехал на машине в университет. Тотчас я очутился в моем городе. День был пасмурный, шел мелкий дождик, прохожие пря- тались под зонтами. Я попросил Мишеля зайти в актовый зал, пока народ еще не собрался. Мы по- спели вовремя — зал был почти пуст. Мишель подошел к возвышению, на котором стоял гроб с прозрачной крышкой. Еще издали я отчетливо увидел себя — того, к какому издавна привык. Свет падал на лицо так, что мне нельзя было дать моих пятидесяти пяти лет. Я себе понравился. Актовый зал постепенно заполнялся людьми. В 9.30 там яблоку негде было упасть. Началась панихида. Рассеянно слушая ораторов, я с нетерпением ждал собственного выступления — оно было заблаговременно записано на пленку. Моя речь прозвучала совсем неплохо: я увидел это по лицам собравшихся. Кстати, на разбросанные там и сям колкости, кажется, никто не обратил внимания. Когда я отправился проводить себя на кладбище, погода сделалась еще омерзи- тельней , чем утром. Пошел проливной дождь. И я с любопытством наблюдал, как толпа постепенно редеет. Даже самые близкие мне люди украдкой отделялись от процессии. Мне стало жаль Мишеля, у которого не было с собой зонта, и я от- пустил его, попросил переключить меня на клинику. Итак, похороны позади. Пора подумать о будущем. Это прекрасно — сознавать, что время теперь практически никак тебя не ограничивает... Спустя пять лет 2 7 апреля Сегодняшнюю лекцию читал из рук вон плохо. Я это понял по реакции слушателей. Обычно они внимательно следят за моими глазами, установленными на кафедре. Теперь же никто на меня не смотрел: похо- же, студенты, как и я, мыслями были где-то далеко. — Сегодня занятия будут окончены на два часа раньше, — вывернулся я из по- ложения . Слушатели тотчас оживились, а я быстренько переключился на аппарату- ру в моей квартире. Через час сюда должна была прийти Анна! Я хотел подготовиться к ее приходу. Однако я сообразил, что понятие «подго- товиться» сейчас лишено всякого смысла. Что я мог сделать? Четыре ящичка, обеспечивающих мне связь с окружающим миром — мое зрение, голос, слух и с не- давних пор добавленное обоняние, — всегда работали одинаково четко.
К счастью, я мог волноваться, ежеминутно поглядывать на часы, думать, пред- ставлять себе, как она первый раз войдет в дом, и прислушиваться к шуму про- езжающих автомобилей. Ровно в пять я услышал, как у подъезда остановилась машина. Стук дверцы, шаги на лестнице и в дверях — Анна. В руках у нее была охапка сирени (сразу запахло) . Я смотрел на Анну и мол- чал . Она подошла к письменному столу, на котором я был расставлен. Поцеловала цветы и положила их передо мной. - Спасибо. И еще спасибо за то, что ты так красиво одета. Анна покраснела. Я, должно быть, тоже (только этого никто не мог бы по- нять) . - Пора браться за работу. Что я должна приготовить? Передник у тебя, наде- юсь , найдется? - Все, что нужно к ужину, на кухне, — ответил я. — А передник... Передника, боюсь, у меня нет. Она вышла. Я проводил ее взглядом. Мы знакомы два года. Она была моей студенткой и часто принимала участие в дискуссиях, которые я устраивал. Мы подружились. Сегодня пятая годовщина открытия, которое дало мне право «дожить» до этого дня. Я устраиваю прием. Приглашены друзья, в том числе кое-кто из моих сту- дентов . Анна согласилась быть хозяйкой. Итак, прием мы даем вместе! Я услышал первый звонок. Начали собираться гости. Анна исполняла свою роль идеально. Все наперебой расхваливали приготовленные ею тартинки. Глядя, как гости их уплетают, я сам почувствовал нечто вроде голода. Увы!... Когда в комнату вкатили бар на колесиках, и атмосфера стала совсем неприну- жденной, я показал гостям свой последний фильм, снятый в экспедиции. Недавно я три месяца провел в Бразилии. Мы забрались в последний неизведанный уголок сельвы. И, как оказалось, не зря. Мы нашли развалины необычного здания в сти- ле эпохи инков, однако, с множеством своеобразных деталей. Похоже, удалось сделать любопытнейшее археологическое открытие!.. Фильм получился захваты- вающий. Экспедиция и вправду оказалась опасной. В пути было немало приключе- ний, и некоторые из них даже закончились трагически. Мелькали кадры. Я рассказывал. Гости слушали, затаив дыхание. Я чувствовал, что мне завидуют. Они явно не понимали того, что я ощущал совершенно отчетли- во. Эта экспедиция, напряженная, полная опасностей, была незабываемым ис- пытанием для людей, которые несли мои глаза, мой голос, слух, наконец, мое обоняние. А для меня самого все это было чем-то вроде слишком длинного и даже скучноватого киносеанса! Я ведь не мог погибнуть в этой экспедиции. А ящички? Их несколько комплектов. Один — в университете, где я читаю лекции, другой — в кабинете у меня дома, третий — на балконе в искусственном саду, чтобы я мог вечерами слушать звуки улицы. И, наконец, четвертый — в примыкающей к моей квартире лаборатории, где в искусственном климате под постоянной опекой тре- нированного персонала в полной безопасности живет мой мозг. Так что в моем рассказе вкус риска был лишь для пущей яркости. И еще... Время от времени я поглядывал на Анну. Она не отрывалась от экрана. Мне хо- телось, чтобы я привиделся ей в ком-то из тех, кто нес меня в сельве, одним из этих сильных, отчаянно смелых людей. Кажется, это мне удалось. Анна вдруг посмотрела на меня как... как на человека. Мы изрядно выпили. То есть пили гости, однако их приподнятое настроение пе- редалось и мне. Кто-то предложил потанцевать. Мог ли я что-либо возразить? Танцевали перед столом, на котором был я. Пары мельтешили перед глазами и мешали мне видеть Анну. Но иногда я все-таки ловил ее взгляд, и мне чудилось, что это ее смущало. Почему? Неужели мои глаза — единственное, что было во мне
от живого человека, — начинали меня выдавать? Кто-то из гостей подошел к Анне и пригласил танцевать. Его спина совсем за- слонила ее от меня. Сейчас я увижу их в двух шагах, прямо перед собой. Но я по-прежнему видел только эту спину. Может быть, Анна отказывалась, а он на- стаивал? Потом спина исчезла. Значит, Анна решительно отказалась. Спасибо, Анна! Гости разошлись после полуночи. Анна ушла последней. Прощаясь она спросила: — Можно я приду завтра и помогу привести квартиру в порядок? 9 мая Анна приходит часто. Садится в кресло рядом со мной. Я отчетливо вижу каж- дую ее черточку, чувствую ее запах, заучиваю ее наизусть, чтобы потом, когда она уйдет, сочинить мир, которого никогда не было и не будет. Мы разговариваем часами и, случается, забываем о разделяющей нас стене. Но тем острее — просто физически остро — я вдруг чувствую, как натыкаюсь на пре- граду. Я не знаю, как ее определить. Может, это просто стенки моих ящичков? 12 мая Сегодня день рождения Анны. Ей исполнилось двадцать два года. Я просил при- ятеля взять меня и пройти по нескольким большим магазинам. Он удивился. . . Я выбрал нитку жемчуга, кое-какие мелочи, а главное — светло-зеленое платье. У Анны золотистая кожа, длинные черные волосы. Мне подумалось, что платье будет ей к лицу. Вечер. Слушаем музыку. Прошу Анну открыть шампанское. Один бокал она симво- лически выплескивает, другой выпивает — за здоровье именинницы. Прошу ее раз- вернуть пакет. Подарки ей нравятся, она хлопает в ладоши. Шампанского много. У Анны в глазах огоньки. — Прошу ее примерить платье. Анна машинально расстегнула пуговицу на блуз- ке, но покраснела и с платьем в руках бросилась к двери. И тогда я услышал свой голос. Не знаю, как это получилось, но я вдруг явственно услышал собственные сло- ва: — Останься, Анна... Прошу... Стало тихо. Я испугался. Анна начинает разде- ваться . И тут же убегает. Я слышу, как она плачет в соседней комнате. Прошу ее вернуться. Она возвращается. В новом светло-зеленом платье. С жемчугом на шее. Она за- плакана — и все это ей к лицу. Я говорю: — Прости... Анна на меня не смотрит. Я не знаю, о чем она думает. Я говорю: — Анна, я не понимаю, что со мной случилось. Прости, это не повторится. Она не отвечает. Через силу я говорю: — Это никогда не повторится, клянусь. Просто мы не должны больше видеть- ся.. . Анна поднимает голову, смотрит на меня и говорит: — Не хочу. Мы будем видеться. Я буду приходить к тебе каждый день, я всегда буду с тобой. Я в западне. 16 мая Я сказал Анне, что уезжаю. Она посмотрела на меня с испугом. — Не бойся! Я не натворю глупостей. Даже если захочу... Ведь меня так хоро- шо стерегут!.. Я уезжаю, чтобы кое в чем разобраться. Ты знаешь, я уже однаж-
ды был в безвыходном положении. И тогда случилось чудо. Может быть, я счаст- ливчик, Анна? И чудо случится второй раз?.. Я поехал в Филадельфию. 19 мая Второй день я у Ричарда. О чем только мы не успели поговорить, прежде чем я решился рассказать ему про Анну! Ричард слушал, не перебивая. Он сконструиро- ван несколько иначе, чем я — его глаза помещены в центре системы увеличи- вающих зеркал и из-за этого кажутся огромными. Наблюдая за ними, можно улав- ливать любые оттенки его настроений — это скорее лицо, нежели глаза. Но на сей раз глаза Ричарда стали непроницаемы. Лишь временами мне чудилась в них снисходительная усмешка. Это меня злило, и я поспешил закруглиться: — История с Анной для меня не пустяк. Это не погрешность удачного экспери- мента . Это то, что может эксперимент зачеркнуть вовсе. Дошло до того, что мне опротивело существование в виде ящичков. И если выхода нет, то... — То что? — перебил Ричард. — Пустишь пулю в лоб, как в старые добрые вре- мена? Я молчал. Ричард участливо посмотрел на меня. — Сейчас я покажу тебе один фильм, — сказал он. Он включил проектор, и на экране заискрился белый снег. Зима, горы, солнце. Смуглая девушка-мексиканка с большими смеющимися глазами и высокий светлово- лосый скандинав, отличный лыжник. В кадре — то он, то она. Видимо, поочередно снимали друг друга. Потом вечер в горной хижине. Красноватые отблески полень- ев , горящих в камине... Экран погас. Я посмотрел на Ричарда. У него был отсутствующий взгляд. Я по- нял, что он сейчас далеко, где-то за темным экраном. Будто фильм для него еще не кончился. Потом он спросил: — Понравилась тебе Маргарита? Девушка из фильма. — Очень. Но что с того? Ты хотел мне напомнить, как выглядят вещи, для нас с тобой недоступные? - Недоступные? Ты уверен? — спросил Ричард. — Этот фильм мы с Маргаритой снимали месяц назад, когда катались на лыжах в Колорадо Спрингс. - Вы снимали? Ты катался? — я был совершенно сбит с толку. - Ты, конечно, не веришь, — сказал Ричард. — Погоди минутку, сейчас пой- мешь . Его глаза вдруг застыли и потускнели. Приборы, из которых состоял Ричард, умерли — в них погасли все контрольные лампочки. Наступила тишина. Но спустя минуту я услышал шаги. Отчетливый звук шагов в соседней комнате. И, наконец, стук в дверь. — Войдите, — сказал я. Дверь распахнулась. На пороге стоял светловолосый скандинав из фильма. Он посмотрел на меня торжествующе и сказал голосом, очень похожим на голос Ри- чарда . - Ты все еще не веришь, что это я был с Маргаритой в Колорадо Спрингс? - Ты? То есть кто? Как... как тебе удалось? - Очень т просто. Прошлое начало меня мучить гораздо раньше, чем тебя. И раньше, чем ты, я стал прикидывать, как бы разделаться со своей драгоценной, бережно охраняемой головой. И тут как раз появился Олаф — молодой человек, которого ты видишь перед собой, студент-медик из Осло. Он предложил мне сдел- ку. Ему была позарез нужна довольно большая, недостижимая для него сумма де- нег. И он заявил, что сдаст себя напрокат. Скажем, на два года... Олаф уже кое-что смыслил в нейрофизиологии: его проект не был абсурдным. Мы все вместе проанализировали, и я убедился, что проект вполне осуществим. Мы заключили
контракт. Мои сотрудники сконструировали информационные системы, при посред- стве которых Олаф вместо приказаний, исходящих из собственного мозга, должен принимать мои. Операция не грозила никакими последствиями и в самом деле про- шла гладко. С тех пор он — я. Только я. На два года. Его мозг отдыхает, не воспринимая никаких раздражителей. Я приобрел два года нормальной жизни, а он за это время проживет лишь несколько минут, необходимых, чтобы утратить соз- нание и потом вновь его обрести. Говоря это, Ричард безостановочно расхаживал по комнате. Я с завистью сле- дил за его движениями, за пружинистым шагом. Жадно смотрел, как он закуривает сигарету... Верно, он заметил эту зависть в моем взгляде. Сел в кресло, по- смотрел на безжизненную аппаратуру, стоящую на письменном столе. Мне показа- лось , что посмотрел с симпатией. — Ровно год, как мы заключили контракт, это был прекрасный год, — сказал Ричард. Работал я, признаться, немного. Болтался по свету. Набирался впечат- лений . Ухаживал за девушками... Но знаешь, я устал от этого. Даже очень ус- тал, и с наслаждением думаю о времени, когда снова возьмусь за работу... Так что, — он глянул мне прямо в глаза, — так что, если хочешь, забирай его себе на оставшийся год. Он тебе очень нужен — возьми его! 25 мая На дорогу из Филадельфии ушло шесть часов. Уже смеркалось, когда я очутился перед своим домом. И только тут я спохватился, что мне нечем открыть дверь. Правда, я мог переключиться на устройство, оставшееся в квартире, и при помо- щи фотоэлемента отпереть дверь изнутри, но я боялся за себя. Боялся бросить на улице свою не способную мыслить оболочку, и долго стоял, не зная, как по- ступить . Наконец, когда улица на минуту опустела, я взобрался по водосточной трубе на балкон. Выбил одно из окон, аккуратно извлек из рамы осколки стекла и за- лез в квартиру. Итак, я был у себя. Я носился по комнатам, воспринимая все иначе — с другой точки зрения. Ощупывал руками каждую пустячную вещицу. Долго рассматривал се- бя в зеркале. Потом подошел к письменному столу — на нем стояла фотография Анны. Я закрыл глаза и представил ее себе. Что будет? Я должен подготовиться к первой встрече. Нам будет очень трудно. Как сделать, чтобы Анна сразу пове- рила в то, что это — я?! Моей хваленой логики как не бывало. Я шагал по комнате и ничего не мог при- думать . Вдруг меня осенило. Я кинулся на кухню. В баре, к счастью, кое-что оста- лось . Я налил рюмку коньяку, сварил крепкий кофе и, включив музыку, уселся за письменный стол. Теперь что-то стало проясняться. После второй рюмки я почувствовал себя еще лучше. План начал вырисовываться в деталях, как киносценарий: «Наверное, это будет выглядеть так...» Шорох шин под окнами. Автомобиль остановился. Я выбежал на балкон и спря- тался за плетями искусственного плюща. Белая открытая машина у подъезда. Черные волосы, светло-зеленое платье, поднятые кверху испуганные глаза... У меня во всех окнах горел свет, гремела музыка. Анна поняла, что внутри кто-то есть, — верно заметила выбитое стекло в одном из окон. Быстро выскочила из машины. Она была растерянна и, казалось, вот-вот заплачет. А я оцепенел. Я не знал, что делать. И вдруг крикнул: — Анна! Она посмотрела на балкон и ничего не увидела. Ведь я был в тени. Тогда я заорал:
- Это я, Анна, я вернулся. Иди сюда! Анна вбежала в подъезд. Я бросился ей навстречу. Мы встретились на лестни- це . И долго молча смотрели друг на друга. Беспомощные, словно дети... Какой там сценарий!.. А потом мы целовались, как все люди на свете, и я что-то путано бормотал, да не до слов нам было... Еще год спустя. 25 мая Я снова у себя в кабинете, в четырех ящичках. В открытую дверь я вижу Анну. - Скоро пять. Через час начнут собираться гости. Ты готова? - Конечно. И стол накрыт. Хочешь, я перенесу тебя в гостиную? Увидишь, как все великолепно выглядит... И в самом деле, все выглядело великолепно: столы, составленные подковой, цветы, стекло. С моего почетного места рядом с Анной комната, как на ладони. Первый звонок в дверь... - Дорогие друзья! У нас было два повода, чтобы пригласить вас сегодня. Во- первых, прошел ровно год после моего отъезда в Филадельфию. Год, в течение которого мы с вами не виделись: я писал книгу, взяв в университете отпуск, немного поездил по свету. Но есть и второй повод — это наша свадьба. Мы поженились год назад. Просто раньше мы не могли вас пригласить. Что ж вы молчите? Я не слышу аплодисментов... Может, вы думаете, я сошел с ума? Стыдитесь! Уж вам следовало бы знать, что мозг, помещенный в знаменитый аппарат профессора Тибо, неспособен сойти с ума. Но мне понятно ваше молча- ние . И я на вас не в обиде. Вы — мои друзья. Я знаю, что вы все поймете правильно. Сегодня завершается мой второй эксперимент. Я прошу отнестись к нему столь же серьезно, как и к предыдущему. Дорогие мои, веселитесь. И простите, — мы вас покинем. То есть Анна выйдет из комнаты, а в этих четырех ящичках погаснут огоньки. Это ведь наша свадьба, и мы имеем право побыть наедине. Мы утащим с собой бутылку шампанского — ко- гда вы услышите, как хлопнет пробка, пусть это будет для вас сигналом выпить за молодых! - Я редко здесь бывал, Анна. Тут холодно и неприятно. И еще шум этой черто- вой климатической установки. - Никто из прислуги тебя ни о чем не спрашивал? - Нет. Я просто пригласила их присоединиться к гостям. Сказала, что мы хо- тим на минутку исчезнуть. Они только с удивлением посмотрели на эту бутылку. - Слава богу, что им не пришло в голову попросить из нее стаканчик. Вкус, у нитроглицерина, кажется, паршивый... Кстати, я говорил не слишком патетиче- ски? - Не слишком. Пожалуй, как нужно. Пусть именно это и останется у них в па- мяти. - Бутылку поставь поближе к пучку красных проводов. Только осторожней, не задень сигнализацию... Теперь бикфордов шнур. Сложи его на всякий случай вдвое... Анна, ты... - Ты хочешь спросить, не передумала ли я? Вот что: когда я была маленькой, мама учила меня, что все хорошее в жизни должно кончаться в самый прекрасный момент. Поэтому я всегда уходила домой в самый разгар вечеринки... - Почему ты замолчала, Анна? - Я смотрю на шнур. Он догорает.
ПРОФЕССОР И СТУДЕНТ П.Л. Капица Наш традиционный вечер, где собираются окончившие наш физтех и те, которые предполагают его окончить, разделяется на две части. Первая часть называется торжественной и посвящена жизни и деятельности нашего института. Во втором отделении мы смотрим нашу замечательную самодеятельность, встречаемся со ста- рыми друзьями и веселимся. Мне приходится принимать участие в первой части этой программы, которая менее привлекательна, чем вторая часть, но следует помнить, товарищи, что хороший обед всегда состоит из сытного жаркого и толь- ко после него сладкое блюдо доставляет нам удовольствие; и вот этим жарким нельзя пренебрегать, надо относиться к нему со всей серьезностью. Конечно, для меня, как повара, не такая это легкая задача — сделать вам вкусное жаркое за 15—20 минут, которые даются на выступление, и поговорить о наших делах так, чтобы это было серьезно и чтобы вы не заснули. У нас есть, однако, целый ряд вопросов, связанных с работой и деятельностью нашего института, которые должны заинтересовать всех нас. Вот об этих вопросах мне и хотелось бы с вами поговорить. Вам всем хорошо известно, что физтех был создан около двадцати лет назад. Основная идея создания этого института была проста и очевидна. Наука развива- лась чрезвычайно быстро как у нас в Советском Союзе, так и в других странах, создавалось много научных институтов, эти институты притягивали к себе лучших научных работников, и вся «большая» паука сосредоточивалась в этих институ- тах. Вузы были обескровлены — они теряли преподавательский состав, про- фессуру, а также оборудование, на котором обучались студенты. Поэтому студен- ты не имели возможности еще в вузе приступить к научной работе, они должны были переучиваться в других институтах перед тем, как подойти к научной рабо- те . Такой разрыв между вузами и научными институтами оказался чрезвычайно вред- ным для подготовки молодых кадров, поэтому надо было этот разрыв ликвидиро- вать. Для этого и был создан Московский физико-технический институт, в кото- ром обучение студентов тесно связано с научной работой; они учатся на самом современном оборудовании, их обучают молодые ученые, которые активно работают в науке, и, наконец, физтеховцы имеют возможность приступить к научной дея- тельности со второго — третьего курса. Таким образом, все те недостатки в ор- ганизации нашей науки, которые связаны с ее быстрым ростом, были в значитель- ной мере ликвидированы. Успех этой системы несомненен. Учебных заведений, работающих по тому же принципу, как и физтех, который готовит молодых ученых, становится все больше и больше в Советском Союзе. Однако как ни успешно работает эта система в про- должение этих лет, в ней есть еще существенные недостатки, с которыми надо бороться и которые надо выправлять, и наша задача — поставить диагноз этих недостатков, искать способы их ликвидировать... Мы замечаем, что у нас еще есть все-таки большие пробелы в нашей профессу- ре , нам не всегда удается привлекать к обучению молодежи лучших профессоров. И есть еще один недостаток, о котором я скажу. Институт не выполняет еще все те функции, которые он мог бы выполнять. Вот об этих функциях я тоже хочу поговорить. Что касается подбора профессуры, то, как вы знаете, у нас есть и хорошие профессора, есть и средние, и даже встречаются ниже средних. Тут ничего не поделаешь. Так всегда будет. Самое, пожалуй, тяжелое то, что у нас недоста- точно хорошо обеспечено преподавание основных дисциплин. В прежние времена чтение курсов основных предметов в высших учебных заведениях — общей физики, химии, математики, механики — возлагалось на самых крупных ученых, и счита-
лось исключительно почетным делом вести такие курсы. Теперь это изменилось, трудно сказать, почему. С точки зрения воспитания молодежи очень важно, ко- нечно, чтобы основа знаний давалась крупными учеными, которые закладывали бы фундамент, сообщали молодежи то, что нужно для построения здания. Если фунда- мент будет недостаточно надежным, то и все здание будет некрепко стоять на ногах. Как поправить дело, как обеспечить, чтобы в вузе читали курсы лучшие про- фессора, лучшие преподаватели, лучшие ученые? Казалось, можно было бы использовать современную технику, скажем, сделать кинофильмы, где лектор, самый крупный ученый в данной области (или даже груп- па ученых), будет рассказывать студентам физику, или химию, или математику. Конечно, это привлечет лучших профессоров к преподаванию студентам. Но по- смотрим, что из этого получится на самом деле. Может быть, администрация ин- ститута и будет приветствовать такое начинание — сократится число штатных единиц и не будет необходимости т привлекать и подыскивать преподавательские кадры. С точки зрения министерства — те же самые удобства. Сделав один фильм, они смогут сократить свои штаты и снизить расходы по вузам. Даже некоторые студенты были бы рады, поскольку все-таки в темных киноаудиториях ком- фортабельнее спать, чем в светлых. И все-таки такая система, конечно, нелепа. Вы представьте себе, что в физ- техе вместо профессуры стоят одни киноаппараты и ходят только студенты и ки- номеханики. Это будет исключительно скучное и темное заведение, к которому вы не будете относиться как к своей альма-матер. Не в этом, однако, дело. Гово- рят, студенты рано или поздно как-нибудь к этому приспособятся, как-нибудь это переживут. Гораздо хуже отнесутся к этому изменению сами преподаватели. Дело в том, что совершенно забывают о другой функции высшего учебного заведе- ния — учить не только студентов, но и самих профессоров и преподавателей. Хороший ученый, когда преподает, всегда учится сам. Во-первых, он проверяет свои знания, потому что, только ясно объяснив другому человеку, можешь быть уверен, что сам понимаешь вопрос. Во-вторых, когда ищешь форму ясного описа- ния того или иного вопроса, часто приходят новые идеи. В-третьих, те нелепые часто вопросы, которые задают студенты после лекций, исключительно стимулиру- ют мысль и заставляют с совершенно новой точки зрения взглянуть на то явле- ние, к которому подходим всегда стандартно, и это тоже помогает творчески мыслить. И, наконец, студенты лучше знают, шире знают вопросы физики, чем преподава- тели . Преподаватель, как специалист, подходит узко, у него нет широкого под- хода. У студентов гораздо шире подход. И когда студент беседует с преподава- телем , преподаватель очень много узнает от студента и молодого ученого. Вот почему молодым ученым необходимо заниматься преподавательской деятель- ностью. Хороший вуз — это тот вуз, который дает возможность развиваться та- лантам преподавателей так же широко, как и талантам их учеников. Чтобы показать, что это не есть общие фразы, я вам приведу целый ряд приме- ров того, как преподавательская деятельность приводила к большим открытиям. Примеры эти настолько разительные, что они, мне кажется, вполне подтверждают эту идею. Один из самых классических примеров хорошо известен — это Менделеев и его периодическая система. Менделеев искал, каким способом легче объяснить сту- дентам свойства элементов, чтобы эти свойства могли бы восприниматься по оп- ределенной системе. Он распределял элементы по карточкам, складывал эти кар- точки в разном порядке и, наконец, нашел, что карточки, разложенные по воз- растанию атомных весов элементов, образуют периодическую закономерную систе- му. 1 марта 1869 года таблица была напечатана отдельным изданием, и немногим позже вошла, как приложение, во второй выпуск «Основ химии». Таким образом,
периодическая система элементов в основе своей возникла из педагогической деятельности Менделеева как профессора Петербургского университета. Второй случай, немного более ранний, относится к математике. В начале XIX века русское правительство решило, что все чиновники должны иметь среднее об- разование . Те чиновники, которые не имели аттестата зрелости, должны были его получить. Чтобы облегчить им это, были созданы курсы, которые готовили к эк- заменам на аттестат зрелости. Одним из преподавателей геометрии таких курсов был Лобачевский. Ему было тогда 24—25 лет. Он был очень молод, и он объяснял этим престарелым чиновникам принципы евклидовой геометрии. И они никак не могли понять, откуда берется аксиома о непересекаемости двух параллельных ли- ний. Лобачевский долго бился над тем, чтобы дать подходящее объяснение, но убедился, что такого объяснения не существует. Он понял, что можно построить такую геометрию, при которой линии всегда пересекаются. Так была создана его неевклидова геометрия. Таким образом, он нашел новую область математики, ко- торой, как вы знаете, суждено было сыграть фундаментальную роль в современной физике. Могу привести еще пример, о котором мне рассказал известный физик Дебай. Дебай в то время был преподавателем, профессором в Цюрихе. У него был молодой ученик, тоже преподаватель, Шредингер, тогда еще совсем неизвестный молодой человек. Дебай познакомился с работой де Бройля, в которой де Бройль, выдви- нувший, как вы знаете, гипотезу о существовании волновой структуры электрона, показал, что при известных условиях интерференции можно заменить движение электрона волновым движением. Идея эквивалентности волнового движения и кван- товых процессов, волнового движения и корпускулярного движения была воспри- нята целым рядом физиков весьма отрицательно. Отрицательно отнесся к ней и Шредингер. Когда Дебай попросил его рассказать о работах де Бройля молодежи, Шредингер сначала отказался. Потом, когда Дебай, пользуясь своим положением профессора, снова предложил ему это сделать, Шредингер согласился и начал ис- кать , как можно было бы объяснить идеи де Бройля в наиболее полной и точной математической форме. И когда он рассказал о работах де Бройля в том пред- ставлении, какое считал наиболее точным, Дебай ему сказал: «Послушайте, ведь вы же нашли новый замечательный вид уравнения, который является фундаменталь- ным в современной физике». Таким образом, в результате педагогической деятельности было найдено и вол- новое уравнение — основное уравнение современной физики. Приведу вам еще четвертый пример. Происходило это в Кембридже, во второй половине прошлого века. Теоретическую физику тогда преподавал Стоке. К нему пришел сдавать аспирантский экзамен один молодой человек. Аспирантский экза- мен в те времена был довольно трудный, потому что аспирантур было тогда очень мало — две-три, и состязание за право попасть в аспирантуру было очень труд- ным. Стоке давал задачу, причем система была такая — давался десяток задач и студент сам выбирал те, которые он хотел решить. Ему давалось определенное число часов, и Стоке, не стесняясь, ставил часто неразрешимые задачи, чтобы посмотреть, знает ли студент, что эта задача неразрешима. Он ставил, напри- мер, такую задачу (то были домаксвелловские времена): найти распределение скоростей в газе. Тогда это распределение скоростей не было известно. Берпул- ли и все считали, что скорости примерно равны. Один молодой человек решил эту задачу — на удивление Стоксу, решил правиль- но . Мы догадываемся, что этот молодой человек был не кто иной, как Максвелл. Таким образом, открытие закона распределения скоростей в газе было сделано Максвеллом на экзамене. Таких примеров можно было бы привести еще много, но мне кажется, совершен- но очевидно, что если учебная деятельность плодотворна в таких серьезных фун- даментальных вопросах, то она несомненно плодотворна и в более простых вопро-
сах, она часто оказывает плодотворное влияние на современную науку и на со- временных ученых. Поэтому высшие учебные заведения нужно рассматривать не только как заведения, в которых готовят молодых ученых, но и как место, где развиваются научные таланты и уже сформировавшиеся ученые. Учебные заведения должны быть так организованы, чтобы эта возможность была широко предоставлена преподавательскому персоналу. У нас это не всегда признается. До сих пор, например, в университетах и других высших учебных заведениях считается разумным, чтобы часть персонала занималась научной деятельностью, а часть — педагогической. Как раз в высших учебных заведениях должна быть такая система, чтобы она основывалась на уче- ных, которые небольшую часть своего времени занимаются педагогической дея- тельностью. Только тогда учебное заведение будет выполнять все свои функции — учить студентов и учить преподавательский персонал. Поэтому замена профессоров киноаппаратами совершенно нелепа, она бы сделала невозможной вторую часть деятельности высшего учебного заведения, которая, несомненно, в ближайшем будущем будет развиваться и на которую мы обратим большое внимание. Должны обращать большое внимание. Я вам рассказал об этом, потому что всем вам, молодым ученым, в ближайшее время предстоит покинуть физтех и в том или ином виде заниматься в исследова- тельских институтах. Если вы хотите продолжать расти как ученые, не стареть и развивать свои знания, вам необходимо не терять контакт со следующим подрас- тающим поколением, учить это подрастающее поколение и учиться у него, разви- вать свои знания. Если вы оторветесь от обучения молодежи, вы сразу начнете стареть и сразу начнете отставать от науки. Вот этот маленький завет я вам хочу передать от себя, так как считаю его очень важным.
О НЕКРАСИВОМ БИОФОРМЕ Кир Булычев 1 Ну, вот и все. Драч снял последние показания приборов, задраил кожух и от- правил стройботов в капсулу. Потом заглянул в пещеру, где прожил два месяца, и ему захотелось апельсинового сока. Так, что голова закружилась. Слишком долгое перенапряжение. Но почему именно апельсиновый сок? Черт его знает, по- чему. . . Но чтобы сок журчал ручейком по покатому полу пещеры — вот он, весь твой, нагнись и лакай из ручья. Будет тебе апельсиновый сок, сказал Драч. И песни будут. (Память его знала о том, как поются песни, только уверенности в том, что она правильно зафикси- ровала этот процесс, не было.) И будут тихие вечера над озером — он выберет самое голубое озеро в мире, чтобы обязательно на обрыве, над берегом, росли разлапистые сосны, а из слоя игл в прозрачном, без подлеска, лесу выглядывали крепкие боровики. Драч выбрался к капсуле и прежде, чем войти в нее, в последний раз взглянул на холмистую равнину, на бурлящее лавой озеро у горизонта и черные облака. Ну, все. Драч нажал сигнал готовности. Померк свет, отлетел, остался на планете ненужный больше пандус. В корабле, дежурившем на орбите, вспыхнул бе- лый огонек. — Готовьтесь встречать гостя, — сказал капитан. Через полтора часа Драч перешел по соединительному туннелю на корабль. Не- весомость мешала ему координировать движения, хотя не причиняла особых не- удобств. Ему вообще мало что причиняло неудобства. Тем более, что команда ве- ла себя тактично, и шуток, которых он опасался, потому что очень устал, не было. Время перегрузок он провел на капитанском мостике и с любопытством раз- глядывал сменную вахту в амортизационных ваннах. Перегрузки продолжались до- вольно долго, и Драч выполнял обязанности добровольного сторожа. Он не всегда доверял автоматам, потому что за последние месяцы не раз обнаруживал, что сам надежнее, чем они. Драч ревниво следил за пультом и даже в глубине души ждал повода, чтобы вмешаться. Повода не представилось. 2 Об апельсиновом соке он мечтал до самой Земли. Как назло апельсиновый сок всегда стоял на столе в кают-компании, и потому Драч не заходил туда, чтобы не видеть графина с пронзительно желтой жидкостью. Драч был на корабле единственным пациентом доктора Домби, если вообще Драча можно было назвать пациентом. - Я чувствую неполноценность, — жаловался доктору Драч, — из-за этого про- клятого сока. - Не в соке дело, — возразил Домби. — Твой мозг мог бы придумать другой пунктик. Например, мечту о мягкой подушке. - Но мне хочется апельсинового сока. — Хорошо еще, что ты говоришь и слышишь, — сказал Домби, — Грунину было ху- же . — Относительное утешение, — ответил Драч. Домби был встревожен. Три планеты, восемь месяцев дьявольского труда. Драч на пределе. Надо было сократить программу. Но Драч и слышать об этом не хо- тел. Аппаратура корабельной лаборатории не годилась, чтобы серьезно обследовать
Драча. Оставалась интуиция, а она трещала, как счетчик Гейгера. И хотя ей нельзя было целиком доверяться, на первом же сеансе связи доктор отправил в центр многословный отчет. Геворкян хмурился, читая его. Он любил краткость. А у Драча до самой Земли было паршивое настроение. Ему хотелось спать, и короткие наплывы забытья не освежали, а лишь пугали настойчивыми кошмарами. 3 Мобиль Института биоформирования подали вплотную к люку. Домби сказал на прощание: - Я вас навещу. Мне хотелось бы сойтись с вами поближе. Считайте, что я улыбнулся, — ответил Драч, — вы приглашены на берег голу- бого озера. В мобиле Драча сопровождал незнакомый молодой сотрудник. Он чувствовал себя неловко, ему, верно, было неприятно соседство Драча: отвечая на вопросы, он глядел в окно. Драч подумал, что биоформиста из парня не получится, и перешел вперед, где сидел институтский шофер Полачек. Полачек был Драчу рад. - Не думал, что ты выберешься, — сказал он с подкупающей откровенностью. — Грунин был не глупей тебя. - Все-таки обошлось, — ответил Драч. — Устал только. - Это самое опасное. Я знаю. Кажется, что все в порядке, а мозг отказывает. У Полачека были тонкие кисти музыканта, и панель пульта казалась клавиату- рой рояля. Мобиль шел под низкими облаками, и Драч смотрел вбок, на город, стараясь угадать, что там изменилось. Геворкян встретил Драча у ворот. Грузный, носатый старик с голубыми глазами сидел на лавочке под вывеской «Институт биоформирования АН СССР». Для Драча, да и не только для Драча, Геворкян давно перестал быть человеком, а превра- тился в понятие, в символ института. - Ну вот, — сказал Геворкян. — Ты совсем не изменился. Ты отлично выгля- дишь . Почти все кончилось. Я говорю почти, потому что теперь главные заботы касаются меня. А ты будешь отдыхать и готовиться. - К чему? - Чтобы пить этот самый апельсиновый сок. - Значит, доктор Домби донес и об этом и дела мои совсем плохи? - Ты дурак, Драч. И всегда был дураком. Чего же мы здесь разговариваем? Это не лучшее место. Окно в ближайшем корпусе распахнулось, и оттуда выглянули сразу три головы. По дорожке от второй лаборатории бежал, по рассеянности захватив с собой про- бирку с синей жидкостью, Дима Димов. - А я не знал, — оправдывался он, — мне только сейчас сказали. И Драча охватило блаженное состояние блудного сына, который знает, что на кухне трещат дрова и пахнет жареным тельцом. - Как же можно? — нападал на Геворкяна Димов. — Меня должны были поставить в известность. Вы лично. - Какие уж тут тайны, — отвечал Геворкян, будто оправдываясь. Драч понял, почему Геворкян решил обставить его возвращение без помпы: Ге- воркян не знал, каким он вернется, а послание Домби совсем его растревожило. - Ты отлично выглядишь, — сказал Димов. Кто-то хихикнул. Геворкян цыкнул на зевак, но никто не ушел. Над дорожкой нависали кусты цветущей сирени, и Драч представил себе, какой у нее чудесный запах. Майские жуки проносились, как тяжелые пули, и солнце садилось за ста- ринным особняком, в котором размещалась институтская гостиница. Они вошли в холл и на минуту остановились у портрета Грунина. Люди на дру- гих портретах улыбались. Грунин не улыбался. Он всегда был очень серьезен.
Драчу стало грустно. Грунин был единственным, кто видел, знал, ощущал пустоту и раскаленную обнаженность того мира, откуда он сейчас вернулся. 4 Драч уже второй час торчал на испытательном стенде. Датчики облепили его как мухи. Провода тянулись во все углы. Димов колдовал у приборов. Геворкян восседал в стороне, разглядывая ленты и косясь на информационные таблицы. - Ты где будешь ночевать? — спросил Геворкян. - Хотел бы у себя. Мою комнату не трогали? - Все как ты оставил. - Тогда у себя. - Не рекомендую, — сказал Геворкян. — Тебе лучше отдохнуть в барокамере. - И все-таки. - Настаивать я не буду. Хочешь спать в маске, ради бога... — Геворкян за- молчал . Кривые ему не нравились, но он не хотел, чтобы Драч это заметил. - Что вас смутило? — спросил Драч. - Не вертись, — сказал Димов. — Мешаешь. - Ты слишком долго пробыл в полевых условиях. Домби должен был отозвать те- бя еще два месяца назад. - Из-за двух месяцев пришлось бы все начинать сначала. - Ну-ну, — сказал Геворкян. Непонятно было, одобряет он Драча или осуждает. - Когда вы думаете начать? — спросил Драч. - Хоть завтра утром. За ночь обработаем все, что записали, и начнем. Но я тебя очень прошу, спи в барокамере. Это в твоих интересах. - Если только в моих интересах... Я зайду к себе. - Пожалуйста. Ты вообще нам больше не нужен. Плохи мои дела, — подумал Драч, направляясь к двери, Старик не в форме. Драч не спеша пошел к боковому выходу, мимо одинаковых белых дверей. Рабо- чий день давно кончился, но институт, как всегда, не замер и не заснул. Он всегда напоминал Драчу обширную клинику с дежурными сестрами, ночными аврала- ми и срочными операциями. Маленький жилой корпус для кандидатов и для тех, кто вернулся, был позади лабораторий, за баскетбольной площадкой. Тонкие ко- лонны особняка казались голубыми в лунном сиянии. Одно или два окошка в доме светились, и Драч тщетно пытался вспомнить, какое из окошек принадлежало ему. Сколько он прожил здесь?.. Чуть ли не полгода... Возвращался вечерами в этот домик с колоннами и, поднимаясь на второй этаж, мысленно подсчитывал дни... Драч вдруг остановился. Он понял, что не хочется входить в этот дом и узна- вать вешалку прихожей, щербинки на ступеньках лестницы и царапины на перилах. Не хочет видеть коврик перед своей дверью. Что он увидит в своей комнате? Следы жизни другого Драча, книги и вещи, ос- тавшиеся в прошлом... Драч отправился назад в испытательный корпус. Геворкян прав — ночь надо провести в барокамере. Без маски. Она надоела на корабле и еще более надоест в ближайшие недели. Драч отправился напрямик через кусты и спугнул какую-то парочку. Влюбленные целовались на спрятанной в сирени лавочке, и их белые ха- латы светились издали, как предупредительные огни. Драчу бы их заметить, но не заметил. Он позволил себе расслабиться и этого тоже не заметил. Там, на планете, такого случиться не могло. Мгновение расслабленности означало бы смерть. Не больше и не меньше. - Это я. Драч, — сказал он влюбленным. Девушка засмеялась. - Я жутко перепугалась, — сказала она. — Здесь темно. - Вы были там, где погиб Грунин? — спросил парень очень серьезно. Ему хоте- лось поговорить с Драчом, запомнить эту ночь и неожиданную встречу.
- Да, там, — сказал Драч, но задерживаться не стал, пошел дальше, к огонь- кам лаборатории. Чтобы добраться до своей барокамеры, Драчу предстояло пройти коридором мимо нескольких рабочих залов. Он заглянул в первый зал. Зал был разделен прозрач- ной перегородкой. Даже казалось, будто перегородки нет, и зеленоватая вода необъяснимым образом не обрушивается на контрольный стол и двух одинаковых тоненьких девчат за ним. - Можно войти? — спросил Драч. Одна из девушек обернулась. - Ох, — сказала она. — вы меня напугали. Вы Драч? Вы дублер Грунина, да? - Правильно. А у вас тут кто? - Вы его не знаете, — сказала вторая девушка. — Он уже после вас приехал. Фере, Станислав Фере. - Почему же, — ответил Драч. — Мы с ним учились. Он был на курс меня млад- ше . Драч стоял в нерешительности перед стеклом, стараясь угадать в сплетении водорослей фигуру Фере. - Вы побудьте у нас, — сказали девушки. — Нам тоже скучно. - Спасибо. - Я бы вас вафлями угостила... - Спасибо, я не ем вафель. Девушки засмеялись. - Вы веселый. А другие переживают. Стасик тоже переживает. Драч, наконец, разглядел Станислава. Он казался бурым холмиком. - Но это только сначала, правда? — спросила девушка. - Нет, неправда, — ответил Драч. — Я вот сейчас переживаю. - Не надо, — сказала вторая девушка. — Геворкян все сделает. Он же гений. Вы боитесь, что вы слишком долго там были? - Немножко боюсь. Хотя был предупрежден заранее. 5 Конечно, его предупредили заранее. Неоднократно предупреждали. Тогда вообще скептически относились к работе Геворкяна. Бессмысленно идти на риск, если есть автоматика. Но институт все-таки существовал, и, конечно, биоформы были нужны. Признание скептиков пришло, когда биоформы Селвин и Скавронский спус- тились к батискафу Валтонена, который лежал, потеряв кабель и плавучесть, на глубине шести километров. Роботов, которые не только бы спустились в трещину, но и догадались, как освободить батискаф и спасти исследователей, не нашлось. А биоформы сделали все, что надо. - В принципе, — говорил тогда Геворкян на одной пресс-конференции, и это глубоко запало в упрямую голову Драча, — наша работа предугадана сотнями пи- сателей и сказочников в таких подробностях, что не оставляет места для вооб- ражения. Мы перестраиваем биологическую структуру человека по заказу, для ис- полнения какой-то конкретной работы, оставляя за собой возможность раскрутить закрученное. Однако самая сложная часть всего дела — это возвращение к исход- ной точке. Биотрансформация должна быть подобна одежде, защитному скафандру, который мы можем снять, как только в нем пройдет нужда. Да мы и не собираемся соперничать с конструкторами скафандров. Мы, биоформисты, подхватываем эста- фету там, где они бессильны. Скафандр для работы на глубине в десять километ- ров слишком громоздок, чтобы существо, заключенное в нем, могло исполнять ту же работу, что и на поверхности Земли. Но на той же глубине отлично себя чув- ствуют некоторые рыбы и моллюски. Принципиально возможно перестроить организм человека так, чтобы он функцио- нировал по тем же законам, что и организм глубоководной рыбы. Но если мы это- го достигнем, возникает иная проблема. Я не верю в то, что человек, знающий, что он обречен навечно находиться на громадной глубине, в среде моллюсков,
останется полноценным. А если мы действительно окажемся способны вернуть че- ловека в исходное состояние, в общество ему подобных, то биоформия имеет пра- во на существование и может пригодиться человечеству. Тогда проводились первые опыты. На Земле и на Марсе. И желающих было более чем достаточно. Гляциологи и спелеологи, вулканологи и археологи нуждались в дополнительных руках, глазах, коже, легких, жабрах... В институте новичкам говорили, что не все хотели потом с ними расставаться. Рассказывали байку о спелеологе, снабженном жабрами и громадными, видящими в темноте глазами, ко- торый даже сбежал с операционного стола — только его собрались привести в бо- жеский вид... Он, мол, с тех пор скрывается в залитых ледяной водой бездонных пещерах Кинтано-Роо, чувствует себя отлично и два раза в месяц отправляет в «Вестник спелеологии» обстоятельные статьи о своих новых открытиях, выцара- панные кремнем на отшлифованных пластинках графита. Когда Драч появился в институте, у него на счету было пять лет космических полетов, достаточный опыт работы со стройботами и полдюжины публикаций по эпиграфике монов. Грунина уже готовили к биоформации, и Драч стал его дубле- ром. Работать предстояло на громадных раскаленных планетах, где бушевали огнен- ные бури и смерчи, на планетах с невероятным давлением и температурами в ше- стьсот — восемьсот градусов. Осваивать эти планеты надо было все равно — они были кладовыми ценных металлов и могли стать незаменимыми лабораториями для физиков. Грунин погиб на третий месяц работы. И если бы не его, Драча, упрямство, Геворкяну, самому Геворкяну, не преодолеть бы оппозиции. Для Драча же — Ге- воркян и Димов знали об этом — труднее всего было трансформироваться. Просы- паться утром и понимать, что ты сегодня менее человек, чем был вчера, а зав- тра в тебе останется еще меньше от прежнего. Нет, ты ко всему готов, Геворкян и Димов обсуждали с тобой все твои же конструкционные особенности, эксперты приносили на утверждение образцы твоей кожи и объемные модели твоих будущих глаз. Это было любопытно, и это было важно. Но осознать, что касается это именно тебя, до конца было невозможно. Драч видел Грунина перед отлетом. Во многом он должен был стать похожим на Грунина, вернее, сам он как модель был дальнейшим развитием того, что формально называлось Груниным, но не имело ни- чего общего с портретом, висящим в холле Центральной лаборатории. В дневнике Грунина, написанном сухо и деловито, были слова: «Чертовски тоскливо жить без языка. Не дай бог тебе пережить это, Драч». Поэтому Геворкян пошел на все, чтобы Драч мог говорить, хоть это и усложнило биоформирование и для Драча бы- ло чревато несколькими лишними часами на операционном столе и в горячих био- ваннах, где наращивалась новая плоть. Так вот, хуже всего было наблюдать за собственной трансформацией и все время подавлять иррациональный страх. Страх остаться таким навсегда. 6 Драч прекрасно понимал нынешнее состояние Станислава Фере. Фере должен был работать в ядовитых бездонных болотах Хроноса. У Драча было явное преимущест- во перед Фере. Он мог писать, рисовать, находиться среди людей, мог топтать зеленые лужайки института и подходить к домику с белыми колоннами. Фере до конца своей экспедиции, пока ему не вернут человеческий облик, был обречен знать, что между, ним и всеми остальными людьми, по меньшей мере, прозрачная преграда. Фере знал, на что идет, и приложил немало сил, чтобы получить право на эту пытку. Но сейчас ему было несладко. Драч постучал по перегородке.
- Не будите его, — сказала одна из девушек. Бурый холмик взметнулся в туче ила и могучий, стального цвета скат бросился к стеклу. Драч инстинктивно отпрянул. Скат замер в сантиметре от перегородки. Тяжелый, настойчивый взгляд гипнотизировал. - Они жутко хищные, — сказала девушка — и Драч внутренне усмехнулся. Слова ее относились к другим, настоящим скатам Хроноса, но это не значило, что Фере менее хищен, чем остальные. Скат осторожно ткнулся мордой в перегородку, раз- глядывая Драча. Фере его не узнал. - Приезжай ко мне на голубое озеро, — сказал Драч. . . .Маленький тамбур следующего зала был набит молодыми людьми, которые от- талкивали друг друга от толстых иллюминаторов и, вырывая друг у друга микро- фон, давали кому-то противоречивые советы. Драч остановился за спинами советчиков. Сквозь иллюминатор он различил в легком тумане, окутавшем зал, странную фигуру. Некто голубой и неуклюжий реял в воздухе посреди зала, судорожно взмывая кверху, пропадая из поля зрения и появляясь вновь в стекле иллюминатора совсем не с той стороны, откуда можно было его ожидать. - Шире, шире! Лапы подожми! — кричал в микрофон рыжий негр, но тут же де- вичья рука вырвала у него микрофон: - Не слушай его, не слушай. Он совершенно не способен перевоплотиться. Представь себе... Но Драч так и не узнал, что должен был себе представить тот, кто находился в зале. Существо за иллюминатором исчезло. Тут же в динамике раздался глухой удар, и девчушка спросила деловито: - Ты сильно ушибся? Ответа не последовало. - Раскройте люк, — сказала рубенсовская женщина с косой вокруг головы. Ры- жий негр нажал кнопку, и невидимый раньше люк отошел в сторону. Из люка пах- нуло пронизывающим холодом. (Минус двенадцать, отметил Драч.) Теплый воздух из тамбура рванулся внутрь зала, и люк заволокло густым паром. В облаке пара материализовался биоформ. Негр протянул ему маску: - Здесь слишком много кислорода. Люк закрылся. Биоформ неловко, одно за другим, стараясь никого не задеть, сложил за спи- ной покрытые пухом крылья. Слишком тонкие руки и ноги дрожали. - Устал? — спросила рубенсовская женщина. Человек-птица кивнул. - Надо увеличить площадь крыльев, — сказал рыжий негр. Драч потихоньку отступил в коридор. Им овладела бесконечная усталость. Только бы добраться до барокамеры, снять маску и забыться. 7 Утром Геворкян ворчал на лаборантов. Все ему было неладно, не так. Драча он встретил, словно тот ему вчера сильно насолил, а когда Драч спросил: «Со мной что-то не так?» — отвечать не стал, занялся перфолентами. - Ничего страшного, — сказал Димов, который, видно, не спал ночью ни мину- ты. — Мы этого ожидали. - Ожидали? — взревел Геворкян. — Ни черта мы не ожидали! Господь бог создал людей, а мы их перекраиваем! А потом удивляемся, если что не так! - Ну и что со мной? - Не трясись. - Я физически к этому не приспособлен. - А я говорю, не трясись. Склеим мы тебя обратно. Но это займет больше вре- мени, чем мы рассчитывали. Драч промолчал. - Ты слишком долго был в своем нынешнем теле. Ты сейчас физически новый
вид, род, семейство, отряд разумных существ. А у каждого вида есть свои беды и болезни. А ты вместо того чтобы следить за реакциями и беречь себя, изобра- жал испытателя, будто хотел выяснить, при каких нагрузках твоя оболочка раз- летится ко всем чертям. - Если бы я этого не делал, то не выполнил бы того, что от меня ожидали. - Герой, — фыркнул Геворкян. — Твое нынешнее тело болеет. Да, болеет своей, еще не встречавшейся в медицине болезнью. И мы должны будем ремонтировать те- бя по мере трансформации. И при этом быть уверенными, что ты не станешь уро- дом. Или киборгом. В общем, это наша забота. Надо будет тебя еще пообследо- вать, а пока можешь отправляться на все четыре стороны. 8 Драчу не следовало бы этого делать, но он вышел за ворота института и на- правился вниз, к реке, по узкой аллее парка, просверленного солнечными луча- ми. Он смотрел на свою короткую тень и думал, что если уж помирать, то все- таки лучше в обычном, человеческом облике. И тут он увидел девушку. Девушка поднималась по аллее. Через каждые пять-шесть шагов она останавливалась и, наклоняя голову, прижимала ладонь к уху. Ее длинные волосы были темными от воды. Она шла босиком и смешно поджимала пальцы ног, чтобы не уколоться об острые камешки. Драч хотел сойти с дорожки и спрятаться за куст, чтобы не смущать девушку своим видом, но не успел. Девушка его увидела. Девушка увидела свинцового цвета черепаху, на панцире которой, словно чере- пашка поменьше, располагалась полушарием голова с одним выпуклым циклопиче- ским глазом, разделенным, словно стрекозиный, на множество ячеек. Черепаха доставала ей до пояса и передвигалась на коротких толстых лапах, которые вы- двигались из-под панциря. И казалось, что их много, может, больше десятка. На крутом переднем скосе панциря было несколько отверстий — из четырех высовыва- лись кончики щупальцев. Панцирь был поцарапан, кое-где по нему шли неглубокие трещины, они расходились звездочками, будто кто-то молотил по черепахе острой стамеской или стрелял в нее бронейбойными пулями. В черепахе было нечто зло- вещее, словно она была первобытной боевой машиной. Она была не отсюда. Девушка замерла, забыв отнять ладонь от уха. Ей хотелось убежать или закри- чать , но она не посмела сделать ни того, ни другого. Вот дурак, — выругал себя Драч. — Теряешь реакцию. - Извините, — сказала черепаха. Голос, ровный и механический, исходил из- под металлической маски, прикрывавшей голову до самого глаза. Глаз шевелился, словно перегородочки в нем были мягкими. - Извините, я вас напугал. Я не хотел этого. - Вы... робот? — спросила девушка. - Нет, биоформ, — сказал Драч. - Вы готовитесь на какую-то планету? — спросила девушка. Ей хотелось уйти, но уйти значило показать, что она боится. Она стояла и, наверно, считала про себя до ста, чтобы взять себя в руки. - Я уже прилетел, — сказал Драч. — Вы идите дальше, не смотрите на меня. - Спасибо, — вырвалось у девушки, и она на цыпочках, забыв о колючих камеш- ках, обежала Драча. Она крикнула вслед ему: - До свидания. Шаги растворились в шорохе листвы и суетливых майских звуках прозрачного теплого леса. Драч вышел к реке и остановился на невысоком обрыве, рядом со скамейкой. Он представил, что садится на скамейку, и от этого стало совсем тошно. Хорошо бы сейчас сигануть с обрыва — и конец. Это была одна из самых глупых мыслей, которые посещали Драча за последние месяцы. Он мог с таким же успехом прыгнуть в Ниагарский водопад, и ничего бы с ним не случилось. Ровным
счетом ничего. Он побывал в куда худших переделках. Девушка вернулась. Она подошла тихо, села на скамейку и смотрела перед со- бой, положив узкие ладони на колени. - Я сначала решила, что вы какая-то машина. Вы очень тяжелый? - Да, Я тяжелый. - Знаете, я так неудачно нырнула, что до сих пор не могу вытрясти воду из уха. С вами так бывало? - Бывало, — сказал Драч. - Меня зовут Кристиной, — сказала девушка. — Я тут недалеко живу, в гостях. Я как дура испугалась и убежала и, наверное, вас обидела. - Ни в коем случае. Я на вашем месте убежал бы сразу. - Я только отошла и вспомнила. Вы же были на тех планетах, где и Грунин. Вам, наверное, досталось ? - Это уже прошлое. А если все будет в порядке, через месяц вы меня не уз- наете . - Конечно, не узнаю. Волосы Кристины быстро высыхали под ветром. - Вы знаете, — сказала Кристина, — вы мой первый знакомый космонавт. - Вам повезло. Вы учитесь? - Я живу в Таллине. Там и учусь. Может, мне и повезло. На свете есть много простых космонавтов. И совсем мало таких... - Наверное, человек двадцать. - А вы потом, когда отдохнете, снова поменяете тело? Станете рыбой или пти- цей? - Этого еще не делали. Даже одной перестройки много для одного человека. - Жаль. - Почему? - Это очень интересно — все испытать. - Достаточно одного раза. - Вы чем-то расстроены? Вы устали? - Да, — сказал Драч. Девушка осторожно протянула руку и дотронулась до панциря. - Вы что-нибудь чувствуете? - По мне надо ударить молотом, чтобы я почувствовал. - Обидно. Я вас погладила. - Хотите пожалеть меня? - А что? . . . Вот и пожалела, — подумал Драч. — Как в сказке: красавица полюбит чуди- ще, а чудище превратится в доброго молодца. У Геворкяна проблемы, датчики, графики, а она пожалела — и никаких проблем. Ну, разве только высмотреть по- близости аленький цветочек, чтобы все как по писаному... - Когда выздоровеете, приезжайте ко мне. Я живу под Таллином, в поселке, на берегу моря. А вокруг сосны. Вам приятно будет там отдохнуть. - Спасибо за приглашение, — сказал Драч. — Мне пора идти. А то хватятся. - Я провожу вас, если вы не возражаете. Они пошли обратно медленно, потому что Кристина думала, что Драчу так удоб- нее, а Драч, который мог обогнать любого на Земле бегуна, не спешил. Он по- слушно рассказывал ей о вещах, которые нельзя описать словами. Кристине каза- лось , что она представляет себе все, хотя представляла она себе все совсем не так, как было. - Я завтра приду к той скамейке, — сказала Кристина. — Только не знаю, во сколько. - Завтра я, наверное, буду занят, — сказал Драч. - Ну, как получится, — ответила Кристина. — Как получится...
