ISSN 0032—874X
маРт	Основан1988	в 1912 годуЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССРРЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯГлавный редактор
академик
Н. Г. БАСОВКандидат физико-математических наукА.	И. АНТИПОВДоктор физико-математических наук
Е. В. АРТЮШКОВЧлен-корреспондент АН СССР
Р. Г. БУТЕНКОДоктор географических наукA.	А. ВЕЛИЧКОАкадемикB.	А. ГОВЫРИНЧлен-корреспондент АН СССР
И. Р. ГРИГУЛЕВИЧЗаместитель главного редактора
Ю. Н. ЕЛДЫШЕВЧлен-корреспондент АН СССР
Г. А. ЗАВАРЗИНАкадемик
В. Т. ИВАНОВДоктор физико*Датематических наук
Н. П. КАЛАШНИКОВДоктор физико-математических наук
С. П. КАПИЦАДоктор физико-математических наук
И. Ю. КОБЗАРЕВКандидат физико-математических наукА.	А. КОМАРАкадемик
Н. К. КОЧЕТКОВДоктор геолого-минералогических наук
И. Н. КРЫЛОВДоктор философских наук
Н. В. МАРКОВОтветственный секретарь
В. М. ПОЛУНИНДоктор исторических наук
П. И. ПУЧКОВЗаместитель главного редактора
академикЮ. М. ПУЩАРОВСКИЙДоктор философских наук
Ю. В. САЧКОВЗаместитель главного редактора
доктор биологических наук
А. К. СКВОРЦОВАкадемик АН УССРA.	А. СОЗИНОВАкадемикB.	Е. СОКОЛОВДоктор геолого-минералогических наук
М. А. ФАВОРСКАЯЗаместитель главного редактора
кандидат технических наукA.	С. ФЕДОРОВЗаместитель главного редактора
член-корреспондент АН СССР
Л. П. ФЕОКТИСТОВАкадемикB.	Е. ХАИНДоктор физико-математических наукA.	М. ЧЕРЕПАЩУКДоктор физико-математических наукB.	А. ЧУЯНОВНА ПЕРВОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ. Дисплеи современ¬
ных интеллектуальных систем дают пользователю
возможность' работать непосредственно с образами
объектов, а не с их математическими представ¬
лениями. См. в номере: Поспелов Д. А. Интел¬
лектуальные системы: ожидания и реальность.НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ. Схемы различ¬
ных астрономических явлений в геоцентрической
системе Птолемея (вверху) и гелиоцентрическая
система Коперника (внизу). См. в номере: Гурш-
тейн ▲. А. Птолемей и Коперник.© Москва «Наука»
Природа 1986НА ЧЕТВЕРТОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ. Белый мед¬
ведь — признанный хозяин Арктики. См. в номере:
Моувт Ф. Белый призрак. ,Фото С. М. Успенского.гЬ— символ межправительственной программы
ЮНЕСКО «Человек и биосфера» (The Man and the
Biosphere). Этим символом обозначены материалы,
которые журнал «Природа» публикует в рамках
участия в деятельности этой программы.
3 (871) МАРТ 1988В номере:4 Захаров В. И. УДВАИВАЕТСЯ ЛИ
ЧИСЛО ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ?
Доказательстве существования такой симметрии
ищутся сейчас всеми доступными способами. На
этот вопрос можно ответить утвердительно, если
в природе существует особого виде симметрия,
устанавливающая подобие между частицами с
целым и полуцелым спином.КРАСНАЯ КНИГАу| Z Бибиков Д. И. Дежкин А. В. ВОЗРО-
4 О ЖДЕНИЕ ЕВРОПЕЙСКОГО БАЙБАКАВ густонаселенных районах Украины и Чернозем¬
ной России растут численность и ареал байбака,
которому в этих местах еще 30 лет назад, казалось,
грозило исчезновение.16 Наумов Г. Б. РУДА И ЕЕ ИСТОКИ
Еще недавно основным родоначальником боль¬
шинства рудных месторождений считали под¬
нимающуюся из недр магму. Полученные а по¬
следние годы данные позволяют понять роль дру¬
гих геологических процессов в рудообразовании.О Z Кабо В.Р. МОДЕЛЬ МИРА У ОХОТ-
ZO НИКОВ И СОБИРАТЕЛЕЙ
Отправной точкой ■ практическом и концептуаль¬
ном освоении мира австралийскими аборигенами
была община. Они представляли ее в виде системы
концентрических окружностей и при помощи
этого графического символа развили простран¬
ственно-временную модель мира.О	О Гончаров В. А. ОПТИКУ ИЗГОТАВ-
OZ. ЛИВАЕТ ЛАЗЕРНовая технология изготовления миниатюрных
оптических элементов разработана в Ленинград¬
ском институте точной механики и оптики.Моу»т Ф. БЕЛЫЙ ПРИЗРАКДо сих пор «здравый» экономический смысл,
научно одобренный в некоторых странах, обосно¬
вывает добычу белого медведя — редкого вида,
который находится под угрозой исчезновения.С Л Несис К. Н. ЯДОВИТЫЙ ОСЬМИНОГ-
КРАСАВЕЦ[Г Q Биджиев Р. А., Авдалович С. А.,О	О Брызгалова М. М. МОРЕ ИЛИ
ЛЕДНИК?Реконструкции ландшафтов севера Западной Си¬
бири показали, что в последние несколько сотен
тысяч лет эту территорию в основном занимало
море, а не ледник, как считали ранее.Поспелов Д. А. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬ¬
НЫЕ СИСТЕМЫ: ОЖИДАНИЯ И
РЕАЛЬНОСТЬНачало XXI в. пройдет под знаком массового
внедрения во все сферы жизни и деятельности
интеллектуальных систем, способных принимать
решения и общаться с пользователями на естест¬
венном профессиональном языке."Г у| Скворцов А. К. ЛОГИКА И АНАЛО-
/ 4 ГИИ В ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ (окон¬
чание)Несмотря на большие успехи современной биоло¬
гии, многие ее важные теоретические вопросы
до сих пор не решены. Как показывает история
эволюционной теории, заметная роль в решении
таких спорных проблем принадлежит логической
оценке известных фактов и событий.i	А Смирнова О. В., Чистякова А. А.СОХРАНИТЬ ЕСТЕСТВЕННЫЕ ДУБ¬
РАВЫЕсли в течение ближайших 10—20 лет заняться
искусственным восстановлением дубрав — зоны,
охватывающей а СССР территорию от Прикар¬
патья до Приуралья, их еще можно спасти от
необратимого изменения.Q С Гурштейн А. А. ПТОЛЕМЕЙ И
О	О КОПЕРНИКПтолемей был первым в истории человечества,
кто обобщил экспериментальные данные во все¬
объемлющую научную теорию. Но ни одна смена
основополагающих научных представлений не про¬
текала столь драматично, как крушение астроно¬
мической картины мира Птолемея.
О О Батурин Г. Н. ЗОЛОТО В ОКЕАН-
7 О СКИХ РУДАХг\ а Васильев С. А. ПАЛЕОЛИТИЧЕСКИЙ
V/f ЧЕЛОВЕК В ГОРАХ ЗАПАДНОГО
САЯНАНе строительной площадке Майнской ГЭС открыты
археологические памятники, представляющие
афонтовскую культуру — один из вариантов
южносибирского палеолита.НОВОСТИ НАУКИЗабота о потомстве у лягушек-древола-
эов (52) • Экспедиция на станции
«Мир»: октябрь — ноябрь 1987 г. (100) • Как устро¬
ена Солнечная система (100) • К чему приводит
взаимодействие галактик (101) » Как увидеть Юж¬
ное небо из Европы (102) • Планеты наконец
открыты? (102) « Подводный кратер космического
происхождения (103) • Гипотеза о форме адронов
(103) » Новый метод выделения мюонов (104)•	Влияние бора и серы на прочность никеля и его
сплавов (104) • Природа, эффекта инваров
(105) * Формула ковалентного радиуса (105) * Во¬
дород — топливо будущего (106) * Прямое получе¬
ние метанола из метана (106) • Новый тип энерге¬
тического обмена бактерий (107) • Из чего сделан
хрусталик? (107) * Еще раз об онкогенах (107) • Кле¬
точный белок — регулятор транскрипции (108)•	Большие и малые пептиды (108) • Генно-инженер-
ное молоко (109) • Ген поведения дрозофил
(109) * Безопасная вакцина (109) • Бессмертна ликультивируемая клетка? (109) • Тля, тополь и
естественный отбор (110) ♦ Долгопяты и антропои¬
ды (111) • За спасение пуэрториканских лесов
(111) * 114-й рейс «ДЖОЙДЕС Реэолюшн»
(111) * Изучается Восточно-Африканский рифт
(113) • Оледенения и вулканизм (113) « Самые
прозрачные воды — в море Уэдделла (114) • Эль-
Ниньо и засуха в Африке (114) • Загрязнение
атмосферы Арктики (115) * Болезни мозазавров
(115) * Древнейшее поселение человека в Южной
Америке (116)РЕЦЕНЗИИI	] “7 Арнольд В. И. МАТЕМАТИКА СI	I / ЧЕЛОВЕЧЕСКИМ ЛИЦОМ (не кн.:
Шафареаич И. Р. Основные понятия алгебры)
Чесноиоа Н. И. ЕЩЕ ОДНА ОДА ПРЕОБ¬
РАЗОВАНИЮ ФАУНЫ (на кн.: Литус И. Е.