9 Драч спросил у Полачека, который копался в моторе мобиля, где Геворкян. Полачек сказал, что у себя в кабинете: к нему прилетели какие-то вулканоло- ги, неверное, будут готовить нового биоформа. Драч прошел в главный корпус. В комнатке перед кабинетом Геворкяна было пусто. Драч приподнялся на задних лапах и снял со стола Марины Антоновны чис- тый лист бумаги и карандаш. Он положил лист на пол и, взяв карандаш, попытал- ся нарисовать профиль Кристины. Дверь в кабинет Геворкяна была прикрыта не- плотно, и Драч различал густой рокот его голоса. Потом другой голос, потонь- ше , сказал: - Мы не говорим о самом Драче, — настаивал вулканолог. — Но должны же быть подобные биоформы! - Ну, никого, ровным счетом никого, — гудел Геворкян. - За исключением Драча. Драч приблизился к двери. Теперь он слышал каждое слово. Вулканологам был нужен Драч. Геворкян не соглашался. С минуту Драч прислушивался к спору. По- том толкнул дверь, не рассчитал удара, и дверь отлетела, словно в нее попало пушечное ядро. Последовала немая сцена. Три лица, обращенные к громадной черепахе. Один из вулканологов оказался розовым толстяком. - Я Драч, — сказал Драч толстяку, чтобы сразу рассеять недоумение. — Вы обо мне говорили. - Я тебя не приглашал, — сказал Геворкян. - Рассказывайте, — сказал Драч толстому вулканологу. Тот закашлялся, глядя на Геворкяна. - Так вот, — вмешался второй вулканолог, высохший и будто обугленный. — Из- вержение Осенней сопки на Камчатке. Мы полагаем, то есть мы уверены, что если не прочистить основной, забитый породой канал, лава прорвется на западный склон. На западном склоне сейсмическая станция. Ниже, в долине, поселок и за- вод. . . - И эвакуировать некогда? - Эвакуация идет. Но мы не можем демонтировать завод. Даже на станцию нам надо три дня. Кроме того, в четырех километрах за заводом начинается Кува- евск. Мы запускали к кратеру мобиль с взрывчаткой. Его просто отбросило. И хорошо, что не на станцию... Геворкян стукнул кулаком по столу. - Драч, я не позволю тебе. Там температуры на пределе. На самом пределе. Это самоубийство! - Позволите, — сказал Драч. - Идиот, — сказал Геворкян. — Извержения может и не быть. - Будет, — грустно сказал толстяк. Драч направился к двери. Высохший вулканолог последовал за ним. Толстяк ос- тался, пожал плечами, сказал Геворкяну: - Мы примем все меры. Все возможные меры. - Ничего подобного, — сказал Геворкян. — Я лечу с вами. Он включил видеосе- лектор и вызвал Димова. - Это просто великолепно, — сказал толстяк. — Ну, просто великолепно. Про- ходя через предбанник, Драч подхватил щупальцем с пола листок с профилем Кри- стины, смял его в тугой комок и выбросил в корзину. Движения щупальцев были так быстры, что вулканолог, шедший иа шаг сзади, ничего не разглядел. 10 Драча подняли на мобиле к кромке старого кратера. Усталый здешний вулкано-
лох1 в грязном шлеме — за последние три дня он не раз пытался пройти к жерлу — повторил инструкции, которые Драч уже знал наизусть. - Трещину видно отсюда. Конечно, когда рассеивается дым. Вы спускаетесь по ней восемьдесят метров. Там свободно. Мы зондировали. И укладываете заряды. Потом выбираетесь, и мы взрываем их дистанционно. Там уклон до шестидесяти градусов. Сможете? Вулканолог с трудом заставлял себя обращаться на «вы» к свинцовой черепахе. Он столько раз сталкивался с автозондами, стройботами и прочими машинами, схожими в чем-то с этой черепахой, что ему все время приходилось уговаривать себя, что перед ним человек, биоформ. И еще он смертельно устал из-за этого проклятого вулкана. - Смогу, — ответил Драч. — Шестьдесят градусов мне по зубам. Перед тем как снять маску и передать ее вулканологу, он сказал: - Маску не потеряйте. Она мне еще пригодится. Без нее я глух и нем. - А как же вы будете дышать? - Не буду дышать. Почти не буду. Кислород мне противопоказан. - Я жду вас здесь, — сказал вулканолог, но Драч не услышал его слов. Драч скатился по отлогому склону в кратер и на секунду задержался у трещи- ны. Сверху сыпался пепел и мелкие камешки. В стороне, над самой кромкой кра- тера, реяли два мобиля. В одном — вулканологи, в другом — Геворкян с Димовым. Трещина оказалась куда шире, чем Драч ожидал, и он стал быстро спускаться, привычно регистрируя состав газов. Температура повышалась, но была ниже пре- дельной. Потом склон пошел вниз круче, и Драчу пришлось опускаться зигзагами, повисая порой на двух щупальцах. Второй парой щупалец он прижимал к панцирю заряды. Гора вздохнула, и Драч присосался к стене трещины, чтобы не улететь вверх с фонтанами газов. Надо было спешить. Драч ощутил, как раскрываются трещины на западном склоне. Спуск становился все сложнее. Стены почти смыка- лись, и Драчу приходилось протискиваться между живыми, колышущимися камнями. Он уже спустился на семьдесят метров. Температура газов достигла четырехсот градусов. Он припомнил диаграмму. Для того чтобы пробка разлетелась наверня- ка , надо пройти еще метров пять. Можно, конечно, в соответствии с инструкцией оставить заряды здесь, но пять метров желательны. Отверстие под собой он за- метил, вернее, угадал по рвущейся оттуда струе пара. ...Температура поднялась скачком градусов на сто. Он уже ощущал тепло. Соп- ка затряслась, как в припадке кашля. Он взглянул наверх. Путь назад еще был. Драч скользнул в горячую щель. Щель расширялась книзу, образуя мешок, а дно мешка было словно сито. Такую жару Драч испытал лишь однажды, на второй планете. Там он мог уйти. И ушел. Драч прикрепил заряды к самой надежной плите. Но эту самую надежную плиту тоже трясло. А западный склон, должно быть, уже рвался сейчас, как полотно. Драч подтянулся на одном щупальце к верхнему отверстию. Газы, выбивавшиеся снизу, обжигали, гора дернулась, и щупалец оборвался. Как веревка. Драчу уда- лось удержаться, присосавшись мгновенно остальными тремя к вертикальной стен- ке . В тот же момент воздушная волна — видно вверху произошел обвал — швырнула Драча на пол каменного мешка. Страха не было. Некогда было. Драч чувствовал, как спекаются внутренности. Давление газов в каменной полости росло, и двигаться было все труднее. Вино- ваты были лишние пять метров. На секунду Драчу показалось, что он уже выпол- зает из трещины и видит серое небо. Он рванулся наверх, отчаянно и зло. . . Кристина завтра придет к той скамейке. У Геворкяна, который ждет его наверху, плохое сердце. Он выбрался из каменного мешка, к выходу, заваленному обломками базальта — щупальцы обшаривали камень, отыскивая щель, и понял, что все пошло насмарку. Пока он не выйдет отсюда, они не станут взрывать снаряды. Они будут ждать,
надеяться на чудо. Они даже не станут бомбить пробку с воздуха. Они будут ждать. Они попытаются спасти его, хотя это невозможно, и оттого могут погиб- нуть люди и наверняка погибнет все, что находится на Западном склоне и даль- ше , на равнине. Драч действовал осторожно и осмотрительно, стараясь не потерять сознания. Это было главным — не потерять сознания. Он вернулся к отверстию, из которого только что выбрался с таким трудом, прыгнул вниз и очутился рядом с плоской плитой, на которой лежали заряды. Плита словно собралась пуститься в пляс. Драч подумал: как хорошо, что у него нет нервных окончаний на внешней оболоч- ке, — он бы умер от боли. Обожженные щупальцы были неловки. Прошло минуты полторы, прежде чем Драчу удалось развинтить один из снарядов и превратить его во взрыватель. Драч отлично знал эту систему. Такие заряды были у него на тех планетах. Заряд включался лишь от сигнала, но если ты знаком с системой, то можно включить цепь самому. Драч подумал, что когда он кончит работу, то прежде, чем замкнуть цепь, он позволит себе несколько секунд, чтобы вспомнить кое-что, как и полагается на- последок . Но когда кончил, оказалось, что этих секунд у него нет. Взрыв раздался неожиданно для всех, кроме усталого вулканолога, который ле- жал за камнями и думал так же, как Драч. Сопка содрогнулась и взревела. Вул- канолог сразу прижался к камням. Два мобиля, которые кружились у кратера, от- бросило , как сухие листья, — пилотам еле удалось взять машины под контроль. Оранжевая лава хлынула в старое жерло и перекипевшим апельсиновым соком нача- ла наполнять кратер. Вулканолог бросился бежать вниз по склону: он знал, что поток лавы через несколько минут пробьется в его сторону. 11 Кристина пришла на ту скамейку у речки; было совсем тепло. Она выкупалась в ожидании Драча. Потом почитала. А он не шел. Кристина ждала до сумерек. На обратном пути она остановилась у ворот института и увидела, что с посадочной площадки поднимается большой мобиль. Кристина сказала себе, что в этом мобиле Драч улетает на какое-то задание. Поэтому он и не смог прийти. Но когда он вернется, то обязательно придет к скамейке. Что ж, она будет приходить к ска- мейке каждый день, пока живет тут. В большом мобиле в Москву увозили Геворкяна. У сопки он еще держался, а вернулся — и сдал. У него было слабое сердце, и спасти его могли только в Мо- скве .
ЗАЧЕМ НАМ НУЖНА НАУКА1 Хэндлер Ф. Некоторое время назад я видел на экране телевизора дискуссию с участием не- скольких дам и джентльменов, одетых в пеструю смесь изделий из дакрона, най- лона, дайнела и других современных синтетических материалов. Дамы и джентль- мены пришли к единодушному мнению (между делом глотая таблетки транквилизато- ров) о том, что наука и техника не оправдали возлагавшихся на них надежд и что теперь человечеству следует отказаться от науки, которую они приравнивали к технике, и искать какой-то иной путь к лучшей жизни. На вопрос о том, како- ва же приемлемая альтернатива, ответом было общее молчание. Затем один из участников дискуссии взглянул на свои часы и заметил, что ему надо торопиться на самолет. Он находился в телестудии в Нью-Йорке, а через два часа у него должна была состояться деловая встреча в Бостоне. Никто не усмотрел иронии во всей этой ситуации... И вот мне снова приходится вступаться за науку и технику. Расточать проклятия в адрес науки и техники стало в США общенациональным развлечением. Еще вчера их признавали рогом изобилия, из которого может из- вергаться только полезное и доброе. А теперь нам заявляют, что разговоры об атоме вызывают видения апокалиптического ядерного истребления, радиоактивных осадков и пагубных генетических мутаций; что тяжелая промышленность неотдели- ма от загрязнения воздуха, океанов и рек; что минеральные удобрения и инсек- тициды, созданные для повышения продуктивности сельского хозяйства, загрязня- ют пищу и почву; что чудо массового индивидуального транспорта стало главным источником загрязнения воздуха; что изумительные достижения новой фармаколо- гии вызывают появление детей-уродов и наркоманию; что микроминиатюризация электроники влечет за собой вторжение в тайны частной жизни и ведет к обезли- ченной машинной культуре; что растущее понимание работы человеческого мозга и генетических механизмов может обернуться тиранией; что успехи санитарии и ме- дицины ведут к перенаселению; что противозачаточные средства содействуют без- нравственности и разрушению семьи и таят угрозу геноцида. Каждый здравомыслящий человек присоединяет свой голос к тем, кто осуждает варварское расхищение ресурсов планеты, загрязнение человечеством своего соб- ственного гнезда, внезапное безразличие к истории и традициям и тем более ис- пользование техники для поддержки военных авантюр. Но среди всех перечислен- ных обвинений только часть болезненно реальны, некоторые преувеличены, а мно- гие просто вымышлены. Меня тревожит легкость, с которой люди, не обладающие достаточной компе- тентностью, походя расточают проклятия науке, возлагая на нее ответственность за все злоупотребления, проистекающие от нерегулируемого использования техни- ки и технологии. Я отрицаю, что наука сама по себе повинна в наших социальных неудачах. Ско- рее я склонен разделять мнение о том, что наука и техника не должны рассмат- риваться как безграничные необузданные силы, которым человек должен смиренно подчиняться. Проблема состоит не в том, куда нас заведет слепая техника, а в том, как она может помочь нам попасть туда, куда мы хотим. Подобно большинству ученых, я разделяю веру Гленна Сиборга в то, что «зна- 1 Доктор Филипп Хэндлер — бывший президент Национальной Академии наук США. Основой для публикуемой здесь статьи послужило его выступление на Ежегодном собрании Федера- ции американских обществ экспериментальной биологии. Оно было посвящено отношению общества к научно-техническому прогрессу — проблеме, обсуждаемой последние годы, иногда довольно остро, во многих странах.
ния рождаются не наделенными моральными качествами. Именно человек применяет их в соответствии с выработавшимися у него нормами поведения. Человек, а не знания является причиной насилия». Правда, такое утверждение слишком поверхностно: ученые не могут снять с се- бя ответственности за последствия применения открытых ими знаний, они должны выступать с предостережениями, если обладают даром предвидения и мудростью. Но, пожалуйста, поймите, что это очень редко бывает в действительности. Когда Роберт Оппенгеймер заявил после Хиросимы, что ученые впервые познали грех, он сделал это вымученное заявление ретроспективно, хотя возможные последствия атомного взрыва были известны ему достаточно хорошо уже заранее. Примеры муд- рого предвидения, под которыми мы все охотно подписались бы, крайне редки. И в этом нельзя винить ученых... .. .Я считаю необходимым выступить в защиту науки, но вовсе не потому, что она страдает от недостаточной поддержки общества. Правда, федеральные ассиг- нования на науку в США, начиная приблизительно с 1967 года, сократились почти на 20—25%. Тем не менее, наша наука остается поразительно продуктивной, и мы можем похвастаться тем, что сохраняем лидирующую роль в большинстве направле- ний современной научной мысли. И все-таки климат, в котором живет наша наука, претерпевает скрытые изменения, последствия которых, по-видимому, в полном объеме еще дадут себя знать. Разнообразные скрытые сдвиги и изменения в мышлении американцев, по-види- мому, направлены против научных исследований, против рациональной научной мысли. Меня тревожит тот факт, что в США, по крайней мере, в 30 раз больше астро- логов, чем астрономов, что в астрологию вкладывается в год в 20 раз больше средств, чем в астрономию. Насколько мне известно, астрология переживает про- цесс компьютеризации. Растущая популярность восточного мистицизма, возрожде- ние примитивных религиозных культов — все это явления, которые, несомненно, не разоряют наше общество, но они лишают нас молодых творческих умов. Антира- ционализм, завоевывающий умы молодежи, принимает угрожающий размах и носит регрессивный характер. В самой научной среде тоже зреет недовольство наукой. И это можно объяс- нить. Научное образование превращается в фарс, когда его навязывают незаинте- ресованным и интеллектуально неподготовленным людям. Было бы глубоким заблуж- дением считать, что успешные научные исследования может вести любой человек. Всем и каждому должна быть гарантирована только возможность стать ученым, но никак не научная карьера. Научно-исследовательская деятельность сама по себе является той сферой, где неизбежна конкуренция, как ввиду связанных с наукой затрат, так и ввиду того, что научный прогресс немыслим без процесса естест- венного отбора. Общество выделяет науке значительно больше людей, чем может выявиться действительно оригинальных или плодотворных ученых. Но научная сис- тема обязана функционировать таким образом, чтобы в ней были представлены и способные и посредственные ученые. Последние постепенно отсеиваются, первые выходят вперед. Именно этот процесс, по-видимому, вызывает сегодня бурные возражения со стороны неудачников в науке, опасающихся любой здоровой конку- ренции . Некоторые экстремисты из среды ученых утверждают, что поскольку новые зна- ния легче всего могут быть использованы теми, кто обладает политической и экономической властью, то накопление знания неизбежно должно привести к кон- центрации власти и тем самым — к тирании. Не следует отрицать потенциальную возможность того, что за всеми этими тре- вогами кроется истина. Общество волей-неволей должно соизмерять потенциальную опасность науки с потенциальной выгодой от нее. Сохранять статус-кво и невоз- можно, и нежелательно; предлагать вернуться к «добрым старым временам», кото-
рых в действительности никогда и не было, абсурдно. Требуется всестороннее и тщательное изучение проблемы, нужна общественная оценка науки и определение целесообразности научных исследований. Именно эти две тенденции возникли в самой научной среде. Первая связана с представлением о том, что ученым уже нечего делать, что фактически уже открыты все основные законы природы. Поразительно, но наиболее четко эту мысль высказал в 1971 году президент Американской ассоциации содей- ствия развитию науки д-р Глэсс, который заявил, что «великие концепции, фун- даментальные механизмы и основные законы теперь известны. На все будущие вре- мена они открыты сегодня, здесь, при жизни нашего поколения... Мы подобны первооткрывателям великого континенте, проникшим к его границам и нанесшим на карту основные горы и реки. Остается еще уточнить многочисленные детали, но бескрайних горизонтов больше не существует». Если бы это было действительно так, то было бы бессовестно предлагать ода- ренным молодым людям стремиться к научной карьере. Но я отрицаю, что это есть истина. Заявления, подобные этому, частенько делались и в прошлом и оказыва- лись каждый раз опровергнутыми последующим развитием событий. Столь же серьезной и, пожалуй, еще более распространенной тенденцией явля- ется мнение, что некоторые направления науки лучше всего было бы не разви- вать. Хроническое сопротивление любого общества вторжению знаний, которые мо- гут существенно изменить общепринятые взгляды, наглядно проявляется в отвра- щении публики к так называемой генетической инженерии и к ее потенциально возможному проявлению — созданию множества копий одной человеческой личности путем «клонирования». Хотя я и сам решительно выступал бы против такого пово- рота событий, меня больше тревожит то, что многие люди, в том числе ученые, требуют, чтобы мы даже не пытались продолжать какие бы то ни было фундамен- тальные исследования, которые когда-нибудь сделают эти опасения реальными. Моими контраргументами будет не только то, что вероятность таких последст- вий слишком мала. Я добавлю, что сжигание книг в средние века оказалось еще большим злом, чем книгочтение. А сопротивление развитию науки есть современ- ный эквивалент сжигания книг. Любое произвольное решение отказаться от знаний не только лишает общество его прав, но и неизбежно влечет за собой эрозию мо- ральных основ такой драгоценной, хрупкой и тонкой вещи, как цивилизация. И в любом случае такие решения тщетны, ибо все равно кто-то когда-то что-то узна- ет . Общество должно так же упорно отстаивать права науки на проведение экспери- ментов, которые позволят получить истинное знание, как и определять в после- дующем, каким образом это знание должно быть использовано. Иначе мы возродим времена мракобесия. Определенным образом с этими вопросами связано падение привлекательности научной карьеры, возможно, это есть следствие растущей специализации ученых. Когда все внимание сосредоточиваешь на изучении механизма действия ферментв или природы нервных импульсов, то, действительно, трудно помышлять о более широких горизонтах науки. Но так было всегда, и лишь немногим действительно выдающимся ученым удавалось создавать ориентиры для всех остальных, лишь их работа уводила за границы привычного, лишь они обнаруживали связи между науч- ными дисциплинами. И все-таки есть и сейчас много возможностей для таких от- крытий. Подтверждением может служить недавнее вторжение физиков в генетику и нейрофизиологию или чрезвычайно плодотворное, хоть и кратковременное, влияние Лайнуса Полинга не биохимию. Остальным же из нас должно служить утешением то, что высокая степень специализации научно-исследовательской работы позволяет лепить кирпичики, из которых возводится здание науки. Лишь очень немногие мо- гут быть архитекторами этого здания, и завтра, как и сегодня и вчера, такие личности будут давать знать о себе.
Пожалуйста, поймите, что моя тревога вызвана тем, что кратко изложенные вы- ше тенденции в своей совокупности могут отпугнуть молодежь от науки. Речь идет о будущем науки и о ее ценности для обществе... Отдельные ученые могут найти глубокое удовлетворение в таких заявлениях, с каким, например, выступил сэр Брейан Флауэрс: «Неука, подобно искусству, дает выражение самым глубоким чаяниям человеческого духа и тем самым обогащает на- шу жизнь. Она вносит глубокие изменения в наше представление об окружающем мире и нашем месте в нем». Я согласен с этим утверждением и в течение всей своей взрослой жизни чувст- вовал себя обогащенным. Но вполне возможно, что многие считают спорным, будто служение науке само по себе может быть достойной целью. Относительно немногие полностью разделяют восторг ученого перед захватывающей красотой явлений при- роды . Но это не такая уж беда. Важно другое. Все действительно образованные люди должны четко понимать возможности науки и участвовать в принятии тех ре- шений, которые определяют влияние науки на жизнь общества. Ибо наука — это важнейший ингредиент нашей культуры и основное средство формирования нашего будущего. Утверждают, что многих людей пугают открытия науки: беспредельность и враж- дебность космосе, выявленные астрономией; попытки объяснения тайн мозга с чисто физической точки зрения; доказательство того, что в биологическом отно- шении человек ближе к шимпанзе, чем лошадь к ослу; вывод о том, что жизнь есть неизбежное следствие чисто химических реакций, начавшихся с формировани- ем Земли несколько миллиардов лет назад, и что аналогичные реакции могут иметь место в просторах космоса. Другие люди не пугаются науки, а просто не желают понимать фантастическую изобретательность механизма фотосинтеза или элегантную простоту структуры ДНК, которая позволяет ей копировать себя и управлять многочисленными функ- циями живой клетки. Я уж не говорю об открытиях тектоники, объяснившей непре- рывный процесс изменения земной коры, или о красоте структуры кристаллов. Для всех этих людей невежество оборачивается личной потерей — аналогично, например, неспособности понимать музыку, искусство, или поэзию. Однако моя тревога возрастает, когда эти же лица выступают с жалобами на то, что фундаментальные научные исследования все в большей степени становятся абстрактными и не имеют прямого отношения к потребностям общества. Те, кто открыто выступает с подобными утверждениями, по-видимому, не в состоянии по- нять ни того, что знания сами по себе есть цель человечества, ни того, что невозможно точно предсказать практическое использование всех фундаментальных открытий. Нетерпимость к чистой науке находит выражение в требованиях коренной реор- ганизации университетов (всегда бывших источником и хранителем великих тради- ций науки) в заведения, занятые решением отдельных крупных проблем. Предлага- ется создать в университетах институты городского строительства, внешних сно- шений, транспорта, наук об окружающей среде и тому подобное, при одновремен- ном сведении к минимуму роли факультетов химии, экономики и так далее. Практические потребности общества, действительно, требуют все большего вни- мания со стороны фундаментальных наук, и необходимо создавать определенные организационные механизмы для их решения. Не подвергаю я сомнению и то, что этими проблемами с успехом могут заняться университеты. Однако такие организационные механизмы должны существовать параллельно с классическими научными дисциплинами, но ни в коем случае не вместо них. Стоящие перед обществом практические проблемы слишком остры. Но их так же невозможно разрешить путем концентрации невежества, как и путем успокоитель- ных обещаний. Вместо этого нам требуется накопление информации и анализ боль- шого числа фактов, четкое формулирование и практическая проверка всех возмож-
ных решений. А в основе этих решений должны лежать самые эффективные научные исследования, которые удается осуществить. Границы научных дисциплин одновре- менно являются и границами нашей цивилизации, и наша единственная надежда со- стоит в том, чтобы добиться в этом всеобщего понимания. Именно это и только это даст нам возможность разрешить стоящие перед нами проблемы.
ДВЕ КОПЕЙКИ Балабуха В. В тот день я задержался на работе. Вышел на улицу и почувствовал, что вот сейчас просто умру от голода. Согласитесь: что для здоровенного двадцатипяти- летнего оболтуса выпитый в полдень стакан чая и пара бутербродов! И когда, наконец, в нашем КБ организуют столовую? Сколько лет твердим об этом на каж- дом профсоюзном собрании, а воз, как говорится, и ныне там... У ворот Иоанновского равелина стояли на скамейке прикрытые клеенкой дымя- щиеся корзины, и две женщины бойко торговали пирожками. Я споткнулся о ка- бель , который тянулся из ленфильмовскохю автобуса к «юпитерам» в проеме во- рот, — опять в крепости снимали какой-то фильм. Сглотнув слюну, сунул руку в карман, на ощупь вытащил два двугривенных2 и протянул продавщице. - Три с мясом, пожалуйста! Она дала мне пирожки и сдачу: трехкопеечную монету и два семишника3. Это — на телефон. Я сунул их в задний карман и, дожевывая последний пирожок, вспом- нил вдруг, что так и не позвонил Володьке. Пришлось забраться в телефонную будку. Там была истинная душегубка: кажется, это называется парниковым эффек- том. Хорошо бы оставить дверь приоткрытой, но трамваи так грохочут на поворо- те , что разговаривать невозможно. Чувствуя, что медленно превращаюсь в бульон на собственных костях, я достал из кармана оба семишника, опустил один из них в щель автомата и набрал номер. Раздались длинные гудки. От нечего делать я стал крутить второй в пальцах. Монетка была новенькая, блестящая, словно не бывавшая еще в употреблении. Люблю такие. Сам понимаю, что это смешно, но люблю. Трубку все не снимали (опять его нет дома!). Жаль. Продолжая разглядывать монетку, я повесил трубку. И тут... Однажды, еще в школьные годы, мне повезло: в троллейбусе вместо гривенника4 мне дали со сдачей десятипфенниговую монетку. Как и большинство сверстников, я собирал монеты, и это было мне только на руку. Но такого! Я еще раз внимательно осмотрел семишник. На аверсе — герб и надпись «СССР»; на реверсе — в ободке из колосьев крупная, словно взятая из школьной прописи двойка и написанное строгим бруском слово «копейки». Две копейки. И ниже — год. «1996»! Да нет же! Бывает так, перепутываются в голове цифры. Однако это был не 1969, а именно 1996 год. Я вышел из будки в состоянии некоторого обалдения. Первым порывом было вернуться к тем продавщицам, но тут же я понял, что это бессмысленно. А что делать? Я вырвал из записной книжки листок, завернул монетку и убрал в бумажник, — чтобы не потерять, не спутать случайно с другой. И поехал к друзьям, которые, я надеялся, помогут разобраться в этом темном деле. Конечно, мы заболтались, и я вспомнил про монету только в самом конце, ко- гда надо было уже уходить, если я хочу успеть на трамвай. - Фальшивая, — изрек Жора. — Но сделано здорово, ей-ей! - Брось ты свои детективные замашки, — откликнулся Виктор. — Обычный завод- 2 Двадцать копеек (разговорное название — двугривенный) — монета номиналом 20 копе- ек. Название монеты двугривенный произошло от древнерусской денежной единицы «грив- на». 3 Две копейки — традиционный номинал русской денежной системы. Разговорные названия — семишник, грош, двушка. 4 Десять копеек, десятикопеечник, гривенник.
ской брак, — он закурил и добавил, — чудеса! Брак на «Монетном дворе»... Рас- сказали бы — не поверил. - Ее потерял Путешественник по Времени, — подал из спальни голос Жорин сын, десятилетний Герка. - Ты почему это не спишь? — поинтересовался отец. - Уснешь тут, как же! И то правда: современные квартиры не для бурных дебатов. К единому мнению мы так и не пришли. Идея у меня родилась уже дома: надо позвонить Пуху. Уж он-то разберется. С этой мыслью я и уснул. На следующий день перед обедом я позвонил ему. - Федор Феоктистович, вы не смогли бы выглянуть на полчасика? Консультация нужна. Давайте пообедаем вместе. - С удовольствием, — сказал Пух. — Где? - Ну, хоть на проспекте Добролюбова... - Ладно. Ждите у Ботного домика. Пух работал старшим технологом на «Монетном дворе». Мы с ним познакомились в крепостном буфете, куда он попал по какой-то случайности. С тех пор мы не- сколько раз встречались, болтали на самые разные темы, чему нимало не препят- ствовала разница в возрасте, — был Пух без малого вдвое старше меня, — хотя в дружбу наши отношения пока еще не переросли. - Давайте сюда, — сказал Пух, выслушав мой рассказ. — Попробую что-нибудь сделать. Выясню — позвоню. - Спасибо, Федор Феоктистович! Очень вы меня обяжете: терпеть не могу, надо признаться, всяких таинственны» историй... Он позвонил мне через три дня, в пятницу. И мы снова встретились на том же месте. - Вот, — сказал Пух, протянув мне монету, — все, что можно было проверить, мы проверили. Монета нестоящая. Даже присадка радиоактивного изотопе в норме. Представить себе возможность изготовления такой фальшивки в кустарных услови- ях практически невозможно. Да и не стали бы тогда размениваться на двухкопе- ечные. Представить же подпольный завод еще сложнее, согласитесь. Не знаю уж, что еще сказать вам, Андрей, - А брака такого не могло быть, чтобы вместо 1969 отчеканили 1996? Пух мол- ча пожал плечами, но потом все же снизошел до объяснения: - Наша продукция идет большими сериями. Брак на одной монете невозможен: только на всей серии. А такого ОТК не прозевает. И, простите великодушно, мне лично сама эта мысль представляется более чем нелепой! Я согласился с ним. - И вообще, — сказал на прощание Пух, — не напоминайте мне о ней больше, прошу вас! Голову на этом сломать можно. Если хотите доброго совета, — вы- киньте. В Неву. Или позвоните кому-нибудь по телефону. Впрочем, добрые советы даются лишь для очистки совести, прислушиваться к ним вовсе не обязательно... И в этом Пух опять-таки был прав. Вечером я поехал к Севе Воробьеву, моему однокласснику, с которым мы когда- то вместе увлекались нумизматикой. Но я довольно быстро охладел к этому делу, а он так и остался ярым собирателем. Его коллекции неоднократно выставлялись, он даже писал какие-то статьи, выступал с докладами... Уж он-то поможет, ре- шил я. Хотя бы ниточку даст. Но Сева только пожимал плечами. - Откуда мне знать? Ведь ты говоришь, что ее подлинность проверяли... Экс- перты там, конечно, квалифицированные. Так чего ты хочешь от меня? Если изба- виться от нее, как тебе советовали, — отдай мне. В моей коллекции она будет на месте. Или — продай.
- Иди к черту! — огрызнулся я. — Стану я тебе продавать, торгаш несчастный! А отдать... Подумаю. Может быть, потом. Но не сейчас. Извини. С тем мы и разошлись. Прошло две недели, но история эта не идет у меня из головы. Может быть, ты в самом деле есть, Путешественник по Времени? Бродишь сейчас где-то по Ленинграду и по ошибке употребил монету твоего родного (или — не родного?) 1996 года? Или — ты еще только будешь? Быть может, Машина Времени уже сконструирована в каком-нибудь КБ или НИИ, и скоро ты отправишься на ней в будущее — первый в истории времяпроходец? Экипируя тебя для путешествия, отчеканили монеты года, в который ты отправляешься, и одна из них случайно попала мне в руки? Или... Я не знаю, что думать. И потому решил написать этот рассказ. Если его напечатают, может быть, ты найдешь меня и заберешь свой семишник? Я сижу за столом и пишу. Рядом, тепло поблескивая в свете настольной лампы, лежит новенький двухкопеечник. Временами я смотрю на него — лишний раз удо- стовериться, что все это не сон человека, начитавшегося фантастики. Сейчас я выправлю текст и завтра отнесу его в редакцию. И захвачу с собой монету — как вещественное доказательство. Конечно, хорошо бы еще приложить справку от психиатра, но я оптимист и надеюсь, что как-нибудь обойдется. Если ты есть, Путешественник по Времени, — отзовись!
НИЧЕГО НЕВОЗМОЖНОГО В. Красногоров День начался как нельзя лучше. Жена куда-то отлучилась, и Тхеп, весело на- свистывая незатейливый мотивчик, сам себе приготовил завтрак. Неторопливо и со вкусом поев, он развалился с газетой в кресле. Из сада доносилось пенье птиц, солнечные зайчики прыгали со стенки на стенку, у ног1 мурлыкала пригрев- шаяся кошка. Тхеп знал, что он опаздывает на работу, но уж слишком ему было хорошо, а когда людям хорошо, они не любят торопиться. К тому же недаром тай- ком от начальника он смастерил собственную Дверь. Теперь ему не надо было ез- дить в контору к главной Двери, и на одном только автобусе он мох1 сэкономить минут тридцать, не меньше. Долистав газету, Тхеп решил было уже идти, но тут из своей кроватки к нему на колени приполз малыш, и они славно поиграли, и никто не мешал им своими отрезвляющими замечаниями — что можно и чего нельзя. Наконец Тхеп поцеловал сынишку, пообещал ему привести огненного крокодила, надел скафандр, взял сумку с инструментами, прошел через сад и спустился в погреб. Там он остановился перед тяжелой металлической дверью с кнопками и цифрами и достал из кармана листок с заданием: сегодня ему предстояло занять- ся планетой С-4386А-10-121В в галактике Х-61-2-14. Держа бумажку перед собой, Тхеп набрал на дисках и кнопках Двери нужный номер. С последним поворотом диска тихо звякнул звонок, зажглась зеленая лампочка, Дверь в суперпростран- ство бесшумно раскрылась, Тхеп шагнул на планету С-4386А-и-так-далее, поста- вил свою сумку и огляделся. Планета как планета, бывают и хуже. С соседней горки, как томатный соус из кипящей кастрюли, бежала дымящаяся лава, пылали какие-то развалины, и, судя по всему, происходило небольшое землетрясение. Во всяком случае, сумка прыгала как лягушка, побрякивая инструментами, а самого Тхепа подбрасывало как на батуте. Только Дверь, вернее, другая ее сторона, незыблемая, как вечность, стояла невозмутимо и величаво, похожая на чудом со- хранившиеся ворота давно исчезнувшего древнего храма. Сверху падала всякая всячина — пепел, камушки величиной с грузовик и прочее, что полагается в та- ких случаях. В небе пылало невероятно белое солнце размером с целый стадион. Местным жителям, должно быть, приходилось жарковато, и в соответствии с зада- нием Тхеп должен был разобраться, что к чему, и навести порядок. Тхеп прислонился к Двери и для начала сжевал бутерброд (не то чтобы он про- голодался, но такая уж у него была привычка — подкрепиться перед работой). Потом он раскрыл сумку и первым делом достал антиземлетряситель. Пока тот скрежетал шестеренками — эти антиземлетрясители что смазывай, что не смазы- вай, — Тхеп прихлебывал из термоса кофе, но, по правде сказать, особого удо- вольствия не получил — и все из-за этого тарахтенья. Планета, однако, поуспо- коилась, сумка перестала прыгать, каменный град затих, Тхеп допил кофе, с об- легчением спрятал антиземлетряситель и включил холодильник. Вскоре, однако, он понял, что этот номер не пройдет. Вулканы, правда, застыли, но почва све- тилась зноем, и остатки кофе, выплеснутые Тхепом на камни, зашипели, как брю- ки под утюгом. И дураку было ясно, что холодильник не поможет, пока светит это кошмарное солнце. Тхеп взял карандаш, уткнулся в блокнот и вскоре подсчи- тал, что всю жизнь это было солнце как солнце, а теперь на нем произошел сверхвзрыв или что-то в этом роде. Вот почему несчастная планета из райского пляжа превратилась в раскаленную сковородку. Несколько минут Тхеп размышлял над тем, что следует предпринять. Сначала оч решил было отодвинуть планету подальше от солнца и вытащил было даже из сумки портативный движок. Но тут же сообразил, что стоит перевести планету на новую орбиту, и сразу изменится длительность ее года, начнутся сдвиги биологических ритмов, нарушения экологии и прочая музыка. Что такое экология, Тхеп знал смутно, но связываться с ней не любил, чтобы не наживать неприятностей. Тем
более Тхеп считал себя хорошим механиком и ничего не любил делать как-нибудь. Почесав затылок, он порылся в заветной сумке и извлек оттуда аннигилятор, специально переделанный им для уничтожения звезд. Наставив аппарат прямо на Солнце, Тхеп щелкнул включателем, но не услышал знакомого гудения уничтожи- тельных лучей. Он внимательно осмотрел аннигилятор и произнес несколько ви- тиеватых выражений, которые не поняла бы совершеннейшая электронная машина, но без труда расшифровал бы самый заурядный монтер. Тхеп знал, что батарейки могут сесть каждую минуту, но запасных у него не было: в последнее время этих проклятых батареек решительно нигде не достать... Прибавив к последнему слову пару звучных рифм, Тхеп вынул из сумки молоток и кусочки свинцовой проволоки, зачерпнул в ближайшем кратере серной кислоты и принялся мастерить аккумуля- тор. Солнце, свирепствовало вовсю, и хотя Тхеп ничего не чувствовал сквозь свой длявсегонепроницаемый скафандр, он все же догадывался, что, несмотря на непрерывно работающий холодильник, на планете сейчас жарко и сухо, как в фин- ской бане. Местных жителей по-прежнему не было видно — должно быть, попрята- лись по полюсам. Наконец, работа была закончена. Приладив аккумулятор, Тхеп включил анниги- лятор на полную катушку и закурил сигарету. Вскоре Солнце начало желтеть и съеживаться. Вот оно стало, как устланная золотистым ковром цирковая арена, вот как круглая клумба с ромашками, вот как блестящий латунный таз. . . Когда солнце стало таким, как ему полагается быть — величиной с тарелку, Тхеп бро- сил сигарету, выключил свою пушку и спрятал ее в сумку, не забыв сунуть туда и аккумулятор. Задание было выполнено, но Тхеп не мог вернуться, не приведя планету окончательно в божеский вид. Запустив в ход синтезаторы воды, чтобы наполнить высохшие океаны, он тем временем наведался на ближайший полюс, убе- дился, что с населением полный порядок, засеял планету лесами и проложил за- одно несколько десятков приличных дорог — чтобы жителям было на первое время полегче двигаться к родным местам. Теперь можно было и возвращаться. По дороге к Двери его ждала негаданная удача: в незастывшем еще лавовом озере плавал огненный крокодил — как раз та- кой, какого он обещал малышу! Тхеп нырнул в лаву, схватил зверя за хвост и после короткой схватки вытащил на берег. Сократив крокодила с помощью карман- ного уменьшителя в двенадцать раз, он запихнул его в сумку и, взглянув на ча- сы, обмер от страха: черт побери, уже почти шесть. Обливаясь холодным потом, он изо всех сил поспешил к Двери. Было мгновенье, когда он уже было решил, что торопиться теперь бесполезно и надеяться не на что. Дверь стояла на месте — куда ей деться! Тхеп, хоть и спешил, обошел ее вокруг, подобрал брошенные им гаечные ключи, бросил их в сумку, прихватил и неиспользованные кусочки проволоки, проверил еще раз, не забыл ли чего, и привычно набрал знакомый но- мер . Дверь бесшумно открылась, и Тхеп вошел в свой погреб. Теперь, когда от планеты, где он сегодня работал, его отделяли миллионы световых лет безмолв- ного пространства, Тхеп уже не думал о ней. Он торопился к дому. Лишь в саду он задержался на краткий миг, чтобы сделать маленькое лавовое озеро и пустить туда крокодила: завтра, когда малыш выйдет гулять, его встретит радостный сюрприз... Тхеп надеялся прошмыгнуть в дом незаметно, но жена ждала у порога. — Явился, наконец, — с готовностью начала она. — У всех мужья как мужья, все спешат домой, думают о доме, и лишь мой никогда не соизволит подумать о том, что его ждут жена и дети. Если ты воображаешь, что мое терпение беспре- дельно . . . Погрустневший и ставший меньше ростом Тхеп молча переодевался под знакомый аккомпанемент. Откуда-то издалека до него доносились обломки фраз вроде «дру- гая бы на моем месте» или «почему я всегда пятнадцать раз должна повторять одно и то же», и он даже сам машинально вставлял какие-то слова — вроде «ты
совершенно права, дорогая». Но все это время Тхеп думал, как всегда, об одном — что, с одной стороны, это невыносимо, но, с другой стороны, что он очень привязан к дому и к саду, а главное — любит малыша, и от этого никуда не уй- ти, но надо на что-то решиться, хотя в то же время предпринимать что-либо бессмысленно, потому что все опять повторится сначала и, стало быть, он дол- жен тянуть лямку, нести крест, и все такое прочее, и сделать тут что-либо не- возможно .
СКАЗКА ПРО РЕПКУ Кир Булычев 1 Я привез Люцине «полянку». При виде этого подарка Люди села на диван и си- дела в полном оцепенении три часа (я не преувеличиваю) . Нет ничего приятнее, как делать подарки, от которых человек цепенеет. Я сел напротив и рассматри- вал Люцину, преисполненный тщеславия, и ждал, пока она придет в себя, чтобы сообщить мне мои жизненные планы на ближайшие дни. - Это будет... — сказала она. — Все умрут. Все — это относилось к подругам и вообще знакомым, а может, ко всему жен- скому населению города. Моему внутреннему взору предстала зловещая картина: Люцина идет по улице в одеянии из полянки, а при виде ее женщины, молодые и немолодые, красивые и некрасивые, ложатся вдоль стен домов на цветочные клум- бы и умирают. И тотчас мне стало их жалко, лучше бы ложились помирать мужчи- ны, и не все, а одни мои соперники, которые крутятся вокруг Люцины, тогда как я рискую жизнью, вылавливая полянок или углубляясь в дебри шахты. Так всегда бывает в жизни. Одиссеи бродят по океанам, способствуя первоначальному накоп- лению капитала, рабы сидят на галерах или мрут в рудниках, а принцессы в ок- ружении льстивых придворных прожигают жизнь в ожидании богатых даров. - Полянка, — сказала Люцина бархатным голосом. Получилось польанка — изящно и нежно. А я все еще пребывал в мстительном настроении по отношению к придворным мо- ей прекрасной дамы и потому постарался разрушить совершенство этого мира. - Ты знаешь, почему «полянка»? — спросил я. - Нет. Наверно, потому, что красиво, наверно, потому, что на ней узоры пе- реливаются, как цветы на полянке, как полянка в лесу... - Ничего подобного. Эту бабочку назвали по имени Теодора Поляновского, Тео- дора Федоровича, такое вот странное имя. - Да? — сказала Люцина рассеянно, поглаживая тонкими, длинными пальцами нежнейший ворс полянки. — Это интересно. Поляновскии. Ей это было совершенно неинтересно, она вновь оцепенела, а мне хотелось рассказать Люцине о Поляновском, мне хотелось доказать ей, что Поляновскии некрасив, скучен и зануден, неосмотрителен и даже глуп... Его отличала от прочих смертных удивительная настойчивость, упорство муравья, цепкость буль- дога и способность к самопожертвованию ради дела, даже если это для других смертных и яйца выеденного не стоит. Хотя кто может рассудить, что важнее в нашем перепутанном, сложном мире? Хорошо было жить в тихом, провинциальном двадцатом веке, когда все было ясно, Ньютона почитали за авторитет и Эвклида изучали в школах, когда люди передвигались с черепашьей скоростью на самоле- тах, никто никуда не спешил, а на маленьких полустанках притормаживали лени- вые поезда. Теперь о тихой глади того времени могут лишь мечтать бабушки, а внуки, как и положено внукам, не дослушивают медленных бабушкиных рассказов, убегают, улетают, дематериализуются... Наверно, я старею, иначе чего это меня тянет в спокойное прошлое? 2 Поляновскии сочетал в себе скорость и решительность нашего времени с на- стойчивой последовательностью прошлого века. Он — идеал, выпавший из времени и чудом державшийся в пространстве. Чудом, но с какой хваткой! Меня вызвал к себе начальник шахты Родригес и сказал: - Ли, к нам приехап гость. Гостю надо помочь. Поведешь его в шахту?
- Поздно, — сказал я. — Со вчерашнего дня шахта закрыта, и ты знаешь об этом лучше меня. Со дня на день пойдет вода. - Особый случай, Ли,— сказал Родригес, прикрывая правый глаз. — Познакомь- ся. И тут я увидел в углу человека, который сидел, сложившись втрое, и глядел в землю. Но первое впечатление было обманчивым. Он только ждал момента, чтобы бро- ситься в бой. Он уже сломил несгибаемого Родригеса и намеревался подавить ме- ня. - Здравствуйте, — сказал он, разгибая один за другим не по размеру подоб- ранные суставы. — Меня зовут Поляновский, Теодор Федорович. Слышали? Он не сомневался, что я слышал. А я не слышал. В чем и признался. - А вот я о вас слышал, — сказал он с некоторой обидой. — Родригес сказал мне, что вы — лучший разведчик в шахте, что вы знаете ее как свои пять паль- цев . И что вам сейчас нечего делать. Правильно? - Родригесу лучше знать, — сказал я. - Теперь, когда я вас увидел, я тоже в этом не сомневаюсь, — сказал Теодор голосом экзаменатора. — И я на вас надеюсь. Я повернулся к Родригесу и изобразил на лице полное недоумение. Этот Теодор мне не понравился. И вообще у меня была свободная неделя, я намеревался съез- дить в горы. - Вы слышите, — сказал Теодор, уткнув в меня могучий нос, которому было тесно на слишком узком лице. — Я на вас надеюсь. Вы моя последняя надежда. Родригес не хочет пускать меня в шахту одного. - Еще чего не хватало, — сказал я. — Вы оттуда живой не выберетесь. - Я вас предупреждаю, — заявил тогда Теодор, — что я все равно пойду в шах- ту. Хоть один. И если я там погибну, вся ответственность, я имею в виду мо- ральную ответственность, ляжет на вас. Он извлек из кармана громадную ладонь и отогнул массивный указательный па- лец, чтобы ткнуть им в Родригеса. И в меня. - Простите, профессор, — сказал Родригес с несвойственным ему пиететом. — Но мы вас не приглашали и, если бы заранее знали о вашем приезде, никогда бы не дали согласия на спуск в такое время года. Прилетайте к нам через три ме- сяца . Все будет нормально. - Мне нечего здесь делать через три месяца, и вы об этом знаете, — сказал Теодор. — Мне нужно побывать в шахте сегодня или завтра. - Но ведь вода же пойдет! — воскликнул я. Мне стало жалко Родригеса. Он ни в чем не виноват. И позвал меня, чтобы кто-то мог подтвердить, что в шахту спускаться невозможно. - Я успею, — сказал Теодор. — Я бывал в куда худших переделках. Вы не пред- ставляете . И всегда возвращался. Я же на работе. - Мы все на работе, — сказал я. Родригес перебирал на столе какие-то бумаж- ки, борьба с Теодором легла на мои плечи. - Если я не пойду в шахту, — заявил Поляновский, — то не состоится откры- тие. - У нас в шахте все открытия уже сделаны. - Да? Что вы понимаете в энтомологии? - Ничего. - Тогда как вы можете утверждать, что все открыто? Он раскрыл папку, покоившуюся у него под мышкой. Там, между двумя листками прозрачного пластика лежал, словно великая драгоценность, кусок крыла бабоч- ки. С ладонь, не больше. Он был глубокого синего цвета, но я-то знал, что стоит повернуть его на несколько градусов, и окажется, что он — оранжевый, а если повернуть дальше, то он позеленеет. - Знаете, что это такое? — спросил Теодор. Мне не нравился его экзаменатор-
ский тон. - Знаю, — сказал я. — Почему не знать. Это бабочка, ее называют у нас ра- дужницей. И другими именами. - Вы ее сами видели? - Сто раз. - Что вы о ней знаете? - Ничего особенного. Живет на деревьях. - Размер? - Они высоко летают. Ну, до полуметра в размахе крыльев. - А сколько крыльев? - Два, наверное? А может, четыре? Не считал. - Восемь, — поправил меня Родригес, не отрываясь от бумажек. — И шесть пар ног1. Мне один раз ребята принесли. Я хотел сохранить, отвезти домой, не моль съела. - Вы можете мне поймать хотя бы один экземпляр? — настаивал профессор. - Когда же? Сейчас их нет. Будут деревья, будут и бабочки. Поэтому вам и советуют приехать через три месяца. Налюбуетесь в свое удовольствие. Только пахнут они сильно. Как цветы на дереве. Хуже нашатыря. - Неважно, — отмахнулся Теодор. — Пахнет — не пахнет, какое до этого дело науке, если ни в одной коллекции мира нет целого экземпляра. Если никто не знает жизненного цикла этого существа, если только у меня есть идеи по этому поводу... - Так какие же у вас идеи? Всегда так — ты занимаешься делом, а тут приходит дядя Теодор с идеями. - Мои идеи касаются жизненного цикла этих существ. - Так зачем же в шахту лезть? - Послушайте, Ли, а вы не задумывались, откуда появляются ваши радужницы? - Из репы. Откуда же еще? Это мое заявление ввергло нашего гостя в полную растерянность. - Вы так думаете? Вы сами догадались или видели? - Им неоткуда больше браться, — сказал я. - Тогда пошли в шахту. Мы там найдем куколок. - И что дальше? - Дальше? — Теодор не уставал изумляться моей наивности. — Мы будем разво- дить радужниц на Земле, вы знаете, что представляет собой материал, из кото- рого сделаны эти крылья? Это же самый красивый, самый прочный, просто неверо- ятный материал! Родригес извлек из кипы бумаг метеосводку на ближайшие дни. - Поглядите, — сказал он Поляновскому. — Температура уже поднялась выше нормы. Сегодня в полдень уровень солнечной радиации достигнет критического. Вы видите, я пошел вам навстречу, вызвал Ли и, ничего не рассказывая ему, предложил спуститься в шахту. Его мнение совпадает с моим. Так что вопрос за- крыт. Завтра вы посмотрите на появление побегов, зрелище, скажу я вам, исклю- чительное, приезжают операторы, художники. Потом вы поймаете бабочек, и мы в этом вам с удовольствием поможем. - Сейчас мне нужны не бабочки. Необходимо отыскать ранние стадии метаморфо- зы. Когда начнется лёт бабочек, будет поздно. Неужели вы не понимаете? - Все понимаю, но в шахту не пущу, — сказал Родригес. — Окончательно. Он потянулся к селектору, потому что, в самом деле, с минуты на минуту должны появиться гости, их надо было размещать: каждый уверен, что именно он — главная фигура на торжестве. - Космодром? — спросил Родригес. — Второй с Земли еще не прибыл? Я попаду в шахту. И не думайте, что сможете меня остановить. Меня пытались останавливать куда более сильные личности, чем вы, — объявил Теодор.
- И как? — спросил Родригес, который тоже относил себя к сильным личностям. Ничего не вышло! Теодор захрустел суставами, развернулся и сделал неверо- ятной длины шаг, вынесший его из комнаты. - Вы хорошо устроились? — спросил ему вслед Родригес голосом гостеприимного хозяина. Поляновский ничего не ответил. Родригес повернулся ко мне: - Ты за ним присмотри. Он и в самом деле может туда полезть. - У шахты дежурный. - И все-таки подстрахуй. Если профессор потонет, нам с тобой этого мировая наука не простит. Я ушел. Над долиной, голой, серой, скучной до отвращения, металась холодная пыль. Во впадинках лежал иней. Приближался вечер. В воздухе была какая-то тревога, напряжение, которые всегда предшествовали взрыву весны. Над долиной дул ветер, и пыль вздымалась у куба шахтных подъемников, засыпала подъездные пути и валом скапливалась у кольца сушильной фабрики. В темнеющем небе воз- никла зеленоватая полоса — садился корабль. До космодрома двести километров. Мне страшно хотелось туда. Меня тянула сама атмосфера космогородка, где много незнакомых людей, где суматоха и шум, куда сваливаются с неба новости. Я вер- нулся к Родригесу и отпросился съездить за гостями. Все равно кому-то придет- ся гнать туда вездеход. Вернулся я из космогородка поздно, было почти темно, луны, а их здесь штук тридцать, по очереди выкатывались из-за горизонта и неслись по небу. Я прошел к шахте, посмотреть, все ли в порядке. На вершине холма, у будущего ствола, я нашел ребят из первой смены. Они окружили бугор и спорили, пойдет ли завтра росток. Бугор подрос за день, был уже с меня ростом. Я сказал, что завтра росток еще не пойдет, и мне поверили, потому что я здесь протрубил уже пять сезонов и хожу в ветеранах. Теодора я за вечер нигде не видел и, по правде сказать, забыл о нем. Мало ли чайников попадает к нам на планету. Я спросил, кто дежурит у шахты, и мне ответили, что дежурит Ахундов. И я пошел спать. Росток меня мало интересовал. Я видел это уже пять раз. В конце концов даже самое восхитительное зрелище, ради которого люди пролетают полгалактики, мо- жет надоесть. Для них это чудо, для меня — работа. Я начал собираться в горы. Каренина показала мне одну пещеру, где на стенах были чудесные кристаллы изумруда. Я хотел привезти друзу Люцине. До гор добираться полдня, да еще по пещере идти день, не меньше. Я улегся спать часа в два ночи. А еще через час меня разбудил Родригес и спросил, когда я видел Теодора Поляновского. А я его весь вечер не видел. Что я ему, нянька, что ли? - Его нет в комнате. И нигде на территории нет. - Потыкается в шахту, вернется, — сказал я. — Там Ахундов. Не пустит. - И все-таки... В общем, я оделся и, проклиная энтомологию, пошел к подъемнику, чтобы уз- нать , не видал ли Ахундов этого Теодора. Ахундов Теодора не видел. По простой причине: Ахундов был выключен. Видно, Теодор подошел к нему сзади, приложил ему к носу тряпку, пропитанную наркоти- ком, и Ахундов заснул. Виноваты мы сами. Привыкли, что здесь всякая живность появляется лишь летом, и пока росток не пойдет, опасаться нам нечего, да и кто по доброй воле полезет к нам в шахту? Ахундов сидел перед входом, любо- вался звездами и никак не подозревал, что на него совершат такое покушение. Пришлось вызвать Родригеса и доктора, приводить Ахундова в чувство и выяс- нять , что тот никакого Теодора не видел. И тогда Родригес сказал: - Просто не представляю, что теперь делать, — и посмотрел на меня. - А какая последняя сводка? Может, он сам выберется?
- Сводка никуда не годится, — сказал Родригес. — Да ты же слышишь. Я слы- шал, как из-под земли шел гул. Шахта набирала силу. - Тогда я пойду, — сказал я. - Кого с тобой послать? — спросил Родригес. - Никого. Одному проще. - А то я с тобой пойду. - У тебя опыта нет. К тому же пока будем тебя готовить, опоздаем. А у меня все готово. Я с утра в горы собирался, в пещеру. Мне только скафандр натя- нуть , и я пошел. - Ты уж извини, Ли, — сказал Родригес. - Я сам виноват, — сказал я. — Ты просил за ним присмотреть. Дверь подъемника была взломана чисто. Я бы так не смог. Я проверил скафандр, взял запасной баллон и маску для Теодора, веревки, но- жи , ледоруб. Родригес хлопнул меня по шлему. До рассвета оставалось часа два, и мы надеялись, что вода не пойдет до рассвета, хотя уверенности в этом не было. Родригес с Ахундовым остались наверху на связи. Доктор пошел разбудить Сингха и позвать его сюда на всякий случай со вторым скафандром. Родригес врубил аварийку для главного подъемника, на большее мы не пошли — не хотелось подымать людей. Я вошел в подъемник, и Родригес помахал мне, показывая, чтобы я не задержи- вался . Задерживаться мне самому не хотелось. Мне еще не приходилось попадать в шахту в такой момент. Странно было спускаться одному — всегда спускаешься со сменой. Стены глав- ного ствола поблескивали под лучом шлемового прожектора. Содержание сока в породе было больше нормы. Приторный запах наполнял шахту, привычный, не очень приятный запах, которым мы все, кажется, пропитаны навечно. Даже сквозь гуде- ние подъемника слышны были вздохи, шуршания, словно за стенами шевелились жи- вые существа, требуя, чтобы их выпустили на волю. Внизу, в центральном зале, я постоял с минуту, рассуждая, куда бы Теодор мог направиться. Туннель, ведший к западу, вряд ли мог соблазнить энтомолога. Уж очень он был обжит, исхожен и широк. Я не знал, есть ли у него хотя бы фо- нарь . Вернее всего, есть. Он казался человеком предусмотрительным. Со стен стекала вода, и пол центрального зала был покрыт ею сантиметров на пять. Я опустил забрало шлема. - Как у тебя дела? — спросил Родригес. Я включил связь. - Много воды, — сказал я. Большой плоскотел вывалился из стены и поспешил к подъемнику, словно хотел спастись с его помощью. Плоскотел громко шлепал по воде, и я погрозил ему ле- дорубом, чтобы он вел себя попристойней. - Куда дальше пойдешь? — спросил Родригес. - По новому стволу, — сказал я. — Он идет вниз, а наверно твой энтомолог рассудит, что так он быстрее проберется в дебри шахты. Его же куда поглубже понесет. - И поближе к центру, — сказал Родригес. — Он вчера мне устроил большой до- прос, я ему сдуру показал планы. Он не скрывал, что хочет искать своих куко- лок в главных сосудах. - Еще чего не хватало, — сказал я с чувством. — Там же потоп. Тем временем я шел по новому стволу, спускаясь и скользя по сладкой массе породы, иногда переходя на неразобранные звенья транспортера. - Родригес, — сказал я. — Это какая бригада здесь оставила метров пятьдесят транспортера? - Я знаю, — сказал Родригес. — Они меня пытались убедить, что здесь перифе- рия и нет смысла таскать туда-сюда тяжести. Я им разрешил. В порядке экспери- мента .