Акклиматизация диких животных) (119)НОВЫЕ КНИГИ| О 1 Шмидт-Ниельсен К. Размеры животных:
! X. I почему они так важны? (121) • Генетика
и наследственность (121) • Гвоздецкий Н. А.,
Голубчиков Ю. Н. Горы (122) • Вольфсон Ф. И.,
Зонтов Н. С., Шушания Г. Р, Дмитрий Иванович
Щербаков. 1893—1966 (122)ВСТРЕЧИ С ЗАБЫТЫМВиноградский С. Н. ИТОГИНаучные редакторы:И. Н. АРУТЮНЯН,О. О. АСТАХОВА,Л. П. БЕЛЯНОВА,A.	В. ДЕГТЯРЕВ,М. Ю. ЗУБРЕВА,Г. В. КОРОТКЕВИЧ,B.	В. МАЙКОВ,Л. Д. МАЙОРОВА,Н. Д. МОРОЗОВА,Е. М. ПУШКИНА,Н. В. УСПЕНСКАЯЛитературные редакторы:Н. Б. ГОРЕЛОВА,И. В. ДМИТРИЕВА,Г. И. ПАНКОВАХудожникC.	И. МИРОНЕНКОХудожественные редакторы:
Л. М. БОЯРСКАЯ,Д. И. СКЛЯРЗаведующая редакцией
О. В. ВОЛОШИНАКорректоры:О. Н. БОГАЧЕВА,Т. Д. МИРЛИСВ номере использованы
фотографии:Н. Н. АЛЕКСЕЕВА,Б. А. КУВШИНОВА,Б. А. СОСНОВСКОГО,
О. В. СМИРНОВОЙ,С.	М. УСПЕНСКОГО,В.	В. ФРИДКЕСАхудожественном оформлении
номера принимали участие:Н. Н. АБРАМОВ,Т. В. БАРТЕНЕВА,Г. Д. КИЗЕВАЛЬТЕР,В.	С. КРЫЛОВА,Е. К. ТЕНЧУРИНАОрдена Трудового Красного
Знамени издательство «Наука»Адрес редакции:
117049, Москва, ГСП-1,
Мароновский пер., 26.
Тел. 238-24-56, 238-26-33Сдано в набор 08.01.88
Подписано в печать 12.02.88
Т—05520
Формат 70Х 100 1/16
Офсетная печать
Уел. печ. л. 10,32
Уел. кр.-отт. 1445,6 тыс.Уч.-изд. л. 15,0
Бум. л. 4
Тираж 54000 экз.Зак. 43Ордена Трудового
Красного Знамени
Чеховский полиграфический
комбинат
ВО «Союзполиграфпром»
Государственного
комитета СССР
по делам издательств,
полиграфии
и книжной торговли.142300, г. Чехов
Московской области
4	ФИЗИКАПрирода, 1988, № 3УДВАИВАЕТСЯ ЛИ ЧИСЛОВ. И. ЗахаровВалентин Иванович Захаров, доктор
физико-математических наук, веду¬
щий научный сотрудник Института
теоретической и эксперименталь¬
ной физики. Область научных
интересов — теоретическая физика
элементарных частиц. Лауреат пре¬
мии Ленинского комсомола (i973).ИНТУИТИВНО мы склонны считать элементарные части¬
цы точечными или не имеющими размеров: о про¬
тяженном объекте всегда можно спросить, из чего
он состоит. По мере того как физики получали возмож¬
ность исследовать все меньшие расстояния, а соответ¬
ственно, все меньшие объекты, менялись и представле¬
ния о том, какие же частицы являются элементарными.
Не так давно неделимыми представлялись протоны и
нейтроны, из которых построены ядра атомов. Теперь мы
знаем, что протоны и нейтроны на самом деле состоят
из так называемых кварков, и думаем, что кварки эле¬
ментарны1. К элементарным частицам относят также
электрон. Во всяком случае, твердо установлено, что его
размеры не превышают 10—17 см. Электрон является
представителем целого класса частиц — лептонов, кото¬
рые в отличие от кварков не подвержены сильному
ядерному взаимодействию. Общее число частиц, которые
мы склонны на данном этапе считать элементарными,
равно 60 (здесь учтен и t-кварк, который еще с досто¬
верностью не обнаружен, но никто не сомневается в
его существовании)2.Нетрудно заметить, что само понятие точечной
частицы с точки зрения «здравого смысла» не лишено
парадоксальности. В частности, лептоны и кварки обла¬
дают определенными массами (которые принято измерять
в гигаэлектронвольтах: 1 ГэВ=109 эВ=1,6- 10-24 г)3. Чтобы
при этом их можно было считать точечными, нужно,
казалось бы, вводить бесконечную плотность вещества.
Такое решение, однако, вряд ли можно считать удовлетвори¬
тельным. То же самое касается и электрических зарядов
частиц (которые принято измерять в единицах электри¬
ческого заряда протона) — в этом случае возникает
вопрос о бесконечной плотности заряда.На самом деле теория элементарных частиц не за¬
нимается проблемой бесконечных плотностей вещества
или заряда. Эти представления навеяны образом макро¬
скопических тел и неадекватны понятию точечной части¬
цы. В теории просто постулируется существование то-1	О кварковом строении протонов, нейтронов и других сильновзаимо-
дейстеующих частиц см.: Шахтер В. М. Кварки // Природа. 1980. N9 2.С.	53—69.*	Гипотеза о составной природе кварков и лептоноа наталкивается на
серьезные трудности, обсуждение которых выходит за рамки данной
статьи.3	В физике элементарных частиц принято пользоваться так называемы¬ми «(естественными» единицами, в которых постоянная Планка Т) и ско¬рость света с полагаются равными единице. В такой системе размер¬ности длины и времени совпадают и обратны размерности массы;размерности массы и энергии одинаковы, а спин является безразмер¬ной величиной. Далее везде используется естественная система единиц.
Удваивается ли число элементарных частиц?5ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ ?чечных частиц с определенными значения¬
ми заряда и массы. Пока речь идет о свобод¬
ных, т. е. не взаимодействующих, частицах,
этим дело и исчерпывается. Однако все
частицы участвуют в тех или иных взаимо¬
действиях. Вспомним хотя бы, что закон
всемирного тяготения универсален. Наивно
рассуждающий человек мог бы решить, что
именно взаимодействие позволяет поставить
вопрос о плотности вещества или заряда
физическим образом. Действительно, каж¬
дая «частичка» материи подвержена силам
тяготения, равно как и каждая «частичка»
заряда — электрическим силам.В этом пункте и теоретик, занимаю¬
щийся более абстрактной постановкой зада¬
чи, должен признать, что непротиворечи¬
вость постулата о существовании точечных
частиц нужно заново проверять с учетом
взаимодействия. И тут оказывается, что в тео¬
рии действительно возникает вопрос о бес¬
конечностях, хотя, конечно, не в такой наив¬
ной форме, как обсуждалось выше. Можно
даже сказать, что «борьба» с бесконечно¬
стями, которые появляются при расчетах в
рамках тех или иных теорий, (оставляет
основное содержание физики элементарных
частиц последних десятилетий.Поиски непротиворечивых теорий, ко¬
торые не содержат бесконечностей, увен¬
чались успехом. Необходимым элементом
таких теорий является некая новая сим¬
метрия (ее называют суперсимметрией),
которая требует удвоения числа элементар¬
ных частиц. А именно: у каждой известной
частицы должен быть «двойник», или, как
принято говорить, суперсимметричный парт¬
нер; массы частиц-партнеров могут быть
различными (в определенных пределах),
но процессы электромагнитного, слабого
и сильного взаимодействий с их участием
должны протекать одинаково.Пока нет абсолютно никаких экспери¬
ментальных указаний в пользу существова¬
ния такой симметрии. С другой стороны,
и теория в своих построениях опирается
только на такой фундаментальный факт,
как само существование элементарных
частиц с наблюдаемыми массами. Возмож¬но, конечно, что новые частицы тяжелее
известных и именно потому до сих пор
не обнаружены. Поиски предсказываемых
суперсимметрией частиц ведутся всеми
доступными сейчас способами. Их открытие
явилось бы триумфом теории. Каждый же
год, который не приносит желанного ус¬
пеха, усугубляет драматизм ситуации.Суперсимметричные теории сейчас
очень популярны — они красивы,, изящ¬
ны, свободны от многих трудностей, при¬
сущих другим вариантам теории элементар¬
ных частиц. Однако рассказать последе- ‘
вательно о суперсимметричных теориях без
привлечения специального математического
аппарата — задача не просто трудная, но 'и,
пожалуй, невыполнимая. Поэтому мы попы¬
таемся только.пояснить, что жв^ собственно1,
такое 'Супбрсимметрия и какова природа
тех бесконечностей, которые она призвана
исключить из теории. В то же' время, что¬
бы все изложенное в дальнейшем можно
было все-таки понять, а не просто при¬
нять на веру, нам придется прибегнуть
к нехитрым формулам и расчетам, кото¬
рые, мы надеемся, не отпугнут читателя.
А пока сосредоточим свое внимание на
такой фундаментальной характеристике эле¬
ментарных частиц, как собственный угловой
момент, или спин, поскольку суперсим¬
метрия означает подобие свойств частиц
с различными значениями спина.СПИН ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦВ классической механике угловой мо¬
мент L частицы определяется как произве¬
дение ее импульса р на расстояние q до оси
вращения. Нетрудно представить себе про¬
тяженный объект — волчок, который обла¬
дает собственным угловым моментом. При
очень грубом рассмотрении элементарные
частицы можно уподобить «волчкам» с соб¬
ственным угловым моментом, или спином.
Но поскольку это точечные объекты, по¬
пытка «наглядной» трактовки спина на ос¬
нове классических представлений тут же
6В. И. Захаровнаталкивается на те же бесконечно большие
величины — на сей раз бесконечный им¬
пульс (если собственный момент L конечен,
а расстояние q стремится к нулю, то им¬
пульс частицы р должен неограниченно
возрастать). В этом смысле ситуация не бо¬
лее и не менее необычна, чем в обсуж¬
давшемся выше случае массы элементар¬
ной частицы.Есть, однако, у спина свойство, кото¬
рое радикально отличает его от массы.
Нет никаких общих принципов, которые
запрещали бы то или иное значение мас¬
сы. Что же касается спина, то он может
принимать только дискретные значенияs=0, 1/2, 1, 3/2, ...Частицы с полуцелым спином называют¬
ся фермионами. К ним относятся кварки
и лептоны (электрон, мюон и т. п.), имею¬
щие спин 1 /2. Частицы с целым спином —
бозоны. В этот класс входят частицы — пере¬
носчики различных взаимодействий: фо¬
тон, W±- и 20-боэоны, глюоны (все со
спином 1) и гравитон (спин 2), ответствен¬
ный за перенос гравитационного взаимо¬
действия.Существование минимально возмож¬
ного изменения спина, или «кванта спина»,
As=1 /2 означает, что представление о спине
принадлежит на самом деле не классиче¬
ской, а квантовой механике. Основным же
принципом квантовой механики является
принцип неопределенности, согласно кото¬
рому нельзя одновременно измерить с про¬
извольно высокой точностью и координату
частицы х, и ее импульс р:Ах- Ар^1, где Ах
и Ар — неопределенности в значениях
координаты и импульса.Чтобы воспользоваться принципом не¬
определенности для обсуждения спина, не¬
обходимо перейти от переменных х и р
к переменным, которые характеризуют
вращение: угловому моменту L и азиму¬
тальному углу ф. Нетрудно понять, что
для вращающейся частицыАх~Д<р- q, Др~Д1_/р,где q — расстояние до оси вращения.
В результате соотношение неопределен¬
ностей будет выглядеть так: Аф- AL^I.
С другой стороны, неопределенность в зна¬
чении угла ф в принципе не может превы¬
шать 2л. Следовательно, неопределенность
в угловом моменте AL не может быть про¬
извольно малой. Так возникает квантование
спина.ПРИНЦИП НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ И ФИ¬
ЗИКА МАЛЫХ РАССТОЯНИЙПринцип неопределенности поможет
нам также представить, хотя бы в самых
грубых чертах, о каких бесконечностях
в теории идет речь. В этом случае, однако,
удобнее оперировать соотношением неопре¬
деленностей в виде: АЕ- At^l, где АЕ —
неопределенность в значении энергии,
a At — время, в течение которого произ¬
водится измерение4.Видно, что на короткое время At части¬
ца может переходить в состояния со сколь
угодно большими энергиями. Такие состоя¬
ния называются виртуальными (в отличие
от реальных, которые мы наблюдаем непо¬
средственно). Например, любая заряжен¬
ная частица может испустить фотон — тогда
виртуальным состоянием будет заряженная
частица плюс фотон. Однако этот фотон
не может улететь так далеко, чтобы его
зарегистрировала экспериментальная уста¬
новка. Это уже противоречило бы прин¬
ципу неопределенности, который допускает
переходы в состояния с иной энергией
лишь на короткое время.Возникает тем не менее вопрос: как
сказывается возможность таких кратковре¬
менных переходов в состояния с большой
энергией на среднем значении энергии
системы, которое измеряется в течение
больших промежутков времени (именно это
среднее значение энергии мы и называем
массой частицы)?Пусть, например, мы пытаемся учесть
испускание электроном виртуальных фото¬
нов. Первым проявлением такого процесса
должно стать изменение наблюдаемой мас¬
сы электрона. Это следует хотя бы из та¬
ких простых рассуждений. В силу универ¬
сальности гравитации виртуальные фотоны,
как и любые другие частицы, взаимодей¬
ствуют с гравитационными полями. Силу же
гравитационного притяжения определяет их
масса. Поэтому мы должны быть готовы
к тому, что от учета взаимодействия как-то
изменится энергия частицы, а следователь¬
но, возникнет некая поправка 6т к так назы¬
ваемой «голой» (без учета взаимодействий)
массе частицы то. Казалось бы, естествен¬
но ожидать, что эта поправка будет ма¬
ла, если мала сила взаимодействия.4	Этот переход легко осуществить, воспользовавшись
известными формулами, связывающими энергию и
импульс, путь и скорость: E~pV2m; Ax = vAt; v = p/m,
где m — масса частицы.
Удваивается ли число элементарных частиц?JII	*IIСхематическое изображение (диаграмма Фейнмана)
элементарного процесса квантовой электродинеми-
ки — испускания фотона у электроном е" (а а а р i у |.
Закон сохранения энергии и импульса не позволяет
всем трем частицам быть реально наблюдае¬
мыми объектами: по крайней мера одна из ни» должна
наюднться в так называемом виртуальном состоании.
Например, в виртуальном состоянии может нажо-
дитьсв электрон в процессе рвссеяннв фотона на элакт-
роне (а). В виртуальном состоянии может иаюдиться
также и фотон, мак в процессе рассояннв двуж
алектроное |б|. Наконец, в виртуальном состоянии
могут нажодитьсв и несколько честиц. Показан при¬
мер твиого процесса, когда испущенный фотон погло¬
щается тем же электроном |в|. Здесь в ненаблю¬
даемом виртуальном состоянии наюдятся сразу и фо¬
тон, и электрон. На всех диаграмма! виртуальные
состовния пересечены пунктирной лннней. Из элемен¬
тарного процесса строатсв эти и более сложные диаг¬
раммы, описывающие всю совокупность электромаг¬
нитны! процессов с элементарными частицами.Возьмем, к примеру, слабое взаимо¬
действие, ответственное, в частности, за
Р-распад ядер. Характерный масштаб энер<-
гий (масс) таких систем порядка массы
нуклона (mN~1 ГэВ). Слабое взаимодейст¬
вие потому и называется слабым, что оп¬
ределяется так называемой фермиевской
константой связи Gf, которая мала именно
в масштабе этих характерных масс:GFfnN~10—5-Если бы поправка к массе частицы, на¬
пример нуклона, от учета такого взаимо¬
действия была мала по сравнению с той же
массой нуклона, то теорию можно было бы
считать удовлетворительной. Однако во мно¬
гих вариантах теории эта поправка оказы¬
вается бесконечной!Здесь, видимо, следует пояснить, что
означают слова о различных вариантах
теории. Мы говорили, что возможность
бесконечной поправки к массе потенциально
заложена уже в самом принципе неопреде¬
ленности, если только мы вводим в рас¬
смотрение точечную частицу и вынуждены,
таким образом, рассматривать предел Дх,
At—*4). Однако конкретный результат для
поправки 6т зависит, конечно, от вида взаи¬
модействия и тех расстояний, на которых
мы пытаемся его учесть. Причем большие
поправки зачастую как раз и возникают
при попытках учета взаимодействий на
таких малых расстояниях, которые недоступ¬
ны непосредственному экспериментальному
изучению5. Здесь-то и необходимо принять
ту или иную теоретическую гипотезу.