- После такого эксперимента придется везти с Земли новый транспортер. - Ладно уж, — сказал Родригес. — Нельзя не рисковать. - Им просто лень было выволакивать оборудование. Вот и весь эксперимент. Я был в прескверном настроении, Родригес это понимал, так что на мое ворчание не реагировал. Мне мешала идти всякая живность. Зимой обитатели шахты спят или тихонечко роют свои ходы. А сейчас. . . Некоторые из них были весьма злобного нрава и устрашающего вида. В скафандре они мне не опасны, но ведь Теодор пошел прак- тически голым. Вроде бы смертельно опасных зверей у нас в шахте не водилось — в прошлом году приезжали биологи, резали их, смотрели. Но как сейчас помню: Ахундов наступил на одну суничку, неделю лежал — нога как бревно. Штрек повернул налево, пошел вниз. Этот штрек был разведочным. Он вел к большой полости почти в центре месторождения. Полость была естественная, мы думали, как бы ее использовать, но неподалеку проходили главные сосуды, и мы оставили полость как есть, чтобы не повредить месторождение. Я шел штреком, по забралу шлема стекала жидкость, и приходилось все время вытирать ее, чтобы не загустела. Прожектор был ненадежен — даже при малом объеме множество бликов слепило и мешало смотреть вперед. Я вдруг подумал: что за глупость, зачем мы называем вещи не своими именами? Ведь когда пришли сюда первые разведчики, они называли вещи проще. Месторож- дение — репой, к примеру. Это уж мы, промысловики, наклеили на репу официаль- ную кличку: месторождение. 3 Когда мне предложили сюда поехать, я сначала воспринял эту шахту как на- стоящую. Когда мне объяснили, отказался наотрез. А потом меня взяло любопыт- ство, и я все-таки поехал. И не жалею. Ко всему привыкаешь. Работа как рабо- та . И сама планета мне нравится — сплошное белое пятно. Хотя, конечно, шахты — главное здесь чудо. Я помню, как-то пытался объяснить Люцине, что это все означает: - Представь себе, милая, планету, на которой времена года меняются в два с лишним раза чаще, чем у нас. Недалеко от экватора на ней обширная равнина, окруженная горами. Климат там жутко континентальный. Зимой — ни капли влаги. И морозы градусов до ста. Что, ты думаешь, делают там растения зимой? Люцина морщила свой прекрасный лоб: - Наверное, они сбрасывают листья. - Это не помогло бы. - Знаю, — заявила Люцина. Ей так хотелось быть умницей. — Не подсказывай. Они засыхают и прячут семена в землю. - Усложняем задачу. Лето короткое, меньше месяца. За это время растение должно завершить цикл развития, дать новые семена... - Знаю, — перебила Люцина. — Они очень быстро растут. - Теперь я сведу воедино все твои теории и даже дополню их. Итак, представь себе очень большое растение. Такое, чтобы корнем оно могло достать до воды, которая находится здесь глубоко под землей. Этот корень — не только насос, который качает воду к стеблю, но и кладовая, где хранятся питательные вещест- ва. Получается репа. Только диаметром в полкилометра. - В полкилометра! — воскликнула Люцина и развела руками, чтобы представить себе, как это много. - Теперь, — продолжал я, — растение может спокойно отмирать на зиму. Основ- ная его часть живет сотни лет, только под землей. И как только наступает вес- на, оно дает новые побеги, и репа кормит и поит их. А наша шахта — внутри ре- пы. И мы строим свои ходы в ней, как гусеница в яблоке, стараясь не нарушать
главные сосуды, по которым поступает влага к растению. Года через три перехо- дим к другому растению. В долине их сотни, хотя они и находятся далеко друг1 от друга. Есть репы молоденькие, они с трехэтажный дом, есть и репы- старожилы, одну нашли диаметром больше километра. - А там есть другие. . . насекомые? — Этим вопросом я был поставлен на поло- женное мне место. Люцине всегда хотелось, чтобы я был как минимум капитаном звездного корабля. - У нас масса конкурентов, неужели ты думаешь, что репа, единственный ис- точник пищи в этой долине, будет обойдена вниманием местных тварей? - Не думаю, — согласилась Люцина и спросила без особого беспокойства за мою судьбу: - А они вас заодно не съедят? - Нет, мы с ними не враждуем. Они вегетарианцы. - Ну, а за ними кто-нибудь охотится? — Моя жизнь показалась ей недостаточно драматичной. - Когда наступает лето, в долину спускаются хищники, которые охотятся за насекомыми или зверями, что проводят зиму внутри репы, а летом выбираются на поверхность. Для них репа — лишь зимнее убежище. Есть у нас там, например, бабочки удивительной красоты, крылья у них до полуметра. Мы их зовем радужни- цами. - Хочу такую бабочку, — сразу сказала Люцина. - Постараюсь достать, — пообещал я. — Но для нас главное не бабочки. Это плотная, богатая сахаром, витаминами и белками масса, которую тут же консер- вируют или сушат. Мы кормим всю планету и соседние базы, мы даже на Землю ре- пу вывозим. Она нужна и парфюмерам, и медикам — ты, наверное, читала... - Конечно, — поспешила ответить прекрасная Люцина, и я ей не поверил. 4 И вот я шел по узкому штреку именно в тот день, когда в шахту спускаться нельзя. Началась весна. Через день, а может раньше, сосуды репы начнут качать наверх воду. В такой период шахта закрывается, из нее вывозят оборудование, и пока не прекратится рост побегов, у нас отпуск. Обычно он длится недели две- три. А этот сумасшедший энтомолог вместо того, чтобы подождать месяц, бросил- ся сюда один без скафандра, в поисках куколок. Оказалось, я иду правильно. Я сообщил Родригесу. - Хуан, тут лежит вскрытая торопыга. Он здесь проходил. Торопыга была страшненькой на вид, такие нам часто встречались, мы к ним привыкли, и из их тяжелых, сверкающих жвал ребята делали ножи и другие суве- ниры. Я сам привез как-то Люцине такой нож. Она его тут же выкинула, как уз- нала, что это — жвалы какой-то гусеницы. Уйти он далеко не мог. Я был в башмаках, которые не очень скользили по лип- кому полу, я знал куда идти, наконец, я не искал ничего, кроме Теодора, и не исследовал гусениц по дороге. Идти становилось все труднее. С потолка падали капли, каждая наполнила бы стакан сладким соком, под ногами хлюпало. Стены штрека прогибались под напо- ром сладкой воды. Репа гудела, радуясь весне. И где-то в этой липкой бездне бродил Теодор, причем с каждой минутой его спасение становилось все более проблематичным. Навстречу мне ползли и бежали личинки, нимфы, плоскотелы, манги, торопыги, сунички, — все те жители репы, что летом не выходят наружу, отсиживаются внутри, на бесплатной кормежке. Беженцы шли сплошным потоком, стремясь уйти подальше от центрального ствола. Они-то уж знали, когда им следует бежать. Я раздвигал их башмаками. Большая, черно-оранжевая леопардовая манга подняла
голову и удивленно поглядела мне вслед, подумав видно: вот дурак, куда идет? Оттуда наш брат, подземный житель, живым не возвращается. Я рассчитывал отыскать Теодора в полости, но нашел там лишь следы его не- давнего пребывания. Одной из стен он нанес несколько порезов ножом, словно что-то выковыривал из нее. Затем он, видно, проследовал к дыре. Вот этого де- лать не следовало. Я сразу сообщил об этом Родригесу: - Дело плохо, — сказал я. — Он отправился дальше. - Ого, — сказал Родригес и замолчал. Я понимал, почему он молчит. Долг на- чальника велел ему тут же вызвать меня обратно. Но и этого он сделать не мог — это означало погубить Теодора. Дыра вела в один из питательных сосудов ре- пы. Это были вертикальные туннели, по которым и поступала вода к ростку. Мне приходилось туда лазить в хороший, сухой период, и то эти колодцы, в которых всегда сыро и жарко, не вызывали желания в них возвращаться. Мы тщательно на- носили их на план шахты, чтобы не врезаться к ним штреком. Внизу, в глубине, покачивалась вода. Здесь терпеливо ждали своего времени выползти на свет мил- лионы всяческих тварей. И это было в сухое время. Что там творится сейчас — мне и думать не хотелось. Но Родригес молчал, а это значило, что мне все-таки придется туда идти. - Решай сам, — сказал Родригес. — Скафандр у тебя надежный. - Ну и негодяй, подумал я о своем начальнике. Это во мне бушевала трусость. И ничего я с ней поделать не смог. Только я был уверен, что Люцине я об этом ничего не расскажу. И я пошел к дыре. Я сунул голову внутрь. Учтите, что я был в скафандре, спасательном скафанд- ре , которому почти ничего не страшно. Теодор же отправился в это путешествие в простом комбинезоне. Вода подошла уже к самому краю отверстия. До нее оста- валось метров десять, не больше. Ствол, метров шесть в поперечнике, был за- полнен таким количеством живности, что мне захотелось зажмуриться и отпра- виться домой, к маме. Постояльцы кишели в воде, покрывали в несколько слоев стену, ворошились, праздновали свое скорое освобождение. А на той стороне ствола, пониже отверстия, прижавшись к стене, висел на ледорубе покрытый на- секомыми мой Теодор. - Вы живы? — спросил я, осветив чудака фонарем. - А, это вы, — ответил он также буднично. — Я скоро упаду. Вы не могли бы мне помочь? Помочь? Помочь ему было невозможно, о чем я сообщил Родригесу, после чего загнал первый крюк в плотную ткань репы и вылез в ствол. Меня тут же облепили обитатели ствола, хотя, к счастью, приняли за своего и враждебности не прояв- ляли . Но уступать мне сидячие места на стенках туннеля также не намеревались. - Держитесь! — крикнул я Теодору, и тут же мне пришлось опустить забрало шлема, потому что какая-то игривая суничка прицелилась со мной подружиться и пожить немножко у меня на щеке. Потом я помню, как, расталкивая зрителей, я загнал еще один крюк. На треть- ем я кинул взгляд вниз и увидел, что вода подобралась уже к ногам Теодора. Ему, хоть он и был самоотверженным исследователем, стало не по себе. Теодор пытался подтянуть ноги, грохнулся в воду и тут же пропал в этом компоте. - Я пошел! — почему-то сообщил я Родригесу и, с отвращением зажмурившись, нырнул вслед за Поляновским. Я поймал его и попытался обнять, чтобы вытащить его голову на поверхность, и в тот момент случилось самое ужасное: начался Ток. Репа взревела, включив все свои насосы, и вода пошла, набирая скорость, вверх. И дальнейшее я как-то запамятовал...
5 В это время наверху занялся рассвет. А так как многие в космограде знали, что наша репа — одна из самых крупных, вокруг собралось человек сто, с нетер- пением ожидавших, когда первый луч солнца выглянет из-за горизонта. Все зна- ли, что Это будет сегодня. И вот, как только рассвело, громадный бугор (как и другие бугры в долине), усыпанный сухими ветками и слоем мертвых листьев, начал медленно вспучивать- ся . Это было грозное и неодолимое движение жизни, словно богатырь, проспавший под землей сто лет, решил выглянуть наружу и посмотреть, что делают тут не- званые лилипуты. А те отодвинулись подальше от холма и включили кинокамеры. Родригеса среди них не было, Родригес сидел у пульта управления подъемником и слушал, как рычит вода в венах репы. Через несколько минут раздался грохот рвущейся земли и, разбросав на не- сколько метров сучья и листву, комья породы и камни, из земли появился первый росток. Не появился, а вырвался как меч, прорвавший занавес. Мы всегда гово- рим — «росток», и можно подумать, что он невелик. А росток — это зеленый па- лец диаметром чуть меньше тридцати метров. И растет он со скоростью три метра в секунду. Вот для чего требуется столько воды и питательных веществ — чтобы его родить на свет. Через минуту это уже был не росток, а пук раскрывающихся листьев высотой в полторы сотни метров. И такие ростки, поменьше, побольше, более раскидистые и менее раскидистые, вылезали по всей долине, и, словно по мановению жезла могучего волшебника, эта бесплодная, серая земля превращалась в пышный, ярко-зеленый лес... И тут же первые жители этого леса, прорвавшиеся наверх вместе с ростком, начали обживать свои дома, жрать листву, охотиться на себе подобных, пить нектар раскрывающихся цветов и сверкать крыльями под солнцем. И вот тогда наступил решающий момент этого сказочного спектакля. По крайней мере, так рассказывали об этом очевидцы. Как раз в той стороне могучего зеле- ного ствола дерева, которая была обращена к зрителям, было очевидное и значи- тельное вздутие, словно растение собиралось пустить в ту сторону мощный по- бег, да почему-то этого не сделало. И вдруг у всех на глазах в зеленой массе что-то блеснуло. Никто сначала и не догадался, что это лезвие ножа. Стальное лезвие кромсало ствол изнутри, и завороженные зрители не могли оторвать глаз от этого феномена. Никакой это был не феномен. Когда отверстие стало достаточно большим, в краях его обнаружились две руки, и они начали раздирать зеленую кору. Зрели- ще, говорят, было мистическим, ужасным и навевало мысли о злых духах, рвущих- ся на волю из заточения. Наконец в отверстии, из которого хлынул прозрачный сок, показался человек в скафандре, вымазанный соком и зеленой массой. Чело- век вывалился наружу, на молодую травку, и вытащил за собой еще одного, бес- чувственного , как колода. Только тогда зрители почуяли неладное и побежали к нам. У меня еще хватило сил откинуть забрало и потребовать, чтобы Теодору привели врача, потому что мне обидно было бы сознавать, что после столь увлекательного путешествия по жилам репы он помрет. Меня поняли, и Теодора откачали. Говорят, когда он пришел в себя — я этого не видел, потому что умудрился прийти в себя позже, — он первым делом спросил: «Как мои куколки?» Окружающие решили, что он спятил, но Теодор нашарил руками застежку на груди, открыл ее, и оттуда одна за другой вывалились три куколки размером с молочную бутылку, а из них, расправляя крылышки, вылетели бабочки-радужницы, которые теперь, ко- гда на них пошла на Земле мода, известны под названием полянок — по имени По- ляновского, преданного науке энтомолога. (Мое имя в энтомологии так и не про- славилось) .
6 Разумеется, Люцине я эту историю излагал вдесятеро короче, иначе она не дослушала бы и сочла меня занудой и завистником. Впрочем, краткость меня не спасла. - А он настоящий мужчина, — сказала она задумчиво. Она смотрела сквозь ме- ня, через время и через миллиарды километров — туда, где несгибаемый Теодор продирался сквозь сладкую репу, чтобы осчастливить Люцину полянкой. - Опомнись, что ты говоришь! — возмутился я. — Полянку привез тебе я. И его вытащил тоже я. - Ты. . . ты. . . всюду ты. — В голосе Люцины звучала скука. — Я хочу с ним по- знакомиться . - Зачем? - Тебе не понять. ...Лучше бы я привез ей друзу изумрудов из каренинской пещеры.
ВСЯКИЕ ТАМ ЦИВИЛИЗАЦИИ Л. Письмен 30 декабря Этот год, едва начавшись, принес мне великую радость. Просто чудо, сколь быстро и полно сбываются дружеские пожелания, нашептанные за надтреснутой чаркой доброго прокисшего вина. Я не удивлюсь, если мое имя будет напечатано во всех вчерашних газетах мельчайшим петитом в конце самой последней страни- цы. Но полно упиваться тщеславием, недостойным истинного изобретателя. Сегодня мне, наконец, удалось установить контакт с Альтернативным Пространством. 5 декабря Мой дневник в небрежении. По уши в работе. Аппарат еще не совершенен, и я провожу подле него сутки напролет. Только моя долготерпеливая жена способна еще вынести меня, причесанного и чисто выбритого, бормочущего комплименты. Зато результаты уже налицо. Я ежедневно часами беседую с каким-то разумным существом из иного пространства. Правда, я никак не разберу, что оно хочет сказать, да и оно, боюсь, меня не совсем понимает. Но начало положено. 16 ноября Удалось усовершенствовать аппарат, заменив новые радиолампы на подержанные. Счастье, что у меня есть влиятельный знакомый в Управлении Утиля, иначе тако- го чудного хлама нигде не достать. Дело сразу сдвинулось с мертвой точки. Те- перь я уже слышу членораздельную речь и могу рассчитывать, что тоже буду по- нят. 9 ноября Удивительная штука! Оказывается, мой собеседник из Альтернативного Про- странства занят тем же делом, что я, и тоже на седьмом небе от счастья. Прав- да, у него какие-то странные понятия обо всем. Про себя я называю его Паобо- ротником. Впервые за два месяца провел вечер в кругу семьи, отметил установление кон- такта . Жена приготовила особенный ужин: сушеные мухоморы на касторовом масле. Детишки перемазались чернилами и наперебой щипали меня и пинали ногами. Шум стоял такой, что соседи пришли поблагодарить за беспокойство. В общем, отдох- нул по-настоящему. 4 ноября Невозможно! Невероятно! Альтернативное Пространство — настоящая страна со- кровищ. Они ходят по колено в грязи, дышат целебным дымом и копотью — и сами не замечают своего счастья! Их автомобили выбрасывают из выхлопных труб живи- тельный угарный газ — не то что наши, отравляющие все вокруг невыносимо пах- нущим розовым маслом. Их реки покрыты липкой радужной пленкой, отрадой ку- пальщика, — и они еще этим недовольны. Воистину, несовершенен род людской, и люди не умеют ценить того, что дано им в изобилии. Что они творят, безумцы! Они жгут мусор в огромных печах! Они сдают бутылки! Они пускают в переплавку ржавое железо, какое хранится за семью замками в наших сокровищницах! Боже! Боже! 19 сентября Подавил свой ужас и восторг. Эмоции — не дело изобретателя. У меня появи- лась идея аппарата, который позволит обмениваться с Альтернативным Простран-
ством не только информацией, но и материальными объектами. От возможных эко- номических последствий такого обмена кидает в дрожь. Контакты с Наоборотником пока ограничил. Надо, чтобы он ни о чем не догадался, а то может запросить втридорога. 1 августа Наоборотник проговорился, что их сторона тоже заинтересована в обмене. Они там считают, что золото и алмазы — это бог знает какая ценность. И еще им нравится, что наши реки текут молоком и медом. Что ж, их дело. По-видимому, можно будет сплавлять в Альтернативное Пространство разные промышленные отхо- ды, избавившись тем самым от проблемы загрязнения среды. Но для этого понадо- бится массовый выпуск дешевых обменных аппаратов. Сотрудничество с Наоборотником вновь наладилось. Копаем с двух сторон. Правда, его советы мне не очень-то помогают. Ему не понять, какое высокое ис- кусство нужно, чтобы делать все кое-как. 14 июня Скоро ли? Скорей бы! Вся моя жизнь заключена в этом великолепном сооружении из перегоревших пробок и драных жестянок — в моем аппарате! 10 мая Все готово. Назначен первый опыт по обмену веществом с Альтернативным Про- странством. Прибывает правительственная комиссия. Надеваю лучшие лохмотья, посыпаю голову пеплом и препоясываюсь вервием. 1 мая Конец. Лежу в больнице. Еще повезло, что первый опыт шел с малыми дозами: иначе взрыв разворотил бы весь город. Оказалось, что сокровища наоборотннков состоят из антивещества. Вот проклятье! Теперь меня озолотят...
ДОНЖУАНСКИЙ СПИСОК Л. Письмен Имя профессора Хамбага из университета в Кокфорде, крупнейшего специалиста по O.K.-мезонам, хорошо известно десятку людей на всех пяти континентах. Од- нако широкая публика и не подозревала бы о разносторонних талантах ученого, если бы не счастливый случай. Накануне выступления на симпозиуме в Севилье профессор Хамбах1, исследуя со- держимое мусорной корзины в поисках текста своего доклада, обнаружил замас- ленный и обтрепанный свиток. Как выяснилось, он содержал около тысячи женских имен вместе с краткими пометками нескромного содержания на архаическом испан- ском языке с множеством грамматических ошибок. Было высказано предположение, что найденный документ есть не что иное, как подлинник знаменитого «донжуан- ского списка». Хотя профессор Хамбах1 ничуть не верил этим выводам компетентных экспертов, все же он бережно отнесся к реликвии и принес ее к себе в лабораторию. И ни- кто не знает, как сложилась бы дальнейшая судьба свитка, если бы глубокая де- прессия, вызванная затяжными дождями н разочарованиями в личной жизни, не за- ставила профессора Хамбага стереть пыль с приборов и вновь заняться постылыми O.K.-мезонами. Каково же было его удивление, когда на проявленных снимках он обнаружил странные траектории, в точности повторявшие строчки испанского тек- ста! Причиной могла быть только таинственная находка: она валялась рядом с экспериментальной установкой. Благодаря незаурядной энергии профессора Хамбага было проведено всеобъемлю- щее физико-химическое исследование реликвии. Свиток оказался, конечно, отнюдь не бумажным, и его обтрепанность была не более чем тщательно обдуманной мас- кировкой . Если бы не новейшие достижения науки и техники, от него нельзя было бы ото- рвать и кусочка. Основная информация закодирована непосредственно в молеку- лярной структуре свитка, сделанного из парамагнитного сверхпроводящего поли- мера невыясненной природы. К сожалению, расшифровка текста еще не доведена до конца, так как она, по-видимому, превышает интеллектуальные возможности не только университетского компьютера, но и самих исследователей. Свиток, по всей видимости, представляет собой отчет о социологическом ис- следовании, проведенном в Испании XVI века представителем высокоразвитой вне- земной цивилизации. Статистическая выборка чрезвычайно широка; наиболее полны сведения о группе женщин (числом около тысячи), чьи имена фигурируют в тек- сте. Примененная методика чрезвычайно остроумна. Чтобы войти в контакт с тузем- ным населением, Пришелец установил контроль над телом молодого дворянина но имени дон Жуан ди Тенорио. Выбор «маски» следует признать удачным, так как обличие кастильского дворянина обеспечивало Пришельцу удобный контакт со все- ми слоями населения. Обследование женщин, входящих в основную выборку, осуще- ствлялось путем установления так называемой интимной связи; мужчины изучались обычно с помощью миниатюрного датчика, вмонтированного в острие шпаги. Пара- метры других, наименее полно изученных групп населения снимались телеметриче- ски. Отметая возможные упреки в не гуманности методики, мы хотим подчеркнуть не- заурядный такт исследователя, действовавшего в соответствии с социальными нормами и предрассудками той эпохи, включая пение серенад, галантные речи и вызовы на дуэль. О его такте свидетельствует и маскировка отчета под «донжу- анский список», для составления которого был использован робот Лепорелло. Но выше всего проявилось чувство эпохи в способе отлета социолога с Земли: его ракета была изготовлена в виде каменной скульптуры, получившей известность
как Статуя командора. Последствия замечательного открытия профессора Хамбага трудно обозримы, но об одном уже можно говорить с уверенностью. Речь идет о тон ясности, которую оно внесло в запутанный вопрос о мотивах поведения дон Жуана. Любая теория по этому поводу должна объяснить и увязать следующие основные факты: 1) резкие изменения личности молодого дон Жуана перед началом его похождений; 2) статистически значимое отклонение его поведения от средних этических норм того времени; 3) легкость его побед над женщинами; 4) легкость его побед над мужчинами; 5) странный эпизод с Каменным гостем (заметим, что почти все авторы концен- трируют свое внимание на втором пункте). К сожалению, единой теории, объясняющей разом все странности дон Жуана, до сих пор не существовало. Лишь открытие Хамбага ставит все на место. Естест- венно, что «вселение» Пришельца резко меняет личность человека, сохраняя его внешнюю оболочку. Естественно, что образ жизни дон Жуана, сулящий обычному человеку так мало радостей и так много хлопот, как нельзя лучше подходит со- циологу. Естественно, что мудрый инопланетник, овладевший тайнами физиологии и высшей нервном деятельности, умеет брать свое. И, наконец, естественно, что рано или поздно он должен исчезнуть в туче огня и дыма! Судя по размаху и глубине социологических исследований, проведенных При- шельцем в средневековой Испании, трудно поверить, будто его научная программа ограничивалась только данной страной и данной эпохой. Невольно возникает по- дозрение, что и другие донжуаны служили в разные исторические периоды и в разных странах тем же целям. Не секрет, что такого рода люди встречаются и в наши дни. Не значит ли это, что исследование Земли продолжается? Если это так, то перед нами открывается волнующая перспектива установления контактов с внеземными цивилизациями — без межзвездных перелетов.
Разное ЧТО УМЕЕТ МУРАВЕЙ? С. Старикович ...Мозг муравья есть один из самых удиви- тельных комплексов вещественных атомов, мо- жет быть, удивительнее, чем мозг человека. Чарльз Дарвин Нервные узлы (мозг) муравьев совсем крошечные — гораздо меньше булавочной головки. И все же муравьев издавна считают мудрецами. В старые времена в Кир- гизии человек, задумавший доброе дело, шел ночевать к муравейнику — это сули- ло удачу. И если киргиз хотел сделать много добра, он мог приходить к одному и тому же муравейнику 20 лет кряду — таков обычный срок жизни самки, вокруг которой хлопочет весь муравьиный народец. А муравьиные постройки, где молодые самки сменяют старых, стоят на одном и том же месте более ста лет. Скромный рабочий муравьишка тоже старец среди насекомых — он трудится не покладая ног около семи лет. А за этот срок можно научиться не только разводить грибы, до- ить тлей или нянчить куколок. Конечно, слово «учиться» к муравью не очень подходит. Ведь его поведение в основном запрограммировано генетически, управ- ляется наследуемыми рефлексами. И все же муравья можно кое-чему научить.. Муравьишка, только что появившийся на свет, вернее, на тьму (поскольку в муравейнике все же довольно темно), первые сорок дней не преступает порога родного дома. Он как бы пребывает в начальной школе: шлифует врожденные ин- стинкты, оттачивает чувства, совершенствует психику, Однако его трудовая био- графия начинается много раньше — едва ему стукнет от роду один день. Сначала он чистит самку, потом ему доверяют работу посложнее: уход за яйцами, личин- ками и куколками. Через сорок дней (эксперименты ставили с Formica polyctena) наступают так называемые возрастные изменения максиллярных желез и яичников, и муравьи выходят из гнезда — становятся фуражирами или специализируются по строительной части.
Можно стать солдатом или нянькой, можно устроиться и на работу, которая мне лично очень нравится,— загорать на солнышке. Только и тут муравьи устраивают суматоху: понежившись на солнце минут десять, берут внутрь муравейника и там остывают. Благодаря солнечным процедурам в прохладное время в муравейнике на 5—10 градусов теплее, чем на улице. Так что и загорают муравьи на благо обще- ства. Температуру же они меряют усами, которые чувствуют перепад всего в чет- верть градуса. И как здесь не вспомнить Маяковского: «Намотай себе на ус — все работы хо- роши , выбирай на вкус». Тем более, что муравьев распределяют по должностям именно по вкусу: если первые пять дней после выхода из яйца личинку пичкают твердой пищей, из нее появится солдат, а если личинку кормят жиденькой едой, вылупится рабочий муравей. Муравьи то и дело облизывают и кормят друг друга. Бесконечный поток органики, текущий изо рта одного муравья в рот другого, сравнивают с током крови в теле высокоорганизованного животного. Это не такое уж преувеличение. Ведь при взаимных кормлениях среди муравьиного народца пе- рераспределяются не только питательные вещества, но и ферменты, и гормоны. Даже муравьиные яйца не погибают лишь тогда, когда их любовно облизывают му- равьи-няньки, слюна которых с помощью осмоса попадает внутрь яйца. Свой пай в общий котел вносят и личинки. Они возвращают часть еды, выделяют какое-то ве- щество, которое жадно слизывают взрослые муравьи. Перед тем, как обменяться кормом, муравьи нежно гладят друг дру- га антеннами. Потом муравей-проситель (он слева) быстро выпивает прозрачную питательную капельку, появившуюся между жвалами мура- вья-кормильца . Судя, по всему, муравьи неплохо разбираются в химическом составе еды. Иначе и не скажешь, потому что белковая и углеводная пища распределяется у них по- разному. Углеводное горючее потребляют только рабочие особи, причем в первую очередь снабжаются муравьи, занятые вне гнезда. Протеины в меню тружеников попадают редко. Зато личинки и плодущие самки сидят целиком на белковой дие- те . Но мы немного отвлеклись, покинули нашего сорокадневного муравьишку, кото- рый в первый раз хочет выйти на улицу. Уходить из дома, вероятно, страшнова- то, и не потому ли молодежь перед этим ответственным моментом собирается гурьбой, топчется около выхода. Лишь набравшись духу, муравьишки все разом
выбегают на поверхность. А.А. Захаров — автор интереснейшей книги «Внутриви- довые отношения у муравьев» («Наука», 1972) пишет, что такая психологическая заминка свойственна не только муравьиной молодежи, впервые выходящей из под- земелья . Вот еще одна любопытная психологическая деталь: муравей, нечаянно попавший к чужим, изо всех сил старается поделиться содержимым своего зобика с чужаками — мол, я пришел с миром. . . Строение тела рабочей особи рыжего лесного муравья. Железы внешней секреции рабочей особи: 1 — резервуар мандибулярной железы; 2 — ниж- негубная железа; 3 — метаплевральная железа; 4 — резервуар метаплеа- ральной железы; 5 — анальная железа; 6 — резервуар анальной железы; 7 — ядовитая железа; 8 — железа Павана; 9 — железа Дюфура. Муравей не может жить один. И страдает он не только от голода... Даже вдво- ем веселее. Ненасытные хищники — рыжие лесные муравьи вдвоем протянут гораздо дольше, чем в одиночку. Но чтобы жить по-настоящему, необходимо не менее де- сяти товарищей. Работается в одиночку тоже плохо — изолированные муравьи роют песок вяло, кое-как, а в группе копошатся с вдохновением и высочайшей производительно- стью. Кто не видел, как несколько муравьев, уцепившись за одну соломинку, тя- нут ее словно лебедь, рак да щука? Но эта нескладная ситуация встречается лишь тогда, когда ноша легкая. Если же нужно тащить что-то тяжелое, муравьи быстро согласовывают свои действия и не мешают друг другу. Специальные из- мерения подтверждают это. Так, при переноске тяжелого насекомого мощность од- ного муравья была 24,2 эрг/сек, а двух — 61,2 эрг/сек. Присутствие друга как бы прибавило силы. Однако не следует думать, будто муравьи без роздыху хлопочут с утра до но- чи. Отнюдь нет, четверть рабочего времени они тратят на уход за собственной персоной: то и дело чистятся, устраивают, так сказать, гигиенические переку- ры. Не прочь они и побаловаться, поиграть. Вот соответствующие наблюдения А.А. Захарова: «Обычно события развиваются при этом следующим образом. Один из муравьев прибегает в камеру, где находятся несколько других рабочих. Оста-
новившись посредине камеры, муравей поднимается возможно выше на всех шести ногах (как бы становясь на цыпочки) и начинает мелко дрожать. После этого один-два муравья приближаются к нему с раздвинутыми мандибулами и делают не- сколько угрожающих движений. Далее в игре остаются, как правило, двое. Они начинают бегать друг за другом (инициатор чаще убегает), иногда устраивают короткие схватки. Муравьи старательно возятся, после чего отпускают друг дру- га и погоня продолжается. После окончания игры партнеры долго чистятся рядом. Во всех наблюдаемых у F. sanguinea играх инициаторами выступали муравьи, за- нятые вне гнезда. Иногда один и тот же муравей-инициатор поочередно играл с несколькими муравьями. Был отмечен случай, когда все попытки муравья- инициатора увлечь кого-либо из обитателей садка не увенчались успехом, хотя этот муравей выступал около 5 минут». К сожалению, не все развлечения невинны — муравьи иногда пьянствуют до по- тери сознания. Чтобы понять, как они напиваются, нужно небольшое отступление. В муравейниках проживает множество насекомых, которых обычно подкармливают сами муравьи. В качестве платы за стол эти насекомые вносят разнообразие в муравьиное меню. А жук ломехуза своими эфироподобными выделениями просто спаивает их. И пьяная братия, у которой падает чувствительность усиков, бро- сает работу, холит и лелеет жука-отравителя, пожирающего их куколок и личи- нок. Подумать только, шестиногие алкоголики (или, может быть, правильнее нар- команы) отдают на растерзание своих детей! Пораженный ломехузоманией муравей- ник , конечно же, быстро вымирает. Если хорошенько разобраться, у муравьев можно насчитать не один порок. Есть же среди них виды, которые всю жизнь профессионально занимаются воровством. И есть уж совсем нехорошие с социальной точки зрения муравьи — рабовладельцы. Но не будем бичевать эти язвы муравьиного общества. Лучше поговорим о дру- гом. Поговорим о муравьиной изворотливости. Если муравьиная самка забралась в сырую низину и основала там муравейник, его обитатели, чтобы не шлепать по лужам, строят шоссе из хвои. Подобные ав- тострады в Подмосковье возвышаются над землей всего на 2—4 сантиметра, одна- ко , по ним можно ходить не замочив ног. А это весьма важно, ибо, гласит ста- ринная пословица, для муравья и капля — озеро. Но это еще что, — в научной литературе дано описание совсем уж невероятного случая самозащиты. Одному из исследователей пришло в голову три года подряд облучать муравьиную дорогу гамма-лучами. Муравьи (а они ощущают радиоактивные и другие излучения) не ушли с насиженного места. Они поступили проще. Чтобы гамма-лучи меньше портили им настроение и здоровье, они построили над дорогой крышу длиной в 12,5 метра. Однажды двух рабочих муравьев перенесли на платформочку, где лежала кучка личинок. Один муравей растерялся в незнакомой ситуации и ушел. Другой оказал- ся более смышленым — принялся таскать личинки. Тогда опыт усложнили — личинок спрятали за непроходимым барьером, через который время от времени перекиды- вали мостик. И что же? Муравей оказался на редкость толковым субъектом — тер- пеливо ждал, пока перекинут мостик! Выходит, что под одинаковыми хитиновыми мундирами скрыты разные психические возможности. Специалисты полагают, что совершеннейшая система передачи ин- формации (контакты усиками и т. д) , отлаженная миллионами лет эволюции, бы- стро делает достижения одного муравья достоянием всей семьи. Так что про му- равьев с полным правом можно сказать: голова — хорошо, а тысяча — лучше. Вот еще одно тому подтверждение. Рядом с муравейником поставили аппарат, в котором было две нитки. Дергая за них, муравьи открывали шторки. Дернув за одну нитку, они получали доступ к сахарному сиропу, а за второй шторкой ниче- го вкусного не было. Стоило одному мудрецу добраться до сиропа, как за нитку наловчились тянуть и другие. Правда, бестолковые особи, видя, что коллеги
надрываются в перетягивании каната, начинали усердно тянуть «бессиропную» нитку. Надо сказать, что таких горе-помощников было немного — за «бессироп- ную» нитку дергали в три раза реже. Тогда, чтобы сбить муравьев с толку, на- чали переставлять сироп с места на место. Это сильно поубавило муравьиный эн- тузиазм — нитки подолгу висели без пользы. Когда же сироп вернули на перво- начальное место, наступило всеобщее оживление, работа закипела. И еще один факт. Недавно выяснилось, что муравьи быстрее всех насекомых, быстрее рыб и лягушек обучаются находить правильную дорогу в лабиринте. Прав- да, тут муравьям может помогать муравьиная кислота, которая идет в дело не только как оборонительное и наступательное оружие, но и как метка для следов. Муравьи столбят дорогу и остро пахнущими кетонами, вернее, их летучими компо- нентами с короткой углеродной цепочкой. Весьма любопытно, что химическое строение секретов анальных желез муравьев одного и того же вида, но проживаю- щих в разных муравейниках, немного отличается по составу. Так что, вероятно, у каждого муравейника свой аромат. Строение мозга муравья. Химическое изучение муравьев еще только начинается. Но уже сделаны немало- важные открытия. Так, оказалось, что некоторые виды муравьев, опрыскав врага муравьиной кислотой, поливают его смесью цитронеллаля и цитраля (в отношении 9:1). Эти вещества не только ядовиты сами по себе, они еще способствуют про- никновению муравьиной кислоты сквозь наружные покровы врага. Из муравьев вы- делен иридомиримицин, который убивает возбудителей холеры, тифа и туберкулеза и совсем безвреден для человека. К сожалению, в желтоватеньком полупрозрачном тельце крошечного фараонова муравья (его габариты не превышают 2,5 мм) бактерицидных веществ, вероятно, нет. А между тем именно в их тощих фигурках находили страшные гнилостные бак- терии и кишечные палочки. И самое плохое то, что человек невольно распростра- нил это шестиногое бедствие по миру вместе с перевозимыми товарами. Ныне этих опасных нахлебников горожане обнаруживают в чистом белье и в банке с варень- ем. Фараоновых муравьев в европейских клиниках видели даже среди хирургиче- ских инструментов, вынутых из стерилизатора. Избавиться от «человеколюбивых» фараончиков невероятно трудно, в особенно- сти в новых зданиях с пустотелыми перекрытиями. Ведь их фуражиры могут добы- вать пропитание не только в той квартире, где им объявили войну. Даже потер- пев сильный урон, фараоновы муравьи быстро восстанавливают свое поголовье: десяток рабочих особей уцелеет при самой свирепой фумигации. Гнезда же эти теплолюбивые твари имеют обыкновение устраивать в толще фундамента или под
теплой котельной, откуда их не выкуришь и парами синильной кислоты. И все-таки как прогнать муравьев? С фараоновыми, вероятно, можно справиться лишь сильными ядами. А вообще пишут, что муравьи терпеть не могут безобидного для нас запаха листика петрушки, что их отпугивают нафталин и керосин, что они не любят густой мех, кусочек которого, засунутый в щель волосами внутрь, делает квартиру недоступной. Но еще лучше просто заделать все щели. Говорят — в семье не без урода... К сожалению, в муравьиной семье, насчиты- вающей 6000 видов, с нашей точки зрения уродов немало. Однако без этой семьи биосфере не поздоровилось бы. Например, в Южной Америке проклинают муравьев- листорезов . А между тем муравьи на этом континенте взяли на свои плечи почво- образующую роль дождевых червей, которые здесь не проживают. А сколько похвал расточают газеты и журналы нашему рыжему лесному муравью — Formica rufa. В их конусообразном доме ежедневно исчезает килограмм насе- комых, многие из которых вредоносны для леса. И совсем не зря знаменитый эко- лог Реми Шовен предлагает одомашнить рыжего лесного муравья, использовать его неуемный аппетит в сельском хозяйстве. Этого муравья можно выдрессировать так, чтобы он охотился за определенными видами насекомых, подобно тому, как дрессируют пчел брать взяток с какого-либо одного цветка. Иными словами, ры- жий муравей имеет шансы стать живым инсектицидом избирательного действия. А чтобы рыжие муравьи не увлекались разведением тлей, их можно подкармливать сахарным сиропом. Статистика свидетельствует, что на каждого человека планеты приходится по 250 000 000 насекомых. Сколько из них муравьев, я не знаю, во всяком случае немало. А куда деваются муравьи, как умирают? Великое их множество гибнет в желуд- ках птиц или во время междоусобных сражений. Про такой конец говорят, что смерть на миру красна. Некоторые муравьи, помирающие от болезней или старос- ти, кончают свой век в уединении. Специалисты пишут, что муравей, зараженный грибком или близкий к гибели по какой другой причине, вечером тихонько уходит из гнезда. Он как бы не хочет огорчать товарищей. Обреченный муравьишка вле- зает на травинку, словно прощается с заходящим солнцем. Так, покачиваясь на ветру, он проводит последние день-два в своей жизни.
Разное ШЛИРЕН-МЕТОД Мы привыкли к тому, что фотография позволяет запечатлеть все объекты мате- риального мира, а также процессы, протекающие между ними. Но, за пределами наблюдения остаётся весьма существенный объект - воздушный океан вокруг! Ведь существует множество процессов, протекающих в воздушной среде, которые необходимо запечатлеть, для последующего анализа: явления турбулентности, срыва потока и т.д. - причём, это касается не только воздушной среды, а, в широком смысле, любой газовой среды в целом. И для этого, существует специальный метод фото/видео фиксации процессов прозрачных сред, называемый «шлирен-методом» (от «schlieren» — «полосы» (нем.) — здесь под «полосами» подразумеваются неоднородности). Здесь и далее мы будем рассматривать исключительно частный случай, а имен- но, исследование неоднородностей газовых сред, хотя, сам метод обладает го- раздо большими возможностями и позволяет исследовать неоднородности не только газовых, но и жидкостных, и даже твёрдых прозрачных сред (процессы в кристал- лах, во время прохождения звука/света/тепла; а также уже существующие в ста- тике неоднородности, напряжения и прочее). Однако, чтобы быть ближе к вариантам, которые могут быть реализованы любым читателем, мы остановимся на частном случае - исследовании неоднородностей воздушной среды. Тем не менее, это оговорка в начале статьи приводится специально, чтобы чи- татель понимал, что метод достаточно универсален и может быть применён к раз- ным средам.
Привлекательным шлирен-метод является тем, что, со времени своего открытия английским учёным Робертом Гуком в 1665 году, а затем усовершенствованием, ориентировочно, в 1864 г. немецким учёным Августом Тёплером, он не утратил свою актуальность и поныне, активно применяясь для многих целей. Ещё одним любопытным моментом является то, что метод весьма прост в своей реализации, что позволяет практически каждому попробовать свои силы и реали- зовать фото/видеофиксацию с его помощью! Итак, в чём он заключается? Если сказать вкратце, то можно суть этого метода выразить в примерно таком определении: позволяет зафиксировать неоднородности в оптически прозрачной среде, вызываемые различиями в плотности областей среды. Кроме того, метод позволяет контролировать величину дефектов отражающей по- верхности, которая используется в ходе экспериментов - собственно говоря, именно для этого такой способ контроля и был разработан своё время, Августом Тёплером, с целью проконтролировать точность получаемой геометрии сферических зеркал, используемых в телескопах. И вот как выглядела стандартная схема эксперимента, в рамках шлирен-метода: л; .>-• 1. Точечный источник света [ I Ai------ i 2. Линза 3. Нож Фуко I 4. Экран для просмотра] изображения Как мы видим, здесь представлено четыре ключевых элемента: 1. источник света (в качестве него в оригинале использовалась свеча) ; 2. двояковыпуклая линза, собирающая лучи (жёлтого цвета) и направляющая их на небольшой непрозрачный экран (3 - его ещё называют "диафрагмой"); 3. непрозрачный экран (или, другими словами "диафрагма") представляет собой средство, для устранения прохода лучей от источника света к основному эк- рану (5); кстати говоря, диафрагму ещё называют "нож Фуко", и появилось это название из-за физического воплощения, так как, чтобы получить чёткое изображение, необходим максимально возможно ровный край, - поэтому, в ка- честве такой диафрагмы часто используют лезвие ножа или опасное лезвие для бритья, располагая их горизонтально, чтобы они полностью затеняли световой поток (т.е. основной экран (5) был полностью затенён, а любые возмущения в оптической среде - вызовут появление на экране световых всполохов);
4. основной экран, на котором и происходит построение изображения. Как мы могли видеть на картинке выше, там ход лучей представлен двумя их типами, где один из типов, показан, как жёлтые лучи, а другой, как зелёные. Смысл здесь заключается в том, что лучи, исходящие от свечи, собираются линзой на непрозрачном экране, и не попадают на основной экран. В то же время, если в воздушной среде есть какие-либо неоднородности - за- вихрения, области с разной плотностью, которые неизбежно возникают при, на- пример, горении свечи, они будут отличаться по своему коэффициенту преломле- ния, от существующей оптической среды и это означает, что лучи, прошедшие че- рез такие неоднородности, отклонятся, и пройдут по зелёному пути, минуя не- прозрачный экран (3) , что, в итоге, приведёт к тому, что на основном экране (4) появится изображение только этих неоднородностей! Метод настолько чувствителен, что позволяет увидеть даже тёплый воздух, поднимающийся от руки, или дыхание человека, в виде возмущений воздуха, выду- ваемых изо рта или носа! Как мы видим, классический вариант эксперимента очень прост и может быть повторён практически любым человеком! При этом, надо отметить, что надо стремиться к использованию максимально точечного источника света, так как именно он позволит получить не размытое, а чёткое изображение, так как, чем больше источник света в размерах, тем каждая область его поверхности будет создавать свою собственную тень от ножа Фуко, а все эти тени в итоге сольются в своеобразную шумовую "кашу", в которой будет очень сложно разглядеть мелкие нюансы (изучить которые обычно и стремятся). Кроме того, основной экран (4) , следует располагать на таком расстоянии, чтобы изображение было достаточно большим для удобства рассматривания (для этого может быть придётся несколько усложнить схему, добавив после ножа Фуко ещё и объектив). В классической вариации метода, для исследования каких-либо процессов, они должны располагаться в пространстве между линзой и ножом Фуко, таким образом, чтобы любые возникающие возмущения газовой среды приводили к "обтеканию" лу- чами ножа Фуко, и, соответственно, появлению на основном экране световых всполохов. И тут, мы видим основную проблему классического метода: размер поля для экспериментов, по сути, ограничен диаметром луча, исходящего от линзы. Таким образом, нам надо либо "умерить хотелки" и проводить миниатюрные экс- перименты, либо, где-то раздобыть достаточно большую линзу. Второе всегда было проблемой, в отличие от первого. Поэтому, для увеличения масштаба проводимых экспериментов, метод был моди- фицирован, и, вместо большой линзы был применён вогнутый отражатель - обычно, от телескопа, так как они достаточно высокого качества геометрии. Таким образом, модифицированный эксперимент будет выглядеть так: Кроме увеличения поля для экспериментов, как выше уже было сказано, подоб- ная схема позволяет тестировать качество геометрии вогнутого отражателя: если отражатель имеет идеальную или близкую к этому геометрию, то экран будет рав- номерно затенён; если же имеются некоторые дефекты отражателя - на изображе-
нии будут присутствовать светлые и тёмные участки. В современных условиях, экспериментаторы используют для проведения опытов в качестве точечного источника света - светодиоды, дополнительно заклеенные на верхушке, чтобы оставить только маленькое отверстие для прохода света, а сами эксперименты проводятся в пространстве между вогнутым зеркалом и ножом Фуко - после которого можно было бы спроецировать изображение на стену или экран, но, вместо этого часто используют видео/фото камеру для съёмки процесса1. Таким образом, после ознакомления со всей предыдущей информацией, становит- ся понятно, что у шлирен-метода существует узкое место: ■ или маленькая линза, а, соответственно и небольшие по размерам эксперимен- ты; ■ или вогнутое зеркало (которое довольно дорогое) и большие по размерам экс- перименты . "Что в лоб, что по лбу". Всё плохо... Но неужели нет никаких выходов? Вовсе нет, есть! И это, как минимум, один замечательный лайфхак, который позволяет в корне переломить ситуацию и для этого надо... использовать линзу Френеля! Так как в предыдущие годы её распространение ограничивалось трудоёмкостью изготовления и недостаточно совершенными методами производства, то, в наше время, её использование является отличным лаифхаком для увеличения площади проводимого эксперимента, так как современные методы позволяют изготавливать такие линзы весьма больших размеров, по достаточно низкой цене. На самом деле, идея с линзой Френеля пришла мне в голову, в первую очередь, после ознакомления со всей этой темой, и, до этого, я не видел и не слышал, чтобы кто-то так делал. И мне стало интересно, а шёл ли кто-нибудь по такому же пути? И в ходе своих поисков мне удалось найти подробную схему эксперимента, ко- торый показал замечательные результаты! В этом эксперименте2 оптическая схема выглядела следующим образом: \ Здесь / 1 проводятся 1 1 эксперименты 1 ! 1 ' ^ Таким образом, вы можете как попробовать повторить эксперимент, так и моди- фицировать классический эксперимент, использовав вместо стандартной двояковы- пуклой линзы - линзу Френеля. В любом случае, такой подход, с использованием подобного рода линз, делает доступным для каждого, даже относительно крупномасштабные эксперименты. Напоследок можно упомянуть, что рассмотренный вариант использования линзы 1 https : / /www. you tube. com/watch? v=yFEUaKILGmO 2 https://www.youtube.com/watch?v=0Be2YdJdRYo
Френеля не является единственно возможным вариантом увеличения рабочего поля, известны также разработки НАСА, с использованием отражающего экрана, наподо- бие катафота, покрытого вертикальными полосами, которые играют ту же роль, что и нож Фуко, и такой экран позволяет заменить вогнутый отражатель. Однако, думается что такое устройство будет не особо доступным широкой пуб- лике, и, поэтому, применение линз Френеля видится самым простым, для желающе- го проводить подобные опыты. То есть, любой желающий может попробовать приобщиться к исследованию удиви- тельных процессов "невидимого" мира, и наглядно увидеть, - как смешиваются разные газы, как выглядят потоки одного газа и разной температуры, на что по- хожи ударные волны, от быстро движущихся объектов (например, пуль) и даже просто ветер! Или, скажем, как стекает вниз, переливаясь за края ёмкости, холодный воздух от кубика льда! Эти и многие другие, весьма зрелищные эксперименты становятся доступны каждому, кто решит использовать шлирен-метод в своих экспериментах. Не всегда зрелищная наука требует затрат - иногда, она требует просто жела- ния.
Разное ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ВОЗДУХА Проживая большую часть жизни в городах, задыхающихся от пыли, люди вынужде- ны придумывать способы от неё избавиться, так как отсутствие пыли в воздухе, это не только комфорт, но и здоровье — ведь пыль бывает и практически не из- влекаемая из органов дыхания, накапливаясь десятилетие за десятилетием (при- вет, силикозу, и прочим радостям). И здесь, на первый план выходит один из очень интересных видов фильтрации воздуха, придуманный достаточно давно — электростатический фильтр. Способ подобной фильтрации появился фильтр ещё в середине XIX века, благо- даря работам немецкого математика М. Гольдфельда, ещё в 1824 году. Тут надо понимать, что он жил в то время, когда бурно развивалась научная мысль об электричестве и, волей-неволей, революционные открытия, результаты исследований, попадали в массовое сознание, увлекая людей, даже далёких от области физики электрических явлений — что и произошло с нашим математиком: он выдвинул идею, что загрязняющим частицам в воздухе, можно придать электри- ческий заряд, если их пропустить через заряженную область пространства, и это, в свою очередь, должно привести к тому, что далее, если этот воздух бу- дет проходить мимо заземлённых пластин, то, частицы в этом воздухе, притянут- ся к пластинам, и, таким образом, воздух очистится.
Забегая вперёд, надо сказать, что этот принцип, в дальнейшем, и лёг1 в осно- ву всех систем для электростатической очистки воздуха, но, на момент изобре- тения он не был реализован в конкретном устройстве, по ряду причин, о которых будет ниже. Дело в том, что на тот момент сама концепция электростатической очистки воздуха была достаточно революционной, но, к сожалению, аппаратные средства ещё не позволяли реализовать её в полной мере: не существовало достаточно на- дёжных и стабильных источников высокого напряжения, не было выпрямителей, а сами экспериментаторы были ограничены только несовершенной аппаратной частью той эпохи — электрофорными машинами, и простыми гальваническими элементами. Кроме того, самим обществом ещё не было осознано, что подобная высококаче- ственная очистка воздуха необходима, — промышленные и бытовые стандарты были достаточно низкими. Таким образом, слабое развитие аппаратной части, а также электротехнической науки, только проживающий на тот момент бурное развитие, отсутствие осознания самим обществом потребности в очистке, привело к тому, что эта идея пролежала чуть не 100 лет без работы, прежде чем была реализована последователями... Хотя, был один из последователей, который ещё в конце XIX века провёл про- мышленное тестирование идеи Гольдфельда и звали нашего экспериментатора — сэр Оливер Джозеф Лодж. Личностью, надо сказать, он был достаточно прелюбопытной: был разносторонне развит и проводил свои собственные работы, сочетая фундаментальную науку и инженерный подход, интересуясь многими техническими областями на фундамен- тальном уровне и разрабатывая в их рамках свои собственные устройства: его интересы включали широкий круг областей - от радиотехники до самой природы электричества. Скажем, проводя свои работы в области радиотехники и двигаясь в своих раз- работках независимо от работ Г. Герца, он провёл собственный эксперимент с радиопередачей, который прошёл успешно, осуществив передачу на 150 метров. Кроме того, его вклад в радиотехнику трудно переоценить, из-за разработки «согласующих цепей», что легло в основу теории машин для радиопередачи в дальнейшем. Его заслуги были высоко оценены современниками ещё при жизни, благодаря че- му, он занимал пост профессора физики в одной из самых ведущих школ Велико- британии - Университетском колледже Ливерпуля. Однако, вернёмся к его работе в предметной области... Благодаря обширным познаниям с одной стороны, и, проведённым экспериментам, с другой стороны, всё это, в совокупности, привело его к логичной идее пора- ботать с зарядом частиц, что он благополучно и осуществил, проведя впечатляю- щий опыт в начале 1880-х годов, на побережье реки Мерси, в районе Ливерпуля. К сожалению, исторические данные весьма скупы на детали эксперимента, из- вестно лишь, что, в ходе него, был использован одиночный электрод, протянутый вдоль реки, который, впоследствии, был подключен к источнику высокого напря- жения , благодаря чему, туман, застилающий местность, был моментально превра- щен в хлопья, подобные снегу, в радиусе около 15 метров, вокруг электрода (видимо, дело происходило ранним утром). Можно предположить, что наблюдаемое объяснялось отсутствием на тот момент выпрямителей и были широко распространены катушки Румкорфа, дающие импульсный переменный ток. Таким образом, если смоделировать ситуацию, то, в этом эксперименте, одним электродом выступал собственно протянутый провод, а в качестве второго элек- трода — выступала земля. Если бы ток был выпрямленным, то частицы заряжались бы зарядом одного зна- ка, после чего начинали своё упорядоченное движение в направлении другого
электрода. Однако, из-за постоянной смены полярности, происходило хаотическое колеба- ние частиц в воздухе, в следствии чего, они соударялись, слипались между со- бой, формируя пространственные образования относительно большого веса, из-за чего начинающие оседать вниз, подобно снегу. Кстати говоря, наверное, интересный опыт был бы и в наше время, если попро- бовать осадить туман переменным током! Эдакое физическое шоу1... Благодаря современным экспериментаторам, мы можем предположить, что, если бы сэр Лодж имел источник постоянного тока, то хлопьев бы не наблюдалось. Тем не менее, надо думать, что своим экспериментом он был настолько вооду- шевлён, что осторожность покинула его, и он решил ввязаться в сомнительную авантюру — коммерческий проект, с практическим применением нового на тот мо- мент эффекта, с целью использования его для очистки газов металлургического производства в Уэльсе. Почему он вообще решил двигаться в этом направлении: чтобы понять это, надо понимать условия той эпохи, рубежа XIX-XX веков: повсеместная промышленная революция, с сопутствующей урбанизацией, — с одной стороны, катастрофически увеличивала загрязнение окружающей среды, а с другой — делала крайне чувстви- тельным к этому загрязнению людей, из за всё увеличивающейся скученности: скажем, то тут, то там, начинали возникать эксцессы с выпадением кислотных осадков и иными вредными веществами, на территории, рядом с производствами (и последующими судебными исками за это). А если рассматривать конкретное металлургическое производство, с которым взялся сотрудничать Лодж, то оно наносило весьма большой вред окружающей сре- де (впрочем, это было типично и для других аналогичных заводов) — выпадением диоксида серы и других соединений, что повреждало растительность и особенно от этого страдали фермеры, причём, дважды: как за счёт гибели посевов, так и за счёт падежа скота (особенно, овец), поедающих отравленную растительность. А сернистый ангидрид в выбрасываемых газах приводил к образованию, в атмо- сферных условиях, серной кислоты, разрушающей постройки людей. В общем, про- блем хватало (надо думать, как и исков). А тут - вроде как отличный вариант это всё решить... Наверное, вы уже догадались: ничего не вышло (да и шансов то не было, с та- ким оборудованием). Так как система фильтрации его разработки не смогла очищать заводские газы. Точные исторические данные, по поводу причины такой неудачи отсутствуют, однако, можно предположить, (опять же, повторяясь), что одной из причин было отсутствие надёжного источника питания, который мох1 бы обеспечить выпрямлен- ное высокое напряжение, а в 1800-е годы, даже несмотря на то, что на дворе шёл их конец, такая система была мало доступна. Кроме того, наверняка, он использовал тот же самый единый протянутый элек- трод, как и в эксперименте на берегу реки, тогда как дальнейшие эксперимента- торы, с успешными вариантами фильтров, уже использовали распушённые электро- ды2 — то есть, например, стальную проволоку, которая обматывалась асбестовой нитью или шнуром. Однако, уже в 1906 году, идея электростатического фильтра получила наконец успешное воплощение, и автором её выступил Фредерик Коттрелл, работавший про- фессором химии в университете Беркли. Его установка, кардинально отличалась от предыдущих попыток, тем, что он 1 https : / /www. you tube. com/watch? v=QLMM32maryA 2 Впрочем, как мы увидим далее, похоже, всё таки ключевым, было отсутствие выпрям- ленного источника тока, так как современные версии таких фильтров, отлично работают, даже всего с 1 проводом!
использовал: 1. Выпрямленное высокое напряжение, с отрицательной полярностью на электроде, предназначенном для образования коронного разряда; 2. В качестве самого электрода использовалась сетка, обмотанная асбестовым шнуром, чтобы увеличить её "пушистость". Первый успех пришёл в 1907 году, когда система фильтрации, будучи установ- ленная на металлургическом заводе, прошла жёсткий тест с улавливанием серно- кислотного пара, который подавался сквозь трубу из свинца (свинец устойчив к действию серной кислоты), в которой были установлены пластины из свинца, меж- ду которыми размещались пластины из сетки, обмотанной асбестом, которая была подвешена на изоляторах из слюды, а свинцовые пластины были заземлены. Эффективность установки, превзошла все ожидания: пар активно оседал на свинцовых пластинах и стекал вниз, а, из трубы, выходили только следовые, ма- лые остатки этого пара! В дальнейшем, он сделал очень полезную вещь: так как это изобретение было запатентовано на него, он передал патент в общественное пользование! Это сразу же вызвало резкую «вспышку» внедрения технологии по всему миру, принеся существенную пользу обществу... Тут надо ещё сделать небольшое отступление и акцентироваться вот на чём: мы узнали, что в установке Котрелла коронирующий электрод был подключен к отри- цательный полярности источника питания и это не случайно: дело в том, что от- рицательная корона обладает гораздо большей стабильностью, тогда как положи- тельная склонна к образованию разрядов-стримеров, то есть, склонность к пере- ходу в дуговой разряд. Поэтому, при отрицательной полярности, можно применять большие значения на- пряжения, чтобы более эффективно производить зарядку частиц и, как следствие, — их осаждение. Также, отрицательные ионы, намного более подвижны, что существенно ускоряет процесс зарядки частиц. Именно поэтому, начиная с тех времён и по нынешнее время, большинство элек- тростатических фильтров имеет отрицательную полярность на коронирующем элек- троде . Таким образом, как мы могли видеть, процесс удаления компонентов, которые должны быть отфильтрованы, можно условно разделить на три стадии: 1. Пропускание потока газов сквозь фильтр, в ходе чего происходит зарядка со- держащихся в газах частиц; 2. Заряженные частицы, находясь в области действия электрического поля, при- тягиваются к одному из электродов и оседают на его поверхности (обычно, положительной полярности); 3. Далее, происходит удаление осаждённых частиц, либо, как мы видели выше, под действием силы тяжести, самотёком, либо, если такой способ удаления невозможен, — периодическим встряхиванием фильтра, или омыванием его. В общем случае можно сказать, что фильтр эффективно позволяет удалять из потока газов аэрозольные взвеси, а также частицы веществ, содержащиеся в нём (пыль, частицы сгоревших веществ в дыму). При этом, наиболее эффективно удаляются частицы, с условно средним электри- ческим сопротивлением, тогда как с низким и высоким сопротивлением возникают проблемы: 1. С низким сопротивлением: быстро расстаются с зарядом, вследствие чего, мо- гут быть снова подхвачены воздушным потоком и унесены им; 2. С высоким сопротивлением: плохо расстаются с зарядом, и возникает даже яв- ление «обратного коронного разряда», что уменьшает эффективность работы установки: осадительный электрод покрывается слоем частиц, которые, начи- нают демонстрировать коронный разряд уже между этим слоем и самим электро-
дом, на котором они находятся, из-за чего: ■ электрод всё больше и больше покрывается изолирующим слоем; ■ разряд разрыхляет этот слой, унося в поток. Таким образом, можно сказать, что в общем случае, частицы с сопротивлением больше 1010 Ом'см плохо осаждаются и, среди них можно назвать такие как: зола, цемент и другие диэлектрики. Также, плохо осаждаются частицы с низким сопротивлением (до 107 Ом'см) : са- жа , металлическая пыль, графитовая пыль. Хорошо осаждаются практически все аэрозоли, а также большинство промышлен- ных пылевых загрязнителей, со средним сопротивлением, находящимся между ука- занными двумя крайними вариантами выше. Что же касается физического устройства, то, на практике, получили распро- странение несколько конструкций: ■ Пластинчатого типа: наиболее хорошо известный и распространённый тип, ко- торый обычно состоит из параллельно установленных металлических пластин, на расстоянии порядка 20-30 см друг от друга, перед которыми, на некотором расстоянии от них, по центру промежутка между пластинами, устанавливается коронирующая проволока, на которой формируется отрицательный коронный раз- ряд, питаемый напряжением, в среднем, от 20 кВ. Газы продуваются со сторо- ны проволочных электродов — в сторону металлических пластин, в процессе чего, загрязнители в газах получают заряд, и, доходя до пластин, осаждают- ся на них: Трубчатого типа: представляют собой альтернативу первому варианту, и отли- чается от него тем, что осадительные электроды представляют собой уже не пластины, а массив трубок, круглого или шестиугольного сечения, где, по оси каждый из трубок, расположен электрод заряда (т.е. коронирующий):
Какой из этих двух типов является более эффективным3, трудно сказать одно- значно, однако, можно отметить, что пластинчатые позволяют пропускать большие объемы воздуха, практически не создавая ему аэродинамическое сопротивление (благодаря чему, они широко и распространились), — впрочем, это не уникальная характеристика пластинчатых, так, как то же самое можно сказать и про трубча- тые. Однако, чем однозначно трубчатые отличаются от пластических, так это тем, что трубчатые обычно используются в сложных химических процессах, и для уста- новки в трубопроводы, для фильтрации, например, аэрозольных кислотных тума- нов . Принцип работы промышленного электростатического фильтра Блок высокого напряжения Предварительный фильтр Ионизатор W т 12kV ^ ±_ 6kV |~П Осадитель Постфильтр В микробиологии используется еще сетчатый вариант: воздух пропускается через заря- женный мат пластиковых волокон.
Стоит отметить, что такое разделение доминирует в промышленном использова- нии, однако, для бытовых устройств, всё совсем по-другому, и доминирует труб- чатая конструкция, так как она позволяет в компактном корпусе разместить уст- ройство, с достаточной эффективностью фильтрации. В целом, можно сказать, что электростатический способ фильтрации является весьма эффективным так как позволяет фильтровать огромные потоки газов и аэ- розолей, не создавая на их пути большого сопротивления потоку, кроме того, сами установки, с технической стороны, представляют собой весьма надёжные устройства, в которых «ломаться, практически нечему». При этом, если рассматривать бытовые системы фильтрации, то, можно сказать, что они являются весьма эффективными при фильтрации воздушных масс от микро- бов, вирусов — как находящихся на поверхности механических загрязнителей, так и свободно взвешенных в воздухе. Причём, простая фильтрация, их, как правило, не убивает, поэтому фильтры, предназначенные специально для противомикробной обработки, ещё снабжаются внутри ультрафиолетовым излучателем — чтобы постоянно дезинфицировать микроб- ный слой, на осадительном электроде. После ознакомления со всей информацией выше, может сложиться превратное представление, что электростатические фильтры являются идеалом способов фильтрации, однако, у них есть и свои существенные минусы: ■ Образование озона во время работы; ■ Эффективность напрямую зависит от свойств самой пыли; ■ С увеличением загрязнения, сильно падают фильтрационные свойства, поэтому, электростатические фильтры необходимо снабжать либо системами встряхива- ния , либо обмыва. Тем не менее, их плюсы весьма существенны, что и объясняет их широкое рас- пространение, в частности, крайняя простота, надёжность и эффективность, что позволяет строить их практически любому желающему, из подручных материа- лов4,5,6, множества вариаций конструкции. Кстати, довольно большое число людей используют подобные фильтры для очист- ки выходных газов, от разнообразных лазерных гравировочных станков: от хобби- настольных , до профессионального уровня! Используют этот принцип заряда частиц и совершенно неожиданным образом: для скоростного копчения рыбы! В коптильном шкафу подвешивается рыба на заземлён- ных подвесах, что даёт экстремально быстрое копчение: по одному из форумов, мне известны люди, которые коптили так порцию рыбы за 1 минуту! То есть, по- лучается сверхскоростной способ копчения, в промышленных объёмах... Таким образом, сам принцип, которому уже более 100 лет, «живее всех живых», широко используется и никуда пропадать не собирается, давая людям новые воз- можности. . . 4 https://www.youtube.com/watch?v=awgkskrFY7E 5 https://www.youtube.com/shorts/B4pDFBB8S8Q 6 https://www.youtube.com/watch?v=lKLbj6xNYJ8
Юмор Ты НЕ ВБрЦЫЬ В НАЫУ i*^** ЗАБАВНАЯ БИБЛИЯ Лео Таксиль Предисловие Автор «Забавной Библии» Лео Таксиль (настоящее имя — Габриэль Антуан Пажес, 1854-1907) — французский писатель и журналист, ярый противник католицизма и клерикализма. С пятилетнего возраста Габриэль Пажес воспитывался в иезуитском монастыре. «Недаром, — писал он в своей исповеди, — я провел свои юные годы в монастырских стенах, среди духовенства, где вполне постих1, на чем зиждется папская вера». Усвоив все тонкости иезуитства и осознав социальный вред религиозной идео- логии, Лео Таксиль выступил с разоблачительными произведениями против католи- ческой церкви. Его остроумно написанные статьи и книги пользовались большой популярностью у широких масс французского народа. Католическое духовенство встретило в штыки его сочинения и пыталось искоренить «вредные» идеи, распро- страняемые отпавшим от церкви «блудным сыном».
Христианство, как известно, на протяжении всей истории умело приспосаблива- лось к тем условиям, в которых ему довелось существовать. Католическая цер- ковь была опорой феодального строя, она, по словам Энгельса, «окружила фео- дальный строй ореолом божественной благодати». Когда на смену феодализму при- шел капитализм, церковь стала защищать его устои. Уже в период революции 1848 года папство выступило в качестве верного союзника буржуазии, утверждавшей свою диктатуру в Европе, В то же время оно объявило войну всему тому, что могло подорвать незыблемость буржуазного строя. «Перечень главнейших заблуж- дений нашего времени» («Силлабус»), опубликованный папой Пием девятом в 1864 году, предавал анафеме социализм и коммунизм, отвергал свободу науки и фило- софии , общественный прогресс... В конце девятнадцатого века католическая церковь выступает в тесном единст- ве с империалистической буржуазией. Активным проповедником её политики ока- зался папа Лев тринадцатый, занявший ватиканский престол в 1878 году. Он рья- но доказывал, что главная опасность для империализма заключена в социалисти- ческом рабочем движении и что церковь располагает широкими возможностями для противоборства с ним. Но не только в рабочем движении Ватикан видел опасность для существующего строя. Любое проявление свободомыслия, любое отступление от христианских канонов рассматривались как посягательство на те порядки, которые установлены в обще- стве . В пастырском послании 1884 года Лев тринадцатый, в частности, заговорил «о людях, принадлежащих царству сатаны и одержимых бесами». Папа имел в виду ма- сонов, потому что в масонстве, по его словам, «снова возродились злые духи, восставшие против бога». Уместно напомнить, что движение масонов возникло в буржуазно-аристократической среде. Масоны провозгласили необходимость объеди- нения людей на началах взаимопомощи, равенства и братства. Нужно ли говорить, что эти принципы в условиях классово-антагонистического строя служили прими- рению масс с окружающей действительностью, с социальной несправедливостью. И хотя цели Ватикана и масонов в конечном счете не расходились, папство усмот- рело в масонстве своего противника. Ведь оно выдвигало собственную программу, проявляло самостоятельность, действовало вне рамок католической церкви. Вот почему даже масонство, выступавшее против атеизма, культивировавшее грубые суеверия, для папства стало извечным врагом. На призыв Льва тринадцатого «сорвать маску» с масонов неожиданно откликнул- ся не кто иной, как Лео Таксиль. 23 апреля 1885 года этот «богохульник» и «нечестивец», автор книг «Долой скуфью!», «Любовные похождения папы Пия девя- того», «Отравитель Лев тринадцатый и пять миллионов каноников», превращается в раскаявшегося грешника, рьяного католика, борца против масонства. Иезуиты высоко оценили это «чудесное обращение». Один из видных деятелей иезуитского ордена Грубер писал: «Прошел всего год, и вследствие папских молитв луч божь- ей благодати коснулся одного из закоренелых атеистов и врагов церкви, публи- циста, который более других способен к осуществлению призыва наместника Хри- ста на земле». Католические прелаты решили, что Таксиль посвящен во все тайны масонства, и требовали от него разоблачительных сочинений. Таксиль пишет одну книгу за другой. Каждое его новое произведение церковь встречает с восторгом. Иезуиты восхваляли его труды «Братья трех точек», «Дьявол и революция» и другие, способствовали их распространению. Поток анти- масонских писаний разливался все шире. В 1893 году был опубликован «Дьявол в девятнадцатом веке». На титульном листе стояло имя доктора Батайля (псевдоним сотрудника Таксиля доктора Гакса). Значительную часть этого труда написал сам Таксиль. Венцом «разоблачительной» деятельности Таксиля и его сподвижников явились
сенсационные мемуары мисс Воган (псевдоним секретаря Таксиля Фифи Лемс). В мемуарах рассказывалось, будто мисс Воган была обручена с главой бесов Асмо- деем, совершила с ним путешествие на Марс и получила в подарок кусочек хвоста льва святого Марка. Воган завела оживленную переписку с высшими иерархами церкви. Личный секре- тарь Льва тринадцатого прислал ей папское благословение. Милости градом сыпа- лись на Таксиля. В 1887 году он прибыл в Рим и удостоился чрезвычайной почес- ти; получил аудиенцию у папы. Лев тринадцатый во время приема сказал Таксилю. что жизнь писателя «нужна для борьбы за католическую веру». И вдруг разразился скандал. 19 апреля 1897 года в зале Парижского географи- ческого общества собралось множество представителей печати, католического ду- ховенства, чтобы послушать лекцию о дьявольских и диких проделках масонов. С трибуны звучала страстная речь Таксиля: «Папа побуждал всех срывать маску с масонов. Я сорвал маску с католического невежества, фальши и суеверия... Я до- казал, что папа и высшие сановники церкви верят в этот абсурд...» Клерикалы были вне себя. Лев тринадцатый предал Таксиля анафеме. «Мы, — го- ворилось в папской булле, — провозглашаем, что отлучаем от церкви и анафемат- ствуем того злодея, который именуется Львом Таксилем, и изгоняем его от две- рей святой божией церкви... Да будет он проклят всюду, где бы он не находился: в доме, в поле, на большой дороге, на лестнице, в пустыне и даже на пороге церкви. Да будет он проклят в жизни и в час смерти. Да будет проклят он во всех делах его, когда он пьет, когда он ест, когда он алкает и жаждет... Да бу- дет проклят он во всех частях своего тела, внутренних и внешних... Да будет он проклят во всех суставах членов его, чтобы болезни грызли его от макушки го- ловы до подошвы ног...» Проклятья не испугали Таксиля. Он продолжал свою антиклерикальную борьбу. В июне 1897 года писатель опубликовал давно им подготовленную «Забавную Биб- лию» . В предисловии к ней он обращался к Льву тринадцатому со следующими сло- вами: «Святейший отец! Говорят, что после 19 апреля сего года вы стали недо- вольны двадцатым годом своего святого владычества. Неожиданная развязка моей шутливой мистификации, говорят, привела вас в ярость, как какого-нибудь про- стого смертного. Ну, ещё бы! Осознать, что тебя дурачили на протяжении целых двенадцати лет, и кто! — вольнодумец! — это, разумеется, вещь весьма неприятная для непогрешимого представителя всеведущего и всемогущего бога...» В том же насмешливом тоне Таксиль далее пишет о том, что его «Забавная Биб- лия» не будет содействовать «укреплению религии», а, напротив, разъяснит чи- тателям, «во что и почему не надо верить». По мнению миллионов верующих христиан и иудеев. Библия — это священное пи- сание, в котором сам бог открылся людям, чтобы они могли узреть его праведные труды и справедливый суд. Веселой шуткой и едкой насмешкой автор «Забавной Библии» заставляет читателя смеяться в тех местах, где он остроумно пародиру- ет ветхозаветные мифы и сказки и метко издевается над ханжеством, аморализ- мом, лицемерием и святотатством. Комментарии Таксиля к текстам Ветхого завета — острое оружие, направленное против теологов и их учения о небесном происхо- ждении Библии. Было бы неверным требовать от Таксиля глубокой научной критики Библии. Он не ставил перед собой такой цели. Он стремился высмеять те несуразицы, нелепицы, противоречия Библии, которые не сообразуются со здравым смыслом. Разумеется, для успешной борьбы против библейской идеологии этого явно не- достаточно. Критикуя Библию, необходимо показать социально-политические усло- вия и духовную атмосферу, обусловившую её появление. Философы, религиоведы и историки, которые стоят на научных позициях, верно утверждают, что Библия — «человеческая» книга, которая складывалась в течение долгих веков и которая
представляет большую историческую ценность для изучения и понимания много- гранной общественной жизни Древнего Востока. Для верующих Библия — богодухновенная книга, для ученых — литературный па- мятник и исторический источник. Наука отвергает принцип догматизма и субъек- тивизма, отметает произвольную и шаблонную оценку. Мифологический, религиоз- но-философский, правовой, этический и художественный материал, содержащийся в Библии, она подвергает строгому анализу. При этом научная критика Библии счи- тает, что всякого рода натяжки и передержки, голословные выводы не имеют ни- чего общего с подлинно научной оценкой этого человеческого документа. У автора «Забавной Библии» отсутствует принцип историзма. И хотя он проде- лал огромную работу по развенчанию ветхозаветных установлений и предписаний, все же он не приводит никаких данных о том, как сложились древнееврейские ле- генды и сказания и насколько верно они отражают духовную культуру еврейского народа древних времен. В «Забавной Библии» мы также не встретим сведений о времени возникновения книг Ветхого завета, о трансформации их текстов, о том, по чьему решению они были включены в канон. Но опять-таки нужно заметить, что Таксиль и не ставил перед собой этих це- лей. Он ограничился сатирическим развенчанием Библии, оставив её научный ана- лиз ученым-библеистам. Быть может, сегодня что-то в его книге устарело, быть может, устарел и язык той эпохи, которым писатель обличал «священную» книгу христиан и иудеев. Но для современного читателя «Забавная Библия» представляет интерес, прежде все- го тем, что она показывает, как ярко и остроумно развенчивали библейские ска- зания атеисты прошлого. Одним из них был и французский писатель-атеист Лео Таксиль. Глава первая. Сотворение мира и человека Бог был всегда. В начале времен он был один. На свете не было ничего, кроме него. Не было, впрочем, и никакого «света». В ту пору бог назывался «элохим». Так величает его древнееврейский текст книги Бытие. Слово «элохим» буквально оз- начает «боги». Довольно странно, что Библия называет так совершенно одинокого господина. Итак, «элохим», он же «яхве», «саваоф», «адонай», как его в разных местах называет Библия, скучал (или «скучали») среди собственного хаоса. «Тогу богу» называет этот хаос Библия, что можно вольным образом перевести так: «ни дна ни покрышки». Так как вечность бесконечно длинна, то «злохимы» этак проскучали, надо ду- мать , неисчислимое множество миллиардов и миллионов веков. Наконец у бога (будем называть его так, по-современному) мелькнула мысль: раз он бог и все- могущ, то ему не следует изнывать от тоски и скуки, а надо что-нибудь делать. Старик решился взяться за творчество. Он, собственно, мог бы все создать и в один присест. Но нет, он решил не спешить: «всякому овощу свое время». И для начала он создал только небо и землю. Вернее говоря, материя сама выступила при изъявлении им своей воли. Правда, материя пока бесформенная, пустая, ещё «без дна и покрышки» и на- сквозь мокрая. «Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною; и дух бо- жий носился над водою», — говорится во втором стихе первой главы книги Бытие. От читателя Библии не требуется понимать, что это значит. Однако, чтобы не наделать ошибок в работе, богу понадобился свет. Судя по сказанному далее, в предшествовавшие века он сидел в полной темноте. К счастью, он не рисковал
обо что-либо стукнуться, ибо вокруг ничего не было. «Да будет свет, — приказал бог. — И стал свет» (Бытие глава 1,стих 3). Что это был за свет? Этого Библия не говорит. Она просто отмечает: «и уви- дел бог свет, что он хорош». Значит, бог был удовлетворен этим своим достиже- нием. Прежде всего, он позаботился «отделить свет от тьмы». Опять-таки было бы бесполезно стараться понять, что это значит. «И назвал бог свет днем, а тьму ночью. И был „вечер, и было утро: день один" (Бытие глава 1, стих 5). После этого старик занялся созданием... угадайте чего? Опять-таки неба! Вот как «священная» книга описывает эту операцию бога по вторичному созданию не- ба: «И создал бог твердь; и отделил воду, которая под твердью, от воды, кото- рая над твердью. И стало так. И назвал бог твердь небом. И был вечер, и было утро: день вторый» (Бытие глава. 7, стихи 7-8). Эта история с водой «над» твердью и «под» твердью отражает грубые заблужде- ния всех первобытных народов. Согласно давним представлениям, небеса — это нечто массивное, твердое, откуда и самое название «твердь». Существовало убе- ждение, что по ту сторону этой тверди имеется громадный водоем, которому небо служит днищем. Теперь всякий грамотный человек знает, что дождь есть вода, испарившаяся с земли. Водяной пар, сгущаясь, образует облака, из которых вла- га и выпадает в виде осадков на земную поверхность. Но некогда думали, что дождь — это вода, стекающая из верхнего водоема через люки, специально для этого приспособленные. Это мнение, ныне вызывающее только ироническое сожаление, держалось очень долго. Его разделяли все ученые-богословы первых веков христианства. Пойдем дальше. Третий день бог употребил на работу, плоды которой были более ценны, чем предыдущие. Он опустил свои взоры на нижние воды и сказал сам себе, что было бы полезно собрать их и тем самым дать возможность проступить частям суши. Воды покорно соединились между собой в глубинах, мгновенно образовавшихся для их вмещения. Точно так же мгновенно образовались пространства суши, возвыше- ния, с которых воды побежали в виде ручьев и рек к морям и озерам. «И назвал бог сушу землёю, а собрание вод назвал морями. И увидел бог, что это хорошо» (Бытие глава 1, стих 10). Стоит отметить, что старик большей частью бывал доволен своей работой. — Ишь ты, — восклицал он, должно быть, каждый раз, — как это я не догадался заняться всем этим раньше... В этот день он был так доволен своими сушами и своими морями, что ему захо- телось сделать ещё хоть что-нибудь до наступления ночи. «Да произрастит земля зелень, траву, сеющую семя (по роду и по подобию её. и) дерево плодовитое, приносящее по роду своему плод, в котором семя его на земле. И стало так» (Бытие глава 1, стих 11). Не знаешь, как и восторгаться этой изумительной мудростью «творца»! Невоз- можно быть более тщательным, более предусмотрительным. Подумать только, что было бы на земле, если бы бог насадил плодовые деревья, приносящие плоды иные, чем его род. Возблагодарим заботливого бога за то, что он не дал нам яблонь, приносящих апельсины, апельсинных деревьев, приносящих груши, и груш, приносящих крыжов- ник. То-то была бы путаница! Когда земля ему повиновалась и яблони проросли, принося именно яблоки, бог ещё раз «увидел, что это хорошо. И был вечер, и было утро: день третий» (Бытие глава 1, стих 12-13). Но вот ещё странная история: благодаря правильной подаче света прошло уже три дня с утрами и вечерами. И этот свет, в конце дня уступающий место ночным потемкам, освещал зарождающийся мир без всякого видимого источника: ни о ка- ком Солнце речи ещё не было. Оно просто пока отсутствовало. Эта штука стоит
длинной цитаты из Библии: «И сказал бог1: да будут светила на тверди небесной (для освещения земли и) для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов; и да будут они светильниками на тверди небесной, чтобы све- тить на землю. И стало так. И создал бог1 два светила великие: светило боль- шее, для управления днем, и светило меньшее, для управления ночью, и звезды; и поставил их бог1 на тверди небесной, чтобы светить на землю, и управлять днем и ночью, и отделять свет от тьмы. И увидел бог1, что это хорошо. И был вечер, и было утро: день четвертый» (Бытие глава 1, стих 14-19). Никаких сомнений, не правда ли? Речь идет о Солнце и Луне. Следовательно, согласно Библии, разделение суток на день и ночь существовало уже до появле- ния Солнца, которое было «создано» богом на четвертый день после появления света. Зачем же «святой дух» продиктовал Моисею эти сногсшибательные фантазии от- носительно Солнца и света? Дело объясняется просто: до конца семнадцатого ве- ка даже ученые полагали, что Солнце не дает света, а только «пропускает» его; свет же существует сам по себе. Даже знаменитый французский мыслитель Рене Декарт разделял это заблуждение. Датскому астроному Олафу Ремеру (1644-1710) наука обязана открытием важной истины, совершенно противоположной указаниям Библии: свет, проливающийся на наш мир, исходит от Солнца, и распространение его не мгновенное. Ремер опре- делил скорость света, установив — и ныне это многократно доказано, — что свет доходит от Солнца до Земли за 8 минут 18 секунд, то есть, имеет скорость поч- ти в 300 тысяч километров в секунду. Он пришел к своему открытию путем наблю- дения и изучения затмений спутников Юпитера — планеты, входящей в состав на- шей солнечной системы. Ремер проживал тогда во Франции и сделал о своих от- крытиях сообщение в Парижской академии 22 ноября 1675 года. Тот, кто писал библейские строки, конечно, был полным невеждой в астроно- мии. Но бог-то должен был бы и в ту пору, когда писалась Библия, знать все. Обращает внимание и то, сколь ничтожна, по Библии, роль звезд в программе сотворения мира. «Два больших светила» — это Солнце и Луна. Луна — ничтожный спутник нашей Земли! Невежественная книга и не подозревает, что Луна, Земля и даже Солнце — все это ещё так мало значит во Вселенной! Даже наше ослепитель- ное Солнце, главное светило нашего солнечного мира, есть не более чем скром- ная звезда, одна из десятков миллиардов звезд, образующих огромную звездную систему — нашу Галактику. «Священный» автор видит только Землю, и все сводит к Земле. Между тем Земля — это одна из планет. Она движется вокруг сравнительно не- большой звезды. Эту звезду — наше Солнце, которое вместе с тем по объему в 1300000 раз больше Земли, — невежественный автор книги Бытие ставит в полную зависимость от её спутника — Земли. Автор наивных библейских фантазий обомлел бы, если бы ему довелось воскрес- нуть в наши дни. Какие глаза он сделал бы, прочитав любую популярную книгу по астрономии или попав в астрономическую обсерваторию, понаблюдал бы в хороший телескоп горы на Луне, пятна на Солнце, спутники планеты Юпитер и иные небес- ные объекты, которые бог будто бы «поставил на тверди небесной». Вернемся к Библии: «И сказал бог: да произведет вода пресмыкающихся, душу живую; и птицы да полетят над землёю, по тверди небесной. (И стало так.) И сотворил бог рыб больших и всякую душу животных пресмыкающихся, которых про- извела вода, по роду их, и всякую птицу пернатую по роду её. И увидел бог, что это хорошо. И благословил их бог, говоря: плодитесь и размножайтесь, и наполняйте воды в морях, и птицы да размножаются на земле. И был вечер, и бы- ло утро: день пятый. И сказал бог: да произведет земля душу живую по роду её, скотов, и гадов, и зверей земных по роду их. И стало так. И создал бог зверей земных по роду их,
и скот по роду его, и всех гадов земных по роду их. И увидел бог, что это хо- рошо» (Бытие глава 1, стихи 20-25). Куда же лучше! И всемогущий мастер, у которого есть руки, потирал их от удовольствия. Но впереди его ждало ещё лучшее. — Однако ни одно из этих животных не похоже на меня, — подумал он. — А жаль! У меня красивая голова, небольшие уши, живой взгляд, правильный нос и, наконец, хорошие зубы. Я, конечно, легко мог бы создать и зеркало, чтобы смотреться в него, но, я думаю, гораздо лучше видеть себя, созерцая похожего на себя. Ладно! Надо, чтобы на земле было животное, похожее на меня. В то время как старик этак рассуждал сам с собой, несколько только что соз- данных им обезьян кувыркались у его ног. — В них есть что-то от меня, — должно быть, подумал он. — Но это ещё не то. У всех у них есть хвост, а я хвоста не ношу. Есть, правда, и между ними бес- хвостые, но... Все же это не то! Обезьяны продолжали гримасничать и кувыркаться. Тогда бог взял кусок сырой земли и стал лепить человека. Можно ли после этого утверждать, что бог есть только дух и рук не имеет? Библия говорит также, что, создав человека, бог «вдунул в лице его дыхание жизни, и стал человек душою живою» (Бытие глава 2, стих 7). Есть одно неясное место в первой главе книги Бытие (стих 27), которое, ка- залось бы, позволяет заключить, что человек был создан гермафродитом (обоепо- лым) и что лишь впоследствии бог «внес поправки» в свое творение. Вопрос о создании женщины поднимается только в конце второй главы, а в 27-м стихе пер- вой главы Библия говорит: «и сотворил бог человека по образу своему, сотворил его самцом и самкой по образу божьему». Это и есть стих, буквально переведен- ный с древнееврейского языка. Он и дал повод к рождению весьма распространен- ной легенды о богах-гермафродитах. С другой стороны, стих этот, именно вследствие своей двусмысленности, все- гда подвергался искажениям со стороны благонамеренных христианских переводчи- ков . Однако было бы ошибкой придавать слишком много значения этой библейской фантазии: есть немало и других мест в Библии, совершенно не нуждающихся да, впрочем, и не подлежащих никакому пониманию. Обратимся лучше к тому, что считается общепринятым. Как только бог создал человека, он объявил его венцом творения. Тотчас же он устроил для него смотр всем животным. «Господь бог образовал из земли всех животных полевых и всех птиц небесных, и привел (их) к человеку, чтобы видеть, как он назовет их, и чтобы, как наре- чет человек всякую душу живую, так и было имя ей» (Бытие глава 2, стих 19). Это был, вероятно, забавный парад. Даже самый ученый естествоиспытатель ед- ва ли решился бы стать в этом случае на место Адама. «Наполняйте землю, и обладайте ею, — было сказано Адаму, — и владычествуйте над рыбами морскими (и над зверями) и над птицами небесными, (и над всяким скотом, и над всею землёю.) и над всяким животным, пресмыкающимся по земле» (Бытие глава. 1, стих 28). Нелишне отметить, что, вопреки этому божьему велению, «царь природы» — че- ловек вынужден был бороться, и не всегда успешно, со львами, тиграми, медве- дями, крокодилами, волками и т. п., и не только хищные звери с удовольствием пожирали многих людей, но все человечество является ещё добычей и многих не- приятных паразитов: блох, вшей, клопов, а также болезнетворных микробов. Кроме того, бог, создавший хищных зверей, любящих бифштекс из человечины, самому-то человеку приказал быть вегетарианцем. Цитируем Библию: «Вот, я дал вам всякую траву, сеющую семя, какая есть на всей земле, и вся-
кое дерево, у которого плод древесный, сеющий семя; вам сие будет в пищу» (Бытие глава 1, стих. 29). Эту особенность питания первых людей просим заметить. Наконец, вечером шестого дня, когда все было окончательно или почти оконча- тельно готово, бог1, счастливый и до кончиков ногтей довольный своей работой, утомившись, придумал себе отдых. Цитируем: «И совершил бог1 к седьмому дню дела свои, которые он делал, и почил в день седьмый от всех дел своих, которые делал» (Бытие глава 2, стих 2). Продолжаем читать Библию: «И насадил господь бог1 рай в Эдеме на востоке, и поместил там человека, которого создал... Из Эдема выходила река для орошения рая; и потом разделялась на четыре реки. Имя одной Фисон: она обтекает всю землю Хавила, ту, где золото; и золото той земли хорошее; там бдолах и камень оникс. Имя второй реки Гихон (Геон): она обтекает всю землю Куш. Имя третьей реки Хиддекель (Тигр): она протекает пред Ассириею. Четвертая река Евфрат» (Бытие глава 2, стихи 8, 10-14). Этими подробностями автор хотел дать точные указания относительно месторас- положения земного рая. Но уж лучше бы он ничего не говорил, ибо трудно более глупо попасть впросак. Все комментаторы согласно признают, что Фисон есть река Фаз, впоследствии названная Араксом. Это река в Армении, имеющая свои истоки в одном из самых недоступных ущелий Кавказа. Допустим, что в этих местах и встречаются золото и оникс, но уже никто не знает, что такое «бдолах». С другой стороны, не мо- жет быть никакой ошибки насчет рек Тигра и Евфрата. Ясно, что книга Бытие от- носит местонахождение земного рая к области между Арменией и Ираком (Месопо- тамия) . Хотя истоки Аракса, Тигра и Евфрата и расположены сравнительно недалеко один от другого, однако все эти реки имеют каждая свой собственный источник. Араке — наибольший приток реки Куры — берет свое начало у Бингель-Дага (в Турции) и течет к Каспийскому морю. Что касается Тигра и Евфрата, то они не только не имеют общих истоков, но, напротив того, сливаются, впадая в Персид- ский залив. По поводу реки, которую книга Бытие называет Тихоном, промах «священного» автора прямо фантастичен. «Это, — говорит он, — река, обтекающая землю Куш» (Хуш) . Однако, согласно самой же Библии, земля Хуша (сына Хама и отца Нимрода) есть не что иное, как Эфиопия. Следовательно, Гихон — это Нил, который, как известно, протекает не в Азии, а в Африке и в направлении совершенно противо- положном Тигру и Евфрату, то есть с юга на север. Если считать его истоки в горах Экваториальной Африки и в области озера Виктория-Ньянца, получится поч- ти 3000 километров расстояния между истоками первых трех рек и этой реки. Книга же Бытие объявляет, что все они орошают один и тот же сад — Эдемский. Правда, две из этих рек — Тигр и Евфрат — имеют свои истоки на расстоянии не больше 100 километров один от другого, но уже и это довольно много для сада. И притом, что это, скажите на милость, за сад — эта громадная территория, на- ходящаяся в горах и на отвесных скалах, в одном из самых неудобных мест зем- ного шара? Перенесемся мысленно в этот чудесный рай, где четыре большие реки берут на- чало из одного источника и несут в разные стороны свои воды. Адам гуляет по своей усадьбе и предается усладам безделья. Вот каковы, вероятно, его размыш- ления: «Я человек и называюсь Адамом; кажется, это значит „красная земля", так как я был сделан из глины, как простая посуда. Сколько мне лет? Я родился несколько дней тому назад; но, как говорит старая поговорка, мужчине столько лет, сколько показывает его внешность. Вот почему я могу сказать, что я, соб- ственно говоря, родился в возрасте 28 лет, имея все зубы... Нет, ещё не все зу-
бы. У меня нет ещё зубов мудрости. Недурно сложен, черт возьми! Да и как же мох1 бы я не быть красивым парнем, если, за исключением возраста и бороды, я являюсь точной копией господина бо- га, самого знаменитого существа во Вселенной? Поглядите-ка на мое здоровье, на эти руки, на эти стройные ноги, на эти мускулы, на этот румянец... Никакого ревматизма! Плюю вообще на все болезни, в том числе на оспу: папаша создал меня с готовой оспенной прививкой. Положительно, я хорош! И жизнь недурна в этом прекрасном месте. Ухожу, возвращаюсь, срываю с де- ревьев любые фрукты, и ем сколько влезет. Я не испытываю ни малейшей устало- сти, так как ничего не делаю. Если я люблю поваляться на траве, так только ради удовольствия. Третьего дня любезный хозяин бог устроил мне маленькое развлечение, о кото- ром я сохраню приятное воспоминание на всю мою жизнь: все животные парадиро- вали передо мной. «Имя, которое ты дашь каждому животному, будет его име- нем» , — сказал мне старик. Вот это гостеприимство! Трудно вообразить даже, сколько их прошло передо мной, этих животных. Я ни- когда не думал, что есть столько живых существ на свете. Однако я не затруд- нялся наделять их именами. Язык, на котором я говорю вполне бегло, хотя нико- гда и нигде ему не учился, есть язык необыкновенно богатый, обладающий непо- стижимым обилием выражений. Так, совершенно не размышляя, я узнавал момен- тально свойство каждого животного, только взглянув на него, и одним словом определял особенности каждого вида. Таким образом, имя, данное мной, есть вместе с тем точное и полное определение. Возьмем, например, животное, кото- рое впоследствии будут называть: «эквус» по-латыни, «иппос» по-гречески, «пферд» по-немецки, «лошадь» по-русски. Ну, так вот, я дал ему имя, которое точно определяет это четвероногое, с его гривой, хвостом, хомутом. Ах, он бесподобен, этот язык, на котором я говорю! И как грустно подумать, что ко- гда-нибудь он погибнет навсегда. Он был великолепен, этот смотр всем живым существам. И когда я говорю вели- колепен , то это ещё не все. Мы имели ещё и комический номер в нашей програм- ме : это было появление рыб. Подумать только: наш сад расположен на суше, вда- ли от морских берегов. Здесь есть только реки, то есть пресная вода. Вы вооб- ражаете, какие рожи корчили морские рыбы, подымаясь по Тигру и Евфрату, чтобы прийти представиться мне? Отсутствие соленой воды их ужасно расстраивало. Как я хохотал! А морские млекопитающие? Вот кому было плохо. К счастью, ра- ди этого случая папаша догадался расширить реки моего садика, а не то ни один кит никогда по ним не пролез бы... Только я дал им имена, надо было посмотреть, как они стали улепетывать, хлопая плавниками, чтобы поскорей добраться до своего океана. Я за бока держался от хохота! Быть может, найдутся люди, которые не захотят верить этой истории? Нечес- тивцы будут отрицать, что тюлени, моржи, белые медведи, пингвины для этого парада смогли прибыть в долину Тигра и Евфрата, что сюда же собирались кенгу- ру, утконосы и страусы эму из Австралии, слоны, носороги, бегемоты и крокоди- лы из Африки, попугаи, ламы, аллигаторы, анаконды из Южной Америки и так да- лее . Ну и что ж? Критика ничего не значит. Честное слово, я видел здесь, в этом саду Эдемском, тюленей, китов, песцов, оленей и других животных всего мира. Придиры скажут: «Ну а уникальные породы рыб из разных водоемов, например байкальский омуль, чудской сиг, дальневосточный лосось, — как они добрались?» Эти рыбы получили специальное разрешение от бога и явились на смотр в Эдем... воздушным путем. Да будет анафема неверующим, которые не удовлетворяются этим объяснением! Да, наконец, на кой черт я вступаю в спор по поводу всего этого? Тем хуже для тех, кто мне не поверит, когда я утверждаю, что предо мной прошли все жи-
вотные: позвоночные, беспозвоночные, пресмыкающиеся. Нет даже ни одного насе- комого, которому я не дал бы имени. Но кто больше всех изумил меня, так это большой белый червь, длинный и плоский, который потихоньку вылез из меня са- мого , противный червь, которого будущие естествоиспытатели назовут солитером. Этот долговязый дурак, как только вылез, отвесил мне глубокий поклон. Я дал ему имя, и после этого он снова залез в меня через задний проход и поселился во мне. Если я об этом говорю, то лишь для того, чтобы быть точным. Правду сказать, я не знал, что я внутри обитаем. Впрочем, мой жилец меня нисколько не беспокоит. Ничто не нарушает упоительной жизни, которую я веду вот уже пять дней». Адам смотрит на свое отражение в чистой ключевой воде, в источнике четырех великих рек, потом лениво растягивается на траве. — Как приятно жить! — бормочет он. Но вот он зевнул, потянулся. Незнакомая истома постепенно овладевает им. Вот ещё новость! Он не чувствует никакой усталости. Что же это значит? Он ни- чего не понимает. Он испытывает таинственное и непреодолимое чувство. Его ве- ки слипаются. Адам спит. Это первый сон человека. Пока Адам храпит «во все носовые завертки», приходит бог-отец. Он останав- ливает продолжительный взгляд на спящем бездельнике. — Все-таки следует признать: когда я берусь за работу, то делаю её хоро- шо, — говорит он с удовлетворением. — Парень хорошо сложен; можно было бы по- клясться , что это я сам... когда я был моложе на несколько миллиардов веков. Нагибаясь, он щиплет Адама за икры. На эту божественную шутку Адам отвечает ещё более громким храпом. — Прекрасно, — продолжает мастер «элохим», — не нужно никакого обезболива- ния. Я вижу, что мой молодой Адам достаточно крепко спит: его и пушка не раз- будит. А теперь за работу, ибо я пришел сюда по весьма важному делу. Пока ме- ня никто не слышит, я могу сделать признание: я заметил сегодня утром, что иногда я все-таки поступаю немного неуклюже, можно сказать коряво. Где была моя голова, когда я создавал человека без подруги? Каждому животному я дал самку. По крайней мере, из этого правила есть очень мало исключений. Глиста- солитер, правда, гермафродит, и это понятно, потому что если бы он жил пара- ми, то и не назывался бы солитером. Но человек не глиста, черт возьми! Значит, надо ему сделать подругу, и я сделаю её из его же собственного тела. Сказав это, бог-отец «взял одно из рёбр его, и закрыл то место плотию. И создал господь бог из ребра, взятого у человека, жену, и привел её к челове- ку» (Бытие; глава 2, стихи 21-22). Мне так и слышится крик человека, внезапно проснувшегося: — Ой-ой! Мне вы- ломали ребро! Вообразите же его удивление, когда он увидел хорошенькую живую куклу. — Это ещё что такое? — Это? Это твоя жена. Честь имею вас поздравить с законным браком, — отве- тил бог. — Посмей только сказать, что она тебе не нравится! — Правду сказать, она недурна. — То-то, недурна! Счастливчик! И ведь без тещи. Тебе прямо везет, мой ми- лый. Библия рассказывает, что Адам воскликнул: «вот, это кость от костей моих и плоть от плоти моей; она будет называться женою, ибо взята от мужа (своего). Потому оставит человек отца своего и мать свою и прилепится к жене своей; и будут (два) одна плоть» (Бытие глава 2, стихи 23-24). Не стоит комментировать это восклицание новобрачного Адама. Каких ещё га-
лантных слов вы от него ждете? Что касается извлеченного ребра, то следует напомнить, что, согласно утвер- ждению Блаженного Августина, бог отнюдь не возвратил его Адаму. Следователь- но, Адам так и остался инвалидом — без одного ребра. Это, вероятно, было «ложное» ребро, ядовито замечает Вольтер, «ибо недостача настоящего ребра бы- ла бы очень заметна». Книга Бытие говорит ещё (Бытие глава 2, стих 25): «И были оба наги, Адам и жена его, и не стыдились». Благочестивые комментаторы утверждают, что эта нагота без стыда есть дока- зательство невинности наших прародителей, признак их духовного совершенства. В соответствии с этим богословским рассуждением следовало бы считать живу- щими в состоянии духовного совершенства всех людей первобытной культуры, ко- торые не носили никаких одежд, например инков в Америке, некоторые племена в Африке, обитателей Полинезии, Меланезии и иных. Тем не менее, захватывая эти страны, испанские, португальские, французские, английские колонизаторы ис- требляли туземные племена, жившие в полной невинности, а христианские священ- ники благословляли эти избиения, теоретически обосновывая чудовищные зверства «цивилизаторов». С другой стороны, утверждают, что заставил применять одеяния только холод, ибо в наготе жили именно обитатели наиболее жарких стран. Кроме того, когда все ходят голыми, никому и не стыдно быть голым. Если же кто и краснел бы при этом, то только из-за неприятности обнаруживать какой-нибудь телесный недос- таток, которого нет у других. Глава вторая. Грехопадение прародителей Мы подошли теперь к изумительному приключению, которое — увы! — положило конец благоденствию Адама и его супруги. «И произрастил господь бог из земли всякое дерево, приятное на вид и хоро- шее для пищи, и дерево жизни посреди рая, и дерево познания добра и зла» (Бы- тие глава 2, стих 9). «И заповедал господь бог человеку, говоря: от всякого дерева в саду ты бу- дешь есть; а от дерева познания добра и зла не ешь от него, ибо в день, в ко- торый ты вкусишь от него, смертью умрешь» (Бытие глава 2, стихи 16 — 17). Полезно, раньше всего, заметить, что для религиозного наставления существо- вало много учебных руководств, называвшихся «священной историей». В этих кни- гах обходились молчанием стеснительные места Библии. Так, обыкновенно верую- щим говорят только о «дереве познания добра и зла». Мы увидим сейчас, почему церковники ни слова не говорят о «дереве жизни». Мы приведем стих 22 главы третьей, обычно пропускаемый в книгах для легковерных людей. Но сейчас займемся пока только плодом, послужившим причиной падения челове- ка. Напомним, что император Юлиан Философ, память которого так ненавистна для церковников, сделал по поводу этого чудесного дерева несколько замечаний. «Нам кажется, — писал он, — что господь бог должен был бы, наоборот, прика- зать человеку, своему созданию, есть как можно больше плодов от „дерева по- знания добра и злалл; потому что раз бог дал ему мыслящую голову, то необходи- мо было его учить, и ещё более необходимо заставить его познать добро и зло, дабы он хорошо выполнял свои обязанности. Запрещение нелепое и жестокое. Оно было во сто раз хуже, чем если бы чело- веку бог дал желудок, который не мог бы принимать пищи». Другое соображение, которое так и напрашивается, — это то, что, по-
видимому, господь бог1 имел заднюю мысль и был, в конце концов, рад падению человека. В общем, Адам был вправе сказать ему: — Дорогой мой папаша бог1! Ес- ли я не ошибаюсь, добро — это есть то, что нравственно хорошо, что вам нра- вится; а зло, наоборот, — то, что плохо, что вам не нравится. Так или не так? — Совершенно верно, сынок, — ответил бы «создатель». — В таком случае, — мог бы продолжать Адам, — дайте мне узнать, что такое зло, дабы я мох1 его избегать. Иначе зачем здесь это дерево, если мне нельзя его трогать? Однако ответы вместо самого бога дают те, кто прикрывается его именем. — Бог, — говорят они, — поставил испытание нарождающемуся человечеству. Он хотел видеть, будет ли Адам ему повиноваться, когда бог потребует от него не- значительного лишения. Но и это утверждение легко опровергнуть. Согласно богословским умствовани- ям, бог всезнающ — ему известно и будущее. Значит, он должен был предвидеть, что произойдет. Ничто ведь не делается без его воли. Значит, бог сам хотел, чтобы созданные им люди согрешили, — в этом не может быть никакого сомнения. В дальнейшем вся эта история действительно оборачивается против бога. Вот что рассказывает книга Бытие: «Змей был хитрее всех зверей полевых, которых создал господь бог. И сказал змей жене: подлинно ли сказал бог: не ешьте ни от какого дерева в раю? И сказала жена змею: плоды с дерев мы можем есть, только плодов дерева, которое среди рая, сказал бог, не ешьте их и не прика- сайтесь к ним, чтобы вам не умереть. И сказал змей жене: нет, не умрете, но знает бог, что в день, в который вы вкусите их, откроются глаза ваши, и вы будете, как боги, знающие добро и зло. И увидела жена, что дерево хорошо для пищи, и что оно приятно для глаз и вож- деленно, потому что дает знание; и взяла плодов его и ела; и дала также мужу своему, и он ел» (Бытие глава 3, стихи. 1-6). Иоганн Кениг - Адам и Ева в раю. Что, прежде всего, поражает в этом рассказе — это то, что речь «змея», его разговор с женщиной, самый факт объяснения «змея» на языке первопредков не представлен автором как нечто сверхъестественное, чудесное, ни даже как алле- гория. Книга Бытие так и представляет самого «змея» именно как змею. Это пре-
смыкающееся, полное хитрости и соблазна, делается искусителем женщины, изъяс- няясь с легкостью, которой позавидовал бы любой волокита, намеревающийся ис- пользовать доверчивость наивной простушки. Змея так натурально описана в Библии, что христианские богословы, находя неправдоподобной эту версию, сочли необходимым внести в библейскую сказку свою поправку. Однако эта поправка изменяет все, что изложено в книге Бытие по этому поводу и находится в полном противоречии с Библией. Согласно этим исправлениям, столь же хитрым, сколь и благочестивым, сам дьявол принял форму змеи и соблазнил жену Адама. Так повернули дело богословы, так они учат ныне. Это толкование есть мошенническая подделка книги Бытие. Во-первых, ни одно слово подлинного текста не дает повода к такому толкованию. Во-вторых, между различными авторами ветхозаветных книг Библии есть всего два, упомянувших о дьяволе: автор Книги Иова, согласно которому дьявол стал в один прекрасный день спорить с богом в небесах, а также автор Книги Товита, который говорит о бесе Асмодее. влюбленном в некую Сарру: у ней он последовательно удавил семь мужей. Однако обе эти книги появляются в самом конце Библии, и ни в них и ни в ка- ких других нет и речи о Сатане — Люцифере — дьяволе, которого церковники вы- водят всякий раз, когда им надо придать побольше пряности и интереса религи- озным легендам. Нигде в Библии нет и поповского рассказа о Сатане, восставшем против бога и побежденном архангелом Михаилом. Это, как, впрочем, и все отно- сящееся к дьяволу, было придумано гораздо позже того, как были составлены ветхозаветные книги Библии. С другой стороны, иные веселые комментаторы, философы-скептики в погоне за несколько легкомысленным символом обратили знаменитое «дерево познания добра и зла» в яблоню; они предполагали, что весь этот эпизод имеет в виду расска- зать о том, что госпожа Адам, не знавшая ещё любви, получила первый урок её от дьявола-соблазнителя, обратившегося для этого случая в змею. Как бы ни смешна была эта шутка, которая, впрочем, ничуть не хуже благочес- тивых толкований, её точно так же нужно оставить, как и текст, подделанный церковниками. Мы должны брать Библию так, как она есть. В эпизоде, которым мы занимаемся в настоящую минуту, выведено именно животное, называемое змеей, а не какой-нибудь дьявол. Что касается любовных намеков, приписываемых «змею» — соблазнителю, то их в этом тексте книги Бытие нет совсем. Именно змея сама по себе выведена здесь. Автор видит это животное глазами приверженцев разных религий. В древности змея считалась животным очень хит- рым, очень умным и злобным. Некоторые африканские племена поклонялись ей. С другой стороны, случай с этим говорящим «змеем» весьма распространен в вос- точной литературе: все мифологии, расцветшие в Азии, полны говорящих живот- ных. У халдеев, например, рыба Оаннес каждый день высовывала голову из вод Евфрата и в течение долгих часов держала проповеди к народу, сбегавшемуся на берега. Она давала разные советы и обучала песнопению и земледелию. Библейский «змей» вовсе не нуждался в том, чтобы в него вселился дьявол. Впрочем, он был гораздо менее хитер, чем его пытается изобразить книга Бытие. Рассказ о «змее» отличается необыкновенной наивностью и насквозь противоре- чив. Так, например, спрашивается, что имел в виду змей под словами «вы буде- те, как боги»? Это выражение, указывающее на многочисленность богов, встреча- ется не в одном только этом месте книги Бытие; и дальше мы будем видеть, что даже и иудейский бог Яхве в своих речах отнюдь не считает себя единственным богом. Христианские толкователи, поставленные в тупик этими словами змея, ут- верждают, что под словом «боги» пресмыкающееся имело в виду ангелов. Им воз- ражали , что змей не мог знать ангелов. Но, в сущности, по той же самой причи- не он не мог знать и «богов». Наивность и противоречивая путаница — это постоянная особенность Библии.
Нет, он уж не так хитер, этот змей. Его советы очень неполны. Змей, по- настоящему умный, должен был бы сказать женщине: — Поешь запретного плода, а затем сейчас же, сию минуту поешь от древа жизни, что тебе вовсе не запреще- но. А бог1? Не был ли он сам первопричиной искушения? Зачем дал он змею дар сло- ва? Без этого змей никогда не мох1 бы объясняться с женщиной. Библия не приводит слов, которыми мадам Адам убедила своего мужа поесть вместе с ней запретного плода. Попытаемся восполнить этот пробел. Представьте себе первую женщину, любопытство которой было возбуждено змеем. Она приближается к «древу познания», стоящему посреди сада, рядом с «древом жизни». Долго и не без колебания она рассматривает его. — Он не так уж красив, — говорит она, — этот змей, который только что при- ставал ко мне. Но право же, у него недурные манеры, и он неплохо говорит. Мне кажется, можно последовать его совету, потому что, ей-богу, довольно глупо ничего не знать. Мы живем с Адамом все равно как индюки, а могли бы быть, как боги. Соблазнительный плод! Нет прекраснее его во всем саду. Однако, если змей меня надул, будет очень грустно. Жизнь так приятна. Поесть яблочка очень хо- чется, но если в результате я должна буду от этого умереть? Это уже много ху- же . Она ходит и ходит вокруг дерева; змей, спрятавшись поблизости в кустах, следит за всеми её движениями. — Нет, это немыслимо, чтобы мы умерли из-за пустяка. Бог-отец нас надувает. В конце концов, у него довольно-таки хитрый вид, у этого старикашки. А змей? У него очень миленькая маленькая голова, добродушное выражение, а глаза так и блестят умом. Старику, конечно, выгодно, чтобы мы так и прожили весь век, ни- чего не зная о прелестных вещах, представляющих привилегию богов. Его угроза имела в виду, вероятно, нагнать на нас страху. Вот и все! Он не хочет, чтобы мы все знали. Ах, уж эти старики! Они все одинаковы! Не надо им верить. Она тащит к дереву одну из садовых скамеек, взбирается на нее и срывает яб- локо . (Мы говорим «яблоко», хотя Библия не дает на этот счет никаких указа- ний; но, в конце концов, совершенно не важно, как назвать плод.) Она рассмат- ривает яблоко и облизывается. Змей все видит; он выпрямляется на хвосте поза- ди куста и наслаждается. Госпожа Адам подносит яблоко к ротику. — В самом деле, как его кушают, этот плод? Его надо чистить или можно есть с кожицей? Все равно, так или иначе, он, должно быть, вкусен. Она колеблется ещё немного. — Знать все или ничего не знать? Вот в чем вопрос. Когда мы играем в прятки с Адамом — хорошо это или дурно? Жестокая загадка! Надо ли стричь овец, или же мы делаем зло, снимая с них шерсть? Голова кругом идет. А манера Адама ко- вырять пальцем в носу — хорошо это или плохо? Ей-богу, это не жизнь — не знать всего этого! Набравшись решимости, она кусает яблоко. — Ой-ой-ой, как вкусно! Как сочно! Ах старый плут, запретил нам есть такую вкусную вещь! Она ложится на скамью и с ещё большим наслаждением вкушает «запретный плод». Приходит Адам, разговаривая сам с собой: — От скуки я сейчас наловил кара- сей в Тигре, но так как я вегетарианец, то сейчас же выбросил их в Евфрат. Замечает свою супругу. — Эй, женщина, что ты там грызешь? Госпожа Адам мгновенно вскочила на ноги: — Ой, не ругай меня. Это плод... с дерева... ты знаешь. С одного из двух де- ревьев, что посреди сада...
— Я это вижу, черт возьми! Это именно и есть плод, которого нам запрещено касаться. Ну и глупа же ты, женщина! Забыла, что ли, что старик говорил? — Какой старик? Папаша? Это который во все путается? Вот ещё! Он смеется над нами, эта старая обезьяна. — что ТЬ1 говоришь? — Он грозил смертью. Помнишь? — Конечно, помню. У меня бегают мурашки по спине. — Ха-ха-ха, дурачок! Его угроза-это только уловка. — что ТЬ1 врешь? Ты совсем одурела. — Это уловка, я тебя уверяю. Я уже знаю целую кучу вещей, с тех пор как я поела яблока. — Ты знаешь, что добро и что зло? Ты знаешь, что надо делать и чего делать не надо? Ты знаешь все, как и почему? — Да, начинаю знать, мой милый. Постой, вот я уже знаю, сколько крупиц соли нужно положить в одно яйцо. — Быть не может! — Я знаю, почему петухи закрывают глаза, когда поют. — Поразительно! А почему у лягушек нет хвоста, ты знаешь? — Я это только что узнала. — А ну-ка, скажи. — Потому что это мешало бы им сидеть. — Поразительно! — И того больше! Я ещё знаю, я уверена, ты слышишь? Я уверена, что ты умни- ца и ни разу мне не изменил. Адам ошеломлен. — Тысяча чертей! Ну и ученая же у меня жена! А ведь это правда, что я ни разу ей не изменил. А если бы я тебе изменил, это было бы хорошо или плохо? — Это было бы очень дурно, сударь! Очень дурно! Она притягивает его к себе, на скамеечку. — Впрочем, дорогой мой Адамушка, от тебя самого зависит сделаться таким же ученым, как я, так же быстро и так же дешево. Откуси яблочка! Она протягивает ему яблоко. — Мне и самому хочется, дорогая женушка. Но для чего это нам быть учеными, как академики, если мы от этого сегодня же умрем? В конце концов, давай рас- судим: умереть, скажем, через тысячу лет, это ещё куда ни шло; но свернуть себе шею сегодня — нет, это было бы слишком глупо. Госпожа Адам дернула пле- чиками . — Ты как будто не веришь, милая моя. Но я хорошо помню все, что он говорил, папаша бог. Я лично с ним разговаривал и уверяю тебя, что он был очень серье- зен. Вот тебе его подлинные слова: «А от дерева познания добра и зла не ешь от него; ибо в день, в который ты вкусишь от него, смертью умрешь». Дело ясное, как видишь. Если тебе твоя шкура не дорога, то своей я ещё дорожу. — Адам, Адам, какой ты смешной! Разве я умерла, скажи? — Нет, ты ещё жива. Но и день ещё не кончился. Берегись! — Ах, как мужчины упрямы! Ты можешь гордиться, дорогой мой: у тебя упрямст- во, как у осла. Прямо удивительно, сколько времени нужно, чтобы убедить тебя, что старик посмеялся над нами. Вот ты только что говорил об академиках. — Ну, говорил. Так что же? — Но ведь они же истинные кладези премудрости, как ты думаешь? — Конечно! — Ну вот, академики-то как раз и бессмертны. Этот довод смутил Адама. Его же супруга стала ласково, но упорно настаивать. — Ну, для моего удовольствия, дорогой мой, поешь яблочка! Когда ты поешь, мы оба будем, как боги.