Последующее совершенствование экспери¬
ментальных установок позволит проверять
предсказания различных теоретических схем.
В частности, критические тесты для супер-
симметричных теорий можно будет осу¬
ществить, по всей видимости, на новом
поколении ускорителей, которые вступят
в строй до конца тысячелетия.Конечно, явный расчет эффектов взаи¬
модействия элементарных частиц — дело
достаточно сложное. Здесь же мы можем
пользоваться только относительно просты¬
ми соображениями, аналогиями. К счастью,
возникновение в теории неразумно боль¬5 Ускорители элементарных частиц в определенном
смысле сродни микроскопам. Их «разрешающая спо¬
собность» тем больше, чем больше энергия ускоряе¬
мых частиц. Можно сказать, что все усилия физиков*
экспериментаторов в этой области науки сводятся к
тому, чтобы строить ускорители, которые позволят
«прощупать» все меньшие расстояния. См.: А р у -
тюнян И. Й. Ускорители нового поколения // При¬
рода. 1981. № 12. С. 37—48.
8в. И. Захаровших поправок не является «привилегией»
квантовой теории поля. Они появляются
и в классической теории. В частности,
знакомая всем ньютоновская гравитация
оказывается несостоятельной, если попытать¬
ся применить ее ко Вселенной в целом.
Это обстоятельство было впервые замече¬
но Ж.-П.-Л. де Шезо в 1744 г. и незави¬
симо Г. В. Ольберсом в 1826 г., и соответ¬
ствующее рассуждение носит сейчас назва¬
ние парадокса Ольберса.ПАРАДОКС ОЛЬБЕРСАИз наблюдений мы знаем, что Солн¬
це — не единственная звезда во Вселен¬
ной. Введем среднюю плотность v звезд
в близкой к нам ее области и примем
для простоты, что все звезды, в том чис¬
ле Солнце, имеют одинаковую светимость j.
Значения v и j можно определить из наблю¬
дательных данных о доступной нам части
Вселенной. Теоретическое допущение состо¬
ит в том, что Вселенная в крупном масшта¬
бе бесконечна и однородна. Интенсив¬
ность .света J, падающего от Солнца на
^емлю, пропорциональна светимости Солнца
и обратно пропорциональна квадрату рас¬
стояния до него Ro:JH/Ro-Очевидно, что Солнце — главный источ¬
ник света на Земле. Оценим, однако, «по¬
правку» к выписанной формуле, обуслов¬
ленную светимостью остальных звезд. Число
звезд в области пространства с размера¬
ми R составляет по порядку величины vR3.
Тогда грубая оценка для интенсивности све¬
та, приходящего от этих звезд, будет сле¬
дующей:Sj ~ v UL3~ vjR.R2Видно, что при R, стремящемся к бесконеч¬
ности, эта интенсивность неограниченно
растет и при R’>(vRq)—1 становится больше,
чем интенсивность света, приходящего от
Солнца. Парадокс?!Следовательно, наше исходное пред¬
положение об однородной и бесконечной
во времени и пространстве Вселенной
противоречиво. Замечательно, что для уста¬
новления парадокса нам было достаточно
самых грубых наблюдательных фактов.Поскольку парадокс Ольберса связан
с учетом светимости звезд, находящихся
от нас на очень больших расстояниях,то надо изменить наши теоретические пред¬
посылки, касающиеся больших расстояний,
а именно, изменить теорию гравитации,
поскольку на больших расстояниях между
телами действуют только гравитационные
силы.И действительно, в общей теории от¬
носительности парадокс находит естествен¬
ное разрешение: Вселенная существует
конечное время и за это время свет, ско¬
рость распространения которого тоже конеч¬
на, доходит до нас лишь с' некоторых ко¬
нечных расстояний.Знаменательно, что попытки разре¬
шить парадокс Ольберса в свое время
вовсе не привели к созданию общей тео¬
рии относительности и никак не приблизи¬
ли время ее открытия. В рамках существо¬
вавших тогда теорий было даже предложе¬
но некоторое объяснение (поглощение
света межзвездной пылью), которое при тща¬
тельном рассмотрении оказалось несостоя¬
тельным.Возможно, что, пытаясь сейчас «есте¬
ственным» для нас образом разрешить
парадоксы, связанные с физикой малых
расстояний, мы находимся в таком же ''руд¬
ном положении, в каком оказался бы астро¬
ном середины XVIII в., если бы он взял¬
ся за создание общей теории относитель¬
ности, исходя только из парадокса Ольберса.И все же у теоретиков, предсказы¬
вающих в борьбе с бесконечностями суще¬
ствование суперсимметричных партнеров из¬
вестных частиц, значительно больше осно¬
ваний для оптимизма. Дело в том, что уже
два раза за Ьоследнее время оправдыва¬
лись теоретические предсказания новых
частиц. Имеются в виду открытия в середи¬
не 70-х годов очарованных частиц и в 1983 г.
промежуточных бозонов, переносящих сла¬
бые взаимодействия6. Оба эти открытия
предвосхищены теорией на основе сообра¬
жений, во многом близких тем, что приво¬
дят сейчас к предсказанию суперсимметрии.НА ПУТИ К САМОСОГЛАСОВАННОЙ
ТЕОРИИШаг первый: промежуточный векторный бо¬
зон. Необходимость введения в теорию
промежуточных векторных бозонов можно
пояснить довольно просто, исходя из сооб¬
ражений размерности, которыми так часто*	См.: Азимов Я. И., Хоэе В. А. Тяжелые кварки
и лептоны // • Природа. 1979. № 5. С. 9—20;
Смондырев М. А. Промежуточные векторные бо¬
зоны // Природа. 1983. № 12. С. 21—35.
Удваивается ли число элем*9и плодотворно пользуются физики, В этом
случае надо будет сравнить размерности
констант, характеризующих силу электро¬
магнитного и слабого взаимодействий.
Но прежде обратимся вновь к парадоксу
Ольберса и продемонстрируем, как могут
быть связаны размерности тех или иных
величин с существованием бесконечных
поправок.Положим, мы хотим оценить только
на основе размерности поправку 6J, связан¬
ную со светимостью далеких звезд, к интен¬
сивности света J, падающего на Землю от
Солнца. Очевидно, что отношение 6J/J ли¬
нейно зависит от плотности звезд v. Кроме
того, оно пропорционально квадрату рас¬
стояния до Солнца Ro. Чтобы это отношение
было безразмерным, как ему и положено
быть, нужно умножить vRo на величину
размерности расстояния:6J/ J~vR§. R.Видно, что на больших расстояниях
(R—кю) теорию надо как-то изменить — ина¬
че поправка 6J будет бесконечной.К такому же выводу мы пришли,
обсуждая парадокс Ольберса. Конкретный
расчет отличается от приведенной сейчас
оценки только в одном отношении. Полага¬
ясь лишь на размерные соображения, мы,
вообще говоря, не можем исключить то¬
го, что численный коэффициент в правой
части выписанного соотношения равен нулю;
в этом случае большой поправки не будет.Однако весь опыт работы в теорети¬
ческой физике подсказывает, что «случай¬
ных» нулевых коэффициентов не бывает.
Поэтому, если простая оценка, основанная
на соображениях размерности, указывает,
что поправка может обращаться в беско¬
нечность, необходимо продумать механизм
компенсации этой бесконечности или видо¬
изменить теорию.После этих предварительных замеча¬
ний вернемся к слабым взаимодействиям.
Более 50 лет назад для их описания была
предложена так называемая четырехфер-
миониая теория с уже упоминавшейся
фермиевской константой связи CF. Харак¬
терная ее особенность — локальное (в точ¬
ке) взаимодействие четырех частиц-фермио-
нов. Теория хорошо описывала данные опы¬
та в области энергий, характерных для
распадов известных частиц, например j3-pac-
пад нейтрона n—>-p+e-|-v (на языке квар¬
ков вместо нейтрона и протона следует
говорить, соответственно, о d- и и-кварках).
Тем не менее, если допустить, что четы-
рехфермионное взаимодействие являетсяДиаграмма Фейнмана процесса слабого взаимодей¬
ствия антинейтрино v. с «нейтроном е~ а четырех-
фермионной теории с фермиевской константой связи
Gf (вверху) и в теории с промежуточными век¬
торными бозонами W, где взаимодействие осуще¬
ствляется посредством обмена ними частицами
(внизу).фундаментальным, т. е. относится к точеч¬
ным частицам, то теория наталкивается
на весьма серьезные трудности.Действительно, рассмотрим процесс,
в котором частицы, возникающие в конеч¬
ном распадном состоянии, не реальны,
а виртуальны. Иными словами, нейтрон
на короткое время «расщепится» на вирту¬
альные частицы, которые затем вновь ре¬
комбинируют в нейтрон. Ясно, что такой
процесс изменит энергию покоя, т. е. массу
нейтрона (или, более правильно, d-кварка).
Попытаемся оценить относительную поправ¬
ку к массе d-кварка 6w=6m/m (индекс w —
от англ. weak •— слабый), которая возни¬
кает от учета слабых взаимодействий. Оче¬
видно, что 6W пропорциональна, констан¬
те Gf, которая характеризует силу взаимо¬
действия. Тогда из размерных соображений6w~Gfa w>где л w — величина размерности энер¬
гии, или массы. Что характеризует вели¬
чина л w? Мы уже говорили, что согласно
принципу неопределенности малым време¬
нам или расстояниям отвечают большие
энергии виртуальных состояний. Поэтому
значение Л ~1 характеризует те расстояния,
на которых еще можно говорить о четырех-
фермионном взаимодействии. Если бы мы
хотели настаивать, что четырехфермионное
10В. И. Захароввзаимодействие относится непосредственно
к точечным частицам, то мы должны были бы
устремить Л w к бесконечности и сми¬
риться с бесконечно большой поправкой
к массе, что кажется неприемлемым. Значи¬
тельно привлекательнее предположить, как
и при разрешении парадокса Ольберса,
что наблюдаемая на опыте картина взаимо¬
действия меняется на некоторых малых,
но конечных расстояниях.Если бы мы попытались оценить ана¬
логичным образом поправку бат, связан¬
ную с электромагнитными взаимодействия¬
ми, то ситуация была бы совсем иной. Дело
в том, что (в принятой системе единиц)
электрический заряд е, который определяет
электрические силы, безразмерен, и по¬
этому естественно предположить, что
6.m~e2~10-2—10—э.в ГРЯвные расчеты подтверждают обе приве¬
денные оценки. Их сопоставление натал¬
кивает на мысль, что теорию слабых взаи¬
модействий следует строить по образцу тео¬
рии электромагнитных взаимодействий. Тог¬
да исчезнут обсуждаемые бесконечные
поправки типа 6„. На первый взгляд, идея
совершенно безумная, поскольку, скажем,
в ядрах вероятность переходов, вызванных
слабым взаимодействием, на много поряд¬
ков меньше вероятностей электромагнит¬
ных переходов. Изменить это обстоятель¬
ство не под силу никакой теории.Но большие поправки 6W связаны, как
обсуждалось выше, с большими энергиями
виртуальных частиц, или, что то же, с малы¬
ми расстояниями — порядка 1 / Л„. Нельзя
ли допустить, что на малых расстояниях,
т. е. при больших энергиях, слабые и электро¬
магнитные взаимодействия «устроены» оди¬
наково и осуществляются с помощью
промежуточных частиц? Теория, построен¬
ная на таком допущении, была действи¬
тельно создана, и ее основные идеи сво¬
дятся к следующему.Пусть слабые взаимодействия и в са¬
мом деле обусловлены обменом промежу¬
точным бозоном массы mw. Если энергии
частиц, с которыми мы проводим опыт,
меньше mw, то промежуточный бозон не
может наблюдаться как реальная частица
в силу закона сохранения энергии. По прин¬
ципу неопределенности он может появить¬
ся только на промежуток времени поряд¬
ка т~' и за это время преодолеть
расстояние порядка т~' (напомним, что ско¬
рость света принята равной 1). Слабое взаи¬
модействие может произойти только в том
случае, если на этих малых расстояниях
окажется другая частица. В такой ситуации
говорят, что радиус действия сил го порядкаmw1- Ясно, что если наш прибор имеет
недостаточно хорошее пространственное
разрешение, то мы не отличим взаимо¬
действия с малым радиусом сил от истинно
точечного, т. е. с го=0.Оценить величину mw из одних только
размерных соображений, без привлечения
дополнительной гипотезы, нельзя. Особенно
привлекателен вариант, а котором слабые
и электромагнитные взаимодействия рас¬
сматриваются как проявления одного уни¬
версального взаимодействия. Это, в частно¬
сти, должно проявиться в равенстве попра¬
вок к массе за счет слабого и электро¬
магнитного взаимодействий: 6wss6em. Исходя
из этого условия и аккуратно учитывая
все числовые коэффициенты, можно полу¬
чить:	100 ГэВ. Параметр т\ w приобре¬
тает теперь физический смысл — это не что
иное, как масса mw промежуточного век¬
торного бозона.Рождение бозонов с такой массой
непосредственно наблюдалось в экспери¬
ментах на протон-антипротонном коллайде¬
ре Европейской организации ядерных ис¬
следований (ЦЕРН, Женева).Процесс перехода мезона Ко ■ К» ■ результате сла¬
бого _взаимодействия между составляющими Ко-ме-
зон d- и s-кеарками. Эти каарки, обмениваясь вир¬
туальным бозоном W~, переходят а виртуальную
пару кварков uu, которые аналогичным образом ре¬
комбинируют а пару d и I, образующую К-меэои.
Теоретически рассчитанная вероятность такого процес¬
са оказалась много больше, чем позволяли зкспе-
риментальные данные. Тогда теоретики ввели в рас¬
смотрение новую частицу — очарованный кварк с.
Теперь при расчетах вероятности процесса к изобра¬
женной диаграмме следовало прибавить вклад точно
такой_же диаграммы, но с парой виртуальных квар¬
ков сс вместо uu. Если бы массы и- и с-каарков были
одинаковы, вклады ithi диаграмм в точности компен¬
сировались. При увеличении массы с-кварка появляется
область, где «той компенсации не происюдит (и чем
больше тс> тем больше зтот некомпенсируемый
вклад). Из сравнения с «кспериментальными данными
для системы Ко—Ко было получено ограничение саер-
iy для массы очарованного кварка: mc^ j г»В.
впоследствии с-каарк был открыт экспериментально а
составе знаменитых J/Ч'-частиц.
У/чли число элементарных частиц^11Шаг второй: очарованные частицы. История
открытия очарованных частиц также свиде¬
тельствует о том, что рассмотрение по¬
правок, связанных со взаимодействием на
малых расстояниях, может быть очень
плодотворным. Дело в том, что существу¬
ет физическая система, очень чувствитель¬
ная к величине поправок за счет слабого
взаимодействия. Речь идет о Ко- и Ко-ме-
зонах. Если не учитывать виртуальных сла¬
бых взаимодействий, то существуют два
мезона с абсолютно равными массами
(полными энергиями). При учете слабых
взаимодействий возникает небольшая раз¬
ница в массах этих мезонов, что проявля¬
ется в ряде красивых физических явлений.
Например, в установке рождается Ко-мезон,
который, пролетая в вакууме, может перейти
в Ко, распадающийся по иной схеме, не¬
жели Ко-Все эти явления подробно исследова¬
лись в опытах, и поскольку эффект опре¬
деляется только слабыми взаимодействиями,
их вклад в этом случае был хорошо известен
экспериментально. Вероятность таких пере¬
ходов оказалась настолько малой, что моди¬
фикация теории при энергиях порядка
массы W-бозона не спасала положения.
При оценках подобных эффектов возникает
параметр GFAj, экспериментальное значе¬
ние которого примерно в 1000 раз меньше,
чем значение аналогичного параметра при
оценке поправки к массе нейтрона. От¬
сюда следует, что Лс примерно в 30 раз
меньше Aw, т. е. ЛсагЗ ГэВ. Иными сло¬
вами, характер слабых взаимодействий для
перехода Ко—*-Ко должен меняться уже при
энергиях порядка 3 ГэВ.В качестве физической реализации
этой идеи была выдвинута гипотеза о су¬
ществовании новых кварков (их назвали оча¬
рованными) с массой тс, не превышаю¬
щей 3 ГэВ. Более того, константы связи
очарованных кварков надо было подобрать
таким образом, чтобы при больших энергиях
(или малых расстояниях) в точности сокра¬
щался вклад слабых взаимодействий лег¬
ких кварков. Тогда Лс~тс действительно
будет порядка 3 ГэВ. Позже очарованные
частицы, в состав которых входили новые
кварки, были обнаружены эксперименталь¬
но; подтвердились также предсказания
относительно специфики их слабого взаи¬
модействия.История борьбы с большими поправ¬
ками 6W на этом, впрочем, не кончилась.
Предстояло сделать еще два принципиаль¬
ных шага.Шаг третий: новый скалярный бозон. В тео¬
рии с массивными промежуточными бозона¬ми существуют новые бесконечные поправ¬
ки. Откуда они берутся? Из-за ненулево¬
го спина этих частиц.Как уже говорилось, спин частицы ха¬
рактеризует величину ее собственного угло¬
вого момента. У W-бозонов он равен 1.