— Как боги? — Не расспрашивай! Так сказал змей. Адам решился. Раз уж змей говорит... — Ладно, давай яблоко. Он жадно укусил. Две минуты прошло в молчании; слышно было, как мухи лета- ли. Вдруг Адам испустил крик: в него вошло познание. — Тысяча чертей! — вос- кликнул он. — Мы наги, как черви! Что за безобразие! Женщина всплеснула рука- ми: — У меня даже нет подвязок. Ой, как это неприлично! — Одеваться, одеваться, скорей одеваться «И открылись глаза у них обоих, и узнали они, что наги, и сшили смоковные листья, и сделали себе опоясания» (Бытие глава 3, стих 7). Заметьте, что первый человеческий костюм не был из виноградных листьев; за- слуга возделывания винограда досталась, по Библии, позднее патриарху Ною. Одевшись, супруги оглядели друг друга. — Это не так уж плохо, — заметил муж. — Право же, фиговый листок мне очень к лицу. Эти платья, быть может, немно- го пыльны, их не вытряхивали с тех пор, как эти деревья насадил бог. Возьми- ка щетку, Адам! Однако их удовольствие продолжалось недолго. «И услышали голос господа бога, ходящего в раю во время прохлады дня; и скрылся Адам и жена его от лица господа бога между деревьями рая» (Бытие гла- ва 3, стих 8). Библейский бог, как мы видим ещё раз, есть вполне телесное существо; он гу- ляет , он разговаривает, как человек. Книга Бытие представляет своего бога точно так же, как и языческие легенды. Разные народы древности действительно имели одинаковые представления о богах, как о человекоподобных существах. Критики спрашивают, в каком виде бог являлся Адаму, а впоследствии тем, с кем он разговаривал собственными устами. Церковники утверждают, что он имел вид человеческий и что иначе и быть не могло, раз человека он создал «по об- разу и подобию своему». Тогда чем же отличается древнееврейское представление о боге от других религий, которые проповедники христианства клеймят названием языческих? Древние римляне, принявшие верования греков, представляли себе богов также не иначе, как в человеческом виде. Это заставляет думать, что не бог создал человека по своему образу и подобию, а человек по своему подобию вообразил себе богов. Не будем, впрочем, настаивать, ибо заразиться таким мнением — значит обеспечить себе место в геенне огненной. Напомним только остроумное замечание одного философа: «Если бы кошки имели своего бога, они приписали бы ему ловлю мышей». Такие подробности, как эта прогулка бога по Эдемскому саду, с очевидностью показывают, что здесь и речи нет о какой-нибудь мистической аллегории: все повествование выдержано в самом реалистическом стиле. «И воззвал господь бог к Адаму, и сказал ему: (Адам) где ты?» (Бытие глава 3, стих 9). Он смущен и жалок, этот бедный господин Адам; и жена его тоже потеряла за- дор. Они стараются скрыться, спрятаться. Не тут-то было: как скрыться от всеви- дящего ока? Напрасно стараются они, несчастные, спрятаться от глаз «всевидя- щего» ! Позади них, сбоку — повсюду гремит зов божий, как голос властного и строго- го хозяина, собирающегося наказать своего непослушного раба. Ничего не поде- лаешь, — попались, придется сознаться. Понуря головы, они просят прощения. «Он сказал: голос твой я услышал в раю, и убоялся, потому что я наг, и
скрылся» (Бытие глава 3, стих 10). Вот они перед хозяином, перед этим богом, который знает будущее, который предвидел случай со змеем и с яблоком и который сердится, как будто он ничего не подозревал, как будто все произошло не по его всемогущей воле. Адам и Ева не подумали об этом в своем смущении. Они держатся, как напрока- зившие ребятишки. — Не я первый начал, это она. Больше не буду. Ей-богу, больше не буду! «И сказал (бог): кто сказал тебе, что ты наг? не ел ли ты от дерева, с ко- торого я запретил тебе есть? Адам сказал: жена, которую ты мне дал, она дала мне от дерева, и я ел» (Бытие глава 3, стихи 11-12). Адам, как видно, довольно удачно упрекает бога за его всеведение: — Ведь это ты, мой бог, мне дал жену. Разве ты не знал, кого даешь мне в спутники жизни? «И сказал господь бог жене: что ты это сделала? Жена сказала: змей оболь- стил меня, и я ела» (Бытие глава 3 стих 13). Сейчас старик назначит наказание. Он действует по порядку: кто первый на- чал , тому первому и влетит. Берегись! «И сказал господь бог змею: за то, что ты сделал это, проклят ты пред всеми скотами и пред всеми зверями полевыми; ты будешь ходить на чреве твоем, и бу- дешь есть прах во все дни жизни твоей; и вражду положу между тобою и между женою, и между семенем твоим и между семенем её; оно будет поражать тебя в голову, а ты будешь жалить его в пяту» (Бытие глава 3, стихи 14-15). Это наказание, назначенное змее, безоговорочно доказывает, что богословы грубо завираются, когда со своей манией повсюду видеть дьявола, приписывают ему искушение женщины. Если бы был виноват Сатана, то, конечно, бог наказал бы именно его, а не змею. Однако наказание за искушение постигает единственно и исключительно змею, как животное, как «зверя» полевого. Можно подумать, что этот злой советчик имел когда-то ноги, что бог отнял у него эти ноги и заставил его ползать. Это наказание было бы в высшей степени несправедливым, если бы змея не была лично причастна к делу. Предположите, что какой-нибудь плут перерядится в одно прекрасное утро в обыкновенного человека, положим в местного церковника, и под его видом совер- шит какие-нибудь мошенничества. Что будет, если его поймают, разоблачат и приведут в суд? Осудит ли суд церковника? Конечно, нет. Он накажет настоящего виновника. Это ясно! Так что богословы хорошо бы сделали, если бы отказались от своей сказки о дьяволе — соблазнителе первой женщины: это не выдерживает критики. Если они все же хотят сохранить эту сказку, то надо признать, что бог не разглядел в этой истории козней дьявола, видел одну только змею и совершенно напрасно ли- шил её, неповинную, ног. Если верно, что люди питают отвращение к змее, если верно, что при встрече они стараются размозжить голову змее, а она старается ужалить их в ногу, то, напротив, есть один пункт наказания, которого змеи не отбывают: они не пита- ются прахом. Это наказание никогда не было выполнено. Остается только предпо- ложить , что бог применил здесь «условное осуждение». Удивительно, что Библия забыла это отметить. И ещё один вопрос: какая же змея играла роль соблазнителя? Уж? Удав? Очко- вая змея? Эфа? Гюрза? Виды змей очень многочисленны. Допустим, что госпожу Адам подстрекнул уж; допустим даже, что наказание, вынесенное ужу, было бы справедливо применить ко всему потомству этого ужа и в будущем всех ужей лишить ног во искупление вины их предка. Ведь если бы женщина не успела вовлечь мужчину в грех непослушания, была бы наказана толь-
ко она одна. Не правда ли? Но бедные змеи! Провинился один уж, а вот медянка, боа- констриктор, гремучая змея, удав, гадюка и много-много других пород потеряли ноги и ползают на брюхе, несмотря на очевидную их невиновность! «Жене сказал: умножая умножу скорбь твою в беременности твоей; в болезни будешь рождать детей; и к мужу твоему влечение твое, и он будет господство- вать над тобою» (Бытие глава 3, стихи 16). Все комментаторы единодушно сходятся на том, что наказание это касается не только госпожи Адам, но также и всех женщин до конца мира. Не останавливаясь на том, сколько здесь несправедливого и сумасбродного со стороны бога, мы от- метим, прежде всего, что, по-видимому, если бы первая женщина сумела устоять против нашептываний змея, она не рожала бы в муках. До этого дня она, значит, была сложена совершенно иначе, чем ко времени своих первых родов. Следова- тельно, в одно мгновение, то есть в самый момент произнесения приговора, бог перевернул вверх дном весь организм женщины. Вот уж поистине перст божий! Затем стоит отметить, что, несмотря на свое всемогущество, господу богу не удалось провести в жизнь наказания, которому он подверг весь женский пол: очень многие женщины рожают без болей. Во-вторых, сколько их, этих женщин, которые не только не находятся в повиновении у своих мужей, но водят их за нос и держат в трепете! Имя им легион! «Адаму же сказал: за то, что ты послушал голоса жены твоей и ел от дерева, о котором я заповедал тебе, сказав: не ешь от него, проклята земля за тебя ; со скорбью будешь питаться от нее во все дни жизни твоей; терния и волчцы произрастит она тебе; и будешь питаться полевою травою; в поте лица твоего будешь есть хлеб, доколе не возвратишься в землю, из которой ты взят, ибо прах ты, и в прах возвратишься» (Бытие глава 3, стихи 17-19). Те же замечания, что и выше. Наказание, вынесенное Адаму, должно распро- страниться на всех мужчин: в этом сходятся все богословы. Самое страшное из наказаний есть смертный приговор. Правда, этот замеча- тельный бог забыл свою недавнюю угрозу, что поевший запретного плода умрет в самый день проступка. Эта забывчивость бога-отца предоставила приговорённым довольно продолжительную отсрочку. Если верить Библии, Адам прожил ещё 930 лет (Бытие глава 5, стих 5). Но если бы Адам не ел яблока, он никогда не умер бы, и мы тоже были бы бессмертны. Если бог действительно таков, как его изо- бражает Библия, то он сделал хорошо, что змей остался немым с тех пор и ниче- го не может рассказать, иначе он сделал бы кое-какие разоблачения. Надо отме- тить , однако, что лишение дара слова не значится в числе вынесенных змею на- казаний. Ещё одно замечание поневоле напрашивается само собой. Это относи- тельно хлеба с большой примесью пота. Весьма вероятно, что в первобытные вре- мена не было хлеба, и люди питались тогда чем придется. Но не будем приди- раться. Допустим, что бог имел в виду цивилизованное будущее. Евреи, в среде которых появились библейские сказания, действительно ели хлеб, когда перешли к оседлой жизни и стали заниматься земледелием. Однако церковники утверждают, что Библия была написана не для одних евреев: это-де закон для обитателей всего мира. Но хлеб едят только в тех странах, где растут хлебные злаки. Эскимосы не знают муки. Во многих областях Индии, Америки, Центральной и Южной Африки люди питаются плодами и добычей от охоты. Может быть, скажут, что слово «хлеб» бог употребил в фигуральном смысле, имея в виду все виды пищи? Почему же все-таки наказание это не распространи- лось действительно на всех? Если трудящиеся работают, чтобы есть, если кто- нибудь живущий плодами своего труда видит себя искупающим вину Адама, то это вовсе не относится к богатым людям, наслаждающимся наследственными миллиона- ми! А упитанные священнослужители? Эти если и потеют, то разве только от жи- ра. Не труды по добыванию пищи заставляют их орошать своим потом хлеб насущ-
ный! Стих 18 очень недружелюбен по отношению к человеческому роду. Кроме хлеба человек приговорён питаться только одною полевою травою, наравне с животными. Что даст ему земля? «Тернии и волчцы», — грозит Библия. Бог прозевал, одна- ко: несмотря на его гневный приказ, люди едят ещё кое-что, кроме хлеба и тра- вы. И почему бог молниями своими не разрушает рестораны, объявляющие мясные блюда в своих меню? Но вот что произошло после произнесения приговора: «И нарек Адам имя жене своей: Ева, ибо она стала матерью всех живущих» (Бытие глава 3, стих 20). Этот милый муж доселе не позаботился дать имя своей подруге; он просто звал её женой, как это видно из стиха 23 главы второй книги Бытие. А теперь мы увидим, что бог не тотчас же изгнал Адама и Еву из земного рая, вопреки распространенному мнению. Сначала бог-отец, найдя слишком легкими их костюмы из фиговых листьев, сделался портным: «И сделал господь бог Адаму и жене его одежды кожаные и одел их» (Бытие глава 3, стих 21). Для изготовления этих одежд понадобилось избиение ни в чем не повинных жи- вотных; значит, первая скотобойня была освящена и открыта самим господом бо- гом. Как же требовать после этого, чтобы наши предки не пожелали использовать в пищу мясо так быстро и неожиданно убитых и раздетых животных? «Плевать на вегетарианскую диету», — должны были они сказать друг другу. А господь бог так и оставил бы Адама с Евой и жить и умирать в раю, если бы, встретив их через некоторое время одетыми, он не вспомнил о знаменитом «дереве жизни», плодов которого мужчина и женщина так и не догадались поесть. «И сказал господь бог: вот, Адам стал как один из нас, зная добро и зло; и теперь как бы не простер он руки своей, и не взял также от дерева жизни, и не вкусил, и не стал жить вечно» (Бытие глава 3, стих 22). Таков стих 22, о котором совсем умалчивают учебники «священной истории». Итак, ясно: эти два болвана — Адам и Ева, коим плоды от «дерева жизни» не бы- ли запрещены, самым глупым образом пропустили их. А если бы мужчину и женщину осенила счастливая мысль поесть чудесных плодов, пока бог выкраивал для них одежды из звериных шкур, то-то бы они натянули нос своему строгому судье! Приговор не мог бы быть приведен в исполнение, и бог оказался бы бессиль- ным. Не правда ли, она довольно смешна, «святая» Библия: когда читаешь её внима- тельно? Этот «единый» бог, который вдруг проговаривается о существовании нескольких богов, конечно, болтает лишнее. Но, кроме того, он, «всемогущий», беспомощно признает свою неспособность привести в исполнение им же вынесенный смертный приговор. Подумать только! Немножко присутствия духа, немного догадки, и Адам с Евой стали бы бессмертны, несмотря на бога и даже против его собственной воли. И как же должен был, в конце концов, поздравлять себя старый бог, когда, наконец, вспомнил об этом проклятом «дереве жизни». «И выслал его господь бог из сада Едемского, чтобы возделывать землю, из которой он взят. И изгнал Адама, и поставил на востоке у сада Едемского херу- вима и пламенный меч обращающийся, чтобы охранять путь к дереву жизни» (Бытие глава 3, стихи 23-24). Никаких сомнений, не правда ли? Это именно злосчастное «дерево жизни» боль- ше всего занимало старого «элохима». Ни в коем случае Адам и Ева не должны были к нему возвратиться. Но, в конце концов, что за дикая мысль была созда- вать это дерево? В самом деле, при способности знать будущее бог, конечно, никак не мог упустить из виду то обстоятельство, что один из наших отдаленных предков должен будет согрешить и что придется приговорить к смерти его и весь род людской. При этих обстоятельствах «дерево жизни» не могло быть для него
ничем иным, как помехой. Не лучше ли было бы богу его вовсе не взращивать? А этот херувим с горящим мечом у ворот сада Эдемского — это что ещё за ерунда такая? Разве одним словом, одним усилием воли бог не мог сокрушить и уничтожить «дерево жизни», отныне потерявшее всякий смысл? И этого бог не догадался сделать! Ищут отважных добровольцев! Кто хочет записаться в экспедицию по отысканию рая? Раз уж господь бог позаботился об охране ворот эдемских, раз уж он дошел до того, что принял столь примитивные оборонительные меры против попыток челове- чества вступить на путь, ведущий к «дереву жизни», значит, рай земной и чу- десное древо ещё где-нибудь существуют. Если, исследуя область Тигра и Евфра- та, мы увидим ангела с огненным мечом, караулящего какие-нибудь ворота, мы можем воскликнуть: — Приехали! Вот он, рай, созданный богом. Впрочем, кто он такой, этот страж? В древнееврейском тексте книги Бытие употреблено слово «херув». Оно значит «бык» и происходит от слова «хараб», что значит «пахать». Древние евреи во многом подражали своим соседям и затем поработителям — вавилонянам в обычаях, касавшихся также и религии. Они, на- пример, стали лепить громадных быков, из которых сделали нечто подобное сфин- ксам, сложных животных, которых они помещали в святилищах. Эти изображения имели два лица: одно-человеческое, другое — бычье, а также крылья, человече- ские ноги и бычьи копыта. Христианские богословы это переиначили: из «херува» они сделали «херувима». А херувимы — это розовощекие молодые ангелочки, не имеющие тела и вообще ничего, кроме детской головы и двух маленьких крылышек. Их много, этих анге- лочков, в церковных украшениях. Весьма возможно, что ангельский швейцар зем- ного рая не совсем соответствует представлениям наивных верующих о «херуви- мах» и что это, наоборот, «херув» в древнееврейском смысле, с головой о двух лицах, из коих одно бычье. Это поможет путешественникам узнать его издали. Или же если это херувим христианского типа, без тела и рук, — значит, пылаю- щий меч он держит в зубах, и это лишний раз обратит на себя наше внимание. Мы лично склоняемся больше к фигуре дворника с получеловечьей-полубычьей головой. Итак, смелей в поиски рая! Даже если нам не удастся проникнуть туда, путе- шествие будет интересное: можно будет пошататься, по крайней мере, вокруг са- да и занести рай на географическую карту, до сих пор страдающую этим сущест- венным пробелом. Глава третья. Краткая история первых людей Четвертая глава книги Бытие начинается кратким и достаточно ясным замечани- ем о том, что после изгнания из рая библейские «прародители» прежде всего по- заботились оставить после себя потомство. «Адам познал Еву, жену свою; и она зачала, и родила Каина, и сказала: при- обрела я человека от господа. И ещё родила брата его, Авеля...» (Бытие глава 4, стихи 1-2). Наши богословы, толкуя вкривь и вкось Библию, и здесь нашли о чем поспо- рить . Некоторые из них, вопреки вышеприведенному тексту и, по-видимому, не считая его достаточно ясным, держались того взгляда, что любовное общение первых лю- дей совершилось ещё в Эдеме. Иные поддерживают мнение, что Ева, едва лишь созданная, уже потеряла невинность. Другие утверждают, ссылаясь на вышеприве-
денные строки книги Бытие, что Адам и не думал познать Еву раньше, чем они были изгнаны из рая. Разногласия не остановились на одном этом. Богословы разделились между со- бой также и по следующему изумительному поводу: если считать, что брачное об- щение «первых человеков» совершилось после ухода их из Эдема, то нет никаких оснований утверждать, что это случилось сейчас же. В таком случае когда же? Когда именно? Богословы хотят все знать; эти люди обладают необыкновенным любопытством, в особенности в вопросах такого рода. Они утверждают, что Адам оттянул реши- тельные шаги в отношении своей жены на пятнадцать и даже на тридцать лет. Иные утверждают самым серьезным образом, что Адам и Ева по обоюдному соглаше- нию и ради искупления своего греха нарушили половое воздержание не меньше чем через... сто лет. Вы думаете, это все? Ах, как мало вы знаете богословов! Неко- торые из них отыскали легенду, согласно которой Адам сохранял свою девствен- ность сто пятьдесят лет, все за злосчастный «запретный плод», и жил все это время с некоей Лилит, которая, подобно ему, была сделана из земли. От сожи- тельства с этой женщиной родилось несколько чертей. Только много лет спустя Адам женился на Еве, когда с него бог снял отлучение. Вот тогда у него и ста- ли рождаться дети-люди. Наконец, были и такие комментаторы, которые утверждали, что после выселения из Эдема дьявол некоторое время жил с Евой как муж с женой. А вопрос о родах Евы? Милые богословы нашли и здесь неисчерпаемый материал для благочестивых размышлений и «научных» исследований. Они, например, совер- шенно серьезно разбирали вопрос о том, были у Адама и Евы пупки на животах или нет. Однако все это смешные мелочи. Перейдем к тому, что представляется вполне серьезным и существенным. Серьезное в Библии тоже может вызывать веселое оживление и здоровый смех. «И был Авель пастырь овец, а Каин был земледелец», — сообщает Библия (Бытие глава 4, стих 2). Прошу вас поразмыслить одну секунду: который из двух сыновей Адама, по- вашему, послушал бога в выборе профессии? Конечно, Каин, потому что господь приказал человеку обрабатывать землю и питаться исключительно тем, что произ- водят поля. А Авель стал пастухом. Если он разводил стада овец, то уж, конеч- но, не для того, чтобы любоваться, как они пасутся, а самому играть на свире- ли . Он разводил своих овец на жаркое. Как видим, Авель нарушил категорические и ясные предписания божий. Однако это не помешало ему стать любимчиком бога. Право же, дорогие богословы, вашего господа бога надо держать не в монастыр- ских кельях, а в подходящем лечебном заведении. «Спустя несколько времени, Каин принес от плодов земли дар господу, и Авель также принес от первородных стада своего и от тука их. И призрел господь на Авеля и на дар его, а на Каина и на дар его не призрел. Каин сильно огорчил- ся, и поникло лице его» (Бытие глава 4, стихи 3-5). Было действительно от чего огорчаться: ведь бог здесь проявил капризную не- справедливость . «И сказал господь (бог) Каину: почему ты огорчился? и отчего поникло лице твое? если делаешь доброе, то не поднимаешь ли лица? а если не делаешь добро- го, то у дверей грех лежит; он влечет тебя к себе, но ты господствуй над ним» (Бытие; глава 4, стихи 6-7). Библия не сообщает, что ответил Каин богу. Надо признать, что непонятная галиматья, изложенная в стихе седьмом, могла бы сбить с толку хоть кого. Ответить действительно было трудновато. Каин не был пророком. Иначе он мог бы сказать: — Значит, вы предпочитаете мясные жертвоприношения, многоуважаемый господин
бог? Ладно! Однако вы подаете пример, которому последуют все языческие жрецы. Вы обнаруживаете вкусы, которых будут держаться все идолы. Вкусы эти впоследст- вии будут объявлены грубыми и недостойными божества... Да ещё знаете кем? Сами- ми же приверженцами Библии служителями религии! Но Каин ничего не ответил. Этот человек, который положил столько труда на взращивание тыкв, который приносил господу в жертву свои самые сочные дыни и видел их отвергнутыми, понял, что бог смеется над ним, и был этим так обижен, что на минуту потерял голову. И вот вместо того, чтобы разгневаться на ка- призного и грубого самодура-бога, он набросился на своего брата. «И сказал Каин Авелю, брату своему: (пойдем в поле). И когда они были в по- ле, восстал Каин на Авеля, брата своего, и убил его» (Бытие глава 4, стих 8). Коротко и ясно. Каин был парень быстрый. Он приглашает своего брата выйти погулять, уводит его в поле под каким-то предлогом, вроде того чтобы наловить бабочек, и, забравшись далеко, завязывает с Авелем нелепую ссору; потом кир- кой по голове — и готово! И выходит, что из всего человечества почин в смерти сделал не кто иной, как сам любимчик господа бога — Авель. Что происходит по- сле этого в голове Каина? Тронут ли он ужасом своего преступления? Нисколько. Он моментально превращается в закоренелого разбойника, в этакого прирожденно- го каторжника. У него нет ни малейших угрызений совести. Он вдруг обнаружива- ет необыкновенную дерзость по отношению к богу, не чувствуя перед ним страха. «И сказал господь (бог) Каину: где Авель, брат твой? Он сказал: не знаю; разве я сторож брату моему?» (Бытие глава 4. стих 9). Пальма-иль-Джоване - Каин и Авель. Так и видишь картину перед глазами: бог-отец высовывается из-за облака и вопрошает убийцу, а тот сплевывает сквозь зубы с великолепным спокойствием профессионального преступника, уверенного в том, что он замёл следы преступ- ления и водит за нос следственные органы. Однако бог не упустил ни одной под- робности происшествия; его божественное око и на сей раз оказалось на высоте. «И сказал (господь): что ты сделал? голос крови брата твоего вопиет ко мне
от земли» (Бытие глава 4, стих 10). Ясно, что Каин будет жестоко наказан. Бог проклинает его и объявляет: «Ко- гда ты будешь возделывать землю, она не станет более давать силы своей для тебя; ты будешь изгнанником и скитальцем на земле» (Бытие глава 4, стих 12). Каин обречен на бродяжничество, на то, чтобы не иметь ни кола ни двора, на то, чтобы вечно и безостановочно скитаться и маяться. Но позвольте, дорогой бог! Если в своих скитаниях он не будет знать ни отдыха, ни покоя, то как же он будет в то же время земледельцем? Ведь это занятие требует оседлости. Как сможет он обрабатывать землю, хотя бы даже и бесплодно? Однако библейский Ка- ин принял все это всерьез, сильно испугался и даже со страху забыл, что чело- вечество состоит всего из трех человек — его родителей и его самого. Ему уже мерещится, что во время своих скитаний он может быть убит из-за угла какими- то злоумышленниками. «И сказал Каин господу (богу): наказание мое больше, нежели снести можно; вот, ты теперь сгоняешь меня с лица земли, и от лица твоего я скроюсь, и буду изгнанником и скитальцем на земле; и всякий, кто встретится со мною, убьет меня» (Бытие глава 4, стихи 13-14). И сразу смягчился гнев господень. Потеряв чувство действительности, бог принимает Каина под свою защиту против несуществующих убийц. Если это не бред, то интересно знать, что это? «И сказал ему господь (бог): за то всякому, кто убьет Каина, отметится все- меро. И сделал господь (бог) Каину знамение, чтобы никто, встретившись с ним, не убил его» (Бытие глава 4, стих 15). Тут невольно ожидаешь дальше рассказа о скитальческих приключениях Каина. Однако нет. Никто, оказывается, не был большим домоседом, чем этот «бродяга». «И пошел Каин от лица господня и поселился в земле Нод, на восток от Эдема. И познал Каин жену свою; и она зачала и родила Еноха. И построил он город; и назвал город по имени сына своего: Енох» (Бытие глава 4, стихи 16-17). Отсюда мы узнаем, что Каин женился; автор не говорит, на ком. Но ясно, что у Адама и Евы были дочери, которых Библия не удостоила упоминания, и что Каин женился на одной из своих сестер. Мы ему не поставим этого в вину: кровосме- шение, судя по «священному писанию», было обязательно в первые времена чело- вечества . Но что заставляет нас привскочить от удивления, так это город, основанный Каином. Это уж чересчур! Бродяга, строящий город! А каких рабочих держал он? Какими инструментами пользовались они для строительных работ? И, наконец, где навер- бовал Каин жителей для этого славного города? Благочестивый автор «священного писания» не постеснялся солгать здесь с великим апломбом. Последующие стихи описывают нам потомство Каина. Енох родил Ирада; Ирад родил Мехиаеля; Мехиаель родил Мафусала. Относительно всех этих лиц известны только их имена. Мафусал родил некоего Ламеха, который был в вопросах брака более ненасытен, чем его благородные предки. Почтенный Ламех является изобретателем многоженства: для начала он берет себе двух жен. От жены своей Ады он имеет двух сыновей, названных Иавал и Иу- вал, и от жены своей Циллы он имел сына Тувалкаина и дочь Ноему. Похоже на то, что сыновья Иавала предпочли чистый воздух полей городу, по- строенному их предком Каином, ибо они первые на земле жили в шатрах (стих 20) . Что касается сыновей Иувала, то им город, напротив, понравился; они же ока- зались и самыми веселыми в семье: они любили музыку. Иувал «был отец всех иг-
рающих на гуслях и свирели» (стих 21). Многоженец Ламех был, по-видимому, без царя в голове. Книга Бытие приводит одну из его речей, имеющую, правда, то хорошее качество, что она коротка. Од- нако ни один комментатор никогда не мог толково объяснить её: «И сказал Ламех женам своим: ...жены Ламеховы! внимайте словам моим: я убил мужа в язву мне и отрока в рану мне; если за Каина отметится всемеро, то за Ламеха в семьдесят раз всемеро» (Бытие глава 4, стихи 23-24). Эта речь страшно подействовала на обеих дам: будучи, вероятно, совершенно ошеломлены, они не потребовали ни малейшего объяснения этому ретивому бах- вальству . Далее «писание» непосредственно переходит к регистрации акта рождения Сифа. третьего сына Адама. «И познал Адам ещё (Еву) жену свою, и она родила сына, и нарекла ему имя: Сиф, потому что, (говорила она) бог положил мне другое семя, вместо Авеля, которого убил Каин. У Сифа также родился сын, и он нарек ему имя: Енос; тогда начали призывать имя господа (бога)» (Бытие глава 4. стихи 25-26). Следующая, пятая глава посвящена исключительно родословной Ноя, происходив- шего от Адама через Сифа. Потомство Каина оставляется в стороне и в дальней- шем не упоминается. Мы находим следующее развитие родового дерева, в котором названы только имена старших сыновей: Сиф, Енос, Каинан, Малелеил, Иаред, Енох, Мафусал, Ла- мех , Ной. Самое любопытное в этой главе — это сведения о необыкновенном долголетии всех этих патриархов: Адаму было 130 лет, когда родился Сиф, и он прожил ещё 800 лет; Сиф умер в возрасте 912 лет; Енос прожил 905 лет, Каинан — 910 лет. Самым молодым умер Ламех, отец Ноя; этот Ламех (которого не следует смешивать с чу- даковатым двоеженцем Ламехом) скончался на своей 777-й весне. Енох, сын Иареда, был самый ловкий из всех остальных: он просто-напросто не умер. «Енох жил шестьдесят пять (165) лет и родил Мафусала. И ходил Енох пред бо- гом, по рождении Мафусала, триста (200) лет и родил сынов и дочерей. Всех же дней Еноха было триста шестьдесят пять лет. И ходил Енох пред богом; и не стало его, потому что бог взял его» (Бытие глава 5, стихи 21-24). Этот случай великолепен! Неважно, какими объяснениями богословы его расти- ли: мы им не удивляемся. Почетный кубок за долголетие достался Мафусалу — сыну взятого живым на небо Еноха: он таки был здоров! Прожил он в половом воздержании 187 лет и только после этого позволил себе произвести на свет Ламеха второго. Затем он прожил ещё 782 года, на этот раз уже проявляя мужские способности: «По рождении Ла- меха, Мафусал жил семьсот восемьдесят два года и родил сынов и дочерей» (Бы- тие глава 5, стих 26). Итого 969 лет! Не извольте сомневаться: такая уж раньше была продолжитель- ная жизнь. А что вы скажете о сыне Ламеха Ное? Он назвал сына своего Ноем, «сказав: он утешит нас в работе нашей и в трудах рук наших при возделывании земли, кото- рую проклял господь (бог)» (Бытие глава 5, стих 29). «Ною было пятьсот лет и родил Ной (трех сынов): Сима, Хама и Иафета» (Бытие глава 5, стих 32). Дожить до 500 лет и только тогда начать целоваться со своей женой? Впрочем, лучше поздно, чем никогда! Много чернил было пролито по поводу необыкновенного долголетия патриархов из книги Бытие. Католические ученые-богословы, чувствуя, как трудно перева- рить этого рода небылицы, старались спасти повествования «священной» книги от
насмешек; они стали утверждать, что под годами надо подразумевать, быть мо- жет, лишь обороты Луны, ибо в ту эпоху якобы время считали только по месяцам. Таким образом, выходило бы, что Мафусал прожил всего 80 лет. Но этих коммен- таторов осадили бешеные фанатики, которые хотят верить в чудеса долголетия первых людей. Они настаивают на том, что библейские годы надо считать именно по 12 меся- цев, иначе библейские сказания станут и вовсе смешными. Например, Авраам, со- гласно книге Бытие, умер «насыщенный жизнью» 175 лет от роду (Бытие глава 25, стихи 7-8). Если же годы считать по оборотам Луны, получится, что Авраам прожил всего 14 лет и 7 месяцев. Или ещё: Библия говорит, что Енос, Каинан, Малелеил роди- ли первенцев в возрасте 90, 70 и 65 лет. Если считать по оборотам Луны, надо допустить, что эти праотцы имели детей в возрасте 7 с половиной лет, 5 лет и 10 месяцев и 5 лет и 5 месяцев. Наконец, согласно библейскому тексту, Нахор произвел потомство в 29 лет. Можно ли допустить, восклицает один благочести- вый комментатор, что Нахору было только 2 года и 5 месяцев, когда у него ро- дился первый сын?! Конечно же, уважаемые господа, служители культа, Библия считает год в 12 месяцев. Но таким образом в высшей степени забавно, что простак Ной ждал, пока ему стукнет 500 лет, чтобы, наконец, начать свою половую жизнь. Глава четвёртая. Любовные приключения ангелов на земле Мы подходим к одному из наиболее любопытных мест Библии — к месту, вычерки- вание которого в кратких руководствах по «священной истории» лучше всего ха- рактеризует беззастенчивость церковников и их искусство подтасовывать догматы веры. «Святые» отцы церкви на все лады поют, что Библия есть книга «божест- венная», что она была написана под непосредственную диктовку самого бога, что все написанное в ней есть сама истина, самая совершенная, самая высшая и что эта книга достойна самого искреннего поклонения. Почему же церковники не пре- доставляют верующим возможности знать её целиком, не исключая ни одного сти- ха? Ведь эти «священные» книги нужно принимать так, как они есть. Если же вы- черкнуть из них те или иные места, потому что они находятся в противоречии с некоторыми пунктами богословских наук, провозглашёнными догматами веры, тогда проще выбросить всю книгу. Она более не священна, а достойна презрения. Ложь в одном каком-нибудь пункте может послужить достаточным аргументом для того, чтобы опровергнуть божественное происхождение всей книги. Однако, назвав имя Ноя, религиозные проповедники непосредственно переходят к истории с потопом, утверждая, что разврат людской прогневил бога и заставил его наслать потоп на всех, за исключением одной семьи, глава которой якобы оставался праведником. Это не Библия! Она говорит иное. В четырех стихах шестой главы книга Бытие указывает, какова была истинная причина порчи людей. Господа церковники, вы не имеете права обходить молчанием этот эпизод из вашего «священного писа- ния» ! Если он ставит вас в затруднительное положение тем хуже: не надо было «святому духу» диктовать такие вещи автору «Пятикнижия». Пилюля горька, но «святые» учителя и отцы церкви некогда уже глотали её; теперь ваша очередь — глотайте и вы! Пилюля, которую современные богословы стараются не проглотить, а выплюнуть, желая, чтобы она не была никем замечена, состоит из первых стихов шестой гла- вы книги Бытие.
«Когда люди начали умножаться на земле, и родились у них дочери, тогда сыны божий увидели дочерей человеческих, что они красивы, и брали их себе в жены, какую кто избрал. И сказал господь (бог): не вечно духу моему быть пренебре- гаемым человеками (сими), потому что они плоть; пусть будут дни их сто два- дцать лет. В то время были на земле исполины, особенно же с того времени, как сыны божий стали входить к дочерям человеческим, и они стали рождать им: это сильные, издревле славные люди» (Бытие глава 6, стихи 1-4). Хотя книга Бытие не рассказала нам истории сотворения ангелов, но вот, од- нако, уже второй раз она упоминает об этих совершеннейших существах: в первый раз это был «херув», поставленный часовым у ворот Эдема. Полезно в таком слу- чае сказать несколько слов относительно веры в ангелов у древних евреев. Христиане, взяв свою религию из их верований, просто придумали новые догмы, которых в Библии нет и следа. Так, всецело выдуманной, например, является ис- тория с возмущением дьявола Сатаны и поражением его архангелом Михаилом. Исследуя здесь Библию преимущественно с точки зрения христианской веры, нельзя пренебречь этим вопросом. По учениям христианских богословов, в некие времена хозяин небес — бог, по- видимому, сказал себе, что не подобает ему, всемогущему, ограничиваться соз- данием только неба и земли. Раз он населил землю, почему не населить и небе- са? Ему в свое время надоел хаос. Но ещё больше ему надоело одиночество в раю. Так как он был мастер буквально из ничего создавать целые кучи забавных вещей и даже одушевленных существ, то он и создал себе ангелов, назначением которых было составлять приятное общество для бога лично. Он заказал себе также кресло с гербом для председательствования на небесных собраниях. Чтобы развлекать бога, ангелы беспрерывно поют. Будучи сверхъестественными сущест- вами , они, конечно, никогда не устают и всегда бывают в голосе. Но вот один из ангелов, парень, которого церковники прозвали Люцифером — Сатаной, облюбовал для самого себя трон всевышнего и подумал, что невредно было бы ему занять председательское кресло вместо его всемогущего создателя. Это преступное побуждение показалось великолепной штукой некоторым ангелам, которым, вероятно, надоели беспрестанные упражнения в пении, и они присоеди- нились к смельчаку, тогда как подавляющее большинство остальных ангелов было против его затеи. Некий Михаил, называемый архангелом, то есть «старший ан- гел», взял на себя защиту интересов бога. Он принял на себя командование не- бесным войском и хорошенько всыпал Сатане. Ангел-бунтовщик был низвергнут в ад — в некое подземное «царство», немедленно созданное для него. Туда же сва- лились его сообщники, а бог снова воссел на своем председательском кресле. Такова легенда, которую церковники сделали догматом веры для своих трепещу- щих слушателей, ибо, в конце концов, этот эпизод служит главным образом для того, чтобы нагонять страх на набожных людей: берегитесь, мол, благочестивые овцы! Если вы не будете подчиняться велениям господ церковников, вы полетите вдо- гонку дурным ангелам — прямо в ад. В древнееврейской Библии, там, где речь идет о дьяволе, то есть в тех её книгах, которые написаны бесспорно после вавилонского плена (более чем через тысячу лет после времени, к которому относится смерть Моисея), наиболее важ- ный из всех демонов называется Сатаной. Дьяволы же — это просто злые духи, подобные богу и его приближенным. Никакого другого пояснения относительно их не дается. Их отнюдь не представляют бедняжками, изгнанными из небесного рая и прикованными к стенам огненного ада. Так, например, в предании об Иове злой дух Сатана гуляет по небу, расхаживает там, как у себя дома, и даже запросто вступает в споры с богом. Видя, что эти дьяволы из последних книг Библии так хорошо себя чувствуют и не страдают от адских мук, критики заметили, что это соответствует верованиям халдеев и персов, книги которых восходят к ещё более
глубокой древности, чем книги евреев. Было сделано заключение, что евреи во время долгого вавилонского пленения присоединили к своим верованиям некоторые верования народов, среди которых им пришлось жить. Впрочем, самое имя, кото- рым евреи обозначали главнейшего дьявола, носит отпечаток религии халдейской или вавилонской: «Сатана» не есть слово еврейское, а халдейское и обозначает «ненависть». Следовательно, бог1 скрыл от «избранного» им еврейского народа не только ис- торию с дворцовым заговором некоторого числа ангелов, но даже и настоящее имя главного бунтовщика. Библия нигде не называет его Люцифером. Это имя ему дали христиане. Но отцы и учителя церкви всячески старались найти какое-нибудь указание от- носительно Люцифера в Ветхом завете. Ради этого они прибегли к подтасовке, довольно хорошо обманывающей верующих, которые сами Библию не читают, а толь- ко слушают её в чтении и толковании профессионалов. Подтасовку эту надо вы- вести на чистую воду, и мы просим читателя извинить нам маленькое, но необхо- димое отклонение. В пророчестве Исайи (глава 14, стих 12) идет речь о Люцифере под его на- стоящим именем, утверждают богословы и приводят начало стиха, однако фальси- фицируя его при помощи латинского перевода Библии. В этой главе Исайя, фанатически возбужденный еврей, разгневанный тем, что вавилоняне так долго держат в плену его народ, изливает свой патриотический гнев и предсказывает царю вавилонскому, что его царство тоже потерпит круше- ние и будет обращено в прах. «...Помилует господь Иакова, — восклицает Исайя, — и снова возлюбит Израиля; и поселит их на земле их... Ты произнесешь победную песнь на царя вавилонского и скажешь: как не стало мучителя, пресеклось грабительство! Сокрушил господь жезл нечестивых, скипетр владык. Как упал ты с неба, денница, сын зари! Разбился о землю, попиравший народы. А ты повержен вне гробницы своей, как презренная ветвь, как одежда убитых, сражённых мечом, которых опускают в каменные рвы, — ты, как попираемый труп, не соединишься с ними в могиле; ибо ты разорил землю твою, убил народ твой: во веки не помянется племя злодеев» (Исайя, глава 14, стихи 1.4,5.12,19. 20). Нужно поистине непостижимое нахальство, чтобы утверждать, что здесь Исайя говорит о Люцифере-Сатане. Речь идет, конечно, о царе вавилонском — и только о нем; это — излияние гнева, злобы и угроз по адресу Навуходоносора — порабо- тителя еврейского народа. Теперь посмотрим, каким образом «святой» Иероним, переводивший Библию на латинский язык, подделал текст. Пользуясь тем, что Исайя сравнивает царя вавилонского с утренней звездой (планета Венера), имевшей название Хелел (Заря) у евреев и Люцифер (Светоно- сец) у римлян, он позволил себе так изложить по-латыни первую часть двенадца- того стиха: «Quomodo cecidisti de coelo, Lucifer, qui mane oriebaris» («Как упал ты с неба, Люцифер, ты, который вставал по утрам»). Подлинный еврейский текст, упоминая имя Хелел, говорит о царе вавилонском. Царь сравнивается с утренней звездой — Венерой. А богословы восклицают с торжественным видом: «Падение Люцифера отмечено Библией! Об этом говорит сам Исайя». Уверенно до наглости! Ещё раз скажем: в древних «священных» книгах евреев нет никаких оснований для легенды о возмущении и поражении Люцифера! Мы возвращаемся к ангелам главы шестой книги Бытие и снова обращаемся к ис- точникам не менее священным, чем предыдущие, в которых найдем некоторые под- робности относительно сожительства этих небожителей с красивыми девушками че- ловеческой породы. Школьные учебники «священной истории», составленные для обихода простых
смертных, не содержат, конечно, ни малейшего намека на приключения, разобла- чённые вышеприведенными четырьмя стихами, но эти четыре стиха не вычеркнуты из Библии. Это ещё не все: служители религии имеют для себя, и только для себя, ещё одну книгу, которую они окружают большим почетом, не распространяя её, одна- ко , широко. Это Книга Еноха. Енох — вы не забыли? — был патриарх, проживший 365 лет, в которого влюбился бог и которого он забрал к себе на небеса «во плоти и в костях», как Юпитер Ганимеда. Однако, согласно одной легенде, Енох якобы на- писал книгу, которую он, по счастью, не унес с собой в рай. Он завещал её своему сыну Мафусалу, а Ной захватил драгоценную рукопись с собой в ковчег. Правда, этой книги Еноха долгое время никто не видел. Утверждают, что во «времена апостолов» (то есть 19 веков назад) она уже имелась, хотя, впрочем, неизвестно где. Доказательство этому находят в Новом завете. Послание апостола Иуды говорит так (стихи 14-15): «о них (грешниках. — Ред.) пророчествовал и Енох, седьмый от Адама, говоря: „се, идет господь со тьмами святых ангелов своих — сотво- рить суд над всеми и обличить всех между ними нечестивых...лл Ну, раз «святой апостол» цитирует книгу, значит, он её знает! И в течение нескольких веков богословы спрашивали: что сталось с книгой Еноха? Наконец довольно известный путешественник шотландец Джемс Брюс нашел эту знаменитую книгу в Абиссинии (Эфиопии). Правду сказать, он просто напал на эфиопскую ле- генду, ибо, в конце концов, мало вероятно, чтобы мифический Енох писал свои истории именно на эфиопском языке. Но посмотрите, как хорошо, в сущности, иметь «божественное провидение», когда занимаешься богословием! Написанная Енохом на языке, господствовавшем до «вавилонского столпотворения», эта чу- десная книга имела счастливую судьбу. Несмотря на то, что первобытный язык был столь внезапно и безвозвратно потерян, она нашла себе древнееврейского переводчика. Затем этот еврейский перевод, будто бы известный апостолам и от- цам церкви, пропал, как муха. И вдруг опять: какой-то шотландец в конце восемнадцатого века находит пол- ный её список в Абиссинии. Большое вам спасибо, «божественное провидение»! Ещё раз спасибо! Брюс привез свою находку в библиотеку Оксфордского университета, к неслы- ханной радости богословов. Появились переводы. В 1838 году был издан англий- ский перевод ирландского архиепископа Ричарда Лоуренса. Книга Еноха делится на 11 глав. Во второй главе её и рассказана история о любви ангелов к челове- ческим девушкам. «Так как число людей сильно увеличилось, то были у них очень красивые де- вушки. И самые прекрасные из ангелов полюбили их и были вовлечены через это во многие ошибки. И воодушевились они, и сказали: пойдем на землю и изберем жен себе между красивейшими дочерьми человеческими. Тогда Семиазас, которого бог создал князем над самыми блестящими ангелами, сказал им: это намерение прекрасно, но я боюсь, что вы не дерзнете осущест- вить его, и придется мне одному породить детей от прекрасных дочерей челове- ческих. И все ответили: клянемся исполнить намерение наше, и да будем прокля- ты, если его нарушим. И соединились они клятвою. И было их двести сперва. И было это во времена, когда жил Иаред, отец Еноха. И отправились они вместе и спустились с небес и взошли на гору Хермонскую, гору клятв. И вот имена два- дцати главнейших между ними: Семиазас. Атаркуф, Арасиел, Хобабиел, Хорамам, Рамиел, Сампсих, Закинел, Балкиел, Азакиел, Фармар, Амариел, Анагемас, Фауза- ил, Самиел, Саринас, Евмиел, Тириел, Юмиел, Сариел. Они, и другие, и много других ещё взяли женщин в жены в году 1170 по сотворении мира. И от браков этих родились исполины...»
Здесь, конечно, нет никакой речи о бунте против бога: попросту несколько небесных ловеласов, во главе с князем Семиазасом, который не есть ни Люцифер, ни Сатана, отправились в поисках амурных приключений на землю, и больше ниче- го. Верно, что, когда их примеру стали следовать многие, бог, видя себя покину- тым, начал ворчать. Но он ещё долго терпел и не сердился. А насчет причины его великого гнева, который, в конце концов, разразился. Книга Еноха и книга Бытие расходятся. Здесь что-то не ладно. Посмотрим! Согласно книге Бытие, в результате ухаживания ангелов за красивыми земными женщинами люди сделались слишком чувственны. Тут, по-нашему, есть чем заняться богослову. Действитель- но, сказал бы он, если красивым девушкам игра понравилась, и они были так не- насытны, то ангелы, будучи существами сверхъестественными, могли доставлять им удовольствие в сверхъестественной же мере, а это должно было вызвать под- ражание со стороны простых смертных, их соперников, что последним было не так легко. Но какое дело до этого богу, спросим мы? Не заповедал ли он человече- ству плодиться и размножаться? Книга Еноха представляет события в другом свете. Ангелы, сделавшись счаст- ливыми папашами на земле, почувствовали интерес к своим детям и оказались со- вершенно необыкновенными наставниками. Они научили своих детей не только шли- фованию драгоценных камней, но также магии и искусству предсказывать будущее по небесным светилам. Они и своих любовниц научили великим тайнам. Последст- вия ясны: барышни любовницы ангелов — и их незаконнорожденные сынки-исполины вскоре возвысились над прочими людьми. Легко сказать! Чего только не натво- ришь , если знаешь магию! «И возрыдала земля и наполнилась криками скорби». Тронутые такими «страда- ниями» земли, четверо из ангелов содружества попросили бога положить конец этим бедам. В это самое время господин Азазел — ангел, женатый на земной девушке, — по- ссорился с Семиазасом, надавал ему тумаков и занял его место предводителя не- бесных гуляк. Бог послал ангела Рафаила побить ангела Азазела, и наш Азазел был заключен Рафаилом в пещеру в пустыне Додоел. И вот бог нашел, что потоп, как ни верти, необходим. Чтобы воспрепятство- вать исполинам заниматься магией, он решил утопить весь свет, в том числе и простых людей, которые только страдали от этих колдунов. Но ангелов, которые пошли шататься и бражничать по земле, он отозвал на небеса и приказал впредь вести себя смирно и не блудить. Надо полагать, что именно в эту пору ангелы и сделались бесполыми. Господь бог, чтобы оградить себя от возможных новых шалостей с их стороны, вероятно, обязал их расстаться с соответствующими органами, как это делали восточные цари по отношению к каждому занимавшему известную должность в его гареме. Со- вершенно напрасно церковники вычеркивают этот эпизод из своих кратких руко- водств «священной истории». По крайней мере, люди знали бы, почему ангелы стали евнухами. Этот бедняга Азазел, забытый в пещере, куда его бросил Рафаил, конечно, утонул во время всемирного наводнения. Прольем же слезу над его печальной судьбой! Скажите после этого, что не перст самого провидения помог найти Книгу Ено- ха? Она не пропадала у первых христиан; апостол Иуда её цитирует; некоторые из отцов церкви также говорили об этой книге как о книге весьма известной. Книга Еноха была в почете у христиан до четвёртого века. А позднее, разгля- дев, что «Енох» подтверждает и хорошо объясняет неприятные четыре стиха шес- той главы Бытия, церковники изъяли её из Библии. Видя, как евреи представляли себе ангелов, мы не можем не признать, что христианская церковь внесла в эту теорию значительные поправки. Тем не менее,
она все-таки признает, что еврейский народ был избран богом, и принимает его религиозные книги как «священные» и «непререкаемые». Евреи располагали ангелов по иерархической лестнице в 10 ступеней: 1. кадошим, или пресвятые, 2 . офамим — быстрые, 3 . оралим - сильные, 4 . шасмалим - пламенные, 5 . серафим - искры, 6 . малахим - посланцы, 7 . элохим — божественные, 8. бен-элохим - дети божий, 9. херувим — ангелы быки, 10. ишим - одушевленные. Но папа Григорий первый распределил ангелов совсем по-иному. По его «все- святейшему» велению в христианстве принято распределение ангелов на три сте- пени по три чина в каждой: первая степень — серафимы, херувимы и престолы; вторая степень — ангелы силы, власти и господства и третья степень — ангелы начала, архангелы и просто ангелы. Отсюда видно, как значительна власть папы: иметь право перестраивать небес- ные ранги — это не шутка. Христианские церковники утверждают, что евреи не понимали своих «священных» книг и что они и до сих пор так и не понимают своей религии, не знают «истин- ной веры». Подумать только, эти глупые евреи «не догадывались», что их Исайя, нападая на царя вавилонского, их врага, и «предсказывая» ему день разрушения его мо- гущества, имел в виду не падение этого царя, а древнюю легенду о бунте Люци- фера против бога! И что за болваны были эти раввины, если они не сумели про- читать этого между строк! Да и кроме этого, говорят христианские церковники, есть ещё немало вещей, которых евреи даже и не подозревали в своей Библии. Например, «троица»! Попробуйте убедить верующего еврея, что он поклоняется одному богу в трех лицах. Вы напрасно потеряете время: он будет смеяться вам в лицо. Он вам ответит, что если бы бог был триедин, то он сознался бы в этом Моисею, патриархам, пророкам. С Библией в руках он будет утверждать, что ни одно слово в ней не намекает на существование «троицы», которую он считает непонятной, и что, наоборот, «священное писание» представляет личность бога единой и неделимой. Видя это «убогое недомыслие», христианский богослов снисходительно улыбает- ся и поводит плечами. Ему, видите ли, достаточно двух первых стихов в книге Бытие, чтобы показать, что «троица» существовала во все времена и что это со- вершенно ясно. Торжественно он их процитирует: «В начале сотворили элохим не- бо и землю. Земля же была пуста пустынна («тогу богу»), и тьма была над бездной, и дух божий носился над водами». Таков буквальный перевод еврейского текста. Вы не видите здесь бога-отца, бога-сына и бога-духа? Действительно, при первом взгляде их что-то незаметно. Но наденьте богословские очки, и вы очень легко различите «троицу». Нашими очками, если вы позволите, будет рассуждение Блаженного Августина в его прелестной книге «De cantico novo» (глава 7). Нет ничего более убедительного, чем это его рассуждение. Все богословы согласно считают Августина светочем богословия. Выражение «в начале», которое есть начало времен и вещей, означает «бог- сын» . Хотите доказательств? Откройте новозаветную книгу «Откровение святого Иоан- на Богослова», главу третью: Христос называется здесь «началом создания бо- жия» (стих 14) . Откройте Евангелие от Иоанна, главу восьмую: спрошенный ев-
реями — «кто же ты?» — Иисус ответил: «от начала сущий» (стих 25). Первый стих книги Бытие должен, следовательно, быть прочтен так: «в боге сыне, который есть начало, бог-отец создал небо и землю». Вы «увидели» первых двух персонажей «троицы», но вы ещё не видите третьего? Минуту терпения! Возьмите, пожалуйста, опять очки «святого» Августина. Тре- тий персонаж — «бог-дух» — находится во втором стихе, в конце: «дух божий но- сился над водой». Этот «дух» ничего не говорит вам? Этот «дух» и есть бог — «святой дух». Поэтому перевод еврейского текста получается такой: «в боге-сыне, начале всех вещей, бог-отец создал небо и землю; но земля была в хаосе, темнота по- крывала её, и бог-дух носился над водой». И подумать только, что евреи умудрились не увидеть этого в двух первых сти- хах их же собственной Библии! Действительно необыкновенное ослепление! Восторгайтесь «богом-духом», который в эпоху хаоса тратил свое время только на то, чтобы носиться над водами. Напрашивается, однако, невольно вопрос: действительно ли «святой дух» есть голубь? По-нашему, это просто утка! Глава пятая. Всемирный потоп Книга Бытие очень сдержанна в описании подробностей преступлений и грехов, совершенных на земле потомками Адама во времена сожительства ангелов с женщи- нами. Она говорит просто: «И увидел господь (бог), что велико развращение челове- ков на земле, и что все мысли и помышления сердца их были зло во всякое вре- мя» (Бытие глава 6, стих 5). Скажем прямо: по-видимому, потомки Адама забыли аккуратно молиться по утрам и вечерам, ибо ничто так не злит господа бога, как неаккуратность в молитвах. Да и любой священник скажет вам, если вы этого не знаете, что всякий, кто за- бывает молиться, готов впасть в любой грех. «И раскаялся господь, что создал человека на земле, и восскорбел в сердце своем. И сказал господь: истреблю с лица земли человеков, которых я сотворил, от человека до скотов, и гадов и птиц небесных истреблю, ибо я раскаялся, что создал их» (Бытие глава 6, стихи 6-7). Раскаяние бога! Это уж не так обыкновенно. И притом скорбь старика была че- ресчур жгучей, ибо она затмила ему разум и заставила принять решение об ис- треблении также и всех животных, ни в чем не повинных и никак не согрешивших. Казалось бы, что самое простое для бога — имея в виду его всемогущество — бы- ло бы изменить людей; но, как мы увидим, он предпочитает потопить их. Это уж — нужно признаться — не совсем-таки по-отечески! «Ной же обрел благодать пред очами господа (бога)» (Бытие глава 6, стих 8). Это «был человек праведный и непорочный в роде своем» (стих 9). И вот бог-отец пришел к нему с визитом, чтобы предупредить о подготовляемой катастрофе и дать ему возможность спастись. «И сказал (господь) бог Ною: конец всякой плоти пришел пред лице мое, ибо земля наполнилась от них злодеяниями; и вот, я истреблю их с земли. Сделай себе ковчег из дерева гофер; отделения сделай в ковчеге и осмоли его смолою внутри и снаружи. И сделай его так: длина ковчега триста локтей; ширина его пятьдесят локтей, а высота его тридцать локтей. И сделай отверстие в ковчеге, и в локоть сведи его вверху, и дверь в ковчег сделай с боку его; устрой в нем нижнее, второе и третье (жилье).
И вот, я наведу на землю потоп водный, чтоб истребить всякую плоть, в кото- рой есть дух жизни, под небесами; все, что есть на земле, лишится жизни. Но с тобою я поставлю завет мой, и войдешь в ковчег ты, и сыновья твои, и жена твоя, и жены сынов твоих с тобою. Введи также в ковчег (из всякого скота, и из всех гадов, и) из всех животных, и от всякой плоти по паре, чтоб они оста- лись с тобою в живых; мужеского пола и женского пусть они будут. Из (всех) птиц по роду их, и из (всех) скотов по роду их, и из всех пресмыкающихся по земле по роду их, из всех по паре войдут к тебе, чтобы остались в живых (с тобою, мужеского пола и женского). Ты же возьми себе всякой пищи, какою пита- ются, и собери к себе; и будет она для тебя и для них пищею. И сделал Ной все: как повелел ему (господь) бог, так он и сделал» (Бытие глава 6, стихи 13-22). Постройка ковчега продолжалась сто лет. Бог не велел Ною предупреждать ос- тальных людей о предстоящем. Следовательно, надо думать, патриарх и семья его хранили свои приготовления в тайне. Люди, конечно, должны были удивляться, видя, как Ной посреди поля строит громадный корабль в 300 локтей, что состав- ляет приблизительно 150 метров, то есть длину порядочного парохода. Кое-кто считал, вероятно, старика сумасшедшим и смеялся над ним. Но старик принимал все шутки без обиды и усердно работал. Эти сто лет, потраченные на постройку ковчега, не покажутся слишком долгим сроком, если вспомнить, что тысячи необходимостей, связанных с этой построй- кой, Библия обходит молчанием. Так, три сына Ноя были, по-видимому, вынуждены совершать очень длинные путешествия в различные страны мира для того, чтобы привезти оттуда разных животных. Так как надо было оградить себя от того, чтобы в самом ковчеге не быть съеденными львами, тиграми, крокодилами и дру- гими страшными животными, они должны были научиться искусству укротителей и дрессировщиков. Надо было также заготовить порядочно продуктов питания, в том числе мяса для бесчисленных хищников, сена, зерна, плодов и т. п. Надо думать, что дерево, из которого ковчег был сделан, было из лучших сор- тов . Если бы теперь кто-нибудь собрался потратить сто лет на постройку корабля, то не нашлось бы такого прочного дерева, которое не сгнило бы до окончания постройки; корма распалась бы в прах, когда строился бы нос, и приходилось бы бесконечно начинать сначала. Никто в точности не знает, что, собственно, за дерево было у Ноя. Библия называет его «гофер», но никто никогда не видел та- кого дерева. Когда ковчег был закончен, бог сказал Ною: «войди ты и все семейство твое в ковчег, ибо тебя увидел я праведным предо мною в роде сем» (Бытие глава 7, стих 1). Продолжение разговора доказывает, что бог забыл свои первоначальные указа- ния. Как мы уже цитировали, он предписал патриарху не брать с собой больше чем по одной паре от каждого рода животных. В последнюю же минуту «старик» изме- нил программу: «И всякого скота чистого возьми по семи, мужеского пола и жен- ского, а из скота нечистого по два, мужеского пола и женского» (Бытие глава 7, стих 2). Библия не указывает, объяснил ли бог Ною приметы этого разделения на «чис- тых» и на «нечистых». Однако другая книга, приписываемая Моисею, — Левит ука- зывает (глава 11), каких животных евреи считали «чистыми» и «нечистыми». Меж- ду четвероногими «чистые» — это те, у которых копыто разделено и которые жуют жвачку. Верблюд и заяц, которые жуют, но у которых копыто не разделено, счи- таются животными нечистыми; свинья, у которой копыто разделено, но которая не жует жвачки, тоже считается животным нечистым. Между птицами бог объявил не- чистыми: орла, коршуна, сокола, ворону, страуса, сову, чайку, ястреба, фили-
на, лебедя, пеликана, цаплю и некоторых других. Бог-отец объявил Ною, что потоп начнется через семь дней. Патриарху надле- жало несколько подзубрить естественную историю, чтобы знать, брать ли с собой двух или семь журавлей, двух или семь слонов, двух или семь носорогов, двух или семь бегемотов и так далее. «Чрез семь дней воды потопа пришли на землю. В шестисотый год жизни Ноевой, во второй месяц, в семнадцатый (27) день месяца, в сей день разверзлись все источники великой бездны, и окна небесные отворились» (Бытие глава 7. стихи 10-11) . Всемирный потоп, Иван Айвазовский. Отсюда ясно, что «святой дух» поддерживает уверенность в существовании большого водоема по ту сторону небес, опоражнивающегося посредством особого рода шлюзов. «И лился на землю дождь сорок дней и сорок ночей. В сей самый день вошел в ковчег Ной, и Сим, Хам и Иафет, сыновья Ноевы, и жена Ноева, и три жены сынов его с ними. Они, и все звери (земли) по роду их, и всякий скот по роду его, и все гады, пресмыкающиеся по земле, по роду их, и все летающие по роду их, все птицы, все крылатые» (Бытие глава 7, стихи 12-14). Что за ковчег, что за ковчег! Если сложить все сроки, указанные в этой и следующих главах, то окажется, что Ной, его семья и все животные, спасённые им, пробыли в ковчеге 393 дня. Богословы не говорят, каким образом восемь че- ловек могли более года кормить и поить весь этот зоологический сад и содер- жать загоны в чистоте. Надо было также подумать о приплоде! Сколько мяса тре- бовалось ! Какое необыкновенное количество продовольствия! Какая необыкновен- ная работа для Ноя, его жены, сыновей и невесток по очистке ковчега от наво- за! Бог самолично закрыл двери «ковчега»: «и затворил господь (бог) за ним (ковчег)» (Бытие глава 7, стих 16). Когда судно поплыло, вода усилилась «чрезвычайно, так что покрылись все вы- сокие горы, какие есть под всем небом; на пятнадцать локтей поднялась над ни-
ми вода» (Бытие глава 7, стихи 19-20). Трудно себе составить точное представление об этом количестве воды, особен- но если принять во внимание, что самая большая известная нам глубина в Тихом океане (Марианская впадина) превышает 11 тысяч метров, а самая высокая гора на земном шаре — Джомолунгма (Эверест) в Гималаях — имеет вершину в 8880 мет- ров над уровнем моря. «И лишилась жизни всякая плоть, движущаяся по земле, и птицы, и скоты, и звери, и все гады, ползающие по земле, и все люди; все, что имело дыхание ду- ха жизни в ноздрях своих на суше, умерло. Истребилось всякое существо, кото- рое было на поверхности (всей) земли; от человека до скота, и гадов, и птиц небесных, — все истребилось с земли, остался только Ной и что было с ним в ковчеге. Вода же усиливалась на земле сто пятьдесят дней» (Бытие глава 7. стихи 21- 24) . Только одни счастливые рыбы беспечно плавали в разбушевавшейся пучине! Од- нако все имеет конец: «И вспомнил бог1 о Ное, и о всех зверях, и о всех ско- тах, (и о всех птицах, и о всех гадах пресмыкающихся) бывших с ним в ковчеге; и навел бог1 ветер на землю, и воды остановились. И закрылись источники бездны и окна небесные, и перестал дождь с неба. Вода же постепенно возвращалась с земли, и стала убывать вода по окончании ста пятидесяти дней. И остановился ковчег в седьмом месяце, в семнадцатый день месяца, на горах Араратских. Вода постоянно убывала до десятого месяца; в первый день десятого месяца показа- лись верхи гор» (Бытие глава 8, стихи 1-5). Сколько здесь неожиданных чудес в этих нескольких строках! Во-первых, мы имеем удовольствие возобновить наше знакомство с этим приятным «ветром божи- им», у которого больше не было никакой работы со времени прекращения хаоса и который комментаторы отождествляют с «духом божиим». «В начале», как сказано в Библии, он попросту «носился над водами». Однако теперь, чтобы осушить воды потопа, «бог-отец» выпустил упомянутого выше «святого духа» («ветер божий»), которого «писание» представляет нам в виде «божественного голубя» (или, если хотите, божественной утки) и возлагает на него совершенно непостижимую задачу — осушение мирового потопа. Впрочем, было совершенно необходимо, чтобы вмешался кто-нибудь из членов «пресвятой троицы», иначе никакой обычный ветер никогда не осушил бы такого небывалого количества воды. Раз уровень воды при потопе был на пятнадцать локтей выше самых высоких гор на земле, получается, по некоторым вычислениям, что всего воды набралось примерно в количестве двенадцати мировых океанов, нагромождённых один на другой. Потоп можно считать самым необыкновенным из чудес, произведённых богом, потому что, создав новые необозримые океаны (что уже не малый фокус сам по себе), он затем уничтожил их одним только своим ду- новением . Какие же легкие у этого «голубя»! Другое чудо, которое также не может пройти незамеченным: на семнадцатый день седьмого месяца Ноев ковчег остановился на вершине горы Арарат, высота которой 5156 метров; а горы более высокие, чем Арарат, как, например, 14 вер- шин в Гималаях, имеющих высоты более 8000 метров, и другие вершины (в Южной Америке, Африке) показались в первый день десятого месяца, то есть шесть не- дель спустя. Совершенно удивительное чудо! Библейское повествование о конце потопа заключает, кроме того, ещё и наив- нейшую историю с вороном и с голубем, но она не представляет никакого интере- са. Ной выпустил сначала «ворона», который «отлетал и прилетал, пока осуши- лась земля от воды». Затем он «выпустил голубя», который «не нашел места по- коя для ног своих и возвратился к нему в ковчег». Снова выпустил он его через семь дней, и на сей раз голубь возвратился, держа в клюве масличную ветвь.
Ной догадался, что «вода сошла с земли». Патриарху, сообщает Библия, «стукну- ло» тогда 601 год. Бог сказал ему, что пора выходить. Выгрузка животных прошла, вероятно, в образцовом порядке. Кроме того, надо думать (хотя Библия этого и не говорит), что соленая вода тут же отделилась от воды пресной (новое чудо!), дабы реки, озера и моря могли бы снова войти в свои русла, как это было раньше. Рыбы же снова возвратились в свои воды соответственно потребностям своей натуры. «И устроил Ной жертвенник господу; и взял из всякого скота чистого и из всех птиц чистых и принес во всесожжение на жертвеннике. И обонял господь приятное благоухание, и сказал господь (бог) в сердце своем: не буду больше проклинать землю за человека, потому что помышление сердца человеческого — зло от юности его; и не буду больше поражать всего живущего, как я сделал» (Бытие глава 8, стихи 20-21) . При этом старик бог удостоил Ноя и его детей благословения по первому клас- су и позволил им впредь питаться и всякой другой пищей, помимо злаков. «И благословил бог Ноя и сынов его, и сказал им: плодитесь и размножайтесь, и наполняйте землю (и обладайте ею); да страшатся и да трепещут вас все звери земные, (и весь скот земной) и все птицы небесные, все, что движется на зем- ле , и все рыбы морские: в ваши руки отданы они; все движущееся, что живет, будет вам в пищу; как зелень травную даю вам все; только плоти с душою её, с кровью её, не ешьте; я взыщу и вашу кровь, в которой жизнь ваша, взыщу её от всякого зверя, взыщу также душу человека от руки человека, от руки брата его; кто прольет кровь человеческую, того кровь прольется рукою человека: ибо че- ловек создан по образу божию» (Бытие глава 9. стихи 1-6). Из изложенного следует, что животные имеют душу, и что душа эта живет в крови. Господь бог как будто не выносит и человекоубийства. Но библейский бог час- то заговаривается, и мы ещё увидим, как он яростно толкает евреев на убийст- ва. При этом все-таки будет казаться, будто его избранный народ совсем не проливает человеческой крови. Однако раз «старик» принял обязательство не топить больше людей, то под сделкой нужна была подпись. Божественной подписью явилась радуга, впервые пу- щенная в ход в этот знаменательный день. «Я полагаю радугу мою в облаке, — сказал бог, — чтоб она была знамением (вечного) завета между мною и между землёю. И будет, когда я наведу облако на землю, то явится радуга (моя) в облаке; и я вспомню завет мой, который между мною и между вами и между всякою душою живою во всякой плоти» (Бытие глава 9, стихи 13-15). Предосторожность была не лишней, ибо и богу не следует особенно полагаться на свою память! Заметим, кстати, что «священный» текст говорит: «моя радуга», «я полагаю радугу». Это все ясно указывает, что до того времени никакой раду- ги не было. А так как радуга образуется путем преломления и отражения солнеч- ных лучей в каплях воды, то ясно, что в течение веков, прошедших между време- нем создания мира и потопом, дождевое орошение не практиковалось вовсе; дере- вья и растения росли сами по себе, и либо им было достаточно пота, катившего- ся с чела человеческого, либо ещё этот бродяга Каин, который строил города, провел по всему земному шару сеть искусственного орошения. Глава шестая. Праведный Ной и благословенное богом его потомство. История потопа дополняется двумя интересными эпизодами: пьянством Ноя и «вавилонской башней».