Ясно, однако, что можно рассматривать
не только абсолютную величину вектора
углового момента, но и его ориентацию
в пространстве. Рассмотрим сначала рож¬
дение промежуточного бозона в системе
отсчета, где его импульс мал, стремится
к нулю. (Такую систему отсчета называют
системой покоя частицы.) Направим ось Z по
направлению импульса, а оси X, Y — пер¬
пендикулярно ей. Ось «вращения» бозона,
или его спин, может быть ориентирована
по-разному. В качестве трех независимых
направлений спина можно выбрать те же
оси X, Y, Z. Кажется естественным, что
в системе покоя рождение частицы с любой
ориентацией спина равновероятно, посколь¬
ку ни одно из направлений ничем не выде¬
лено. Так что спин бозона в системе по¬
коя представляет собой единичный вектор,
с равной вероятностью направленный в лю¬
бую сторону.Совсем иначе выглядит рождение бо¬
зона высокой энергии: в этом случае
преимущественно рождаются частицы со
спином, ориентированным вдоль импульса
(в нашей системе отсчета вдоль оси Z).
Такие бозоны называют продольно поляри¬
зованными7.Пусть мы хотим теперь оценить по¬
правку к массе какой-либо частицы, обус¬
ловленную взаимодействием этой частицы
с промежуточными бозонами. «Спонтанное»
рождение реальных W-бозонов запрещено
законом сохранения энергии. Однако вероят¬
ность рождения на короткое время (At~E~')
продольно поляризованных бозонов усилена
дополнительным фактором Ew/mw. (Система
отсчета, где покоится частица, поправку
к массе которой мы вычисляем, выделена
теперь физически, и речь идет о W-бозонах,
имеющих большую энергию именно в этой
системе координат.)Если эта картина остается неизменной
вплоть до сколь угодно малых расстоя¬
ний, то вместо энергии виртуальной части¬
цы Ew мы должны подставить бесконеч¬7	Чтобы понять картину его рождения в системе коор¬
динат, где энергия боэона велика, надо воспользо¬
ваться формулами специальной теории относитель¬
ности:Sz=SzEw/mw, si,y=si,y<
где sx г — значения проекций спина в системе покоя,У ! — те же проекции е движущейся системе коорди¬
нат. Видно, что для быстрого W-боэона s' растет линей¬
но с энергией.
12В. И. Захаровность, возвратившись тем самым к теории
с неразумно большими поправками.Выход один: «убрать» из теории про¬
дольно поляризованные бозоны, устранив
таким образом саму причину возникновения
новых бесконечностей. Но ведь такие бозоны
реально существуют, и просто «вычеркнуть»
их нельзя. Зато можно ввести новую
частицу (с такой процедурой мы уже позна¬
комились на примере очарованных кварков),
которая компенсировала бы на малых
расстояниях вклад, приводящий к бес¬
конечным поправкам. Поскольку трудности
возникли только из-за W-бозонов, поляризо¬
ванных определенным образом, то для уст¬
ранения бесконечностей достаточно на сей
раз всего одной скалярной (со спином 0)
частицы — ее принято называть бозоном
Хиггса. Как и в случае с очарованными
кварками, можно предсказать не только
сам факт существования хиггсовских частиц,
но и характер их взаимодействий. В част¬
ности, поскольку рождение продольно поля¬
ризованных векторных бозонов усилено фак¬
тором Ew/mw, то же самое должно быть
справедливо и для скалярных хиггсовских
частиц.Хиггсовский бозон пока эксперимен¬
тально не наблюдался. Многие свойства
его предсказаны. Однако нет еще ясности
относительно того, какой должна быть
его масса. Полагают, что она не превышает
1000 ГэВ (в противном случае компенсация
вкладов скалярных и векторных бозонов
будет недостаточно эффективной и недопу¬
стимо большие поправки в теории не ис¬
чезнут).Не следует приходить в отчаяние, но,
постулировав существование скалярных хиг¬
гсовских частиц, мы внесли в теорию но¬
вую бесконечную величину — поправку
к массе скалярной частицы. Чтобы убе¬
диться в этом, проделаем простой конкрет¬
ный расчет, который можно провести
в терминах классической, а не кванто¬
вой физики.Пусть у нас есть заряженная части¬
ца, которую мы будем представлять как
шарик с радиусом го. Хорошо ифестно,
что она создает вокруг себя электроста¬
тическое поле с напряженностью Е~е/г2,
где е — электрический заряд частицы,
г — расстояние до нее. Любое поле несет
энергию. Для электрических полей ее плот¬
ность пропорциональна квадрату напряжен¬
ности. Тогда в нашем случае энергию поля,
сосредоточенную в объеме V с разме¬
рами порядка го, можно оценить как6m~E2V~a/ro, где а=е2.Видно, что поправка к энергии покоя
частицы, или ее массе, становится сколь
угодно большой при достаточно малом го.Наша оценка для бт остается правиль¬
ной и в том случае, когда частица являет¬
ся электрически нейтральной, но взаимо¬
действует с промежуточными векторными
бозонами W± и Z° — ведь, как уже не раз
отмечалось, на достаточно малых расстоя¬
ниях слабые и электромагнитные взаимо¬
действия подобны.Вклад в энергию, о котором мы
только что говорили, реально существует.
Поэтому либо мы должны отказаться от
гипотезы о существовании точечных частиц,
либо построить теорию таким образом, что¬
бы обнаруженная бесконечность каким-то
образом компенсировалась. Именно вторую
возможность и реализует суперсимметрия8.
Суперсимметрия: шаг последний! Прежде
всего поясним, почему суперсимметрия
помогает устранить обнаруженную беско¬
нечность в поправке к массе скалярной
частицы.Напомним: суперсимметрия означает
тождественность свойств частиц со значе¬
ниями спинов, отличающимися на «квант»
этой величины As=1/2. В частности, взаимо¬
действие скалярной частицы (s—0) должно
быть подобно взаимодействиям частицы со
спином s=1/2. Предположим, что мы попы¬
тались бы вычислить поправку к массе
такой спиновой частицы. На первый взгляд,
в расчете ничего не изменилось бы, по¬
скольку мы апеллировали только к электро¬
статическим свойствам частицы. Однако,
приняв гипотезу о том, что результат
оказался бы тем же и для частицы со спи¬
ном 1/2, мы придем к парадоксу. Действи¬
тельно, вспомним наш образ спиновой
частицы в виде волчка с размерами, стре¬
мящимися к нулю. Тогда совершенно оче¬
видно, что поправка, которую мы вычис¬
ляли, привела бы и к изменению в меха¬
ническом моменте частицы.В рамках классической механики в
этом выводе нет ничего удивительного.
Но, как мы уже говорили, в квантовойе Уместно подчеркнуть, что мы не обсуждаем здесь
теорию гравитации, которая также характеризуется
размерной константой связи G^, входящей в закон
всемирного тяготения: GN. m2N~10—39. Для исключе¬
ния этой размерной константы была предложена тео¬
рия струн, согласно которой элементарных точеч¬
ных частиц вообще нет (см.: Нестеренко В. В.
Релятивистские струны: от мыльных пленок к объе¬
динению фундаментальных взаимодействий // При¬
рода. 1986. N° 11. С. 12—19). Видоизменение обыч¬
ной теории гравитации происходит на очень малых
расстояниях гПЛ ~ Gj^' ~Ю—33 см.
Удваивается ли число элементарных частиц?13фермиомыих суперпартнеры** ”s = 1/2кваркиГГ) fT) ГГ)		4Гу Гуи-кварк с - кварк t-кварклептоныэлектронное мюонноенейтрино нейтрино т-нейтриноСЪ ^(нейтрино)кварки—d - кварк s - кварк b - кварклептоны	/ е~Ж— J и~Ш-	С 7~ш •■■■электрон мюон г-лептойбозоны — переносчики взаимодействийs = ОS = 1W —бозон—(9)—Z -бозон глюон фотон-ф-5=2гравиток(Г)—(Гу5	= О	^^~~(D G—©■скварки+ 1+ 2/3
+1/3слептоны(снейтрино)скварки-17 3-2/3-1s = 3/2грави-тиноих суперпартнерыs = 1/2фотино глюино зинобозон W -бозои
Хиггсе5=1/2—+1+ 2/3И/з-ф—-1/3-2/3	вино хиггсиноно мементарными (точечнымм), и hi суперпартнеры.