«Ной начал возделывать землю и насадил виноградник; и выпил он вина, и опь- янел, и лежал обнаженным в шатре своем. И увидел Хам, отец Ханаана, наготу отца своего, и выйдя рассказал двум братьям своим. Сим же и Иафет взяли одежду и, положив её на плечи свои, пошли задом, и по- крыли наготу отца своего; лица их были обращены назад, и они не видали наготы отца своего» (Бытие глава 9, стихи 20-23). Итак, Сим и Иафет вели себя почтительно, как подобает добрым сыновьям, уви- девшим отца пьяным. Хам, наоборот, поступил как хам, и, конечно, проклятие не заставило себя долго ждать; но посмотрите, на кого оно пало. «Ной проспался от вина своего и узнал, что сделал над ним меньший сын его, и сказал: проклят Ханаан; раб рабов будет он у братьев своих. Потом сказал: благословен господь бог Симов; Ханаан же будет рабом ему; да распространит бог Иафета, и да вселится он в шатрах Симовых; Ханаан же будет рабом ему» (Бытие глава 9, стихи 24-27). Так был проклят молодой Ханаан, хотя он-то отнюдь не издевался над своим дедом. Нужно думать, что Ной ещё недостаточно «проспался от вина своего», когда произносил проклятие. Тем не менее, оно было утверждено господом богом. Богословы сходятся в мнении, что Ной отдал Азию Симу, Европу — Иафету, а Африку — Хаму. Ханаан и Хам породили негров и негроидов. Поэтому-де их потом- ки и должны были стать рабами европейцев. Каким образом три сына Ноя, рождён- ные от одного отца и одной матери, могли стать родоначальниками трех различ- ных рас? Надо, однако, преклониться перед богом и его «святым писанием» и считать, что от Сима происходят желтолицые азиаты, от Иафета — белокожие ев- ропейцы, а от Хама и Ханаана — чернокожие африканцы. Тогда от кого же проис- ходят американские краснокожие? «Святой дух» забыл сказать об этом автору книги Бытие, либо же надо допустить, что американские ацтеки и могикане не имели отца. Перейдем теперь к рассмотрению знаменитого вавилонского столпо- творения . «На всей земле был один язык и одно наречие. Двинувшись с востока, они на- шли в земле Сеннаар равнину и поселились там. И сказали друг другу: наделаем кирпичей и обожжем огнем. И стали у них кирпичи вместо камней, а земляная смола вместо извести. И сказали они: построим себе город и башню, высотою до небес... И сошел господь посмотреть город и башню, которые строили сыны человече- ские . И сказал господь: вот, один народ, и один у всех язык; и вот что начали они делать, и не отстанут они от того, что задумали делать; сойдем же и сме- шаем там язык их, так чтобы один не понимал речи другого. И рассеял их гос- подь оттуда по всей земле; и они перестали строить город (и башню). Посему дано ему имя: Вавилон, ибо там смешал господь язык всей земли, и оттуда рас- сеял их господь по всей земле» (Бытие глава 11, стихи 1-9). Некоторые богословы с самодовольной уверенностью утверждали, что вавилон- ская башня к моменту её разрушения богом достигала полутора километров, то есть что она была раз в десять выше самой большой египетской пирамиды- пирамиды Хеопса (147 метров). Однако пирамиды сохранились, а от грандиозного строения, которое называется вавилонской башней, не осталось ничего. Для вы- соты в 1500 метров нужен был и необыкновенно большой фундамент. Каким образом могла исчезнуть такая громадная постройка? Автор книги Бытие забыл это отме- тить . И ещё: в то время, согласно самой Библии, не могло быть ни достаточного ко- личества людей, ни искусства, которого требовало столь значительное мероприя- тие . Надо смотреть на эту историю именно как на величайшее религиозное «чу- до»!
Л""4е!* «Вавилонская башня», Питер Брейгель Старший. Не меньшим чудом является неожиданное нарождение многих языков и наречий. «Комментаторы, — говорит Вольтер, — искали, какие языки родились от этого расселения народов, но они никогда не обращали внимания ни на один из древних языков, на которых говорят люди на пространстве от Индии до Японии. Было бы любопытно сосчитать, на каком количестве разных наречий говорит ныне земной шар. В отношении Америки мы знаем больше 300, на нашем материке — больше 3000 наречий. Каждая китайская провинция имеет свой местный язык. Население Пекина плохо понимает жителей Кантона, и индус с берегов Малабара не понимает индуса из Бенареса. Впрочем, все население земли и не подозревало о чудесах с „вави- лонской башнейЛЛ; о них знали только древнееврейские писатели». Вызывает наивысшую степень изумления тот факт, что великие исторические со- бытия, положенные Библией в основу зарождения человечества, совершенно неиз- вестны никакому другому народу. Ещё понятно, если греки, римляне, египтяне, халдеи, персы, индусы, китайцы не знали Гедеона, Самсона или ещё какого- нибудь чисто еврейского племенного героя. Но если этим народам неизвестны имена даже Адама и Ноя, — это уже другое дело. Раз библейский потоп уничтожил все земное и Ной явился восстановителем че- ловеческого рода, этот патриарх должен был быть известен историкам всех наро- дов. Каким образом имена Адама и Евы, Каина и Авеля, Еноха и Мафусала, Ламе- ха, Ноя, Сима, Хама и Иафета не были занесены на все пергаменты и фигурируют только в книгах малочисленного еврейского народа — кочевого народа первобыт- ной культуры? Когда ветераны большого потопного плавания расселились в разных местах земли и положили начало новым народам, они странным образом забыли все: и как бог сотворил «небо и землю», и как жили в раю первые люди. Забыли даже имена первых людей. Запомнили все это только одни евреи, а уже от них получили библейские сказки другие народы. Даже заслуга разведения винограда не могла спасти Ноя от всеобщего забвения, ибо громадное число людей изобре- тателем вина почитало Бахуса. Что касается потопа, то критики согласны видеть в нем местную вполне есте- ственную катастрофу и утверждают, что могло быть немало и других наводнений такого рода. И у древних греков, например, существовал миф о Девкалионе. Если бы потоп был всемирный, дерзают утверждать критики, имя Ноя было бы
также всемирно, а имена Девкалиона и Утнапиштима — героя халдейской легенды — были бы забыты. И ещё: удивительно, что Гесиод и Гомер ни словом не упоминают ни об Адаме, ни о Ное, из коих один был отцом, а другой спасителем человече- ского рода. Такое молчание беспримерно, ибо нельзя же действительно допустить, чтобы «божественный голубь» оказался таким мистификатором и дал бы первому челове- ку, а также и спасителю утопавшего человечества совершенно случайные, вымыш- ленные имена, ставшие известными только из Библии. Глава седьмая. Праведное житие иже во святых патриарха Авраама Читатель, вероятно, помнит божье постановление о том, чтобы жизнь человече- ская не превышала 120 лет (Бытие глава 6, стих 3). Несмотря на категоричность этого божьего постановления, Сим решил прожить 600 лет (Бытие глава 11, стихи 10-11) , Арфаксад — 438 лет (стихи 12-13) , Сала — 433 года (стихи 14-15) , Евер — 464 года (стихи 16-17), Фалек и Рагав — каждый по 239 лет (стихи 18-21), Серух — 230 лет (стихи 22-23), Нахор — 148 лет (стихи 24-25). Фарра — 205 лет (стих 32). Эти восемь потомков Сима приводят нас к Аврааму, на долю которого выпала удивительно обширная роль в сказаниях о жизни еврейского народа. Библия не говорит, почему богу-отцу неожиданно полюбился этот Авраам, сна- чала именовавшийся просто Аврамом (с одним «а»). Он спокойно проживал в стра- не Харан, когда в одно прекрасное утро к нему явился бог и приказал уклады- вать чемоданы. «И сказал господь Авраму: пойди из земли твоей, от родства твоего и из дома отца твоего (и иди) в землю, которую я укажу тебе; и я произведу от тебя ве- ликий народ, и благословлю тебя, и возвеличу имя твое; и будешь ты в благо- словение; я благословлю благословляющих тебя, и злословящих тебя прокляну; и благословятся в тебе все племена земные» (Бытие глава 12, стихи 1-3). Несмотря на свои 75 лет. Аврам был настолько доверчив, что не потребовал никакого объяснения этому удивительному предложению. Он собрал пожитки и пус- тился в путь, даже не зная, куда именно. За ним последовала его жена Сара, племянник Лот с женой и несколько слуг. Каравану предстояло проделать путь в несколько сот километров, раньше чем попасть в землю Ханаанскую. Эту именно землю бог непременно хотел показать Авраму, исполняя свое обещание о том, что она будет принадлежать его потомст- ву. Наши путешественники долго тащились по песчаным равнинам, лишенным расти- тельности. Чтобы подбодрить самого себя и поднять свою веру, кочевой патриарх воздвиг алтарь посреди пустыни и стал молить бога привести его поскорее к месту назначения, ибо долгий путь, очевидно, достаточно-таки отозвался на его старых ногах. Пройдя землю Ханаанскую и другие земли, караван направился к югу и, нако- нец, добрался до Египта. «Когда же он приближался к Египту, то сказал Саре, жене своей: вот, я знаю, что ты женщина, прекрасная видом; и когда египтяне увидят тебя, то скажут: это жена его; и убьют меня, а тебя оставят в живых; скажи же, что ты мне се- стра, дабы мне хорошо было ради тебя, и дабы жива была душа моя чрез тебя. И было, когда пришел Аврам в Египет, египтяне увидели, что она женщина весьма красивая; увидели её и вельможи фараоновы, и похвалили её фараону; и взята была она в дом фараонов. И Авраму хорошо было ради её; и был у него мелкий и крупный скот и ослы, и рабы, и рабыни, и лошаки и верблюды» (Бытие глава 12, стихи 11-16).
Это, конечно, благочестиво-назидательное приключение: «священное писание» ни словом не осуждает праотца-альфонса. Некоторые толкователи строго осудили поведение Аврама, но зато святой Августин взял этого патриарха под свою защи- ту. Заметим мимоходом, что Саре было тогда 65 лет: ни эти годы, ни долгое путе- шествие по пустыне, конечно, нисколько не уменьшили её красоты. Это, понятно, очередное религиозное «чудо». Позднее, когда ей будет 90 лет, мы увидим её похищенной ещё одним царем, и все из-за той же удивительной красоты. Только фараон забрал себе прелестную старушку и собрался наставить рога её мужу, как вдруг всевидящее око господа бога заметило то, что происходило в гареме его величества «царя египетского»: «...Господь поразил тяжкими ударами фараона и дом его за Сару, жену Аврамову. И призвал фараон Аврама, и сказал: что ты это сделал со мною? для чего не сказал мне, что она жена твоя? для чего ты сказал: она сестра моя? и я взял было её себе в жену. И теперь вот жена твоя; возьми (её) и пойди. И дал о нем фараон повеление людям, и проводили его, и жену его, и все, что у него было, (и Лота с ним)» (Бытие глава 12, стихи 17-20). Наш Аврам опять в дороге. Теперь, однако, он был «очень богат скотом, и се- ребром, и золотом» (Бытие глава 13, стих 2). Это понятно, ибо он, конечно, ничего не вернул фараону из того, что получил за торговлю женой. «И продолжал он переходы свои от юга до Вефиля, до места, где прежде был шатер его между Вефилем и между Гаем» (Бытие глава 13, стих 3). Во время этого нового скитания произошла ссора между пастухами Аврама и Ло- та. Дядя и племянник разделили богатства, продолжая, однако, хранить самую тес- ную дружбу. Аврам решил поселиться в земле Ханаанской, в то время как Лот спустился в долину Иорданскую и поселился в Содоме, где и «раскинул шатры». Немного спустя некоторые цари, в том числе и царь содомский, затеяли между собой войну. В драке Лот был взят в плен. Дядя Аврам, который за это время ещё раз переменил местожительство и перенес шатры свои в Хеврон, узнал здесь эту печальную для него новость. Священное негодование наполнило его сердце, и он решил вызволить своего родственника. Тут-то и обнаружилось, на что был способен патриарх. Этот кочевник, не имевший ни пяди своей земли, держал, как оказывается, громадное число слуг: в Библии говорится, что он вооружил из них 318 человек и с этой кучкой слуг искрошил в куски «армии» четырех самых могу- щественных царей этой страны: Амрафела — царя сеннаарского, Ариоха — царя эл- ласарского, Кедорлаомера — царя эламского и Фидала — царя гоимского. Ничего себе успех! Победа была такова, что он «преследовал неприятелей до Дана (которого, кстати, сказать, в это время ещё не было, — Л. Таксиль); и, разделившись, на- пал на них ночью, сам и рабы его, и поразил их, и преследовал... и возвратил все имущество и Лота, сродника своего, и имущество его возвратил, также и женщин и народ» (Бытие глава 14, стихи 14-16). Годы текли, и Аврам все более и более беспокоился. Он спрашивал себя, каким же образом у него может быть потомство? Когда исполнится божественное обеща- ние, в силу которого он должен стать отцом великого народа? «После сих происшествий было слово господа к Авраму в видении (ночью), и сказано: не бойся, Аврам; я твой щит; награда твоя (будет) весьма велика. Ав- рам сказал: владыка господи! что ты дашь мне? я остаюсь бездетным; распоряди- тель в доме моем этот Елиезер из Дамаска. И сказал Аврам: вот, ты не дал мне потомства, и вот, домочадец мой наследник мой. И было слово господа к нему, и сказано: не будет он твоим наследником, но тот, кто произойдет из чресл тво- их, будет твоим наследником. И вывел его вон и сказал (ему): посмотри на небо и сосчитай звезды, если ты можешь счесть их. И сказал ему: столько будет у
тебя потомков» (Бытие глава 15, стихи 1-5). Аврам поверил господу и решил ждать ещё. «Но Сара, жена Аврамова, не рождала ему. У ней была служанка егип- тянка , именем Агарь. И сказала Сара Авраму: вот, господь заключил чрево мое, чтобы мне не рождать; войди же к служанке моей: может быть, я буду иметь де- тей от нее. Аврам послушался слов Сары» (Бытие глава 16, стихи 1-2). Это значит, что она усыновила бы дитя своей служанки. Согласно восточному обычаю, отец или мать кладут ребенка к себе на колени. Это и служит обрядом усыновления. «И взяла Сара, жена Аврамова, служанку свою, египтянку Агарь, по истечении десяти лет пребывания Аврамова в земле Ханаанской, и дала её Авраму, мужу своему, в жену. Он вошел к Агари, и она зачала. Увидев же, что зачала, она стала презирать госпожу свою. И сказала Сара Авраму: в обиде моей ты виновен; я отдала служанку мою в недро твое; а она, увидев, что зачала, стала прези- рать меня; господь пусть будет судьёю между мною и между тобою. Аврам сказал Саре: вот, служанка твоя в твоих руках; делай с нею, что тебе угодно. И Сара стала притеснять её, и она убежала от нее» (Бытие глава 16, стихи 3-6). Не правда ли, как божественно благочестива и нравственно поучительна эта жизнь «святого праотца»? По счастью, ангел встретил Агарь в пустыне и ободрил её. «...Возвратись к госпоже своей, — сказал ангел господень, — и покорись ей... Умножая умножу потомство твое, так что нельзя будет и счесть его от множест- ва... И родишь сына, и наречешь ему имя Измаил, ибо услышал господь страдание твое» (Бытие глава 16, стихи 9-11). «Аврам был девяноста девяти лет, и господь явился Авраму и сказал ему: я бог всемогущий; ходи предо мною и будь непорочен; и поставлю завет мой между мною и тобою, и весьма, весьма размножу тебя. И пал Аврам на лице свое. Бог продолжал говорить с ним и сказал: Я — вот завет мой с тобою: ты будешь отцом множества народов, и не будешь ты больше называться Аврамом; но будет тебе имя: Авраам, ибо я сделаю тебя отцом множества народов; и весьма, весьма рас- пложу тебя, и произведу от тебя народы, и цари произойдут от тебя; и поставлю завет мой между мною и тобою и между потомками твоими после тебя в роды их, завет вечный в том, что я буду богом твоим и потомков твоих после тебя; и дам тебе и потомкам твоим после тебя землю, по которой ты странствуешь, всю землю Ханаанскую, во владение вечное; и буду им богом. И сказал бог Аврааму: ты же соблюди завет мой, ты и потомки твои после тебя в роды их. Сей есть завет мой, который вы должны соблюдать между мною и между вами и между потомками твоими после тебя (в роды их) : да будет у вас обрезан весь мужеский пол, обрезывайте крайнюю плоть вашу: и сие будет знамением за- вета между мною и вами. Восьми дней от рождения да будет обрезан у вас в роды ваши всякий младенец мужеского пола, рождённый в доме и купленный за серебро у какого-нибудь иноплеменника, который не от твоего семени. Непременно да бу- дет обрезан рождённый в доме твоем и купленный за серебро твое, и будет завет мой на теле вашем заветом вечным. Необрезанный же мужеского пола, который не обрежет крайней плоти своей (в восьмой день), истребится душа та из народа своего, ибо он нарушил завет мой. И сказал бог Аврааму: Сару, жену твою, не называй Сарою, но да будет имя ей: Сарра; я благословлю её и дам тебе от нее сына; благословлю её, и про- изойдут от нее народы, и цари народов произойдут от нее. И пал Авраам на лице свое, и рассмеялся, и сказал сам в себе: неужели от столетнего будет сын? и Сарра, девяностолетняя, неужели родит? И сказал Авра- ам богу: о, хотя бы Измаил был жив пред лицем твоим! Бог же сказал (Аврааму): именно Сарра, жена твоя, родит тебе сына, и ты наречешь ему имя: Исаак; и по- ставлю завет мой с ним заветом вечным (в том, что я буду богом ему и) потом- ству его после него. И об Измаиле я услышал тебя: вот, я благословлю его, и
возращу его, и весьма, весьма размножу; двенадцать князей родятся от него; и я произведу от него великий народ. Но завет мой поставлю с Исааком, которого родит тебе Сарра в сие самое время на другой год. И бог1 перестал говорить с Авраамом и восшёл от него» (Бытие глава 17, стихи 1-22) . Нельзя читать без глубочайшего благоговения это описание явления вездесуще- го бога Аврааму. Автор этого описания, конечно, был вдохновлён на это «святым духом»! Церковникам незачем стараться доказывать это, ибо мысль божия достигает здесь таких высот, которых ни один простой смертный никогда не мог бы достиг- нуть . Никогда не пришло бы в голову Александру Македонскому, например, когда он заключал союз с индийскими царями, предложить им обрезаться и обрезать всех своих подданных в знак неразрывной дружбы. И когда в Тильзите Наполеон заклю- чил в свои объятия русского царя Александра первого, он думал скрепить свою дружбу с Россией исключительно только общей ненавистью к Англии. Если бы мар- шал Мюрат, сопровождавший тогдашнего повелителя Европы, сказал ему: «Госу- дарь , вместо того чтобы просить царя подписаться под договором о военном сою- зе, потребуйте, чтобы он завтра произвел бы обряд обрезания над собой и над всеми чинами своего штаба, ибо крайняя плоть их — это самый лучший залог прочного союза между двумя империями», — то Наполеон заподозрил бы Мюрата во внезапном умопомешательстве и предал бы его заботам лучших своих врачей. Но Александр Македонский и Наполеон были только люди. Один божественный разум может постичь идею вечного союза, построенную на обрезании половых органов, передающемся из рода в род. Но если это обрезание имеет божественное происхо- ждение, то почему же все-таки христиане-то его отменили? Что касается «святого» патриарха, то он без колебания исполнил требование «всевышнего». «И взял Авраам Измаила, сына своего, и всех рождённых в доме своем и всех купленных за серебро свое, весь мужеский пол людей дома Авраамова; и обрезал крайнюю плоть их в тот самый день, как сказал ему бог. Авраам был девяноста девяти лет, когда была обрезана крайняя плоть его. А Измаил, сын его, был тринадцати лет, когда была обрезана крайняя плоть его. В тот же самый день обрезаны были Авраам и Измаил, сын его и с ним обрезан был весь мужеский пол дома его, рождённые в доме и купленные за серебро у иноплеменников» (Бытие глава 17, стихи 23-27). Как же теперь христиане могут утверждать, что их религия основана на рели- гии еврейского народа, если они не исполняют всех божественных предписаний этой религии? Даже Христос подвергся обрезанию. Крайняя плоть его является предметом поклонения и одной из наиболее драгоценных реликвий в церкви свято- го Иоанна Латеранского в Риме. Эта крайняя плоть даже размножилась путем ка- кого-то в высшей степени загадочного, но тем самым ещё более изумительного «чуда»: ныне та же реликвия имеется в Шарру (возле Пуатье), в Пюи-ан-Веле, в Куломбе (возле Шартра) , в Шалонена-Марне, в Антверпене и Гильдесгейме; кроме того, день «обрезания господня» отмечается церковью в первый день года — 1 января. Император Юлиан Философ в своей критике христианства отметил, что последо- ватели нового вероучения нарушают предписания иудейской религии и, однако, считают себя её верными сынами. Он отметил разницу в обрядах, отмену жертво- приношений, нарушение закона об употреблении мяса, перенесение празднования субботы на следующий день и так далее и так далее. По поводу обрезания он пишет: «Я спрашиваю вас, галилеяне, почему вы не производите над собой обряда об- резания?
Не приказал ли Иисус точно выполнять закон? «Не думайте, что я пришел нару- шить закон или пророков: не нарушить пришел я, но исполнить» (Евангелие от Матфея, глава 5, стих 17). И дальше он же сказал: «кто нарушит одну из заповедей сих малейших и научит так людей, тот малейшим наречется в царстве небесном» (стих 19). Однако если Иисус нарочито приказал в точности выполнять закон и наложил наказание на тех, кто нарушит самое малейшее предписание закона, то чем же вы, галилеяне, нарушающие весь этот закон, оправдаете себя? Или Иисус говорит неправду, или же вы — нарушители закона». На это замечание Юлиана сделал возражение «святой» Кирилл. Надо признать, что доводы этого «святителя» жалки и слабы. «Обрезание бесполезно, — говорит он, — если мы отвергаем его духовный смысл. Если необходимо, чтобы люди подвергали себя обрезанию, и если бог проклина- ет и порицает плоть, то почему с самого начала бог не создал людей такими, какими он желает их видеть? К этой первой причине бесполезности обрезания прибавим вторую: ни в одном человеческом теле, не искаженном болезнями или уродством, нет ничего лишнего, ничего недостающего; все сделано природой ра- зумно, совершенно и необходимо. И я думаю, что тело человеческое пострадало бы, если бы было лишено какой-нибудь одной из своих природных частей. Разве творец вселенной не знал, что полезно и благостно? Разве он не руководился этим, создавая человеческое тело, если все другие создания сотворены в совер- шенстве? Какова же польза обрезания? Быть может, скажут в защиту этого обычая то, что говорят евреи и некоторые идолопоклонники: это, говорят они, делается для того, чтобы содержать тело в чистоте и опрятности. Я не разделяю этого мнения. Я думаю, что обряд этот оскорбляет природу, которая не создала ничего лишнего и бесполезного. Наоборот, все, что кажется в ней порочным и бесчест- ным, необходимо и благочестиво, в особенности, если умерять плотские страсти; надо сносить все тягости плоти и оставить крайнюю плоть на источнике рожде- ния; ибо лучше вовсе закрыть этот ключ нечестивый, нежели осквернять природу вмешательством ножа. Природа телесная не возмущает разума». Итак, «святой» Кирилл спрашивает, для чего нужно обрезание, если отвергнуть его мистический смысл. Император Юлиан легко мог бы ответить епископу алек- сандрийскому : ни для чего не нужно, если угодно, но не в этом дело. А дело в том, заповедовал ли бог патриарху Аврааму обрезание, как вечный и верный знак своего союза с ним и последователями его веры. Из текста «священного писания» явствует, что таково было намерение бога, и что он по этому поводу высказался самым точным и ясным образом. Впоследствии Моисей восстановил закон об обрезании по приказу божьему. Ии- сус Христос, который учил, что пришел для исполнения закона, а не для разру- шения его, никогда ничего не говорил о необходимости отменить обрезание. Евангелисты нигде не отмечают, чтобы он когда-нибудь высказался за отмену этого обряда. Почему же в таком случае христиане сочли себя освобождёнными от этого закона спустя короткое время после смерти их божественного законодате- ля? Христианские богословы ссылаются на то, что «святой апостол Павел» сказал: «обрезание необходимо только в сердце». Но сам же Павел, как говорится в кни- ге «Деяния апостолов» (глава 16, стих 3), обрезал ученика своего грека Тимо- фея, придерживаясь в точности указания еврейского закона. Он считал, следова- тельно, обрезание необходимым, полезным? Почему же «святой» Павел впоследст- вии изменил свое мнение? Открыл ли ему это бог? Павел этого не говорит. Стал ли он потом ученее? Ес- ли допустить это, то надо допустить также, что он пребывал в невежестве до- вольно значительное время, уже будучи апостолом.
Вольтер говорит: «Ученые не дали никаких разумных оправданий обрезания. Некоторые полагают, что этот обряд способствует сохранению телесной чисто- ты. По-видимому, они никогда не видели этого обряда. Иначе они знали бы, как ничтожен результат этой операции и как легко она могла бы быть заменена обык- новенным обмыванием, что гораздо более легко и менее опасно, ибо дети нередко умирают от операции. Говорят ещё, что так как евреи жили в очень жарком климате, то их закон хо- тел предупредить последствия чрезмерной жары, которая могла явиться причиной появления язв на половом члене. Это неправда! В Палестине не более жарко, чем на юге Европы. В Персии гораздо более жарко, а в Индии... ещё того жарче, одна- ко никогда жители этих стран не думали себя подвергать обрезанию из-за забот о здоровье. Настоящая причина обрезания та, что священники разных стран придумали при- носить в жертву богам какую-нибудь часть тела, для чего одни делали у себя на теле рубцы, как жрецы Беллоны или Марса; другие оскопляли себя, как жрецы Ки- белы. Иные вбивают себе гвозди в зад; факиры надевают кольца на половые органы. Иные бичуют богомольцев, как это делал, например, иезуит Жирар с Екатериной Кадьер. Готтентотские жрецы в честь своих богов вырезают себе одно яичко и кладут вместо него шарик из ароматических трав. Суеверные египтяне довольствовались тем, что в жертву Осирису производили над собой частичный обряд обрезания. Евреи, которые заимствовали у египтян очень много обрядов, установили полный обряд обрезания и продолжают производить его и по сей день. Арабы и эфиопы имели это обыкновение в незапамятные времена. Турки, победители арабов, пере- няли у них этот обычай, в то время как у христиан принято обливать ребенка водой или погружать в нее. Все это одинаково разумно и хорошо и, очевидно, одинаково нравится всевышнему», — заканчивает Вольтер. Но довольно об этом. Вернемся к нашему патриарху. Он, вероятно, был доволь- но озадачен странным решением бога переменить имя ему и его супруге. Это было тем более странно, что сама по себе перемена-то была очень незначительна: Ав- раам вместо Аврам, Сарра вместо Сара. Воистину бог иудеев и христиан — смеш- ной бог! И действительно, с этого момента Библия делается все более и более занят- ной. «И явился ему господь у дубравы Мамре, когда он сидел при входе в шатер (свой), во время зноя дневного. Он возвел очи свои и взглянул, и вот, три му- жа стоят против него. Увидев, он побежал навстречу им от входа в шатер (свой) и поклонился до земли» (Бытие глава 18, стихи 1-2). Разговор, который последовал далее, довольно любопытен: это такое неожидан- ное смешение единственного и множественного числа, что либо патриарх, надо думать, вообще плохо говорил на своем языке, либо и впрямь ему было очень жарко! «И сказал: владыка! если я обрел благоволение пред очами твоими, не пройди мимо раба твоего; а принесут немного воды, и омоют ноги ваши; и отдохните под сим деревом; а я принесу хлеба, и вы подкрепите сердца ваши; потом пойдите (в путь свой); так как вы идете мимо раба вашего. Они сказали: сделай так, как говоришь» (Бытие глава 18, стихи 3-5). Богословы полагают, что если в тот день бог пришел к Аврааму в обществе двух ангелов, то это было сделано для того, чтобы явить все три лица «трои- цы» . Но Авраам не обладал изощренностью богословов и не понял этого, как, впрочем, не понял до христианских богословов никакой другой иудейский пророк. «И поспешил Авраам в шатер к Сарре и сказал (ей): поскорее замеси три саты лучшей муки и сделай пресные хлебы» (Бытие глава 18, стих 6) .
Иные современные переводчики Библии пишут: «возьми три меры муки». Они нарочно прибегают к этому туманному выражению, ибо то, что «святой дух» продиктовал автору книги Бытие, прямо-таки чудовищно. В еврейском тексте ска- зано: «ефа», а объем ефы — более 25 литров. Какое необыкновенное количество хлеба! Правда, на Востоке был обычай угощать одним блюдом, но зато обильно; и все же, по-видимому, патриарх принял своих гостей за каких-то невероятных обжор. Но этого мало: «и побежал Авраам к стаду, и взял теленка нежного и хороше- го, и дал отроку, и тот поспешил приготовить его. И взял масла и молока и те- ленка приготовленного, и поставил перед ними, а сам стоял подле них под дере- вом. И они ели. И сказали ему: где Сарра, жена твоя? Он отвечал: здесь, в шатре. И сказал один из них: я опять буду у тебя в это же время (в следующем году), и будет сын у Сарры, жены твоей. А Сарра слушала у входа в шатер, сзади его. Авраам же и Сарра были стары и в летах преклонных, и обыкновенное у женщин у Сарры прекратилось. Сарра внут- ренне рассмеялась, сказав: мне ли, когда я состарилась, иметь сие утешение? и господин мой стар. И сказал господь Аврааму: отчего это (сама в себе) рас- смеялась Сарра, сказав: «неужели я действительно могу родить, когда я соста- рилась?» Есть ли что трудное для господа? В назначенный срок буду я у тебя в следующем году, и (будет) у Сарры сын. Сарра же не призналась, а сказала: я не смеялась. Ибо она испугалась. Но он сказал (ей): нет, ты рассмеялась» (Бытие глава 16, стихи 7-15). Довольно интересно прислушаться к разговору между богом и Авраамом, ибо подробности этого разговора могут действительно обрадовать душу своей наивно- стью. Автор книги Бытие описывает все, что произошло, и все, что было сказано, с такой точностью, как будто он сам присутствовал при этом. Ясно, что ему было откровение свыше, иначе он был бы самый обыкновенный враль. Некоторые современные комментаторы, смущенные наивной смехотворностью всех этих подробностей, стараются доказать аллегоричность всего рассказа; они предлагают понимать, что бог и ангелы, явившиеся к Аврааму, якобы симулирова- ли свой аппетит, но ничего не ели, притворяясь, будто едят. Полно! Библию на- до брать так, как она есть, отвечаем мы; ибо если принять толкование тех бо- гословов, которым иные места Библии кажутся невероятными, то во всем «священ- ном писании» надо видеть не что иное, как аллегории. Тогда, значит, ничего из рассказанного «голубем» в действительности не произошло? Все это одна только видимость? Божественная Библия есть сон, мечта, вымысел? Поглядите, господа проповедники, куда заводят такие рассуждения! Гораздо проще допустить, что бог, о котором мы знаем, что он «делает из земли», «вдувает душу» и «ходит», имеет также обыкновение есть, пить, переваривать пищу и так далее Он даже не ограждён от страданий, причиняемых зноем, вроде его друга Авраама, который только что путано обращался к нему и в единственном и во множественном числе. После обеда совершили небольшую прогулку: «И встали те мужи, и оттуда от- правились к Содому (и Гоморре) ; Авраам же пошел с ними, проводить их. И ска- зал господь: утаю ли я от Авраама (раба моего), что хочу делать! От Авраама точно произойдет народ великий и сильный, и благословятся в нем все народы земли» (Бытие глава 18. стихи 16-18). Все народы земли благословенны в Аврааме! И иудейские, и христианские ком- ментаторы видят в этом тексте утверждение единого бога всей земли, который, правда, есть бог Авраама, но христиане не уступают этого «патриарха» иудеям. Однако если вспомнить, что иудеи и христиане расходятся в отношении почита- ния сына Марии, то возникает новый вопрос: какая из двух религий победит - будет ли земля иудейской или христианской? Вопрос важный! Впрочем, мы не торопимся и подождем. Народонаселение земного шара, правда,
достигает уже почти трех миллиардов человек, из коих католиков, то есть лю- дей, которые хотели бы считать себя единственными последователями настоящей христианской религии, можно насчитать всего около 400-500 миллионов. Имеется почти такое же количество православных и иных христиан, считающих только себя настоящими последователями и исполнителями истинной христианской веры. Для того чтобы сбылось божье пророчество, нужно, следовательно, чтобы эти христиане, прежде всего, стали одинаково верующими, чтобы они соединились все воедино: и католики, и православные, и лютеране, протестанты, раскольники, англикане, баптисты, иеговисты и проч. и проч. Затем, когда они убедят, нако- нец, иудеев в существовании «троицы», им останется обратить в христианство «только ещё» мусульман, конфуциан, буддистов, брахманистов, таоистов (даоси- стов) и проч. и проч. Или, быть может, иудеям удастся убедить всех: и право- верных, и «еретических» христиан, что в своей истории с мессией они около двух тысяч лет тому назад попали пальцем в небо и пребывают в этом положении по сей день! Так или иначе, предсказание об обращении всего земного шара в веру Авраама, по-видимому, ещё не сбылось да, конечно, никогда и не сбудется. Но какие же это были планы у бога-отца, относительно которых он колебался, разоткровенничаться ли ему с любимым патриархом или нет. Хорошенько подумав и взвесив все обстоятельства, он решил, что с Авраамом в прятки играть не сто- ит . Вот тогда этот последний будто бы и догадался, что трое путешественников, которые слопали его теленка и 80 литров его муки, не считая молочных продук- тов, были сверхъестественные существа, и среди них его старый приятель сам бог. «И сказал господь: вопль содомский и гоморрский, велик он, и грех их, тяжел он весьма; сойду и посмотрю, точно ли они поступают так, каков вопль на них, восходящий ко мне, или нет; узнаю» (Бытие глава 18, стихи 20-21). Бог был хороший администратор: он не любил слепо доверяться донесениям сво- ей полиции. Скажут, быть может, что в качестве всезнающего бога он не мог че- го-нибудь не знать и что, следовательно, он всегда знал, как поступить, не нуждаясь ни в каком расследовании. Но не забудем, что все это происходит в очень жаркую погоду и что переваривание обильного обеда, которым его только что угощали на наших глазах, действительно могло несколько затуманить его бо- жественные мозги. «И обратились мужи оттуда, и пошли в Содом; Авраам же ещё стоял пред лицем господа. И подошел Авраам и сказал: неужели ты погубишь праведного с нечести- вым (и с праведником будет то же, что и с нечестивым) ? Может быть, есть в этом городе пятьдесят праведников? Неужели ты погубишь и не пощадишь (всего) места сего ради пятидесяти праведников, (если они находятся) в нем? не может быть, чтобы ты поступил так... чтобы то же было с праведником, что с нечести- вым; не может быть от тебя! Судия всей земли поступит ли неправосудно? Господь сказал: если я найду в городе Содоме пятьдесят праведников, то я ради них пощажу (весь город и) все место сие. Авраам сказал в ответ: вот, я решился говорить владыке, я, прах и пепел: Может быть, до пятидесяти правед- ников не достанет пяти, неужели за недостатком пяти ты истребишь весь город? Он сказал: не истреблю, если найду там сорок пять» (Бытие глава 18, стихи 22- 28) . Беседа продолжается в том же тоне (стихи 29-32). Авраам старается выторго- вать все новые и новые уступки: с 45 праведников переходит к 40, к 30, к 20. В конце концов бог прекращает уступки и объявляет, что меньше чем 10 правед- ников его уже не устраивает. Это его последнее слово! «И пошел господь, перестав говорить с Авраамом; Авраам же возвратился в свое место» (Бытие глава 18, стих 33).
Глава восьмая. Святой праотец Лот Бог1, который только что хотел сам все видеть, не пошел со своими спутника- ми : из дальнейшего изложения явствует, что он вернулся к себе «домой». «И пришли те два ангела в Содом вечером, когда Лот сидел у ворот Содома. Лот увидел, и встал, чтобы встретить их, и поклонился лицем до земли и ска- зал : государи мои! зайдите в дом раба вашего и ночуйте, и умойте ноги ваши, и встанете поутру и пойдете в путь свой. Но они сказали: нет, мы ночуем на ули- це. Он же сильно упрашивал их; и они пошли к нему и пришли в дом его. Он сделал им угощение и испек пресные хлебы, и они ели. Ещё не легли они спать, как го- родские жители, содомляне, от молодого до старого, весь народ со всех концов города, окружили дом и вызвали Лота и говорили ему: где люди, пришедшие к те- бе на ночь? выведи их к нам; мы познаем их. Лот вышел к ним ко входу, и запер за собою дверь, и сказал (им) : братья мои, не делайте зла; вот у меня две дочери, которые не познали мужа; лучше я выведу их к вам, делайте с ними, что вам угодно, только людям сим не делайте ничего, так как они пришли под кров дома моего. Но они сказали (ему): пойди сюда. И сказали: вот пришлец, и хочет судить? теперь мы хуже поступим с тобою, нежели с ними. И очень приступали к человеку сему, к Лоту, и подошли, чтобы выломать дверь. Тогда мужи те простерли руки свои и ввели Лота к себе в дом и дверь (дома) заперли; а людей, бывших при входе в дом, поразили слепотою, от малого до большого, так что они измучились, искав входа» (Бытие глава 19, стихи 1-11). Было необходимо привести полностью и точно весь этот отрывок из книги Бы- тие : надо помнить и не забывать, что эти строки были написаны под диктовку самого «святого духа»! С другой стороны, небесполезно привести и комментарии Вольтера: «Это место библейского текста больше всякого другого смущает разум человеческий. Если эти два ангела или два бога бесплотны, то, значит, они приняли неотразимо прекрасный телесный вид, раз сумели внушить столь ужасное желание целому на- роду . Подумать только: старики и дети, юноши, взрослые — все жители мужского пола, без исключения, толпой сбежались к дому для того, чтобы совершить гнус- ный грех с этими двумя ангелами. Природе человеческой не свойственно делать скопом эту гадость, ради которой обыкновенно ищут полного уединения. Содомля- не же требуют обоих ангелов, как бунтовщики требуют хлеба во время голода. В языческой мифологии нет ничего похожего на эту непостижимую гнусность. Бого- словы, утверждающие, что три небесных путника, из коих двое пришли в Содом, были бог-отец, бог-сын и бог-святой дух, делают преступление содомлян ещё бо- лее отвратительным, а всю историю ещё более непонятной». Предложение Лота со- домлянам взять двух его невинных дочерей вместо этих ангелов или этих богов не менее возмутительно. Все свидетельствует о необычайной низости святого праведника, не отмеченной доселе ни одной книгой. Богословы находят что-то общее между этим случаем и легендой о Филемоне и Бавкиде. Но в этой легенде нет ничего непристойного; она гораздо более поучи- тельна. Зевс-Юпитер и Гермес-Меркурий наказывают город за негостеприимство: это напоминает о долге доброты и человеколюбия; здесь нет ничего дурного. Иные утверждают, что «священный» автор хотел превзойти историю Филемона и Бавкиды, дабы внушить больше отвращения к греху, весьма распространенному в жарких странах. Однако арабы пустыни содомской утверждают, что проходящие ка- раваны предоставляют им достаточно зрелых девушек, и они никогда не требуют мальчиков.
Эта история с двумя ангелами не приведена здесь как аллегория, отнюдь нет; все, все, буквально все точно! Впрочем, не видно, какую аллегорию можно из- влечь здесь в пользу Нового завета, для которого, согласно утверждениям «от- цов церкви», Ветхий завет является «прообразом». Проследим дальше «священный» текст божественной книги, которую мы обязаны считать правдивой под страхом смертного греха. Мы найдем места ещё почище этого! «Сказали мужи те Лоту: кто у тебя есть ещё здесь? зять ли, сыновья ли твои, дочери ли твои, и кто бы ни был у тебя в городе, всех выведи из сего места» (Бытие глава 19, стих 12). Зачем эти вопросы? Разве ангелы не знали, из кого состояла семья Лота? «Ибо мы истребим сие место, потому что велик вопль на жителей его к госпо- ду , и господь послал нас истребить его. И вышел Лот, и говорил с зятьями своими, которые брали за себя дочерей его, и сказал: встаньте, выйдите из се- го места, ибо господь истребит сей город. Но зятьям его показалось, что он шутит. Когда взошла заря, ангелы начали торопить Лота, говоря: встань, возьми жену твою и двух дочерей твоих, которые у тебя, чтобы не погибнуть тебе за беззакония города. И как он медлил, то мужи те (ангелы), по милости к нему господней, взяли за руку его и жену его, и двух дочерей его, и вывели его и поставили его вне го- рода. Когда же вывели их вон, то один из них сказал: спасай душу свою; не огляды- вайся назад и нигде не останавливайся в окрестности сей; спасайся на гору, чтобы тебе не погибнуть. Но Лот сказал им: нет, владыка! вот, раб твой обрел благоволение пред очами твоими, и велика милость твоя, которую ты сделал со мною, что спас жизнь мою; но я не могу спасаться на гору, чтоб не застигла меня беда и мне не умереть; вот, ближе бежать в сей город, он же мал; побегу я туда, — он же мал; и сохранится жизнь моя (ради тебя). И сказал ему: вот, в угодность тебе я сделаю и это: не ниспровергну города, о котором ты говоришь; поспешай, спасайся туда, ибо я не могу сделать дела, доколе ты не придешь ту- да. Потому и назван город сей: Сигор. Солнце взошло над землёю, и Лот пришел в Сигор. И пролил господь на Содом и Гоморру дождем серу и огонь от господа с неба, и ниспроверг города сии, и всю окрестность сию, и всех жителей городов сих, и (все) произрастания земли. Жена же Лотова оглянулась позади его, и стала со- ляным столпом. И встал Авраам рано утром (и пошел) на место, где стоял пред лицем господа, и посмотрел к Содому и Гоморре и на все пространство окрестно- сти и увидел: вот, дым поднимается с земли, как дым из печи» (Бытие глава 19, стихи 13-28). Относительно Гоморры богословы изощряются самым любопытным образом, доказы- вая, что грех этого города был прямо противоположен греху содомскому. Нигде в Библии нет ни малейшего намека на это обстоятельство. Богословы это просто придумали. Теперь понятно, что за «вопль» поднялся из Содома и Гоморры до небес, как утверждал бог-отец в разговоре с Авраамом: в Содоме вопили покинутые женщины, в Гоморре, наоборот, рычали брошенные мужья. Но тогда, спрашивается, за что небесный гнев истребил содомских женщин и почему не пощадил старик бог несча- стных гоморрских мужчин, уже и так достаточно одураченных противоестественны- ми склонностями их жен? Вместе с этим ясно, что два господина из Содома, которые собирались женить- ся на дочерях Лота, не были подвержены греху мужеложства; их брак был на- столько твердо решен, настолько близок к осуществлению, что «святой человек» уже называл их своими зятьями. «Священный» автор нигде не указывает, что зя- тья Лота были хоть сколько-нибудь подвержены постыдному греху, из-за которого
погибли содомляне вместе с их городом; они не фигурируют в толпе содомлян, которые хотели изнасиловать ангелов. Библия, напротив, заставляет думать, что они, как порядочные люди, сидели дома, ибо Лот ходил будить их, чтобы увести с собой. Тем не менее, и они погибли наравне со всеми. Рафаэль Санти - Бегство семейства Лота из Содома. Что касается жены Лота, то надо признать, что она дорого заплатила за порыв сострадания, который заставил её оглянуться на родной город. В городе, воз- можно, оставались её родители. Обращение её в соляной столп подтверждалось некоторыми иудейскими и христи- анскими писателями первых веков нашей эры. Иудейский историк Иосиф Флавий уверяет в своей книге «Иудейские древности», что он видел этот столп, и что в его времена этот столп показывали всем желающим. Скептики полагают, что местные евреи могли просто вытесать соляную фигуру и говорить, что это жена Лота. Немало было найдено скульптур из соли, которые просуществовали довольно долго. С другой стороны, святой Ириней пошел очень далеко, утверждая следующее: «Жена Лота не есть тленная плоть; но, оставаясь вечно в виде соляного столпа, она продолжает, однако, иметь свои обычные жен- ские очищения». Знаменитый и очень авторитетный в католичестве богослов Тер- туллиан в своей «Поэме о Содоме» утверждает то же самое с не меньшей уверен- ностью . Но все это не было известно римлянам, когда они пришли в Палестину: когда они завоевали Иерусалим, у них не было ни малейшего желания отправиться взглянуть на чудесный соляной столп, и это по той простой причине, что ника- кого такого столпа не было. И ни Помпеи, ни Тит, ни Адриан никогда не слышали ни о Лоте, ни о жене его, ни о двух дочерях, ни об Аврааме и вообще ни о ком из этого благочестивого семейства. И ныне паломники, отправляющиеся на покло- нение библейским «святыням», в окрестностях Мертвого моря не находят никакой — ни соляной, ни смоляной — статуи. Местные мусульмане не догадались поста- вить что-нибудь, что удовлетворяло бы паломников. Но они показывают богомоль- цам дуб мамрийский, под сенью которого бог и два ангела съели целого теленка и невероятное количество хлеба, сыра, масла и сметаны. Великий греческий географ Страбон, живший в ту эпоху, к которой христиан-
екая легенда относит рождение Иисуса, подробно изучал Малую Азию, и в особен- ности Палестину, которую описал самым тщательным образом. В частности, он изучил область Содома и Мертвого моря. Но он ничего не говорит ни о каком со- ляном столпе, который якобы видел Иосиф Флавий через несколько лет после не- го. То, что описывает беспристрастный путешественник Страбон, очень любопыт- но . Процитируем Страбона: «Есть довольно много оснований заключить, что эта ме- стность была добычей огня: обожжённые скалы, многочисленные трещины, испепе- лённая земля, реки, распространяющие отвратительный запах, и повсюду в окре- стностях развалины человеческих жилищ. Все это заставляет верить тому, что рассказывают жители этих мест, а именно, что некогда здесь находилось трина- дцать городов со столицей Содомом. Но вследствие землетрясения, извержений вулканов, а также потоков сернистых вод озеро поглотило эту страну, и одни лишь скалы сохранились, как свидетели катастрофы. Некоторые из городов были затоплены, другие брошены жителями, которые искали спасения и разбежались» (Страбон, «География», книга 16, глава 2). Это совсем не похоже на рассказ книги Бытие: «и пролил господь на Садом и Гоморру дождем серу и огонь от гос- пода с неба». Достойно быть отмеченным сказанное в четырнадцатой главе книги Бытие: «в долине же Сиддим было много смоляных ям. И цари содомский и гоморрский, обра- тившись в бегство, упали в них, а остальные убежали в горы» (стих 10). Библия сама признает, что почва здесь была смолистая ещё до катастрофы. Ещё раз ученые имеют случай признать, что «божественный голубь» здорово по- смеялся над «священным» автором. Вся природа этой пустыни носит следы какой- то геологической катастрофы, от которой должно было пострадать все живое, ес- ли только там что-нибудь жило. Так, Мертвое море, в которое впадает Иордан, имеет поверхность в 920 квадратных километров, 100 километров длины и до 20 километров в самом широком месте. Воды реки Иордан всецело поглощаются бес- сточным Мертвым морем. (Арабы называют его Бахр-Лут.) Вода эта испаряется, ибо иначе нельзя объяснить, куда она девается при неподвижном уровне озера. Он ниже уровня океана на 392 метра, при максимальной глубине почти в 400 мет- ров. Жаркий и сухой воздух при единственном в своем роде давлении (793 метра) может поглощать невероятное количество водяных паров. Болотистые пласты в ок- рестностях, рассеянные повсюду массы смолистых веществ, частые землетрясения — все это показывает, что данная местность, вероятно, никогда не была обитае- ма. Органической жизни в удивительно соленом (до 26% соли) Мертвом море нет. Геологи видят здесь одну из глубочайших депрессий суши, провал земной коры почти на километр относительно прибрежной местности. Причина этой депрессии не внешняя, а внутренняя. Если уж очень желать верить, что «голубь» не мог посмеяться над «священным» автором книги Бытие, если желать во что бы то ни стало считать верной историю огненного дождя, упавшего с неба для истребления людей, виновных здесь в му- желожстве, а там в лесбийской любви, то надо все-таки признать, что бог, хотя он и неизменяем, все же немного приврал. Действительно, не он ли клялся Ною, что милосердие его никогда не позволит ему истреблять людей? Не он ли клялся, положа руку на радугу, не возобновлять потопа? Но клясться в отмене наводне- ний и заменять потоки воды потоками огня — честная ли это политика со стороны господа бога? Проследим дальше необыкновенный рассказ книги Бытие. «Священ- ный» автор говорит, что Лот, не впавший в грех своих сограждан, был спасён от гибели, равно как и его заведомо непорочные дочери — девицы. Но автор тут же показывает прекрасные примеры добродетели в этой «святой семье». Подчеркнем, что новый библейский эпизод не содержит ни одного слова порицания по адресу трех содомских беглецов. «Божественный голубь» имеет свою особенность: он по- вествует о самых отвратительных непристойностях так спокойно, как будто ниче-
го проще нет на свете. Даже кровосмесительство кажется обыкновенным патриархальным обычаем в изло- жении «священного» автора. Читатель извинит нам ещё одну цитату, но она необходима, и необходима в са- мом точном виде для того, чтобы показать, что такое «священное писание», са- мая священная из всех книг, основа и оплот самой благочестивой веры и трех религий — иудаизма, христианства и ислама. «И вышел Лот из Сигора и стал жить в горе, и с ним две дочери его, ибо он боялся жить в Сигоре. И жил в пещере, и с ним две дочери его. И сказала стар- шая младшей: отец наш стар, и нет человека на земле, который вошел бы к нам по обычаю всей земли; итак напоим отца нашего вином, и переспим с ним, и вос- ставим от отца нашего племя. И напоили отца своего вином в ту ночь; и вошла старшая и спала с отцом сво- им (в ту ночь); а он не знал, когда она легла и когда встала. На другой день старшая сказала младшей: вот, я спала вчера с отцом моим; напоим его вином и в эту ночь; и ты войди, спи с ним, и восставим от отца нашего племя. И напои- ли отца своего вином и в эту ночь; и вошла младшая и спала с ним; и он не знал, когда она легла и когда встала. И сделались обе дочери Лотовы беремен- ными от отца своего, и родила старшая сына, и нарекла ему имя: Моав (говоря: он от отца моего). Он отец моавитян доныне. И младшая также родила сына, и нарекла ему имя: Бен-Амми, (говоря: он сын рода моего). Он отец аммонитян до- ныне» (Бытие глава 19, стихи 30-38). Пусть этот текст был продиктован «святым духом» свыше, — это не мешает ему быть гнусным. Джакомо Пальма, Мл. - Лот и его дочери. Приключение Лота и его дочерей не могло избежать справедливой критики Воль- тера, которому мы и уступаем здесь место. Мысли этого великого человека инте- ресны и ныне, ибо ещё живы религиозные предрассудки, правила веры и активные приверженцы религии, почитающие Библию как «святое божье слово». «Библейский текст, — пишет Вольтер, — не говорит ничего о том, что сделал Лот, когда увидел жену свою, обращенную в соляной столп; он не приводит также имен его дочерей. Мысль напоить отца, для того чтобы „переспать с ним" в пе-
щере, довольно оригинальна. Библия совершенно не указывает, где они достали вина, но зато мы узнаем, что Лот воспользовался обеими своими дочерьми, со- вершенно не заметив ни их прихода, ни ухода. Очень трудно обладать женщиной, в особенности девственницей, и ничего не знать об этом. Вот случай, которому мы никак не можем подобрать объяснения. Непонятно также, почему дочери Лота так боялись за будущее человечества. Ибо уже Авраам родил Измаила от Агари, народы уже были рассеяны, а город Сихюр, из которого вышли эти девушки, был совсем близко». А к кому же обратились они за вином, если не к местным кабатчикам? Вольтер обращает внимание на сходство этой истории с историей Мирры, родив- шей Адониса от своего отца Киниры. «Здесь, — говорит он, — подражание древней басне о Кинире и Мирре». Но в этой басне Мирра, по крайней мере, наказана за свое преступление, в то время как дочери Лота вознаграждены самым высоким, с богословской точки зрения, благословением: они делаются матерями многочислен- ного потомства. Глава девятая. Окончание благочестивой истории о «святом друге божием» Аврааме Воскурим кадила! На сцену снова выступает Авраам, патриарх-альфонс, готовый к повторению приема, который помог ему так удачно обогатиться в Египте. «Авраам поднялся оттуда к югу и поселился между Кадесом и между Суром; и был на время в Гераре. И сказал Авраам о Сарре, жене своей: она сестра моя. (Ибо он боялся сказать, что это жена его, чтобы жители города того не убили его за нее.) И послал Авимелех, царь герарский, и взял Сарру. И пришел бог к Авимелеху ночью во сне и сказал ему: вот, ты умрешь за женщину, которую ты взял, ибо она имеет мужа. Авимелех же не прикасался к ней и сказал: владыка! неужели ты погубишь (не знавший сего) и невинный народ? Не сам ли он сказал мне: она сестра моя? И она сама сказала: он брат мой. Я сделал это в простоте сердца моего и в чистоте рук моих. И сказал ему бог во сне: и я знаю, что ты сделал сие в простоте сердца твоего, и удержал тебя от греха предо мною, по- тому и не допустил тебя прикоснуться к ней; теперь же возврати жену мужу, ибо он пророк и помолится о тебе, и ты будешь жив; а если не возвратишь, то знай, что непременно умрешь ты и все твои. И встал Авимелех утром рано, и призвал всех рабов своих, и пересказал все слова сии в уши их; и люди сии (все) весьма испугались. И призвал Авимелех Авраама и сказал ему: что ты с нами сделал? чем согрешил я против тебя, что ты навел было на меня и на царство мое великий грех? Ты сделал со мною дела, каких не делают. И сказал Авимелех Аврааму: что ты имел в виду, когда делал это дело? Авраам сказал: я подумал, что нет на месте сем страха божия, и убьют меня за жену мою; да она и подлинно сестра мне: она дочь отца моего, только не дочь матери моей; и сделалась моею женою; когда бог повел меня странствовать из дома отца моего, то я сказал ей: сделай со мною сию милость, в какое ни придем мы место, везде говори обо мне: это брат мой. И взял Авимелех (серебра тысячу сиклей и мелкого и крупного скота, и рабов и рабынь, и дал Аврааму; и возвратил ему Сарру, жену его. И сказал Авимелех (Аврааму): вот, земля моя пред тобою; живи, где тебе угодно. И Сарре сказал: вот, я дал брату твоему тысячу сиклей серебра; вот, это тебе покрывало для очей пред всеми, которые с тобою, и пред всеми ты оправдана. И помолился Авраам богу, и исцелил бог Ави- мелеха, и жену его, и рабынь его, и они стали рождать; ибо заключил господь всякое чрево в доме Авимелеха, за Сарру, жену Авраамову» (Бытие глава 20,
стихи 7-18). Не забудем, что в это время прелестной Сарре стукнуло уже девяносто лет (Бытие глава 17, стих 17). Напрашивается несколько замечаний: сказал ли Авраам правду, уверяя Авимеле- ха, что Сарра одновременно и жена и сестра его? Если да, то мы имеем здесь ещё одно «благочестивое» кровосмесительство. Как прелестно это «священное пи- сание» ! Но это не все: если во всем этом деле Авимелех производит впечатление поря- дочного человека, то Авраам, наоборот, с какой бы точки зрения ни смотреть, оказывается довольно гнусным субъектом. Если он брат Сарры по крови, то и это не оправдывает его сводничества и лжи. Сестра-жена для него источник дохода. Он лгал, когда отрицал свое супружество. А объяснение, которое он дает, когда его подлая хитрость раскрылась, показывает Авраама изворотливым казуистом, достойным ученой степени «кандидата» или даже «доктора» богословия. Даже ог- раниченность умственных способностей не могла бы оправдать его в глазах чест- ных людей. С другой стороны, этот возлюбленный патриарх, этот счастливчик, которому особо покровительствует сам бог, является ли он действительно братом Сарры, как он вдруг заявил? Все прочие места Библии доказывают как раз обратное. Во время истории с египетским фараоном Авраам впервые прибегает к своей обога- щающей лжи. Но когда фараон изобличил его, он и не подумал о мотивах оправдания, приве- денных только что: честь услышать их первым выпадает Авимелеху. Можно думать, что это не больше, как неожиданная выдумка, первая мысль, пришедшая «святому пророку» в голову под впечатлением резких нападок царя герарского. Почему он не приводил этого оправдания, когда беседовал с фараоном? Больше того, «святой дух» сам себе противоречит. В главе одиннадцатой он познакомил нас с семьей Фарры, отца Авраама: «Фарра родил Аврама, Нахора и Арана. Аран родил Лота. И умер Аран при Фарре, отце своем, в земле рождения своего, в Уре халдейском. Аврам и Нахор взяли себе жен; имя жены Аврамовой: Сара; имя жены Нахоровой: Милка, дочь Арана, отца Милки и отца Иски» (стихи 27-29). Иначе говоря, Нахор женился на своей племяннице. Если бы Сарра была дочерью Фарры и сестрой Авраама, Нахора и Арана, автор не преминул бы сказать и об этом в своем столь подробном перечислении родственных уз в семье Фарры. Да, наконец. Библия прямо называет Сарру невесткой Фарры: «И взял Фарра Ав- рама, сына своего, и Лота, сына Аранова, внука своего, и Сарру, невестку свою, жену Аврама, сына своего, и вышел с ними из Ура халдейского, чтобы идти в землю ханаанскую; но, дойдя до Харрана, они остановились там. И было дней жизни Фарры (в харранской земле) двести пять лет, и умер Фарра в Харране» (Бытие глава 11, стихи 31-32). Итак, нисколько не смущаясь быть кровосмесителем в глазах Авимелеха, Авраам солгал для того, чтобы найти оправдание для своей авантюры. Или же если он решился открыть царю герарскому истину, которую утаил от фараона, и все это верно, то «святой дух», диктуя книгу Бытие, запутался во лжи и противоречиях. Конечно, все это чистейший вымысел, и автор его — неуклюжий невежда. «Свя- той дух», в потугах мистификаторства и в поисках безнравственных и гнусных небылиц, диктует все, что приходит ему в голову, а недалекий автор бесстраст- но записывает все, что слышит, — гадости и небылицы в лицах, совершенно не смущаясь их очевидными противоречиями, путаницей, а то и простой физической невозможностью. Как автор всех этих библейских строк не догадался, что лукавый «голубок» посмеивается над ним, заставляя его называть «землю герарскую» царством. Согласно описаниям древних географов, Герар — это маленькая песчаная долина
без малейшей растительности, жестокая пустыня, в которой никогда не могла жить душа человеческая. Значит, Авимелех был царем пустыни? А сколько времени держал он у себя Сарру? И как это госпожа Авимелех не постаралась выцарапать ей глаза? Вот ещё один пункт, указывающий на все бесстыдство шуток «святого духа». Этот эпизод произошел после истребления Содома и до того, как бог выполнил свое обещание, данное у дуба мамрийского. Глава двадцать первая начинается так: «И призрел господь на Сарру, как сказал; и сделал господь Сарре, как го- ворил . Сарра зачала и родила Аврааму сына в старости его во время, о котором гово- рил ему бог» (стихи 1-2). Так как эти роды произошли год спустя после появления бога и двух ангелов у дуба мамрийского, то пребывание Авраама в земле герарской приходится на пери- од первых трех месяцев после огненного потопа, учитывая нормальную девятиме- сячную беременность Сарры. И если допустить даже, что пребывание Авраама в Гераре продолжалось все эти три месяца, то, спрашивается, каким образом могли супруги и рабыни его величества царя Авимелеха заметить за такой короткий срок, что они стали бесплодны, то есть что бог «заключил чрево их», говоря изысканным языком «священного» автора. Можно ли так сразу убедиться в потере способности рождать детей? Нужно признать вместе с богословами, которых не удивляет никакое, даже самое отвратительное, чудо, что бог сыграл довольно омерзительную, хотя и очень оригинальную шутку. Можно себе представить, какое выражение лица было у царя пустыни и его подданных, когда они увидели, что у жен их «заключены чрева»! Шутка эта должна была показаться им очень злой. Вполне понятно, почему Ави- мелех, дабы положить конец этому бедствию, дал Аврааму все, чего только тот мог пожелать, и сказал пророку и его сестре же не: «Убирайтесь поскорей отсю- да». После «чуда» с «заключенными чревами» неисчерпаемая книга Бытие преподносит нам чудо с родами Сарры, дамы в девяносто лет, давно потерявшей способность иметь детей. Весельчак, этот голубь! А теперь — новое дело: Авраам, имея законного сына, выставляет за дверь Из- маила, которого прижил со своей наложницей. «И нарек Авраам имя сыну своему, родившемуся у него, которого родила ему Сарра: Исаак; и обрезал Авраам Исаака, сына своего, в восьмый день, как запо- ведал ему бог. Авраам был ста лет, когда родился у него Исаак, сын его. И сказала Сарра: смех сделал мне бог; кто ни услышит обо мне, рассмеется. И сказала: кто сказал бы Аврааму: Сарра будет кормить детей грудью? ибо в ста- рости его я родила сына. Дитя выросло и отнято от груди; и Авраам сделал большой пир в тот день, ко- гда Исаак (сын его) отнят был от груди. И увидела Сарра, что сын Агари егип- тянки, которого она родила Аврааму, насмехается (над её сыном, Исааком), и сказала Аврааму: выгони эту рабыню и сына её, ибо не наследует сын рабыни сей с сыном моим Исааком. И показалось это Аврааму весьма неприятным ради сына его (Измаила). Но бог сказал Аврааму: не огорчайся ради отрока и рабыни твоей; во всем, что скажет тебе Сарра, слушайся голоса её, ибо в Исааке наречется тебе семя; и от сына рабыни я произведу (великий) народ, потому что он семя твое. Авраам встал рано утром, и взял хлеба и мех воды, и дал Агари, положив ей на плечи, и отрока, и отпустил её. Она пошла, и заблудилась в пустыне Вирса- вии; и не стало воды в мехе, и она оставила отрока под одним кустом и пошла, села вдали, в расстоянии на один выстрел из лука. Ибо она сказала: не хочу видеть смерти отрока. И она села (поодаль) против (него), и подняла вопль, и
плакала; и услышал бог1 голос отрока (оттуда, где он был); и ангел божий с не- ба воззвал к Агари и сказал ей: что с тобою, Агарь? не бойся; бог услышал го- лос отрока оттуда, где он находится; встань, подними отрока, и возьми его за руку; ибо я произведу от него великий народ. И бог открыл глаза её, и она увидела колодезь с водою (живою), и пошла, наполнила мех водою и напоила от- рока. И бог был с отроком; и он вырос, и стал жить в пустыне, и сделался стрелком из лука. Он жил в пустыне Фаран; и мать его взяла ему жену из земли египетской» (Бытие глава 21, стихи 3-21). Это подлинно бесчеловечное, гнусное изгнание Авраамом своего первенца и ма- тери его Агари с куском хлеба и мехом воды особенно возмутительно для столь могущественного господина, победившего пятерых царей при помощи 318 слуг, безмерно разбогатевшего от благочестивого знакомства его жены с царями еги- петским и герарским. Вот каким «вечным» заветам добра и нравственности учит «священное писание»! После этого книга Бытие сообщает, что великий патриарх долго жил в земле филистимской. Однако Авраам, который был так счастлив, получив сына от своей престарелой горячо любимой Сарры, не ожидал той скверной шутки, которую собирался теперь с ним сыграть его покровитель — всемогущий и всезнающий бог. «Ты его любишь, своего малыша, о пророк сердца моего? Ну, так чтобы угодить мне, ты его и убьешь». Таков неожиданный сюрприз, который преподнес бог своему избраннику. Правда, все это было в шутку, так сказать, «дурака повалять». Всевышний любит поразв- лечься немного! Он, вероятно, хотел посмотреть, какие рожи будет корчить оше- ломленный Авраам. Здесь ещё раз нужно привести подлинную цитату: она слишком прекрасна! «И было, после сих происшествий бог искушал Авраама и сказал ему: Авраам! Он сказал: вот я. Бог сказал: возьми сына твоего, единственного твоего, кото- рого ты любишь, Исаака; и пойди в землю Мориа, и там принеси его во всесожже- ние на одной из гор, о которой я скажу тебе. Авраам встал рано утром, оседлал осла своего, взял с собою двоих из отроков своих и Исаака, сына своего; нако- лол дров для всесожжения, и встав пошел на место, о котором сказал ему бог. На третий день Авраам возвел очи свои, и увидел то место издалека. И сказал Авраам отрокам своим: останьтесь вы здесь с ослом, а я и сын пойдем туда и поклонимся, и возвратимся к вам. И взял Авраам дрова для всесожжения, и воз- ложил на Исаака, сына своего; взял в руки огонь и нож, и пошли оба вместе. И начал Исаак говорить Аврааму, отцу своему, и сказал: отец мой! Он отвечал: вот я, сын мой. Он сказал: вот огонь и дрова, где же агнец для всесожжения? Авраам сказал: бог усмотрит себе агнца для всесожжения, сын мой. И шли далее оба вместе. И пришли на место, о котором сказал ему бог; и устроил там Авраам жертвенник, разложил дрова и, связав сына своего Исаака, положил его на жерт- венник поверх дров. И простер Авраам руку свою, и взял нож, чтобы заколоть сына своего. Но ангел господень воззвал к нему с неба и сказал: Авраам! Авра- ам ! Он сказал: вот я. Ангел сказал: не поднимай руки твоей на отрока и не делай над ним ничего, ибо теперь я знаю, что боишься ты бога и не пожалел сына твоего, единственно- го твоего, для меня. И возвел Авраам очи свои и увидел: и вот, позади овен, запутавшийся в чаще рогами своими. Авраам пошел, взял овна и принес его во всесожжение вместо (Исаака) сына своего. И нарек Авраам имя месту тому: Иего- ва-ире (господь усмотрит). Посему и ныне говорится: на горе Иеговы усмотрит- ся. И вторично воззвал к Аврааму ангел господень с неба и сказал: мною клянусь, говорит господь, что, так как ты сделал сие дело, и не пожалел сына твоего, единственного твоего, (для меня) то я благословляя благословлю тебя и умножая
умножу семя твое, как звезды небесные и как песок на берегу моря; и овладеет семя твое городами врагов своих; и благословятся в семени твоем все народы земли за то, что ты послушался гласа моего. И возвратился Авраам к отрокам своим, и встали, и пошли вместе в Вирсавию; и жил Авраам в Вирсавии» (Бытие глава 22, стихи 1-19). Критики отмечают, что Авраам, который просил бога пощадить чужих ему жите- лей Содома и Гоморры, не обратился со словами мольбы и защиты в пользу сына своего. Они обвиняют патриарха в новой лжи, когда он сказал своим отрокам: «я и сын пойдем туда и поклонимся, и возвратимся к вам». Раз он собирался на гору для того, чтобы заколоть и сжечь Исаака, он не мог иметь намерения возвратиться с ним. Это была ложь варвара, тогда как в предыдущих случаях мы видели ложь жадного сводника, отдающего свою жену за деньги. С другой стороны, не без удивления видим мы, что столетний старец сам колет достаточный запас дров для костра перед тем, как отправиться в дорогу: чтобы сжечь человека на костре, нужна не охапка сырых дров, а, по крайней мере, воз сухого дерева. Тогда, значит, необходимое количество дров, наколотых Авраа- мом, было предварительно нагружено на осла и двух слуг, которые эту поклажу тащили более двух суток. И даже если дровами был нагружен только один осел, то, спрашивается, каким образом тринадцатилетний мальчик Исаак мог потом взвалить себе на плечи подобную поклажу и один нести её? Говорят также, что «огонь», который взял с собой Авраам, чтобы разжечь костер, — конечно, какая- нибудь жаровня не могла вместить столько угля, чтобы не погаснуть к тому вре- мени, когда они прибыли к месту жертвоприношения: в момент, когда патриарх и его сын расстались со слугами, гора Мория видна была только издали. Наконец, отмечают ещё, что эта знаменитая гора Мория, на которой впоследствии был по- строен храм Иерусалимский, есть не больше, как голая скала, лишенная какой бы то ни было жизни; никогда на ней не рос ни малейший кустик, а вся местность вокруг Иерусалима была усеяна камнями, так что во все времена дерево достав- лялось туда из других мест. Однако все эти обстоятельства не помешали богу испытать веру Авраама, а Ав- рааму заслужить особенное благоволение божие своим послушанием. Мы увидим впоследствии, что, когда судья Иеффай будет приносить в жертву свою дочь, ни один ангел не вмешается. Правда, Иеффай не занимался сводниче- ством и, вероятно, поэтому не удостоился той особой «святости», которой отме- чен в христианстве, в иудействе и в мусульманстве «друг божий» Авраам. Глава двадцать третья рассказывает, что Сарра умерла 127 лет в Хевроне, в земле Ханаанской. Чтобы похоронить её, Авраам купил у некоего господина Ефро- на пещеру Махпела и дорого за нее заплатил. Ефрон сказал: «земля стоит четы- реста сиклей серебра; для меня и для тебя что это? похорони умершую твою. Ав- раам выслушал Ефрона; и отвесил Авраам Ефрону серебра, сколько он объявил в слух сынов хетовых, четыреста сиклей серебра, какое ходит у купцов» (Бытие глава 23, стихи 15-16). Вызывает удивление то, что Авраам, которого Библия многократно объявляет очень богатым человеком, не имеет и пяди собственной земли. Критики отмечают ещё довольно странное упоминание какой-то чеканной монеты, «какая ходит у купцов». Не только во времена библейского Авраама не было монеты в земле Ханаанской, но и вообще древние евреи никогда не чеканили денег. Из главы двадцать пятой мы видим, что престарелый праотец решил утешиться: он взял новую жену — Хеттуру. Патриарху было тогда, по крайней мере, 140 лет. Нелишне припомнить, что Сарра уже давно считала Авраама слишком старым для того, чтобы родить детей, даже тогда, когда ему было «ещё только» 100 лет, и понадобилось небесное вмешательство, чтобы сделать его отцом. И все-таки с
этой Хеттурой у Авраама без всяких «чудесных» явлений появилось ещё шесть сы- новей: Зимран, Иокшан, Meдан, Мадиан, Ишбак и Шуах. Наконец в один прекрасный вечер своего 175 года (Бытие глава 25, стих 7) патриарх скончался, завещав Исааку все имущество. Другим детям были сделаны только кое-какие подарки. «Святого» сводника похоронили рядом с Саррой, в пе- щере Махпела. Глава десятая. Святой праотец Исаак и дети, дарованные ему богом Сейчас мы увидим выполнение божьих обещаний относительно «великого размно- жения» потомства Авраама. После смерти Сарры и перед браком с Хеттурой патри- арх занялся устройством дел своего любимого сына. Это глубоко важное для бла- гочестивого исследования и для религиозно-нравственного воспитания событие описано в главе 2 4 книги Бытие. Нахор, брат Авраама, женился на племяннице своей Милке (Бытие глава 11, стих 29). Этому господину Нахору не нравилось скитание по пустыне, как его брату, и он поселился в плодородной Месопотамии. Там Милка родила ему восемь сыновей. Но так как этих восьми мальчуганов ему было недостаточно, он взял себе налож- ницу по имени Реума, которая принесла ему ещё четырех сыновей (Бытие глава 22, стихи 20-24). Дети эти, в свою очередь, расплодились. Один из них — Вафуил родил Лавана и Ревекку. Этой последней и предстояло в будущем стать, по милости божьей, гос- пожой Исаак. В одно прекрасное утро старый Авраам призвал к себе старейшего из слуг сво- их, который был в то же время главным управляющим всем его имуществом. Книга Бытие только раз называет его по имени — Елиезером, а в дальнейшем именует просто «рабом». Вот что сказал Авраам «рабу»: «положи руку твою под стегно мое и клянись мне господом, богом неба и богом земли, что ты не возьмешь сыну моему (Исаа- ку) жены из дочерей хананеев, среди которых я живу, но пойдешь в землю мою, на родину мою (и к племени моему) , и возьмешь (оттуда) жену сыну моему Исаа- ку» (Бытие глава 24, стихи 2-4). Комментаторы-скептики немало развлекались этим обрядом присяги. Дело в том, что древнееврейский текст этой части Библии говорит прямо: «возьми в руку свою мои половые органы». Ученые-этнографы объясняют это тем, что мужские по- ловые органы были в большом уважении не только вследствие обряда обрезания, связывавшего их с богом, но ещё и потому, что они, как источник размножения рода человеческого и залог благословения божьего, являлись признаком силы, мощи. Сколь бы странным ни показался такой обряд присяги, нужно перед ним почтительно преклоняться, ибо никак нельзя сомневаться, что все это было про- диктовано «святым духом». Всякий раз, когда в современных изданиях Библии встречается слово «стегно», его нужно понимать иносказательно. Так, например, читая о том, что один из вождей вышел из «стегна» или колена Иуды, мы констатируем здесь намеренное искажение текста, ибо дети рождаются не от «стегна». А кроме того, как мы не- однократно наблюдали, «божественный голубь» никогда не стесняется называть вещи их настоящими, хотя бы и самыми крепкими именами. «И положил раб руку свою под стегно (буквально: „взял в свои руки половые части") Авраама, господина своего, и клялся ему в сем» (Бытие глава 24, стих 9) . После этого, взяв десять верблюдов, он отправился в Месопотамию. Не близко!