По значениям спина они делятся на бодоиы (части¬
цы с целым спином) и фермионы (частицы с полу-
целым спином). Все фундаментальные составляющие
вещества являются фермионами. К ним относятся
кварки, из которых состоят протоны, нейтроны и дру¬
гие сильновзаимодебствующие частицы, и пептоны —
влектроны, нейтрино, мюоны, т-лептоны. Переносчики
всех взаимодействий — бозоны: для влектромагнит-
него вто фотон, для слабого — W- и г'-боэоны.для сильного — глюоны, для гравитационного — гра¬
витон. К бозонам относится также гипотетическая
частица Хиггса, Кварки существуют в трех «цветовых»
состояниях, а глюоны могут быть «раскрашены» во¬
семью различными способами. Если участь цветовые
состояния кварков и глюонов, а также асе анти¬
частицы, окажетсв, что число известных сейчас впе-
ментарных частиц равно АО, включая t-кварк, в суще¬
ствовании которого трудно сомневаться. В супер-
сммметричных теориях вто число удваивается: у каж¬
дой «обычной» частицы появляетса суперлартнер.
14В. И. Захаровмеханике возможны только дискретные
значения спина. Поэтому приведенный
расчет приходит в случае спиновой части¬
цы в противоречие с основами кванто¬
вой механики: оценка для 6т подразуме¬
вает непрерывное изменение спина, а это
невозможно. На языке классических анало¬
гий одновременно с изменением плотности
энергии бт должно происходить еще
и перераспределение массы, причем такое,
чтобы момент количества движения оста¬
вался неизменным. В приведенных выше
рассуждениях такое перераспределение
масс, конечно, не учитывалось.Разрешается этот парадокс путем по¬
следовательных расчетов: оказывается, что
той бесконечности, которая присутствует
в массе скалярной частицы, нет в массе
спиновой частицы!Это дает нам ключ к построению
теории, вовсе свободной от бесконечных
поправок. Надо следить за тем, чтобы
при каждом шаге явно соблюдалась супер¬
симметрия — тождество взаимодействий
скалярной частицы и частицы со спином 1/2.
Тогда не будет бесконечной поправки и в
массе скалярной частицы: в суперсиммет-
ричной теории поправки к массам частиц-
партнеров по суперсимметрии одинаковы
(т. к. одинаково их участие во взаимо¬
действиях!), а в массе спиновой частицы
бесконечность отсутствует.Таким образом, отсутствие бесконеч¬
ностей в суперсимметричных теориях пред¬
ставляется очевидным уже на основании
самых общих соображений. Тем не менее
можно все же попытаться проследить бо¬
лее детально, чем. же конкретно компен¬
сируется вклад виртуальных фотонов на ма¬
лых расстояниях в энергию заряженной
частицы, который мы оценили выше в рам¬
ках классической теории поля.Очевидно, что компенсация идет
опять же за счет новых частиц, посту¬
лируемых в суперсимметричных теориях.**7а /"ЛСУПЕРСИММЕТРИЧНЫЕ
ОБЫЧНЫХ ЧАСТИЦПАРТНЕРЫВ суперсимметричных теориях все из¬
вестные нам частицы обзаводятся партне¬
рами, которые во многом схожи с ними,
но отличаются на «квант» спина. Так, фо¬
тон, имеющий спин 1, получает в партне¬
ры фермион со спином 1/2 (ему придума¬
ли название фотино). Фотино, как и фотон,
электрически нейтрален. Любая заряжен¬
ная частица может испустить фотино так же,
как она может испустить фотон. Иными сло-Примеры процессов рождения суперсимметричных
частиц (изобрежены цветными линиями)в столк¬
новении электронов е- и позитронов е+ (а) и адро¬
нов (б). В последнем случае для простоты июбра¬
жаны столкновения составляющих адроны ивариа и
глюона. Обрезовавшиесв суперсимметричиые частицы
могут распадаться по схемем, изображенным не ри¬
сунках а, г, д. В коначиом расладном состоянии обя¬
зательно должны присутствовать фотино 7 — по одной
из теоретических схем семая лагкея суперсим-
метричиея честицв. Будучи нейтральным, фотино
ускользает от регистрации детеитореми. Поэтому
характерной особенностью изображенных процессов,
если они существуют, должно быть «исчезновение*
определенной доли энергии и импульса сталкиваю¬
щихся частиц. Именно эта хареитернея особенность
теких процессов лежит в основе идеи эксперимен-
Удваивается ли число элемен15вам»*, несложно перечислить основные
свойства фотино, используя наши знания
о фотоне. Единственная, но весьма суще¬
ственная, трудность состоит в предсказа¬
нии массы фотино. Конечно, в строго
суперсимметричной теории масса фотино
такая же, как и масса фотона, т. е. равна
нулю. Но мы видели уже на примере
слабых взаимодействий, что не все так
просто в реальном мире и вовсе не любая
симметрия является очевидной при пер¬
вом же обращении к опытным данным.
Как было бы хорошо, если бы промежу¬
точные бозоны были действительно безмас-
совые или почти беэмассовые: не состав¬
ляло бы большого труде тогда заметить
сходство свойств фотона и промежуточ¬
ных бозонов. И все же это сходство —
в константах взаимодействия — на самом
деле существует и в реальном мире, где
фотон безмассовый, а промежуточный бозон
примерно в 90 раз тяжелее протона.
Между фотоном и промежуточными бозо¬
нами существует, как принято говорить,
нарушенная симметрия.Точно так же мы должны быть гото¬
вы к тому, что и суперсимметрия будет
нарушена в массах партнеров. Конечно же,
подобное нарушение не проходит безнака¬
занно. И в суперсимметричных теориях,
в которых массы партнеров неодинаковы,
возникает такая же поправка к массе
скалярной частицы, о которой мы уже гово¬
рили выше. Но на сей раз го не надо
устремлять к нулю, как в теориях без су¬
персимметрии, а следует использовать
масштаб масс суперсимметричных партне¬
ров известных частиц rnSLJSy, поскольку
суперсимметрия может проявляться только
при энергиях, превышающих массы новых
частиц. Поправка к массе скалярной части¬
цы не должна быть очень большой. Обыч¬
но требуют, чтобы она не превышала
массу W-бозона. Это требование приводит
к оценке msusv<1000 ГэВ. В конкретных
моделях массы по крайней мере некото¬
рых новых частиц заметно меньше — по¬
рядка 100 ГэВ.Помимо фотино, о котором шла речь
выше, искали так называемые «скалярные
электроны» (сэлектроны) и «скалярные
кварки» (скварки), глюино, «скалярные нейт¬
рино» (снейтрино). Читатель уже, наверное,
понимает, что под «скалярным электро¬
ном» понимается партнер электрона по
суперсимметрии. Речь идет о скалярной,
или бесспиновой, частице с таким же элект¬
рическим зарядом, как у электрона. «Ска¬
лярное нейтрино» нейтрально, как и обычное
нейтрино. Эти частицы можно пытаться
регистрировать по взаимодействию с про¬
межуточными бозонами слабых взаимодей¬
ствий. Константы их связи с бозонами та¬
кие же, как и у нейтрино. Наконец,
глюино — новый фермион, партнер извест¬
ного уже бозона — глюона. Обмен глюона¬
ми генерирует сильные взаимодействия
между кварками аналогично тому, как об¬
мен фотонами приводит к электромагнит¬
ным силам. Глюино, будучи партнером
глюона, должно также участвовать в силь¬
ных взаимодействиях.В настоящее время эксперименталь¬
но определены только нижние границы на
возможные значения масс суперсиммет¬
ричных частиц. Для скалярного электрона
известно, например, что это величина по¬
рядка 70 ГэВ. Новое поколение ускори¬
телей позволит продвинуться в поиске но¬
вых частиц к массам 200—300 ГэВ, что уже
не так далеко от теоретического предела
суперсимметричных партнеров msusv.Возможно, некоторых читателей уди¬
вит, что рассмотрению «бесконечностей»
в теории уделяется столько внимания
и полученные выводы воспринимаются столь
серьезно. В заключение отметим, что
требование «отсутствия бесконечностей»
возникло очень давно, так что авторитет
его освящен веками. Еще Аристотель заклю¬
чил, что космос конечен, иначе тела,
по его мнению, обладали бы бесконечны¬
ми скоростями. Не будем строги к аргу¬
ментации — вывод оказался правильным.
16	ГЕОЛОГИЯПрирода, 1908, № 3РУДА И ЕЕ ИСТОКИ™ Г. Б. НаумовшшшяшяГеоргий Борисович Наумов, доктор
геолого-минералогических наук,
профессор, главный научный сот¬
рудник Института геохимии и ана¬
литической химии им. В И. Вер¬
надского АН СССР. Занимается
проблемами генезиса рудных ме¬
сторождений на основе геолого¬
минералогических, геохимических,
радиогеологических и физико-хи¬
мических методов исследований.