Когда Елиезер очутился уже недалеко от города, в котором рассчитывал найти родственников своего господина, он был изнурен усталостью и жаждой. К сча- стью, он повстречал хорошенькую брюнетку, которая направлялась к колодцу за городскими воротами. Эта любезная молодая особа пришла на помощь Елиезеру и напоила его и его верблюдов. Здесь наступила наша очередь умиляться промыслом божиим: брюнеточка эта и была Ревекка, дочь Вафуила, внучка Авраама. Подарив ей золотую серьгу и два браслета, Елиезер осведомился, с кем он «имеет честь» говорить. То-то была картина! Ревекка увела его домой и познакомила с отцом и братьями. Управляющий Авраама объяснил им, что он совершил свое длинное путешествие с целью найти в Месопотамии супругу для Исаака. Конечно, Вафуил и Лаван вос- кликнули : — Перст божий виден здесь! Пусть Ревекка поскорей отправится с то- бой и станет женой сына твоего хозяина. Елиезер, обрадованный быстрым и лег- ким своим успехом, забросал Ревекку золотыми кольцами и пышными одеждами; он сделал также подарки её братьям и матери. Мать девушки хотела было отсрочить отъезд дней на десять, но Ревекка заявила, что ей некогда и что она желает как можно скорее быть у своего незнакомого жениха. Трудно, конечно, допус- тить , что у Елиезера была с собой фотографическая карточка молодого Исаака. Тем не менее, Ревекка молниеносно влюбилась в него по уши. Со своей стороны Исаак, хотя и не знал, что за жену приведет ему Елиезер, да и вообще не знал, приведет ли он ему жену, был влюблен, влюблен безумно: он проводил все свои дни и ночи на большой дороге в ожидании каравана. Можно себе представить его радость, когда в одно прекрасное утро Елиезер возвратился, и не с пустыми ру- ками. Управляющий отдал полный отчет в своих действиях, а молодые люди броси- лись в объятия друг другу. «И ввел её Исаак в шатер Сарры, матери своей, и взял Ревекку, и она сдела- лась ему женою, и он возлюбил её; и утешился Исаак в печали по (Сарре) матери своей» (Бытие глава 24, стих 67). В первое время все усердие и все усилия святого Исаака пропадали даром: ему никак не удавалось сделаться отцом так быстро, как бы он хотел. Этого было довольно для того, чтобы книга Бытие обвинила Ревекку в бесплодии. Всегда здесь женщины виноваты! «И молился Исаак господу о (Ревекке) жене своей, потому что она была не- плодна; и господь услышал его, и зачала Ревекка, жена его» (Бытие глава 25, стих 21). Между нами говоря, бог, по-видимому, просто ломался, ибо обещал же ведь он Аврааму неисчислимое потомство? И не само ли провидение избрало Ревекку в же- ны сыну Авраамову? Тогда не мог же бог, не нарушив слова своего, дать Исааку бесплодную жену. Ясно, что если он «заключил чрево» и этой несчастной, то, очевидно, только для того, чтобы впоследствии иметь удовольствие повозиться над раскрытием его, предварительно заставив немного помучиться и наследника своего возлюбленного альфонса — Авраама. Но дело все-таки обошлось не без осложнений: «Сыновья в утробе её стали биться, и она сказала: если так будет, то для чего мне это? И пошла вопросить господа» (Бытие глава 25, стих 22). «Священный» автор забыл указать, куда именно отправилась Ревекка беседовать с господом. «Святая святых», отделение храма, подобное алтарю христианских церквей, ещё не была изобретена. До сих пор бывало так, что бог появлялся там, где хотел и когда хотел. Земных отделений его небесной конторы на земле не было. Тем не менее, Ревекка сумела вопросить бога, и он не преминул разъ- яснить : «два племени во чреве твоем, и два различных народа произойдут из ут- робы твоей; один народ сделается сильнее другого, и больший будет служить меньшему» (Бытие глава 25, стих 23). Наконец наступили роды. Ревекка, конечно, испытала боли в наказание за об-
жорство Евы. «И вот близнецы в утробе её. Первый вышел красный, весь, как кожа, косма- тый ; и нарекли ему имя Исав. Потом вышел брат его, держась рукою своею за пя- ту Исава; и наречено ему имя Иаков. Исаак же был шестидесяти лет, когда они родились» (Бытие глава 25, стихи 24-26). Очень редко случается, чтобы ребенок, рождаясь, держался бы рукой за пятку другого. Так редко, что это пока единственный известный доселе случай. Но ес- ли такие вещи никогда и нигде больше не происходили, то не надо заключать от- сюда, что они и не могли происходить тогда. Но эти причуды господа бога ничто по сравнению с чудесами, с которыми мы ещё встретимся в дальнейшем. Исава объявили старшим. Известно, что в некоторых сложных юридических во- просах вопрос о первородстве разрешался в пользу того из близнецов, который появился на свет вторым. В пользу этого решения приводят довод: зачатый пер- вым должен, естественно, занять более отдаленное место в материнской утробе. Следовательно, надо было признать Иакова старшим. Но эти дети так дрались в утробе матери, что, вероятно, не раз меняли свои места! Никому в голову не пришло разрешить вопрос о первородстве жребием. Нашли, что гораздо проще при- знать первым того, кто первым увидел свет. Впрочем, Иаков вскоре отбил перво- родство у Исава. «Дети выросли, и стал Исав человеком, искусным в звероловстве, человеком полей; а Иаков человеком кротким, живущим в шатрах. Исаак любил Исава, потому что дичь его была по вкусу его, а Ревекка любила Иакова. И сварил Иаков куша- нье; а Исав пришел с поля усталый. И сказал Исав Иакову: дай мне поесть крас- ного , красного этого, ибо я устал. От сего дано ему прозвание: Едом. Но Иаков сказал (Исаву): продай мне теперь же свое первородство. Исав ска- зал: вот, я умираю, что мне в этом первородстве? Иаков сказал (ему): покля- нись мне теперь же. Он поклялся ему, и продал (Исав) первородство своё Иако- ву. И дал Иаков Исаву хлеба и кушанья из чечевицы; и он ел и пил, и встал и пошел; и пренебрег Исав первородство» (Бытие глава 25, стихи 27-34). Мы не остановимся на странности подобного рода спора в эпоху, когда не было права первородства: лишь гораздо позже «бог приказал», чтобы старший сын по- лучал двойную долю наследства. Но необходимо отметить, до какой степени мерз- ко поведение Иакова: согласно «священному» тексту, Исав умирал от голода, и Иаков просто-напросто злоупотреблял тяжелым состоянием своего брата. Этому нет никаких оправданий. Впрочем, самое имя Иаков значит «тот, который зап- нул». Он, по-видимому, вполне заслужил свое имя, ибо, как мы видим, он дейст- вительно запнул Исава. Он не довольствовался тем, что так дорого продал свою чечевицу: как разбойник, вымогающий выкуп у своей жертвы, он вымогает у сво- его родного брата клятву в отречении от своих прав; он разоряет его за миску похлебки. Но это ещё не единственное зло, которое он ему причинит. И вот этот торг, в результате которого так цинично обманут голодный, эта сделка, ничтожная сама по себе, это отречение, которое аннулировал бы любой суд, как полученное путем вымогательства, было утверждено господом богом, бо- гом справедливости, покровителем слабых, мстителем за угнетенных. Он признал Иакова законным собственником пресловутых прав первородства, он утвердил ра- зорение Исава. Некоторое время спустя Исаак проявил себя достойным сыном Авраама — продол- жателем «благочестивых традиций» избранного богом «праведника». В стране вспыхнул голод, и Исаак отправился в Герар, где, как это ни стран- но, продолжал царствовать тот же Авимелех, которого Библия вдруг называет по- чему-то царем филистимским. Бог, очевидно, мог бы дать Исааку и его семье хлеба, но он предпочел дать ему только видение, во время которого угостил его речью, наподобие тех, какими неоднократно угощал Авраама: «умножу потомство твое, как звезды небесные; и дам потомству твоему все земли сии; благословят-
ся в семени твоем все народы земные». Старая, одним словом, песня! «Исаак по- селился в Гераре». И когда жители спросили его о Ревекке, он ответил: «это сестра моя». «Но когда уже много времени он там прожил, Авимелех, царь филистимский, по- смотрев в окно, увидел, что Исаак играет с Ревеккою, женою своею. И призвал Авимелех Исаака и сказал: вот, это жена твоя; как же ты сказал: она сестра моя? Исаак сказал ему: потому что я думал, не умереть бы мне ради её. Но Авимелех сказал (ему) : что это ты сделал с нами? едва один из народа (моего) не совокупился с женою твоею, и ты ввел бы нас в грех. И дал Авимелех повеление всему народу, сказав: кто прикоснется к сему человеку и жене его, тот предан будет смерти» (Бытие глава 26, стихи 8-11). Мы видим, что Авимелех не забыл чуда с «заключенными» чревами, хотя со вре- мени приключения с Саррой прошло около восьмидесяти лет. Но довольно странно, что Библия, отмечая поклонение филистимлян своим богам, а не богу Авраама и Исаака, утверждает, однако, что их царь-язычник признает иудейского бога и божественность его заветов. Что за путаница? «И сеял Исаак в земле той и получил в тот год ячменя во сто крат: так бла- гословил его господь» (Бытие глава 26, стих 12). Уже само по себе довольно сильно сказано, что Исаак мог сеять в стране, в которой не владел ни пядью земли. Но если вспомнить ещё, что земля герарская — пустыня, в которой нет ничего, кроме песков и камней, то «чудо» представля- ется ещё большим: урожай «сам сто» на песке! Самые плодородные земли мира редко дают даже тридцатикратный урожай. Исааку положительно везло! Библия го- ворит, что он быстро разбогател. При таких урожаях не мудрено! Филистимляне позавидовали «святому праотцу» и забили камнями все колодцы, некогда вырытые Авраамом. Возникли ссоры, и Авимелех попросил его удалиться. Исаак ушел, поселился в долине и снова отрыл колодцы своего отца. Новые споры, новое появление бога, ободряющее Исаака; новый мирный договор с Авиме- лехом; большое пиршество. Читатель понимает, что мы избавляем его от нудных, хотя и «священных», конечно, подробностей. Что касается Исава, то, будучи со- рока лет, он «взял себе в жены Иегудифу, дочь Беэра хеттеянина, и Васемафу, дочь Елона хеттеянина» (Бытие глава 26, стихи 34-35). Глава одиннадцатая. Святой праотец Иаков и нечистивый брат его Исав Когда Исаак состарился и притупилось зрение глаз его, он призвал старшего сына своего Исава и сказал ему: сын мой! Тот сказал ему: вот я. (Исаак) ска- зал : вот, я состарился; не знаю дня смерти моей; возьми теперь орудия твои, колчан твой и лук твой, пойди в поле, и налови мне дичи, и приготовь мне ку- шанье, какое я люблю, и принеси мне есть, чтобы благословила тебя душа моя, прежде нежели я умру. Ревекка слышала, когда Исаак говорил сыну своему Исаву. И пошел Исав в поле достать и принести дичи; а Ревекка сказала (меньшему) сыну своему Иакову: вот, я слышала, как отец твой говорил брату твоему Исаву: принеси мне дичи, и приготовь мне кушанье; я поем, и благословлю тебя пред лицем господним, пред смертью моею. Теперь, сын мой, послушайся слов моих в том, что я прикажу тебе: пойди в стадо и возьми мне оттуда два козленка (молодых) хороших, и я приготовлю из них отцу твоему кушанье, какое он любит, а ты принесешь отцу твоему, и он по- ест, чтобы благословить тебя пред смертью своею. Иаков сказал Ревекке, матери своей: Исав, брат мой, человек косматый, а я
человек гладкий; может статься, ощупает меня отец мой, и я буду в глазах его обманщиком и наведу на себя проклятие, а не благословение. Мать его сказала ему: на мне пусть будет проклятие твое, сын мой, только послушайся слов моих и пойди, принеси мне. Он пошел, и взял, и принес матери своей; и мать его сделала кушанье, какое любил отец его. И взяла Ревекка богатую одежду старшего сына своего Исава, бывшую у ней в доме, и одела (в нее) младшего сына своего Иакова; а руки его и гладкую шею его обложила кожею козлят; и дала кушанье и хлеб, которые она приготовила, в руки Иакову, сыну своему. Он вошел к отцу своему и сказал: отец мой! Тот сказал: вот я; кто ты, сын мой? Иаков сказал отцу своему: я Исав, первенец твой; я сделал, как ты сказал мне; встань, сядь, и поешь дичи моей, чтобы благословила меня душа твоя. И сказал Исаак сыну своему: что так скоро нашел ты, сын мой? Он сказал: потому что господь бог твой послал мне навстречу. И сказал Исаак Иакову: подойди (ко мне) , я ощупаю тебя, сын мой, ты ли сын мой Исав, или нет? Иаков подошел к Исааку, отцу своему, и он ощупал его, и сказал: голос, голос Иакова, а руки, руки Исавовы. И не узнал его, по- тому что руки его были, как руки Исава, брата его, косматые; и благословил его, и сказал: ты ли сын мой Исав? Он отвечал: я. Исаак сказал: подай мне, я поем дичи сына моего, чтобы благословила тебя душа моя. Иаков подал ему, и он ел; принес ему и вина, и он пил. Исаак, отец его, сказал ему: подойди (ко мне), поцелуй меня, сын мой. Он подошел и поцеловал его. И ощутил Исаак запах от одежды его и благосло- вил его и сказал: вот, запах от сына моего, как запах от поля (полного), ко- торое благословил господь; да даст тебе бог от росы небесной и от тука земли, и множество хлеба и вина; да послужат тебе народы, и да поклонятся тебе пле- мена; будь господином над братьями твоими, и да поклонятся тебе сыны матери твоей; проклинающие тебя — прокляты; благословляющие тебя — благословенны!» (Бытие глава 27, стихи 1-29). Все это стоит нескольких замечаний. Но посмотрим раньше конец поучительной истории. «Как скоро совершил Исаак благословение над Иаковом (сыном своим), и как только вышел Иаков от лица Исаака, отца своего, Исав, брат его, пришел с лов- ли своей. Приготовил и он кушанье, и принес отцу своему, и сказал отцу своему: встань, отец мой, и поешь дичи сына твоего, чтобы благословила меня душа твоя. Исаак же, отец его, сказал ему: кто ты? Он сказал: я сын твой, первенец твой, Исав. И вострепетал Исаак весьма великим трепетом, и сказал: кто ж это, который достал (мне) дичи и принес мне, и я ел от всего, прежде нежели ты пришел, и я благословил его? Он и будет благословен. Исав, выслушав слова отца своего (Исаака), поднял громкий и весьма горький вопль и сказал отцу своему: отец мой! благослови и меня. Но он сказал (ему) : брат твой пришел с хитростью и взял благословение твое. И сказал (Исав): не потому ли дано ему имя: Иаков, что он запнул меня уже два раза? Он взял пер- вородство мое, и вот, теперь взял благословение мое. И ещё сказал (Исав отцу своему): неужели ты не оставил (и) мне благословения? Исаак отвечал Исаву: вот, я поставил его господином над тобою и всех братьев его отдал ему в рабы; одарил его хлебом и вином; что же я сделаю для тебя, сын мой? Но Исав сказал отцу своему: неужели, отец мой, одно у тебя благословение? благослови и меня, отец мой. И (как Исаак молчал) возвысил Исав голос свой и заплакал. И отвечал Исаак, отец его, и сказал ему: вот, от тука земли будет обитание твое и от росы небесной свыше; и ты будешь жить мечом твоим и будешь служить брату твоему; будет же время, когда воспротивишься и свергнешь иго его с выи твоей» (Бытие глава 27, стихи 30-40).
И больше ничего! Благословения Исав так и не получил. Взываю к римскому па- пе и всем патриархам христианским: или эта история с Исааком, Ревеккой. Иса- вом и Иаковом — смешная ложь и «святой дух», вдохновитель Библии, мистифици- рует верующих, подавая пример дурных шуток и показывая, что в вопросах рели- гии наивным людям можно рассказывать все, что угодно; или же вся эта история верна, и тогда бог не больше, как простофиля, ибо его-то ничто не заставляло связать свои благословения с благословениями этого раззявы Исаака, которого Иаков так крепко надул. В обоих случаях свободомыслящим нечего стесняться: они могут сколько угодно насмехаться над богословами, над епископами, над па- пой, над патриархами, над святыми, над пророками и даже над самим богом- отцом, который из всей этой компании является просто только слабоумным стари- кашкой. Действительно, как явствует из «священного» текста, благословение Исаака не было обыкновенным отцовским благословением, то есть пожеланиями счастья, которые отец высказывает сыну; это был, наоборот, торжественный, формальный акт, влекущий точные и определенные последствия, подобно всякому религиозному и юридическому акту, имеющему нотариальную силу. Хотя благосло- вение и было только устным, оно все же имело силу письменного документа в пользу того, на чью личность оно было призвано. И притом все это независимо от того, кто был этой личностью, ибо сила религиозного благословения не может быть ни аннулирована, ни взята обратно. «Священное писание» показывает нам Исаака глубоко расстроенным, когда он узнал, что оказался жертвой обмана. Он очень огорчен гнусным поступком Иакова, однако, он не может исправить содеян- ное . Иаков украл и унес благословение, предназначенное Исаву, — тем хуже для Исава. Мы видим здесь явно уголовный поступок. Какой угодно суд признал бы Иакова виновным в подлоге. Он был бы осужден, была бы осуждена и мать его Ревекка, которая была не только сообщницей, но и подстрекательницей преступления, со- вершенного с заранее обдуманным намерением. С другой стороны, как бы ни был предосудителен и уголовно наказуем обман, раз он имел целью и последствием лишение Исава столь значительного блага, как благословение, обильное земными благами, рассмотрим, каким образом и почему Исаак так легко попался. Как так? Библия говорит, что старик узнал голос Иа- кова: он полон колебаний, он сомневается, он насторожился и, несмотря на все это, позволяет обмануть себя незатейливой бутафорией и гримом, как последний дурак. Он ожидает дичи, он любит дичь, дичь — его лакомство, и это одна из причин, почему он больше любит охотника Исава; и вот ему подают козлятину, и его язык, чувствительный ко вкусу дичи, не может отличить бараний окорок от кры- лышка фазана? Черт возьми, какая же повариха должна была быть эта Ревекка! Но не одно только чувство вкуса, по-видимому, внезапно расстроилось у старого Исаака; у него притупилось и обоняние, и осязание. Ревекка покрыла шкурой яг- ненка руки и шею Иакова, но как бы ни был космат Исав, он не мог быть космат, как животное. Исаак не думает пощупать остальное тело: он слышит запах одежд Исава — и больше ничего. Однако он, в сущности, должен был слышать только запах шкуры свежеубитого животного. Это о расслабленном Исааке. Но как это бог связал свои нерушимые благословения со случайными, ошибочны- ми благословениями Исаака, исторгнутыми путем обмана, который мог не раскрыть и не понять только самый последний слюнтяй? Бог предстает здесь перед нами рабом пустой формальности, не имеющей никакого значения, и это делает «всемо- гущего управителя всего мира» достойным товарищем расслабленного слюнтяя — старика Исаака. Эти соображения применимы только при допущении вероятности всего эпизода. Но вся эта история есть голая выдумка, и поэтому церковь не должна преподно-
сить нам для поклонения своего «голубя» как серьезного и солидного автора: или это пернатое лепечет, как впавший в детство попугай, или же это утка, ко- торой место не в книге, и особенно не в «священной» книге, а на столбцах «весьма осведомленной» бульварной газетки. Мы лично склоняемся к этому по- следнему мнению. Исав, обиженный (и было от чего!) тем, что новенькое и свеженькое благосло- вение, обещанное ему, сияло на голове мерзавца, поклялся убить Иакова. Мать Ревекка, испугавшись, посоветовала Иакову навострить лыжи и убраться подобру- поздорову . Иаков, который был явно не из храбрых, не заставил её повторять этот совет дважды. Ревекка предложила ему бежать к её брату Лавану, а старый Исаак посо- ветовал ему воспользоваться этим случаем и жениться на одной из его кузин (Бытие глава 27, стихи 41-46, и глава 28, стихи 1-5). В то время как Иаков отправился в Месопотамию, Исав отправился в «страну Измаила» и женился на его дочери Махалафе; ему оказалось мало двух или трех первых жен. И вот Иаков по пути в Харран. «И пришел на одно место, и остался там ночевать, потому что зашло солнце. И взял один из камней того места, и положил себе изголовьем, и лег на том месте. И увидел во сне: вот, лестница стоит на земле, а верх её касается неба; и вот, ангелы божий восходят и нисходят по ней. И вот, господь стоит на ней и говорит: я господь, бог Авраама, отца твоего, и бог Исаака; (не бойся). Зем- лю, на которой ты лежишь, я дам тебе и потомству твоему; и будет потомство твое, как песок земной; и распространишься к морю и к востоку, и к северу и к полудню; и благословятся в тебе и в семени твоем все племена земные; и вот, я с тобою, и сохраню тебя везде, куда ты ни пойдешь; и возвращу тебя в сию зем- лю, ибо я не оставлю тебя, доколе не исполню того, что я сказал тебе. Иаков пробудился от сна своего и сказал: истинно господь присутствует на месте сем; а я не знал! И убоялся и сказал: как страшно сие место! это не иное что, как дом божий, это врата небесные. И встал Иаков рано утром, и взял камень, который он положил себе изголовь- ем, и поставил его памятником, и возлил елей на верх его. И нарек (Иаков) имя месту тому: Вефиль (дом божий), а прежнее имя того города было: Луз. И поло- жил Иаков обет, сказав: если (господь) бог будет со мною и сохранит меня в пути сем, в который я иду, и даст мне хлеб есть и одежду одеться, и я в мире возвращусь в дом отца моего, и будет господь моим богом, — то этот камень, который я поставил памятником, будет (у меня) домом божиим; и из всего, что ты, боже, даруешь мне, я дам тебе десятую часть» (Бытие глава 28, стихи 11- 22) . Не станем оспаривать существование города Луза, или Вефиля; скажем только вскользь, что ни один географ никогда не слышал и никогда не упоминал о таком городе. Но чему, в самом деле, надо почтительно удивляться, так это практиче- ской смекалке этого замечательного Иакова: он надул своего старшего брата Исава, своего престарелого и слепого отца Исаака и рикошетом даже самого бо- га; но он не хочет также, чтобы этот последний как-нибудь обошел его, и пото- му ставит ему точные и ясные условия дальнейших взаимоотношений. Бог предков только что показал ему сногсшибательное зрелище: ангелов, занимающихся голо- воломными акробатическими упражнениями на лестнице, и в прекрасной, подкупаю- щей речи пообещал ему золотые горы и воздушные замки. Первое чувство Иакова — страх, смешанный с почитанием; но он быстро успокаивается на мысли, что все это не больше, как сон. И тогда он говорит богу своих предков: если дашь мне пищу и одежды, будешь моим богом, и я буду тебе поклоняться. Эта мысль, очевидно, может быть изложена ещё и так: «если ты мне ничего не
дашь, так ты, брат, и сам шиш получишь». Он обещает десятину богу; он отдает ему рога, но при условии, если бог пошлет ему быка. В добрый час! Критики сравнивают этот порыв Иакова с обычаями некоторых древних народов, которые с размаху бросали своих идолов в речку, когда те не давали вовремя дождя или не помогали в охоте. Я лично знавал одну старую богомолку, которая накладывала наказание на «святого» Иосифа, когда не выигрывала в лотерее. Она поворачивала его изобра- жение лицом к стенке; эта добрая христианка была очень благочестива, но хитра и вероятно, происходила по прямой линии от Иакова. После этого приключения Иаков продолжал свой путь. Однажды в поле, у колод- ца, где пил скот, ему представился случай познакомиться с некоей смазливень- кой пастушкой. Это как раз и оказалась его кузина Рахиль. Библия частенько повторяется, когда у авторов её иссякает фантазия: Елиезер тоже благодаря вмешательству «провидения» встретил у колодца Ревекку, которой не знал, но которую разыскивал. Рахиль, младшая дочь Лавана, проводила любезного кузена к своему отцу. Состоялось знакомство со всем почтенным семейством. Старшая дочь — Лия, го- ворит Библия, была «слаба глазами» и отнюдь не расшевелила сердца Иакова. На- оборот, Рахиль сразу произвела на него впечатление; она, как «изящно» описы- вает её «богодухновенное» писание, была «красива станом и красива лицом». Иа- ков поделился своими впечатлениями с дядей Лаваном, и тот бросил ему несколь- ко обнадеживающих слов. Но этот Лаван был не менее Иакова практичен. Он прямо сказал Иакову: — Милый мой! Ты хочешь жениться на Рахили? Я ничего не имею против, но её нужно заслужить. — Каким образом, дядя? — Прослужи у меня домашним слугой семь лет, дабы я успел присмотреться, ра- ботящий ли ты парень и порядочный ли ты человек. Сделка состоялась. В течение семи лет дядя испытывал племянника, сваливая на него все самые тяжелые домашние работы. Срок окончился. Настал день свадь- бы. По еврейскому обычаю, невеста была закрыта густым покрывалом. Иаков тре- петал, как рыбка. Лаван, торжественный и важный, сам выполнил в этом деле все обязанности сотрудника отдела записи актов гражданского состояния, а также и раввина. Он объявил брак совершившимся, к великому удовлетворению Иакова. Це- ремония была в высшей степени торжественная. Здесь хорошо бы привести подлин- ный текст, продиктованный «святым духом»: «Лаван созвал всех людей того места и сделал пир. Вечером же взял (Лаван) дочь свою Лию и ввел её к нему; и вошел к ней (Иаков) . И дал Лаван служанку свою Зелфу в служанки дочери своей Лии. Утром же оказалось, что это Лия. И (Иаков) сказал Лавану: что это сделал ты со мною? не за Рахиль ли я служил у тебя? зачем ты обманул меня? Лаван сказал: в нашем месте так не делают, чтобы младшую выдать прежде старшей; окончи неделю этой, потом дадим тебе и ту за службу, которую ты будешь служить у меня ещё семь лет других. Иаков так и сделал и окончил неделю этой. И (Лаван) дал Рахиль, дочь свою, ему в жены. И дал Лаван служанку свою Валлу в служанки дочери своей Рахили. (Иаков) вошел и к Рахили, и любил Рахиль больше, нежели Лию; и служил у него ещё семь лет других» (Бытие глава 29, стихи 22-30). Итак, Иаков, обманувший отца и брата, сам был заслуженно обманут своим дя- дей. Правда, не совсем понятно, каким образом Иаков, который за семь лет жизни в доме мог достаточно хорошо изучить обеих своих кузин, и в особенности люби- мую, провел целую ночь с Лией, не подозревая обмана и думая, что с ним нахо- дится Рахиль. Но сомневаться во всем этом не следует: это же «священное писание»!
«Господь (бог1) узрел, что Лия была нелюбима, и отверз утробу её, а Рахиль была неплодна» (Бытие глава 29, стих 31). Это недурно! Но самое замечательное показывает Библия в четырех последующих стихах. Мы уже знаем, что Иаков выполнял свои супружеские обязанности по от- ношению к Лии всего только в течение первой недели после брака; и, тем не ме- нее, Лия принесла ему одного за другим четырех сыновей: Рувима, Симеона, Ле- вин и Иуду. «И увидела Рахиль, что она не рождает детей Иакову, и позавидовала Рахиль сестре своей, и сказала Иакову: дай мне детей; а если не так, я умираю. Иаков разгневался на Рахиль и сказал (ей) : разве я бог1, который не дал тебе плода чрева? Она сказала: вот служанка моя Валла; войди к ней; пусть она родит на колени мои, чтобы и я имела детей от нее. И дала она Баллу, служанку свою, в жену ему; и вошел к ней Иаков. Балла (служанка Рахилина) зачала и родила Иакову сына. И сказала Рахиль: судил мне бог1, и услышал голос мой, и дал мне сына. Посему нарекла ему имя: Дан. И ещё зачала и родила Балла, служанка Рахилина, другого сына Иакову. И ска- зала Рахиль: борьбою сильною боролась я с сестрою моею и превозмогла. И нарекла ему имя: Неффалим. Лия увидела, что перестала рождать, и взяла служанку свою Зелфу, и дала её Иакову в жену, (и он вошел к ней) . И Зелфа, служанка Лиина, (зачала и) родила Иакову сына. И сказала Лия: прибавилось. И нарекла ему имя: Гад. И (ещё зачала) Зелфа, служанка Лии, (и) родила дру- гого сына Иакову. И сказала Лия: к благу моему, ибо блаженною будут называть меня женщины. И нарекла ему имя: Асир» (Бытие глава 30, стихи 1-13). Б каких комментариях нуждается этот великолепный и поучительный текст? Бее ясно и без них! Продолжение же ещё более поучительно. Для того чтобы понять его, надо знать, что, согласно древним верованиям, распространенным кое-где ещё и в на- ши дни, редьковидныи корень мандрагоры помогает от полового бессилия. Этот ветвящийся корень легко поддается самым неприличным сравнениям. Этим пользовались шарлатаны всех времен для того, чтобы рекомендовать ко- рень мандрагоры как талисман; из него приготовляли также и настойку, которая должна была служить напитком любви. И «святой дух» не упустил случая раз- влечься ещё и по этому поводу. Он продиктовал автору книги Бытие новую небы- лицу, подкрепляющую верование в мнимые возбуждающие свойства мандрагоры. «Рувим пошел во время жатвы пшеницы, и нашел мандрагоровые яблоки в поле, и принес их Лии, матери своей. И Рахиль сказала Лии (сестре своей): дай мне мандрагоров сына твоего. Но (Лия) сказала ей: неужели мало тебе завладеть му- жем моим, что ты домогаешься и мандрагоров сына моего? Рахиль сказала: так пусть он ляжет с тобою эту ночь, за мандрагоры сына твоего. Иаков пришел с поля вечером, и Лия вышла ему навстречу, и сказала: войди ко мне (сегодня), ибо я купила тебя за мандрагоры сына моего. И лег он с нею в ту ночь. И услышал бог Лию, и она зачала, и родила Иакову пятого сына. И сказала Лия: бог дал возмездие мне за то, что я отдала служанку мою мужу моему. И на- рекла ему имя: Иссахар, (что значит «возмездие»)» (Бытие глава 30, стихи 14- 18) . Не правда ли, как все это мило?! Лия имела ещё одного сына, названного За- вулоном, и дочь Дину, хотя Библия не говорит, при каких обстоятельствах и благодаря чему Иаков вновь и вновь преодолевал отвращение, которое питал к этой своей жене. Что касается Рахили, то надо думать, что либо мандрагоры произвели свое действие, либо бог сам решил «раскрыть чрево её»: она также зачала и родила сына Иосифа. Не следует думать, что Иаков безропотно проглотил свои четырнадцать лет мы- тья посуды и натирки полов в доме господина Лавана: Библия рассказывает, что
он долготерпеливо держал для Лавана камень за пазухой и наконец-таки отомстил дяде-тестю. Прежде всего, он пустил в ход одну из своих испытанных елейно-подлых штук: он выпросил у Лавана всех ягнят и козлят, которые родятся с крапинками и пят- нами, на что Лаван согласился, твердо уверенный, что таких чудес придется долго ждать. Но он не учел свято-библейские хитрости своего возлюбленного зятя. Этот по- следний, как говорит «священное писание», взял ветки тополя, миндаля и явора, снял с них кору и положил прутья в водопойное корыто, «куда скот приходил пить, и где, приходя пить, эачинал пред прутьями» (Бытие глава 30, стихи 37- 38) . Результатом этого было то, что приплод в стадах Лавана рождался пестрый, с крапинами. Лаван от изумления не мог прийти в себя, но был вынужден, в силу данного слова, дарить Иакову весь этот необыкновенный приплод. Мы считаем себя обязанными рекомендовать любителям полосатых овец этот крайне простой и безошибочный способ селекции. Чудодейственный рецепт, а так- же способ его употребления гарантированы маркой «священного голубя». Не удовольствовавшись трюком, который лишил Лавана девяти десятых его стад, хитрый Иаков в одно прекрасное утро без предупреждения снялся и был таков. Он сбежал со своим молодым, но довольно уже многочисленным семейством. Жены Иа- кова одобрили его планы, а Рахиль, уходя из дому, даже стащила у отца своего всех его идолов. Лаван в отчаянии. Он пускается в погоню за зятем и дочерьми и догоняет их. Несмотря на все свое красноречие, он не смог убедить Иакова вернуться. По крайней мере, возврати мне идолов моих, говорит он, «зачем ты украл богов мо- их?» (Бытие глава 37, стих 30). Иаков не понимает, что это значит. Он предла- гает Лавану осмотреть его багаж. В то время когда отец осматривал чемоданы Лии, Рахиль сунула идолов под верблюжье седло, села на него и попросила изви- нения у отца за то, что не встала, говоря: «да не прогневается господин мой, что я не могу встать перед тобою, ибо у меня обыкновенное женское». Лаван ис- кал , искал, но идолов так и не нашел. Наконец, после довольно бурной сцены, зять и тесть расстались, не забыв, однако, сложить кучу камней, дабы эти кам- ни свидетельствовали об их взаимном соглашении впредь не вредить друг другу. Описание бегства Иакова, преследования его Лаваном и, наконец, мирного со- глашения занимают всю тридцать первую главу. Две следующие главы описывают путешествие Иакова, возвращающегося в землю Ханаанскую. Он встречает Исава, и между ними происходит трогательное примире- ние. Библия описывает новый трюк всевышнего. Это место стоит воспроизвести; рас- сказ о том, как бог, желая побить Иакова, сам получает нахлобучку, несмотря на свое всемогущество. Муж Лии, Рахили, Зелфы и Баллы провел свой караван через поток Иавок вброд. Дело было ночью. «И остался Иаков один. И боролся некто с ним, до появления зари; и, увидев, что не одолевает его, коснулся состава бедра его и повредил состав бедра у Иакова, когда он боролся с ним. И сказал (ему): отпусти меня, ибо взошла за- ря . Иаков сказал: не отпущу тебя, пока не благословишь меня. И сказал: как имя твое? Он сказал: Иаков. И сказал (ему): отныне имя тебе будет не Иаков, а Израиль, ибо ты боролся с богом, и человеков одолевать будешь. Спросил и Иа- ков, говоря: скажи (мне) имя твое. И он сказал: на что ты спрашиваешь о имени моем? (оно чудно.) И благословил его там. И нарек Иаков имя месту тому: Пену- зл; ибо, говорил он, я видел бога лицем к лицу, и сохранилась душа моя. И взошло солнце, когда он проходил Пенуэл; и хромал он на бедро свое» (Бытие глава 32, стихи 24-31).
Критики отмечают, что имя Израиль, данное богом Иакову, было именем одного из ангелов халдейской мифологии. Еврейская легенда говорит, что оно означает «сильный против бога». Образованный еврейский писатель Филон утверждает, что это имя халдейское, а не еврейское и означает оно «видящий бога». Как бы там ни было, нельзя читать это повествование без улыбки. Трудно допустить, чтобы в какой бы то ни было мифологии, кроме наиболее дикой, человек изображался достаточно сильным для того, чтобы задать трепку какому бы то ни было богу. А тут ещё Иаков не толь- ко устоял, но и победил, несмотря на то, что бог вывихнул ему бедро. Перейдем к следующему благочестиво-назидательному приключению. Читатель видел, что Лия родила шесть сыновей, а на седьмой раз родила дочь Дину. Мы знаем также точный счет времени, проведенного Иаковом в доме Лавана. Во время ссоры, происшедшей при побеге, он сказал своему тестю: «Я служил тебе четырнадцать лет за двух дочерей твоих и шесть лет за скот твой» (Бытие глава 31, стих 41). Первый его сын от Лии — Рувим мог родиться только на восьмой год. А если вспомнить, что Лия не рождала, по крайней мере, два года (на это время она одолжила Иакову свою служанку Зелфу), надо думать, что рождение Дины прихо- дится на шестнадцатый год пребывания Иакова у Лавана. Следовательно, Дине бы- ло самое большее четыре года, когда Иаков покинул своего тестя. Это замечание необходимо потому, что Библия сейчас покажет нам, какую жестокую бурю страсти Дина вызвала в сердце одного царского сына по прибытии в землю Ханаанскую, то есть сейчас же после знаменитой борьбы Иакова с богом и примирения с Исавом. Иаков «благополучно пришел в город Сихем, который в земле ханаанской, и расположился пред городом. И купил часть поля, на котором раскинул шатер свой, у сынов Еммора, отца Сихемова, за сто монет» (Бытие глава 33, стихи 18- 19) . Этот Сихем и влюбился в четырехлетнюю Дину. «Дина, дочь Лии, которую она родила Иакову, вышла посмотреть на дочерей земли той. И увидел её Сихем, сын Еммора евеянина, князя земли той и взял её, и спал с нею, и сделал ей насилие. И прилепилась душа его к Дине, дочери Иакова, и он полюбил девицу и говорил по сердцу девицы. И сказал Сихем Еммору, отцу своему, говоря: возьми мне эту девицу в жену» (Бытие глава 34, стихи 1-4) . Царь Еммор отправился свататься к Иакову. Правду говоря, Сихему надо было бы извиниться за то, что он так круто взялся за дело. Но зато он решил испол- нить все требования, какие поставит Иаков. Библия позволяет заключить, что Иаков был настроен мирно, но братья Дины и слышать не хотели о предложении Сихема покрыть грех браком. «Сыновья же Иакова пришли с поля, и когда услышали, то огорчились мужи те и воспылали гневом, потому что бесчестие сделал он Израилю, переспав с дочерью Иакова, а так не надлежало делать. Еммор стал говорить им, и сказал: Сихем, сын мой, прилепился душою к дочери вашей; дайте же её в жену ему; породнитесь с нами; отдавайте за нас дочерей ваших, а наших дочерей берите себе (за сыно- вей ваших) ; и живите с нами; земля сия (пространна) пред вами, живите и про- мышляйте на ней и приобретайте её во владение. Сихем же сказал отцу её и братьям её: только бы мне найти благоволение в очах ваших, я дам, что ни скажете мне; назначьте самое большое вено и дары; я дам, что ни скажете мне, только отдайте мне девицу в жену. И отвечали сыновья Иакова Сихему и Еммору, отцу его, с лукавством; а говорили так потому, что он обесчестил Дину, сестру их; и сказали им (Симеон и Левий, братья Дины, сыно- вья Лиины): не можем этого сделать, выдать сестру нашу за человека, который не обрезан, ибо это бесчестно для нас; только на том условии мы согласимся с
вами (и поселимся у вас), если вы будете как мы, чтобы и у вас весь мужеский пол был обрезан; и будем отдавать за вас дочерей наших и брать за себя ваших дочерей, и будем жить с вами, и составим один народ; а если не послушаетесь нас в том, чтобы обрезаться, то мы возьмем дочь нашу и удалимся. И понравились слова сии Еммору и Сихему, сыну Емморову. Юноша не умедлил исполнить это, потому что любил дочь Иакова. А он более всех уважаем был из дома отца своего» (Бытие глава 34, стихи 7-19). После этого Еммор и его сын собрали свой народ и изложили сделанное им предложение. Союз с семейством Иакова был единодушно принят. В тот же день произошло генеральное обрезание всего мужского пола. Однако «на третий день, когда они были в болезни, два сына Иакова, Симеон и Левий, братья Динины, взяли каждый свой меч, и смело напали на город, и умертвили весь мужеский пол; и самого Еммора и Сихема, сына его, убили мечом; и взяли Дину из дома Сихемова и вышли. Сыновья Иакова пришли к убитым, и разграбили город за то, что обесчестили (Дину) сестру их. Они взяли мелкий и крупный скот их, и ослов их, и что ни было в городе, и что ни было в поле; и все богатство их, и всех детей их, и жен их взяли в плен, и разграбили все, что было в (городе, и все, что было в) домах» (Бытие глава 34, стихи 25-29). Все это, говоря не по-библейски, а по-человечески, ужасно подло. И сыновья, и люди Иакова повели себя в отношении к столь братски приютившему их народу, принявшему из дружбы даже обрезание, самый нелепый из их религиозных обрядов, как разбойники и негодяи. Ни един убийца никогда не был ни более вероломен, ни более подл, ни более кровожаден. Но ужас преступления смягчается неправдо- подобностью и чудовищностью его. Здесь ещё раз скептики усматривают мистифи- кацию со стороны блаженного «голубя». Симеон и Левий, учинившие эту отврати- тельную бойню, — два мальчика, едва-едва вышедшие из сопливого возраста: Си- меон родился в девятый год жизни Иакова у Лавана, Левий на десятом году; сле- довательно, им было десять и одиннадцать лет, когда, согласно Библии, они од- ни изрубили мечами царя Еммора, князя Сихема и всех их подданных мужского по- ла. Впрочем, Симеон и Левий имели в своих жилах кровь человека, который сумел всыпать и самому всевышнему! Это были, вероятно, здоровенные парни. С таким закалом они могли сделать и больше. Глава тридцать пятая книги Бытие повествует, что Иаков, внезапно огорчив- шись тем, что жены его были идолопоклонницами, и подумав, что это может при- нести ему несчастье, «сказал дому своему и всем бывшим с ним: бросьте богов чужих, находящихся у вас, и очиститесь, и перемените одежду вашу». Сказано — сделано. Рахиль, Лия, Зелфа, Валла и другие отдали своих идолов Иакову, который закопал их под дубом в окрестностях только что разрушенного города. Бог Яхве, очарованный этим великолепным поступком, смутил разум жите- лей страны, и они не преследовали сынов Иаковлевых. В этой главе мы ещё раз имеем явление бога с разговором, но это все переже- вывание старой скучной жвачки. Затем, уже весной, Иаков выбирается на большую дорогу, ведущую в Ефрафу. Здесь Рахиль родила и умерла от родов. «И когда вы- ходила из нее душа, ибо она умирала, то нарекла ему имя: Бенони (сын моего страдания. — Л. Таксиль). Но Иаков назвал его Вениамин» (сын моего правого бедра. — Л. Таксиль). Иаков похоронил свою дорогую Рахиль и положил на гробницу её камень, кото- рый мусульмане показывают и доныне. А покуда Иаков оплакивал Рахиль, молодой Рувим, старший сын его от Лии, воспользовался удрученным состоянием отца и забрался к одной из жен патриарха: ему удалось соблазнить Валлу. Когда Иаков узнал, что его родной сын наставил ему рога, он закрыл глаза и не рассердил- ся, по крайней мере, не показал виду («и принял то с огорчением»). Наконец Иаков пришел в долину Мамрийскую и нашел там отца своего Исаака. Этот послед-
ний умер ста восьмидесяти лет от роду. Исав и Иаков похоронили его, кратко отмечает Библия. Итак, Иаков стоял во главе большого семейства, да и Исав также. Глава три- дцать шестая книги Бытие дает в высшей степени важные и требующие «глубокого изучения» богословами сведения о родословной этого последнего. Это громадный список самых неожиданных и неслыханных имен. Критики отмечают в этой главе, равно как и в предыдущей, два стиха, которые ещё и ещё раз свидетельствуют, что первые пять книг Библии ни в коем случае нельзя приписывать авторству Моисея. Стих 19 главы тридцать пятой говорит: Рахиль «погребена на дороге в Ефрафу, то есть Вифлеем». Но город, о котором идет речь, не мог называться Ефрафой во времена Моисея: название это было да- но городу некиим Халебом, который назвал так маленький заложенный им городок в честь жены его Ефрафы, а Халеб был современник Иисуса, преемника Моисеева. Следовательно, Моисею город Ефрафа не мог быть известен. Тем более не мог быть известен Моисею город Вифлеем, ибо это новое название города Ефрафы поя- вилось ещё несколько веков спустя. Стих 31 тридцать шестой главы книги Бытие с очевидностью показывает полную лживость богословских утверждений об авторстве Моисея. Этот стих, перечисляя потомство Исава, отмечает: «вот цари, царствовавшие в земле Едома, прежде царствования царей у сынов израилевых». Вполне очевидно, что строки эти могли быть написаны лишь после хотя бы первого еврейского царя, то есть после Сау- ла. Допустим, что в каком-нибудь документе было бы обнаружено такое место: «упомянутые князья управляли задолго до того, как Франция стала республикой». Никто, очевидно, не сомневался бы, что эта запись появилась во всяком случае после того, как во Франции была свергнута королевская власть. Глава двенадцатая. Головокружительная карьера святого Иосифа «Прекрасного» Мы переходим теперь к истории Иосифа, начало которой изложено в главе три- дцать седьмой книги Бытие. Любимым из детей Иакова был Иосиф, которому он по- дарил очень красивое платье. Иосиф оставил по себе благочестивую репутацию толкователя снов. Он очень рано ступил на этот путь: уже в семнадцать лет Ио- сиф изумлял этим своих родных. К несчастью для самого себя, он имел наивность толковать вслух свои собственные сны, а по этим снам всегда выходило, что судьба должна была возвеличить его и унизить его одиннадцать братьев. Однажды ему приснилось, что, когда в поле вязали снопы, его сноп поднялся и продолжал стоять, а снопы его братьев упали перед ним. Другой раз солнце, луна и один- надцать звезд пришли во сне засвидетельствовать ему свое нижайшее почтение. Эта мания Иосифа начала, в конце концов, злить братьев. И когда в одно пре- красное утро Иаков послал его к ним, в долину Дофан, где они пасли скот, де- вять его братьев задумали покончить с хвастуном. Рувим, однако, воспротивился убийству. Поэтому Иосифа только раздели и бросили на дно высохшего рва. В это время приблизился караван купцов. «Священный» автор, по библейскому обыкновению, путает, называя их вперемежку то измаильтянами, то мадианитянами, что далеко не одно и то же, но на этом мы не будем задерживаться. Иуда, почувствовав уг- рызения совести при мысли, что юноша может умереть от голода на дне колодца, предложил братьям совершить маленькую коммерческую сделку, предметом которой явился бы Иосиф: продать несносного болтуна в рабство. Это было бы сравни- тельно человеколюбиво и выгодно. Идет! Измаильтяне, или мадианитяне, купили юношу за двадцать серебряных монет. Иосифа извлекли из колодца, и купцы, по-
лучив товар, увезли его с собой. Рувим и Вениамин не участвовали в этой сделке. Вениамин по молодости лет сидел дома, а что касается Рувима, то он удалился от братьев — автор не гово- рит почему, — как только Иосиф был спущен в ров, и его не было во время за- ключения сделки с проезжими купцами. Рассказ позволяет даже заключить, что у Рувима было тайное намерение вызволить Иосифа из колодца и возвратить в отчий дом. Он был очень огорчен, найдя ров пустым. Он прибежал к братьям и сказал им: «отрока нет, а я, куда я денусь?» Но они, лицемерные и хитрые, как служи- тели религии, уже успели оросить свежей козлиной кровью прекрасную разноцвет- ную одежду брата, и отправили её к Иакову со словами: «мы это нашли; посмот- ри, сына ли твоего эта одежда или нет?» Иаков воскликнул: «это одежда сына моего; хищный зверь съел его; верно, растерзан Иосиф». Старик был в отчаянии. Первоначально он порвал на себе оде- жды, а затем «возложил вретище на чресла свои, и оплакивал сына своего многие дни». В слезах он не переставал повторять: «с печалью сойду к сыну моему в преисподнюю» (Бытие глава 37, стихи 33-35). А купцы увели Иосифа далеко в Египет и там продали его высокопоставленному царедворцу. «Священный» автор именует его так: «Потифар, царедворец фараона, начальник евнухов». А далее в одной из следующих глав бытие сообщает, что у этого евнуха были жена и дочь. Но не будем забегать вперед. Пока Иосиф жил в рабстве у Потифара, в семье Иуды, четвертого сына Иакова, разыгралась целая серия очень важных, благочес- тивых, религиозно-назидательных событий: «В то время Иуда отошел от братьев своих и поселился близ одного одолламитянина, которому имя: Хира. И увидел там Иуда дочь одного хананеянина, которому имя: Шуа; и взял её и вошел к ней» (Бытие глава 38. Стихи 1-2). Обращает на себя внимание то обстоятельство, что сколько всевышний ни за- прещал патриархам брать в жены идолопоклонниц, и в особенности проклятых ха- нанеянок, патриархи упорно делают свое. Это никак не мешает им оставаться лю- бимцами бога. Впоследствии христиане, принимая все глупости и гадости Библии, сделали для родословной Иисуса самый ошеломительный выбор: они наполнили перечень его предков язычниками и прелюбодеями. «Она зачала и родила сына; и он нарек ему имя: Ир. И зачала опять, и родила сына, и нарекла ему имя: Онан. И ещё родила сына (третьего) и нарекла ему имя: Шела. Иуда был в Хезиве, когда она родила его. И взял Иуда жену Иру, первенцу своему; имя ей Фамарь. Ир, первенец Иудин, был неугоден пред очами господа, и умертвил его господь» (Бытие глава 38, стихи 3-7). Богословы долго изощрялись в проницательности по поводу проступков Ира, о которых Библия и говорит так мало; принимая во внимание конец этой истории и памятуя, что бог хотел произвести от Иуды своего «мессию» Христа, богословы благочестиво предполагают, что он жил с женой своей... по содомскому образцу. Бог убил Ира, говорят они, потому что он действовал так, чтобы не иметь де- тей. Доказательство этому — в самом тексте «священного писания»: «неугоден пред очами господа». А это и есть то выражение, которым бог пользовался, изливая свой гнев на содомлян. Как бы там ни было, Фамари не везло с мужьями. И сказал Иуда Онану: войди к жене брата твоего, женись на ней, как деверь, и восстанови семя брату твоему» (Бытие глава 38, стих 8). Согласно еврейскому обычаю, дети, родившиеся от этого общения, считались бы наследниками умершего, а не действительного отца. «Онан знал, что семя будет не ему, и потому, когда входил к жене брата сво-
его, изливал (семя) на землю, чтобы не дать семени брату своему. Зло было пред очами господа то, что он делал; и он умертвил и его» (Бытие глава 38, стихи 9-10). Вот откуда взято и слово «онанизм». Основоположником этого полового извра- щения является один из библейских героев. Так говорит господь! «И сказал Иуда Фамари, невестке своей (по смерти двух сыновей своих): живи вдовою в доме отца твоего, пока подрастет Шела, сын мой. Ибо он сказал (в уме своем): не умер бы и он подобно братьям его. Фамарь пошла, и стала жить в до- ме отца своего. Прошло много времени, и умерла дочь Шуи, жена Иудина. Иуда, утешившись, пошел в Фамну к стригущим скот его, сам и Хира, друг его, одолла- митянин. И уведомили Фамарь, говоря: вот, свекор твой идет в Фамну, стричь скот свой. И сняла она с себя одежду вдовства своего, покрыла себя покрывалом и, закрывшись, села у ворот Енаима, что на дороге в Фамну. Ибо видела, что Шела вырос, и она не дана ему в жену. И увидел её Иуда и почел её за блудницу, по- тому что она закрыла лице свое. (И не узнал её.) Он поворотил к ней и сказал: войду я к тебе. Ибо не знал, что это невестка его. Она сказала: что ты дашь мне, если войдешь ко мне? Он сказал: я пришлю тебе козленка из стада (моего). Она сказала: дашь ли ты мне залог, пока пришлешь? Он сказал: какой дать тебе залог? Она сказала: пе- чать твою, и перевязь твою, и трость твою, которая в руке твоей. И дал он ей и вошел к ней; и она зачала от него. И, встав, пошла, сняла с себя покрывало свое, и оделась в одежду вдовства своего. Иуда же послал козлёнка чрез друга своего одолламитянина, чтобы взять залог из руки женщины; но он не нашел её. И спросил жителей того места, говоря: где блудница, которая была в Енаиме при дороге? Но они сказали: здесь не было блудницы. И возвратился он к Иуде, и сказал: я не нашел её; да и жители места того сказали: здесь не было блудни- цы. Иуда сказал: пусть она возьмет себе, чтобы только не стали над нами сме- яться : вот, я посылал этого козленка; но ты не нашел её. Прошло около трех месяцев, и сказали Иуде, говоря: Фамарь, невестка твоя, впала в блуд, и вот, она беременна от блуда. Иуда сказал: выведите её, и пусть она будет сожжена. Но когда повели её, она послала сказать свекру сво- ему: я беременна от того, чьи эти вещи. И сказала: узнавай, чья эта печать и перевязь и трость. Иуда узнал и сказал: она правее меня, потому что я не дал её Шеле, сыну моему. И не познавал её более. Во время родов её оказалось, что близнецы в утробе её. И во время родов её показалась рука (одного); и взяла повивальная бабка и навязала ему на руку красную нить, сказав: этот вышел первый. Но он возвратил руку свою; и вот, вышел брат его. И она сказала: как ты расторг себе преграду? И наречено ему имя: Фарес. Потом вышел брат его с красной нитью на руке. И наречено ему имя: Зара» (Бытие глава 38, стихи 11- 30) . Нас нельзя обвинить в том, что под предлогом изложения сути какого-нибудь события мы ограничиваемся кратким пересказом, искажающим «святой» текст. Наоборот, найдется, вероятно, немало читателей, которые скажут, что было бы лучше рассказать эпизод вкратце, в его существенных чертах, но зато более ши- роко развить критику. Однако, принимая во внимание самый характер произведе- ния, являющегося предметом настоящего разбора, мы полагаем, что краткое резю- ме имеет свой смысл лишь тогда, когда речь идет об эпизодах, подробности ко- торых не имеют большого значения. Когда же «священное писание» приводит слу- чаи вроде приключения Фамари, совершенно необходимо цитировать его без изъя- тия. Сам «святой дух» диктовал все это. И нужно побольше света для того, что- бы выявить все перлы «священного» текста. Критика не может предоставить бого- словам возможности внушать читателям, что их обманывают, искажая «священное писание».
Все гадости истории с Фамарью составляют неотъемлемую часть «святой» книги, и церковь не отвергает их, несмотря на всю их отвратительную невероятность и грязь. В конце концов очень странно, что Фамарь, которой так не везло с первыми двумя мужьями, захотела бы принадлежать их отцу только за то, что он забыл её отдать своему третьему сыну, как обещал. «Она надевает покрывало для того, чтобы быть похожей на блудницу, — говорит Вольтер, — но, напротив, именно по- крывало было всегда одеждой порядочных женщин. Верно, что в больших городах, где разврат весьма распространен, проститутки поджидают прохожих на улицах, как это делается в Лондоне, в Париже, в Венеции, в Риме; но совершенно неве- роятно, чтобы в жалкой и бедной стране ханаанской блудницы поджидали проезжих на перекрестках двух дорог. Очень странно, кроме того, чтобы патриарх пошел на амурное приключение с блудницей среди бела дня, на большой дороге, рискуя быть увиденным всеми про- хожими. И наконец, совершенно уж невероятно, чтобы Иуда, чужеземец в Ханаане, не имеющий там ни малейшей собственности, посмел приказать сжечь свою невест- ку за то, что она в интересном положении, и чтобы тотчас же, по его велению, был воздвигнут костер, как будто бы он судья и хозяин этой земли». После истории с Фамарью Библия возвращается к Иосифу. Мы встречаемся здесь с эпизодом, поразительно похожим на историю Тезея, Федры и Ипполита. «Священ- ный» автор сообщает, что Потифар, богатый евнух и царедворец, купивший Иоси- фа, был женат и что, хотя он и не поклонялся богу Иосифа, но не преминул при- знать , что этот бог помогал его рабу во всех его делах: «и увидел господин его, что господь с ним, и что всему, что он делает, господь в руках его дает успех» (Бытие глава 39. стих 3). Это наблюдение не заставило ещё царедворца перейти в еврейскую веру, но «оставил он все, что имел, в руках Иосифа и не знал при нем ничего, кроме хлеба, который он ел. Иосиф же был красив станом и красив лицем. И обратила взоры на Иосифа жена господина его и сказала: спи со мною. Но он отказался и сказал жене господина своего: вот, господин мой не знает при мне ничего в доме, и все, что имеет, отдал в мои руки; нет больше меня в доме сем; и он не запретил мне ничего, кроме тебя, потому что ты жена ему; как же сделаю я сие великое зло и согрешу пред богом? Когда так она ежедневно говорила Иосифу, а он не слушался её, чтобы спать с нею и быть с нею, случилось в один день, что он вошел в дом сделать дело свое, а никого из домашних тут в доме не было; она схватила его за одежду его и сказала: ложись со мной. Но он, оставив одежду свою в руках её, побежал и выбежал вон» (Бытие глава 39, стихи 6-12). По возвращении Потифара жена рассказала ему всю историю шиворот-навыворот: «раб еврей, которого ты привел к нам, приходил ко мне ругаться надо мною (и говорил мне: я лягу с тобою); но, когда (услышал, что) я подняла вопль и за- кричала, он оставил у меня одежду свою и убежал вон (Бытие глава 39, стихи 17-18) . Потифар, узнав о мнимом покушении, пришел в такую ярость, что, не желая вы- слушивать никаких объяснений Иосифа, тотчас же приказал бросить его в темни- цу, где царь содержал своих заключенных. Но — о святая воля божия! — случи- лось, что начальник тюрьмы полюбил раба-еврея. Он вскоре смягчил судьбу Иоси- фа, назначив его начальником над остальными заключенными, так что в тюрьме ничего не делалось без ведома Иосифа. Позже, спустя некоторое время, которого «священный» автор в точности не определяет, хлебодар и виночерпий царя впали в немилость и сделались товарищами Иосифа по заключению. В одно прекрасное утро, найдя их грустными, Иосиф спросил у них, что их тяготит. Они ответили: «нам виделись сны; а истолковать их некому. Иосиф сказал им: не от бога ли толкование? расскажите мне. И рассказал главный виночерпий Иосифу сон свой и
сказал ему: мне снилось, вот виноградная лоза предо мною; на лозе три ветви; она развилась, показался на ней цвет, выросли и созрели на ней ягоды; и чаша фараонова в руке у меня; я взял ягод, выжал их в чашу фараонову и подал чашу в руку фараону. И сказал ему Иосиф: вот истолкование его: три ветви — это три дня; через три дня фараон вознесет главу твою и возвратит тебя на место твое, и ты подашь чашу фараонову в руку его, по прежнему обыкновению, когда ты был у него виночерпием; вспомни же меня, когда хорошо тебе будет, и сделай мне благодеяние, и упомяни обо мне фараону, и выведи меня из этого дома, ибо я украден из земли евреев; а также и здесь ничего не сделал, за что бы бросить меня в темницу. Главный хлебодар увидел, что истолкован он хорошо, и сказал Иосифу: мне также снилось: вот на голове у меня три корзины решетчатых; в верхней корзине всякая пища фараонова, изделие пекаря, и птицы (небесные) клевали её из кор- зины на голове моей. И отвечал Иосиф, и сказал (ему): вот истолкование его: три корзины — это три дня; чрез три дня фараон снимет с тебя голову твою и повесит тебя на де- реве, и птицы небесные будут клевать плоть твою с тебя» (Бытие глава 40, сти- хи 8-19). Предсказания Иосифа сбылись полностью, но счастливый виночерпий о нем не вспомнил. Прошло два года; «царь египетский» также увидел сон, который страшно его заинтересовал. Ему приснилось, что он на берегу реки, откуда вышло семь туч- ных коров, а вслед за ними семь коров тощих, и тощие коровы съели тучных. Проснувшись, он заснул снова и видел семь прекрасных колосьев на одном стебле и семь других, высохших колосьев, которые поглотили прежние. Фараон ломал голову над таинственным значением этого двойного сновидения. Он совето- вался со всеми мудрецами и волшебниками своей страны; общий ответ гласил, что царский сон столь же непонятен, сколь и необычен. Тогда виночерпий вспомнил о своем товарище по заключению. Он рассказал о нем фараону, и тот вызвал его к себе. Иосиф запросто растолковал и эти сны: оба сна имеют одно значение. Семь тучных коров и семь полных колосьев означают семь годов изобилия; семь коров тощих и семь колосьев пустых означают семь лет бесплодия. И надо, чтобы царь избрал умного и ловкого человека, который управлял бы царством египетским, и назначил бы чиновников, обязанных хранить каждый год одну пятую от всего уро- жая. Совет понравился фараону и его министрам. Царь сказал им: «Найдем ли мы такого, как он, человека, в котором был бы дух божий?» После этого, обратясь к Иосифу, он сказал: «Так как бог открыл тебе все сие, то нет столь разумного и мудрого, как ты». При этом он дал ему свой перстень, одел его в виссонные одежды, возложил ему на шею золотую цепь, велел везти его в своей колеснице и возглашать: «Преклоняйтесь». «И поставил его над всею землёю египетскою» (Бытие глава 41, стихи 38, 39, 42, 43). Это ещё не все: по требованию царя Иосиф переменил имя и стал называться «Цафнаф-панеах». Потом фараон женил его, и вы никогда не угадаете, с кем «его величество» породнил Иосифа. Библия только что предоставила нам случай изумляться тому, что Потифар имел жену, хотя, как гласит подлинный древнееврейский текст, был евнухом. Но «голубь» снес нам ещё одно яичко с сюрпризом: во время долгого заточения Иосифа этот евнух, имевший столь горячую супругу, переменил карьеру. В главах тридцать седьмой и тридцать девятой мы видели его начальником телохранителей, в главе же сорок первой мы застанем его жрецом Илиопольским и отцом дочери. Значит, за это время госпожа Потифар стала матерью; это заставляет думать, что боги египтян тоже умели делать «чудеса». Когда имеешь дело со «священны-
ми» книгами какой угодно мифологии, надо быть готовым ко всему. Не будем удивляться тому, что сногсшибательная Библия больше уже не квалифицирует По- тифара евнухом. По-видимому, молитва святому Антонию дала ему возможность найти то, что он некогда потерял. Это и помогло Потифару, ставшему жрецом в особо священном египетском городе — Гелиополисе, в городе, посвященном богу Солнца, сделаться отцом восхитительной маленькой девочки, по имени Асенефа. Возрастая в годах и красе, малютка созрела как раз к тому времени, когда надо было женить пре- мьер-министра «царства египетского» Иосифа. Она и стала госпожой Цафнаф- панеах. Не знаешь, как и восторгаться мудрым правосудием фараона: доброде- тельный Иосиф жестоко пострадал от глупости Потифара и подлости его пылкой супруги. Нельзя было придумать более высокого, более справедливого удовлетво- рения чувств безвинно пострадавшего Иосифа, как женить его на их дочери. Эта часть истории с Иосифом позволяет высказать кое-какие соображения, под- крепляющие одну мысль, высказанную в начале. Мы уже заметили, что Библия употребляет слово «злохим» — «боги» в описании сотворения мира и во многих других случаях. Древние евреи поклонялись только одному богу, которого они называли Яхве, считая его выше всех богов. Этого высшего бога они не делят на три части, подобно христианам. Употребление же слова «боги» говорит о том, что евреи некогда признавали существование и других богов, кроме Яхве. Другие народы верили в своих собственных племенных богов. Евреи верили в сверхъесте- ственную силу также и этих богов, отнюдь не видя в них чертей и иных «нечис- тых» духов. Но национальное самолюбие заставляло их утверждать, что Яхве был более могуществен, чем все прочие боги. Вот почему Библия показывает необы- чайную силу бога Иосифа. Потифар, виночерпий, фараон и его министры — словом, все египтяне, участ- вующие в деле, имеют веру, не сходную с верой Иосифа. Однако они не покидают своих богов ради того одного, что Иосиф, просвещенный богом Яхве, является более проницательным, чем египетские жрецы. Каждый остается при своей рели- гии: вера одних не противоречит вере других. Иосиф остается верным Яхве, даже женясь на дочери языческого жреца, и душа в душу живет с Асенефой, хотя эта последняя вовсе и не переходит в еврейскую веру. С этой точки зрения настоя- щий эпизод в высшей степени многозначителен. Иосиф отнюдь не пользуется своей почти верховной властью, чтобы вербовать новых адептов для своей религии. С него довольно знать, что Яхве обладает сверхъестественным могуществом и го- раздо более силен, чем все божества подведомственного ему народа. Арабы и евреи имели общий источник легенд, из которого черпали «священные истории» своих религий. Раньше чем Библия была написана, в Палестине и в Ара- вии была уже известна чудесная история Иосифа. Время только изменило некото- рые детали, но сама она сохранилась и у народов, вышедших из Аравии. Так, со- гласно Корану, Потифар не был евнухом, а Асенефа уже существовала, но была грудным младенцем, когда мать её обвинила Иосифа в покушении на её честь. Эта маленькая девочка показала себя очень рассудительной в самом раннем детстве. Однажды отец её рассказывал о случае с его женой и Иосифом. Воспоминание об этом долго его терзало; он даже сохранил знаменитый плащ, который его жена сорвала с Иосифа, и который несколько порвался во время борьбы. Один из слуг посоветовал Потифару спросить Асенефу, что она думает по поводу всего этого. Девочка, едва начинавшая говорить, сказала: «Послушай, отец мой! Если мать порвала одежду Иосифа спереди, то это доказательство, что Иосиф хотел взять её силой, но если одежда порвана сзади, это значит что моя мать бегала за Ио- сифом» . Библия и Коран единогласно признают, что Асенефа была примерной женой. В течение первых семи лет изобилия она родила Иосифу двух сыновей — Манас- сию и Ефрема. Затем наступило семь лет голода, но египтянам не пришлось стра-
дать от него, потому что Иосиф предусмотрительно устроил житницы в разных местах страны и наполнил их хлебом в сытые годы. Египет оказался настолько богат в годину испытаний, что из разных других стран, также пораженных голо- дом, туда приезжали за хлебом. Глава тринадцатая. Благочестивая месть Иосифа Все сыновья Иакова, за исключением Вениамина, по совету отца, отправились в Египет за хлебом. Библия с очаровательной наивностью дает понять, что Иосиф — управитель огромной египетской державы лично участвовал в распределении при- пасов между караванами чужеземцев, прибывавших со всего лица земли. Каким об- разом премьер-министр мог удосужиться заниматься такими мелочами. Библия не говорит. Так или иначе, Иосиф узнал своих братьев, но ими не был узнан. Он обошелся с ними довольно круто, а за все время их пребывания в стране не оказалось ни одного египтянина, который сказал бы им, что правитель и благодетель Египта, самый популярный государственный деятель в стране — их соотечественник. Он же сам не открылся им. Сохраняя инкогнито, Иосиф, для начала, обвинил десять своих братьев в шпио- наже . Те, конечно, отрицали. — Нас было двенадцать братьев, — говорили они. — Один умер, одиннадцатый, младший, остался с отцом. — Ладно, ладно, — возразил Иосиф. — Вы пришли сюда в качестве шпионов, что- бы выведать слабые места, через которые ваш народ мог бы хлынуть сюда и за- владеть страной. Не совсем понятно, каким образом еврейский народ, состоявший в ту пору из одной только семьи Иакова ибо Исав, лишенный благословения, сделался главой идумеян, — мог бы завладеть Египтом, этим обширным, густонаселенным и могуще- ственным государством, которое благодаря своим запасам хлеба было, как фанта- зируют библейские авторы, житницей всего мира. Но проследим продолжение речи Иосифа. — Для того чтобы узнать, говорите ли вы правду, — сказал он, — я посажу вас всех в тюрьму, за исключением одного из вас, который отправится домой за младшим братом. И он посадил их всех десятерых. Через три дня их снова привели к нему. — Я раздумал, — сказал он. — Только один из вас останется здесь заложником, а остальные возвращайтесь домой. Можете увезти и купленный хлеб. Но немедлен- но возвращайтесь с вашим младшим братом, иначе ваш заложник умрет в тюрьме. Заложником он избрал Симеона. Он заковал его в присутствии остальных брать- ев , а их отпустил. Одновременно он приказал своим подчиненным положить неза- метно в их мешки с хлебом деньги, которые они заплатили за хлеб. В пути один из братьев Иосифа, открыв мешок, чтобы накормить осла, с изумлением нашел там свои деньги; с остальными было то же самое, и их удивление перешло в трепет. Прибыв в Ханаан, они рассказали о происшествии Иакову. Сначала Иаков отказал- ся расстаться с молодым Вениамином, но когда иссяк египетский хлеб, он под- дался настояниям Иуды. — Если необходимо, чтобы я отослал этого сына, поступайте, как знаете. Возьмите плодов, бальзама, меду, стираксы и ладану, фисташек и миндальных орехов, возьмите также вдвое больше денег, чем вы нашли в ваших мешках, ибо, вероятно, здесь был недосмотр, и передайте все это в дар тому человеку. И вот они снова в Египте. Когда Иосиф увидел, что Вениамин с ними, он оказал им
очень хороший прием, освободил Симеона и устроил в их честь пышное пиршество. Они захотели возвратить деньги за первые покупки, но Иосиф отказался, утвер- ждая, что у него касса сходится. — Это бог, — схитрил он, — положил деньги в ваши мешки. Эта плоская сказочка изложена в сорок третьей главе книги Бытие. При всей своей доброте и великодушии Иосиф был не чужд склонности к хитростям и мисти- фикации. В то время когда его братья пировали и произносили тосты за здоровье великодушного министра, он приказал дворецкому тайком подкинуть его прекрас- ную серебряную чашу в вещи Вениамина. После этого им позволено было уехать. Но когда караван уже был достаточно далеко, Иосиф послал ему вдогонку отряд конной жандармерии в сопровождении своего дворецкого. Этот последний упрекнул одиннадцать евреев в том, что они отплатили злом за добро. — Вы украли, — сказал он, — самую драгоценную чашу правителя, «на которой он гадает» (Бытие глава 44, стих 5). Это дает нам право предполагать, что «святой» Иосиф был изобретателем гада- ния на кофейной гуще. Сыновья Иакова отвергают обвинение и указывают, что они совершенно не спо- собны украсть кубок, раз они привезли обратно из Ханаана деньги, найденные ими в их мешках. Они соглашаются остаться рабами в Египте, если злосчастный кубок будет обнаружен у кого-либо из них, и даже предлагают предать виновного смерти. Производится повальный обыск. Можно вообразить изумление и ужас наших путешественников, когда кубок был обнаружен в вещах Вениамина. Ничего не поделаешь: преступление налицо! Препровожденные обратно во дворец, братья Иосифа предались отчаянию. По счастью для них, Иосиф решил бросить шутки. Он открылся им и объявил, что прощает братьям все. Тогда наступило всеобщее неслыханное ликование. И не надо особенно напрягать свои мозги для того, чтобы представить себе, какое пиршество закатил министр по случаю счастливого исхода всего приключения. Одна подробность любопытна во всем этом повествовании: Библия все время изображает Вениамина маленьким мальчиком: он как будто не рос или годы его не считались. Тем не менее, если возвратиться к истории его рождения, которое стоило жизни Рахили, станет ясным, что Вениамин был моложе Иосифа не больше чем на четыре или пять лет. Но Иосифу было семнадцать лет, когда братья про- дали его в рабство; эпизод с Фамарью, которая последовательно была женой двух сыновей Иуды, оставляет ещё промежуток лет в двадцать пять. Иосифу, следова- тельно , было под пятьдесят, когда его братья нашли его в Египте. Маленький Вениамин уже был далеко не маленьким. Но Библия обычно очень слаба в арифме- тике . Это её самое больное место. Библейский фараон был очень обрадован, когда узнал о встрече его премьера с братьями. Иосиф попросил их поскорее отправиться за Иаковом и всем его семей- ством, которое он намеревался поселить в Гесеме. по крайней мере, на пред- стоящие пять лет голода. Царь одобрил эту мысль. «И сказал фараон Иосифу: скажи братьям твоим: вот что сделайте: навьючьте скот ваш (хлебом) и ступайте в землю ханаанскую; и возьмите отца вашего и се- мейства ваши и придите ко мне; я дам вам лучшее (место) в земле египетской, и вы будете есть тук земли. Тебе же повелеваю сказать им: сделайте сие: возьми- те себе из земли египетской колесниц для детей ваших и для жен ваших, и при- везите отца вашего и придите; и не жалейте вещей ваших, ибо лучшее из всей земли египетской дам вам» (Бытие глава 45 стихи 17-20). Нечего и говорить, какую радость испытал Иаков, узнав, что сын его жив, да ещё как жив! При этом известии он лишился чувств. Придя в себя, он восклик- нул : «Пойду и увижу его, пока не умру». И вот старик Иаков отправился в страну, где его любимый сын Иосиф был глав-
ным министром. Иосиф выехал навстречу Иакову в своей самой пышной колеснице, и они заключили друг друга в объятия, обливаясь слезами радости. Дальше идет подсчет: «всех душ, пришедших с Иаковом в Египет, которые про- изошли из чресл его, кроме жен сынов Иаковлевых, всего шестьдесят шесть душ» (Бытие глава 46. стих 26). Запомните ещё и это: Иосиф сказал братьям и всем своим родным: «если фараон призовет вас и скажет: какое занятие ваше?, то вы скажите: мы, рабы твои, скотоводами были от юности нашей доныне, и мы, и отцы наши, чтобы вас посели- ли в земле Гесем. Ибо мерзость для египтян всякий пастух овец» (Бытие глава 46, стихи 33-34). А сам фараон сказал Иосифу: «отец твой и братья твои пришли к тебе; земля египетская пред тобою; на лучшем месте земли посели отца твоего и братьев твоих; пусть живут они в земле Гесем; и если знаешь, что между ними есть спо- собные люди, поставь их смотрителями над моим скотом» (Бытие глава 47, стихи 5-6) . Значит, у фараона есть скот? А далее мы увидим, что и у его народа есть не- мало скота. Откуда же Библия взяла, что египтяне так ненавидели скотоводов? Иаков, представленный фараону, благословил царя; старику было тогда 130 лет. Иосиф отдал своему отцу и братьям лучшие участки земли и снабжал их продо- вольствием, ибо весь мир нуждался в хлебе, но более всего голод поразил будто бы Египет и Ханаан. Глава четырнадцатая. Премудрое управление Иосифа Египтом Хотите ли знать, как Иосиф премудро управлял государством? Это очень благо- честивая история. «Иосиф собрал все серебро, какое было в земле египетской и в земле ханаан- ской, за хлеб, который покупали, и внес Иосиф серебро в дом фараонов. И се- ребро истощилось в земле египетской и в земле ханаанской. Все египтяне пришли к Иосифу и говорили: дай нам хлеба; зачем нам умирать пред тобою, потому что серебро вышло у нас? Иосиф сказал: пригоняйте скот ваш, и я буду давать вам (хлеб) за скот ваш, если серебро вышло у вас. И пригоняли они к Иосифу скот свой; и давал им Иосиф хлеб за лошадей, и за стада мелкого скота, и за стада крупного скота, и за ослов; и снабжал их хле- бом в тот год за весь скот их» (Бытие глава 47, стихи 14-77). Обратите внимание, что действие происходит в третий год голода: засуха так сильна, что хлеб не растет вот уже третий год. Если земля отказывается давать хлеб, она, конечно, точно так же не дает и травы. Тогда чем же кормился весь этот скот, которого, по Библии, у египтян, «ненавидевших» скотоводство, и быть-то не должно? Что ещё более удивительно, так это то, что «священный» автор ни слова не говорит о периодических разливах Нила, на которых основывается сельское хо- зяйство Египта. Одного этого пропуска достаточно, чтобы признать чистейшим вымыслом всю ис- торию «семи лет засухи»: все это квалифицируется как чистейшая беллетристика. Невозможно, чтобы Нил не разливался семь лет подряд. Это изменило бы всю внешность страны на вечные времена. Понадобилось бы для этого, чтобы верховья Нила, ежегодно обильно наполняющиеся водой тропических ливней, были отгороже- ны огромной плотиной. Но тогда вся Эфиопия обратилась бы в большое пустынное болото.
Или же, если бы дожди, выпадающие ежегодно в жаркой полосе, прекратились бы на семь лет, экваториально-тропическая полоса Африки сделалась бы необитае- мой. Очевидно, что такого рода народное бедствие приняло бы размеры одной из тех катастроф, которые изменили бы многие места нашей планеты. Об этом были бы хоть какие-нибудь упоминания в истории египтян — народа гораздо более древне- го, чем евреи, и имевшего подробнейшие записи своих событий. «И прошел этот год; и пришли к нему на другой год и сказали ему: не скроем от господина нашего, что серебро истощилось и стада скота нашего у господина нашего; ничего не осталось у нас пред господином нашим, кроме тел наших и зе- мель наших; для чего нам погибать в глазах твоих, и нам и землям нашим? купи нас и земли наши за хлеб, и мы с землями нашими будем рабами фараону, а ты дай нам семян, чтобы нам быть живыми и не умереть, и чтобы не опустела земля. И купил Иосиф всю землю египетскую для фараона, потому что продали египтяне каждый свое поле, ибо голод одолевал их. И досталась земля фараону. И народ сделал он рабами от одного конца Египта до другого. Только земли жрецов не купил (Иосиф), ибо жрецам от фараона положен был участок, и они питались сво- им участком, который дал им фараон; посему и не продали земли своей. И сказал Иосиф народу: вот, я купил теперь для фараона вас и землю вашу; вот вам семена, и засевайте землю; когда будет жатва, давайте пятую часть фа- раону, а четыре части останутся вам на засеяние полей, на пропитание вам и тем, кто в домах ваших, и на пропитание детям вашим. Они сказали: ты спас нам жизнь; да обретем милость в очах господина нашего и да будем рабами фараону» (Бытие глава 47, стихи 18-25). Такой способ управления страной должен был бы, собственно говоря, обеспе- чить за Иосифом славу жестокого мироеда, а не благодетеля, каким его изобра- жает Библия. Если вся эта история верна и если народ действительно верил в благодеяния управителя Египта в первые годы голода, то впоследствии, когда эксплуатация, жертвой которой он сделался, дошла до изложенных только что приемов, его ту- поумие не имело бы никаких оправданий. В истории человечества нет примеров подобных действий государственного че- ловека . Министр, который поступил бы так в какой угодно стране, вызвал бы всеобщее возмущение и не избежал бы справедливого гнева народа. К счастью, эта жестокая история есть просто глупая небылица. Слишком бес- смысленно скупать весь скот в стране, когда земля не дает травы для его про- корма. А если бы могли что-нибудь давать пастбища, то могли бы давать и по- ля, — это неизбежно связано одно с другим. Почва Египта песчаная, и одни только разливы Нила могут способствовать произрастанию растительности. Если поверить, что в течение семи лет не было этих разливов, то должен был выме- реть и весь скот. Больше того, в ту пору шел только четвертый год голода; какая же польза в том, чтобы выдавать народу семена, которые ничего не должны были приносить в течение ещё трех лет подряд? Эти семь лет бесплодия — одна из самых невероят- ных небылиц, какие преподносит нам плутоватый «голубь» в книге Бытие. Замечательно также, какое почтение питает «священный» автор по отношению к египетским жрецам: их одних Иосиф удостаивает своего уважения, их земли сво- бодны . Когда весь народ впал в рабство, они одни кормятся за счет голодающего на- рода. Но Библия содержит религиозные догматы, которые «представители бога на зем- ле» вдалбливают в народное сознание. И в этом эпизоде Библия внушает народам почтение к личности жрецов всякого культа, всякой религии. Жрецы не должны
есть друг друга. Рука руку моет! «Голубь-утка» рассказывает дальше, что Иаков провел в Египте семнадцать лет и умер и что всего он прожил сто сорок семь лет. Целые две главы (Бытие глава 48 и 49) посвящены благословениям, которые патриарх рассыпал с высоты своего смертного ложа. Он благословил всех своих двенадцать сыновей, собравшихся у одра его. Заметив в комнате двух незнакомцев, он спросил, кто это. Иосиф от- ветил, что это его сыновья. За семнадцать лет, которые патриарх прожил в стране, Иосиф не подумал представить ему свою семью! Благословения, которые Иаков дал своим сыновьям, не лишены некоторых упре- ков и злопамятства. Так, Рувим, который наставил своему отцу рога, потерял в этот день свои права первородства. «Рувим, первенец мой! ты — крепость моя и начаток силы моей, верх достоин- ства и верх могущества, но ты бушевал, как вода, — не будешь преимущество- вать, ибо ты взошел на ложе отца твоего, ты осквернил постель мою, (на кото- рую) взошел» (Бытие глава 49, стихи 3-4). В этот день старый Иаков ещё раз обнаружил, что он был сторонником брака его маленькой Дины с князем Сихемом и что внутренне он осуждал резню, совер- шенную Симеоном и Левием, потому-то он не перенес на них прав старшинства, отнятого у Рувима, и, кроме того, строго осудил их насилия. «Симеон и Левий братья, орудия жестокости мечи их; в совет их да не внидет душа моя, и к собранию их да не приобщится слава моя, ибо они во гневе своем убили мужа и по прихоти своей перерезали жилы тельца; проклят гнев их, ибо жесток, и ярость их, ибо свирепа; разделю их в Иакове и рассею их в Израиле» (Бытие глава 4 9, стихи 5-7) . Богословы считают пророческими все слова, произнесенные Иаковом на смертном одре. Тем интереснее увидеть далее, что так называемые потомки Левия совсем не были неудачниками. Именно им было передано наследие Израиля со всеми выгодами и привилегиями. Собственно говоря, предпочтение должно было быть отдано Иосифу, первенцу от возлюбленной Рахили, Иосифу, утехе старости Иакова, источнику радости его, источнику благополучия всего дома его. И оказалось как раз наоборот: избран- ником вышел Иуда. Иуда, подстрекнувший братьев продать Иосифа проезжим куп- цам, Иуда-кровосмеситель оказался ближе сердцу отцовскому, чем добродетельный Иосиф. Именно ему передал старик Иаков патриаршество, которое было частью его божественного наследия. «Иуда! Тебя восхвалят братья твои. Рука твоя на хребте врагов твоих; покло- нятся тебе сыны отца твоего. Молодой лев Иуда, с добычи, сын мой, поднимает- ся. Преклонился он, лег, как лев и как львица: кто поднимет его? Не отойдет скипетр от Иуды и законодатель от чресл его, доколе не приидет примиритель, и ему покорность народов. Он привязывает к виноградной лозе осленка своего и к лозе лучшего винограда сына ослицы своей; моет в вине одежду свою и в крови гроздов одеяние свое; блестящи очи (его) от вина, и белы зубы (его) от моло- ка» (Бытие глава 49, стихи 8-12). Остальные получили довольно несложные благословения. Что касается Иосифа, то, хотя он и не наследовал Иакову в его звании патриарха, он все же получил несколько добрых слов: «От бога отца твоего, который и да поможет тебе, и от всемогущего, который и да благословит тебя благословениями небесными свыше, благословениями бездны, лежащей долу, благословениями сосцов и утробы, благо- словениями отца твоего, которые превышают благословения гор древних и прият- ности холмов вечных; да будут они на голове Иосифа и на темени избранного ме- жду братьями своими» (Бытие глава 49, стихи 25-26). Наконец, Иаков заставил своих сыновей пообещать вынести прах его из Египта
и похоронить его в пещере Махпела, в земле Ханаанской, рядом с Авраамом, Сар- рой, Исааком, Ревеккой и Лией. «И окончил Иаков завещание сыновьям своим, и положил ноги свои на постель, и скончался, и приложился к народу своему» (Бытие глава 49, стих 33). Патриарху-многоженцу были возданы необыкновенные почести: он был набальза- мирован, перевезен в Ханаан и похоронен по первому разряду. Если верить главе пятидесятой, и последней, в книге Бытие, египтяне носили по нем семидесяти- дневный траур. Иосиф дожил до заката своего величия, поддерживая своих братьев и их много- численные семейства. Он был окружен внуками и правнуками и умер ста десяти лет от роду. В христианстве он именуется «святым и праведным». Глава пятнадцатая. Новый фаворит господа бога «святой боговидец» Моисей Исход — это книга, повествующая о бегстве евреев из Египта и о долгом ски- тании их по пескам Синайской пустыни; она дополняется книгами Левит, Числа и Второзаконие. Библия говорит, что путешествие евреев длилось сорок лет. Посмотрите на карту Аравии и Палестины. Евреи покинули Египет «пред Ваал- Цефоном» (Исход, глава 14, стихи 2, 9), который ныне называется Суэцем. В этом месте они будто бы перешли Красное море. Далее они прошли вдоль восточ- ного берега Суэцкого залива и спустились до Рефидима. пройдя Синайский горный массив. В южной части Синайского полуострова они повернули на северо-восток, к Асирофу (ныне Айн-зль-Адра). Поднявшись отсюда на север, они обошли Мертвое море с востока и добрались, наконец, до Иерихона. Весь этот путь не достигает тысячи километров. Хромому калеке не потребова- лось бы и трех месяцев, чтобы пройти этот путь, если бы даже он как следует отдыхал в придорожных трактирах. Евреи же потратили сорок лет на это путеше- ствие . Преклонимся и посмеемся над невероятной небылицей «божественной утки», ко- торая подается священнослужителями к столу верующих христиан и евреев. Верующие не раздумывают и без колебания глотают все. Если бы они только да- ли себе труд поразмыслить немного, прочитав книгу Исход, они сочли бы, по меньшей мере, удивительным, что Моисей, называемый автором этой книги, кото- рый якобы был воспитан в Египте и прожил там много лет, не сказал в этой кни- ге ни слова о памятниках, нравах, законах, религии, политике, истории этого славного государства, стоявшего в те давние времена на вершинах цивилизации. Египтяне, современники Моисея, стоят в первом ряду образованных народов древ- ности. В эту эпоху процветали города Фивы и Мемфис, о существовании которых автор Исхода, по-видимому, ничего не знает. Он ничего не говорит об этих пыш- ных и богатых городах, широко известных всем в его эпоху. Что касается прави- телей, царствовавших тогда в Египте, «священный» автор всех их одинаково на- зывает фараонами, видимо не зная, что это отнюдь не имя. Словом «фараон» египтяне называли своих царей, как японцы называют своих властителей словом «микадо». Говоря о различных царях египетских и приписывая им события, отделенные од- но от другого целыми веками, Моисей, не находящий для всех их иного имени, чем «фараон», похож на псевдоисторика, который в своих небылицах, касающихся истории, например, России, говорил бы просто «его величество царь» и об Иоан- не Грозном, и о Петре первом, и о Николае втором, не называя их по имени; та- кой историк был бы просто невеждой, который заставил бы всех смеяться. Как можно относиться серьезно к автору Бытия или Исхода? Он знает и точно пере-
числяет самых маленьких и ничтожных властителей, когда речь идет о царствах, канувших в небытие, не поддающихся проверке, а то и вовсе вымышленных, как Содом, Гоморра и Герар. Но когда дело касается действительно существовавшего и исторически важного государства, как Египет, его осведомленность становится настолько скромной, что он не решается сказать, назывался ли фараон, о кото- ром он говорит, Тутмосом, Аменхотепом или Рамсесом. Он дает подробные сведе- ния, когда его нельзя проверить, и говорит общие фразы, когда ему нужно избе- жать точности, могущей изобличить его голую фантазию. Богословы, которые объявили «Пятикнижие» наивысшим проявлением истины, не предвидели открытий ученых-египтологов и спокойно устанавливали время сущест- вования всего мира на основании библейских сказок. Так, по римско-католичес- кому счету, «сотворение мира» произошло за 4004 года до так называемого рож- дества Христова, а всемирный потоп — в 3296 году. А между тем Мина, египет- ский военачальник, образовавший первую известную династию фараонов, уже объе- динил Египет в одно могучее царство за 3200 лет до начала христианского лето- исчисления . Исторические памятники Египта приведены в ясность и расшифрованы, прочитана летопись веков, записанная на камнях храмов и обелисков, известна история ве- ликих фараонов, храмов, городов. «Исход» евреев из Египта, относимый богосло- вами к началу пятнадцатого века до нашей эры, должен был произойти в царство- вание фараона Тутмоса третьего или Аменхотепа третьего. Но история этих цар- ствований ни в какой мере не сходится с повествованиями книги Исход. Эти мо- гущественные властители подчиняли себе Эфиопию, Аравию, Месопотамию, Ханаан, Ниневию и остров Кипр. Их данниками были вавилоняне, финикияне, армяне. Успех их оружия далеко распространился в Западной Азии. Известен длинный список ца- рей и народов, покоренных египетскими фараонами в то время. Никто из фараонов не погибал так бесславно, как фантазирует Библия. Эти предварительные сведения помогут нам более сознательно проследить миф о Моисее. Итак, 66 евреев весьма размножились в Египте, «и наполнилась ими земля та» (Исход, глава 1, стих 7). Царствовавший в то библейское время фараон совер- шенно забыл о заслугах Иосифа перед Египтом. Он был очень жесток, этот фара- он. (Мы будем называть его этим «именем», данным ему «священным» автором.) Он призвал двух еврейских акушерок — госпожу Шифру и госпожу Фуа, обслуживавших всех своих соотечественниц, и приказал им, принимая рождающихся еврейских мальчиков, умерщвлять их. Акушерки не подчинились приказу фараона, а когда он спросил их, почему они оставляли младенцев в живых, они отвечали: «еврейские женщины не так, как египетские; они здоровы, ибо прежде нежели придет к ним повивальная бабка, они уже рождают» (Исход, глава 1, стих 19). Тогда фараон издал приказ топить новорождённых еврейских мальчиков. Не трудно представить себе, сколько отчаяния породил этот приказ в еврей- ских семьях. Выполнение его было тем более легко осуществимо, что несчастные потомки Иакова находились в рабском положении, лишенные какой бы то ни было защиты: жестокое обращение фараоновых чиновников лишало их обычных человече- ских прав; они исполняли самые тяжелые работы (Исход, глава 1, стихи 11-14). И вот одна еврейская мать из колена Левия умудрилась прятать своего новоро- жденного сына в течение трех месяцев. Не имя возможности скрывать его долее и опасаясь доноса, она взяла тростниковую корзинку, осмолила её, положила в нее ребенка и поместила в камышах на берегу реки. Она приказала сестре его сле- дить издали за корзинкой. В это время дочь фараона в сопровождении своих под- руг пришла к Нилу купаться. «Священный» автор забывает похвалить мужество мо- лодой принцессы, и это весьма досадно: купание в Ниле, кишащем крокодилами, было со стороны молодой девушки подвигом, достойным преклонения читателя. Кроме того, двор фараона пребывал в Мемфисе (в среднем течении Нила) , а от
Мемфиса до «земли Гесем» (на северо-восток от Мемфиса) , где жили евреи, рас- стояние больше 80 километров. Как бы там ни было, принцесса появилась очень кстати! Так как ничто не делается помимо воли всеведущего бога, значит, имен- но с его согласия все маленькие евреи, утопленные в Ниле, были съедены кроко- дилами , а этого ребенка он спас ради своих дальнейших планов. Конечно, это сам бог послал дочь фараона купаться так далеко, предварительно внушив ей царское презрение к крокодилам и бегемотам. И случилось так, как было угодно «провидению»: принцесса нашла плавучую колыбель, была растрогана плачем ре- бенка и сразу же догадалась, что это маленький еврей. Подошла мать. Дочь фа- раона поручила ей кормить ребенка, обещав платить за это, и удалилась, счаст- ливая сознанием своего благородства. Нахождение Моисея. Ф. Гудолл. Впоследствии, выкормив ребенка, мать принесла его принцессе. Последняя при- вязалась к нему, дала ему имя Моисей, что якобы значит «вынутый из воды», и так горячо хлопотала за него перед царем, что фараон, несмотря на свою жесто- кость , согласился воспитывать малыша при дворе. Моисей восхищал царя, его дочь, придворных. Его несомненно ждала блестящая будущность. Но однажды, увидев, как египтянин бил еврея, Моисей убил египтя- нина. Пораздумав над возможными последствиями убийства, он решил скрыться в землю Мадиамскую. Эта страна находилась на юго-востоке Синайского полуострова. Её не следует смешивать с другими двумя провинциями, носящими в Библии то же на- звание . О них будет речь далее. Местонахождение этих провинций Библия относит также и к северу от моря Елатского (ныне залив Акаба) и к востоку от Мертвого моря. Эти «мадиамские земли» в Библии беспардонно перепутаны. Можно думать, что «святой дух» потерял географическую карту и полагался только на свою, явно очень слабую память, а главное — на наивную доверчивость верующих. В Мадиаме № 1 Моисей познакомился с языческим жрецом по имени Иофор, отцом
семи дочерей, из коих одна, прекрасная Сепфора, пленила сердце молодого бег- леца. Брак, продолжительный медовый месяц — и вот наш Моисей счастливый отец карапуза, которому дано имя Гирсам. В это время из царствовавшего фараона сделали очередную мумию, но его на- следник продолжал его жестокую политику по отношению к евреям и даже усилил тяготы их рабства. Тогда бог, который, подобно Моисею, забыл и думать о зло- счастии евреев, внезапно вспомнил о союзе, который он заключил с Авраамом, Исааком и Иаковом. Жрец Иофор имел стадо и иногда поручал своему зятю пасти скот. Однажды Мои- сей зашел со своими стадами на гору Хорив, принадлежащую Синайскому плоского- рью, но ещё довольно далекую от горы Синай. Вдруг перед ним вспыхнул придо- рожный куст, весь охваченный пламенем. Куст этот, однако, не сгорал. Моисей стоял, разинув рот. И «воззвал к нему бог из среды куста» (Исход, глава 3, стих 4) и приказал снять обувь. Моисей повиновался. Тогда бог объявил, что дает ему высокое поручение, а именно: направляет его к фараону, дабы предло- жить этому последнему освободить евреев и отпустить их из Египта, на что, впрочем, фараон согласится не раньше, чем увидит чудеса, произведенные Моисе- ем . Ему предстоит также поднять дух своих соплеменников. Моисей спросил у ви- дения, как оно называется. «Бог сказал Моисею: я есмь сущий (Иегова). И сказал: так скажи сынам израи- левым: сущий послал меня к вам» (Исход, глава 3, стих 14). Среди советов, касавшихся предстоящего отъезда из Египта, бог дал ещё и следующий: «каждая женщина выпросит у соседки своей и у живущей в доме её ве- щей серебряных и вещей золотых, и одежд, и вы нарядите ими и сыновей ваших и дочерей ваших, и оберете египтян» (Исход, глава 3, стих 22). А затем, когда Моисей высказал опасение, что просто на слово ему не поверят ни евреи, ни тем более фараон, бог тут же, не сходя с места, наделил его да- ром творить «чудеса». Посох, который зять Иофора держал в руке, обратился в змея и потом опять стал жезлом. Бог сказал ещё: «положи руку себе за пазуху». Моисей повиновался, но когда вынул руку, то оказалось, что она побелела от проказы, как снег. После этого он ещё раз, по приказу божьему, положил руку за пазуху и на сей раз вынул её совершенно здоровой. Бог также научил Моисея обращать воду в кровь и кровь в воду. У Моисея были колебания: он сказал богу, что его заикание помешает ему быть хорошим оратором и воодушевлять народ. Бог стал сердиться, но не излечил кос- ноязычия Моисея, что было бы лучше, а дал ему в помощники Аарона, брата его. Заметим мимоходом, что Аарон, не скрываясь, жил в Египте, и совершенно не- известно, каким образом мать спасла этого сына. В результате переговоров с видением Моисей попрощался со своим тестем и ушел от него, взяв с собой жену и детей. «Дорогою на ночлеге случилось, что встретил его господь и хотел умертвить его. Тогда Сепфора, взяв каменный нож, обрезала крайнюю плоть сына своего и, бросив к ногам его, сказала: ты жених крови у меня» (Исход, глава 4, стихи 24-25). Это обезоружило бога, и Моисей мог продолжать свой путь. Глава шестнадцатая. Благочестивая история десяти казней египетских Аарон, по-видимому уже предупрежденный богом, выехал навстречу Моисею, уз- нал от него подробности возложенной на них миссии, и тогда они вдвоем отпра- вились к фараону. Царь, однако, не обратил никакого внимания на речи братьев;
наоборот, гонения на евреев усилились. Далее книга Исход рассказывает о том, как Аарон, вновь придя к фараону, бросил, по совету божьему, на землю свой жезл. Жезл превратился в змею. Одна- ко египетские жрецы, созванные по этому поводу, также побросали свои жезлы наземь, и их жезлы тоже обратились в змей. Но змея Аарона пожрала змей при- дворных колдунов. Это чудо нисколько не расположило фараона дать свободу ев- реям. На следующий день Аарон ударом своего жезла обратил воды Нила в кровь «пе- ред глазами фараона». Библия прибавляет, что придворные волхвы сумели проде- лать то же самое. Рыба вымерла, египтяне стали копать колодцы вокруг Нила, чтобы найти питьевую воду, но безуспешно. «Священный» автор забывает объяс- нить , как доставали воду евреи. Затем произошло нашествие жаб, но придворные колдуны, очевидно, из тщесла- вия, проделали и этот фокус. Жабы покрыли землю египетскую. За жабами после- довали мошки. Весь Египет был покрыт ими. Страна кишела затем песьими мухами. Придворные волхвы уже не сумели повторить «чудес» с мошками и с песьими му- хами. И все-таки сердце фараона было твердо, как камень, и он не отпускал евреев (Исход, глава 8). Пятая казнь состояла во внезапном поголовном падеже лошадей, ослов, верблю- дов , быков и овец египтян. Но и это не действовало на фараона. Шестая казнь: Моисей и Аарон рассыпали немного пеплу перед фараоном, и тотчас же все егип- тяне покрылись язвами. Седьмая казнь: ураганы града и огня разрушили все по- севы и всю растительность по всей земле египетской, за исключением провинции Гесем, где жили евреи. Фараон после каждой казни соглашался отпустить евреев, но затем брал свое слово обратно (Исход, глава 9). Восьмая казнь: тучи саранчи доели то, что осталось после града. (Трудно, однако, представить себе, что же осталось.) Раскаяние фараона — ветер уносит саранчу в Красное море. Фараон ещё раз нарушает слово и снова не отпускает евреев. Девятая казнь: Египет погружен во тьму настолько густую, что её можно ощупать рукой. Фараон решается отпустить Моисея и его соплеменников, но хочет удержать в свою пользу их стада, совершенно не пострадавшие от всего этого потока несча- стий (Исход, глава 10). Чтобы прекратить эту канитель, бог послал ангелов-истребителей с приказом перебить всех первенцев египетских. Но чтобы избежать возможных ошибок (по расписанию избиение должно было происходить ночью), в каждом еврейском доме ели ягненка и на дверях своих жилищ евреи сделали отметки его кровью. Так будто бы был установлен еврейский праздник пасхи. Надо полагать, что ангелы, проходившие в полночь по египетским городам, должны были иметь при себе шпаги для избиения младенцев и фонари для обследования дверей. Это не мы, а сама Библия так реально рисует ангелов. Как должен был смеяться прекрасный «го- лубь», диктуя эти глупости! И вот «в полночь господь поразил всех первенцев в земле египетской, от пер- венца фараона, сидевшего на престоле своем, до первенца узника, находившегося в темнице, и все первородное из скота. И встал фараон ночью сам и все рабы его, и весь Египет; и сделался великий вопль (во всей земле) египетской» (Ис- ход, глава 12, стихи 29-30). Фараон послал за Моисеем и Аароном и стал их просить уйти поскорее из Егип- та со всем своим племенем. «И сделали сыны израилевы по слову Моисея и просили у египтян вещей сереб- ряных и вещей золотых и одежд. Господь же дал милость народу (своему) в гла- зах египтян: и они давали ему, и обобрал он египтян» (Исход, глава 12, стихи 35-36).
Далее Исход повествует, что еврейские семьи, все продолжавшие со времен Иа- кова жить в Гесеме, собрались перед уходом в Раамсесе. Оттуда пошли к югу, в Сокхоф. Их было около 600 000, только одних мужчин, «кроме детей». Значительная толпа «разноплеменных людей» присоединилась к ним. Было у них много и разного скота. Моисей не забыл захватить с собой и кости Иосифа. Затем евреи добрались до Ваал-Цефона (Суэц), где остановились у моря. Ме- сто, указанное Библией, есть северная оконечность Суэцкого залива. Если бы и пришлось евреям перейти какую-нибудь воду, то это могла быть только вода ка- нала фараонов, соединявшего в те времена Нил со «страной горьких озер». Когда Моисей и его соплеменники пустились в путь, фараон, обладавший поис- тине библейским, очень неустойчивым, умом, пожалел ещё раз, что лишился таких прекрасных подданных, которые доставили ему столько горестей. «(Фараон) запряг колесницу свою и народ свой взял с собою; и взял шестьсот колесниц отборных и все колесницы египетские, и начальников над всеми ими... И погнались за ними египтяне, и все кони с колесницами фараона, и всадники, и все войско его, и настигли их расположившихся у моря, при Пи-Гахирофе пред Ваал-Цефоном» (Исход, глава 14, стихи 6-7. 9). Спрашивается, откуда взялась эта конница и все эти колесницы, после того как пятая казнь истребила поголовно всех без исключения лошадей, ослов, верб- людов и быков Египта? Продолжая фантазировать, Библия сообщает, что Моисей быстро провел евреев через море, как посуху: простым мановением жезла он раз- делил воду. Переход евреев через Красное море. И.К. Айвазовский. Фараон в своей библейской простоте подумал, что этот путь хорош и для него. Он вступил на «дно моря» со всей своей армией, но не тут-то было! Моисей ещё раз ударил жезлом, и как раз в ту минуту, когда все египтяне были на середине моря. «И вода возвратилась и покрыла колесницы и всадников всего войска фараоно- ва, вошедших за ними в море; не осталось ни одного из них» (Исход, глава 14, стихи 28).
Отметим, что фараон отправился в погоню за евреями не, затем, чтобы их ис- требить, но с намерением вернуть их обратно. Евреи насчитывали 600 000 здоро- вых и вооруженных людей, а всего, если считать стариков, жен, сестер, детей да ещё и присоединившихся к ним разноплеменных, — вероятно не меньше 3 000 000 человек. Чтобы взять в плен такую массу народа, нужна армия ещё более многочислен- ная. Фараон, надо думать, вел огромную армию. Правда, бог истребил уже по пер- венцу из каждой семьи, но ведь и младшие могли носить оружие. Как говорит Библия, массы народа последовали за своим царем. Не забудем, что перед уходом евреи обобрали египтян: вряд ли кто из обворованных колебался в погоне за во- рами . Следует считать, что миллионы египтян утонули вместе со своим фараоном. Но ни один египетский автор нигде ни одним словом не упоминает об этом ужасном бедствии, равно как и ни об одной из десяти казней, поразивших царст- во египетское. Некоторые богословы пытаются сослаться на национальное самолю- бие. Пусть так! Ну, а другие народы мира? Как могло случиться, что и они никогда ничего не слыхали об этих ужасных событиях? А ведь этот гигантский потоп сра- зу раскрепостил 115 царей, плативших дань фараону Аменхотепу! Даже Геродот, которого зовут «отцом истории» и который приводит столько сведений из жизни прекрасно изученного им Египта, ни словом не обмолвился о трагической гибели огромной египетской армии. Библия, не смущаясь явной вздорностью «чудесного исхода», сообщает, что по- томки Иакова, радуясь и смеясь, едва не надорвали животы. Мариам, сестра Мои- сея и Аарона, взяла тимпан и запела. Все женщины вслед за ней пустились в пляс от радости. Глава пятнадцатая сообщает также, что Моисей тут же, в по- ходном порядке, сложил песню в честь бога, которую пел весь Израиль. Не забудем, что певцы и танцовщицы Израиля представляли в общем группу чис- ленностью около 3 000 000 человек. Слова и музыка были разучены в одно мгно- вение . Хотелось бы побыть на этом концерте. Черт побери! Насколько же это бы- ло замечательно! (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)