Автор ряда монографий по этим
проблемам и в том числе: Основы
физико-химической модели урано¬
вого рудообразования. М., 1978.&НЕТ НИЧЕГО более деликатного и мимолетного, чем
начало. Эти слова французского палеонтолога и
философа П. Т. де Шардена как нельзя лучше ха¬
рактеризуют многовековую историю развития одной из
основных проблем геологии — проблемы источников
рудного вещества. Она зародилась еще до начала знаме¬
нитого спора «плутонистов» и «нептунистов», связывавших
происхождение земных пород и руд с расплавленной
огнедышащей магмой, зарождающейся в царстве Плутона,
или с текучими водами, повеливаемыми Нептуном. Об
этом можно было бы не упоминать, если бы отголоски
этой дискуссии мы бы не ощущали до сих пор'.Сегодня, когда при поисках новых месторождений
приходится все больше ориентироваться на рудные зале¬
жи, не выходящие на поверхность, эта проблема имеет
не только теоретическое, но и огромное практическое зна¬
чение. Кроме того, в ней, как в фокусе сферического
зеркала, сконцентрировались многие методологические во¬
просы современной геологии.МАГМА ИЛИ ВОДА?	Многовековой спор между крайними плутоническими
и нептуническими взглядами применительно к учению о
рудных месторождениях по существу завершился лишь в
начале нашего столетия. На первый взгляд восторже¬
ствовал компромисс. В возникшей гидротермальной теории
воде отводилось место основного транспортного средства,
а магмам — генератора рудоносных растворов и самого
рудного вещества.В 1907 г. американский геолог В. Линдгрен суммиро¬
вал результаты бурных дискуссий и предложил логически
стройную классификацию рудных месторождений. Все
эндогенные, т. е. возникшие в недрах земной коры, место¬
рождения делились на группы по глубине и темпера¬
туре образования. Между последними ставился знак соот¬
ветствия: чем глубже, тем горячее. В дальнейшем эта клас¬
сификация претерпела некоторые уточнения, расширилось
количество групп, но основная подкупающее простая идея
отщепления рудоносных растворов от магматического оча¬
га и отложения руд при их движении вверх оста¬
лась неизменной. В этой концепции вода играла суще¬
ственную роль, но первородным был все же магматизм.
Центр тяжести переместился на изучение магматических
процессов как основных источников рудного вещества.! Смирное В. И. Плутонизм и нептунизм в развитии учения о рудных
месторождениях. М., 1987.
Руда и ее истоки17Понятия «эндогенное», «гидротермальное»,
«постмагматическое» или «магматогенное»
стали синонимами.Здесь следует заметить, что на раз¬
витие генетических классификаций рудных
месторождений значительное влияние ока¬
зали успехи биологических систематик, по¬
строенных на генетической основе. В ре¬
зультате биологическое понимание генезиса,
где каждый индивид должен иметь своего
конкретного родителя («все живое от жи¬
вого»), стало автоматически переноситься
в геологию. Если рудное тело образова¬
лось, то оно должно иметь своего конкрет¬
ного материального родителя. Одинаковые
руды должны иметь одинаковых родителей
и т. д. При этом как-то забывалось, что
в неорганическом мире одни и те же про¬
дукты могут быть получены из разных исход¬
ных веществ и по разным «технологиям».
В химии это не вызывает сомнений. А в
геологии? Наверное, не случайно минерало¬
гия, имеющая дело с наиболее простым
природным объектом — минералом, про¬
должает строить свои классификации на кри¬
сталлохимической, а не на генетической ос¬
нове. Генетическая минералогия в каждом
конкретном случае выясняет происхождение
минеральных индивидов и агрегатов, но
вовсе не пытается приписать минерально¬
му виду единый генезис и построить на этой
основе единую классификации?. Там ясно, что
это невозможно. А в более сложных поли-
минеральных объектах?Здесь идея генетического единства
оказалась господствующей. Появились мно¬
гочисленные исследования и теоретические
обобщения на тему: связь магматизма
и рудообразования. Если при этом возни¬
кали какие-либо затруднения в объяснении
фактических данных, то выход разреша¬лось искать только внутри доктрины. Уси¬
ленно разрабатывалась только одна — маг-
матогенная —- версия. Все остальное объяв¬
лялось ересью.Вполне естественно, что такая жест¬
кая позиция теоретической мысли повлияла
и на геологическую практику. И выделе¬
ние перспективных площадей, и набор поис¬
ковых критериев, и собираемая геологиче¬
ская информация, определяющая направ¬
ление дальнейших работ, сосредоточились
вокруг магматических интрузий — внедрив¬
шихся в земную кору и застывших магма¬
тических расплавов.Для более направленного ведения
поисковых работ было выдвинуто представ¬
ление о рудной специализации интрузий,
под которым понималось наличие повы¬
шенных содержаний рудных элементов в
магме и образованных ею магматических
породах. К сожалению, на практике этот
простой и удобный критерий поиска руд
подтверждается далеко не всегда. Так, оло¬
вянные месторождения могут находиться в
гранитах, в тонне которых всего 10—15 г
олова, а массивы с содержанием 30 г/т
и более оказаться безрудными. Крупней¬
шие месторождения урана Канадского щи¬
та расположены среди гранитов и гнейсов
с содержанием урана 1,5—3 г/т, а интрузии,
содержащие на порядок больше того же
элемента, часто не оправдывают возла¬
гающихся на них надежд.Не всегда обнаруживается и простран¬
ственная связь между интрузиями и рудой.
Известно немало случаев, когда на протя¬
жении многих лет безуспешно вели поиско¬
вые работы в пределах гранитов, а мес¬
торождения располагались по соседству —
в породах, на которые теория наклады¬
вала вето. Более того, месторождения от¬Схема магматогеиного
рудообразования начала
■вка. Рудоносные раст¬
воры, выделяющиеся
при остыааннн гранитных
магм, выносят из них
рудные мемеиты, кото¬
рые и откладываются в
жилах по мере остыва¬
ния растворов (поА.	Е. Ферсману, 1934).
18Г. Б. Наумовкрывали в районах, где вообще не отме¬
чалось какого-либо магматизма. Классиче¬
ские примеры — полиметаллические ме¬
сторождения Миссисипи в США или Кара-
тау в СССР, пластовые месторождения
вольфрама и олова в Европе, многочислен¬
ные месторождения золота в черных слан¬
цах, месторождения меди, урана, ртути,
сурьмы и многие другие, список которых
быстро растет. Не случайно В. И. Смир¬
нов среди гидротермальных месторождений
выделил специальную «амагматогенную
группу». Детальный анализ обширного фак¬
тического материала привел его к выводу
о полигенности как минерального вещества
рудных тел, так и гидротермальных раст¬
воров, «которые имели смешанный харак¬
тер, представляя собой смесь ювенильных
магматических или метаморфических вод
с атмосферными или морскими»2.Два слова о временной связи. То, что
руда образуется после внедрения магмы —
вполне естественно. Но насколько после.
Данные геохронологии показали, что раз¬
рыв часто достигает многих десятков мил¬
лионов лет. Об этом свидетельствуют и мно¬
гочисленные геологические наблюдения.
Между возникновением массивов и отложе¬
нием руд обычно происходит много доста¬
точно крупных геологических событий: внед¬
рение магмы по трещинам в горных по¬
родах, образование безрудных жил, изме¬
нение пород и т. д. При этом неоднократ¬
но меняется план тектонических деформа¬
ций. Где же все это время находились
рудоносные растворы, отщепившиеся от маг¬
мы?Наконец, уже совсем недавно, появи¬
лись многочисленные экспериментальные
данные, показывающие, что ждать резкого
обогащения магматогенных растворов руд¬
ными элементами по сравнению с их кон¬
центрацией в расплаве нет никаких основа¬
ний. При таком положении вещей расплав
может отдать вместе с отщепляющимися
от него растворами (если таковые были)
лишь несколько процентов содержащихся
в нем рудных элементов. Но рудные место¬
рождения содержат десятки и сотни тысяч
тонн металлов. Так откуда же берется такое
количество воды?Экспериментаторы говорят, что нужен
гранитный массив объемом в несколько
тысяч кубических километров. На бумаге за¬
дача выглядит очень простой. Гранитов
много. Сложнее решать эту проблему геоло¬
гу. Он знает, что площадь среднего жиль-2	Смирнов В. И. Геологий полезных ископаемых.
М.. 1982. С. 234.Схема обрадеааииа уранового месторождения по
изотопным данным А. И. Тугариноаа (1Ф7Э). Рассеян¬
ный уран древних конгломератов (1,S млрд лат) с
потоком растворов проникает а верхние горизонты
земной норы, образуя рудные тела 11,9 млрд лет).ного месторождения менее 1 км2. При вер¬
тикальном перемещении раствора колонна
гранита должна далеко выходить за преде¬
лы земной коры (десятки километров).
А глубина конкретных гранитных тел по
геофизическим данным — всего несколько
километров. Может быть, раствор соби¬
рается на «пятачок» рудоотложения с боков,
с площади в несколько сотен километров?
Но что заставляет его перемещаться по го¬
ризонтали на такие большие расстояния —
остается загадкой.Более того, с гранитными массивами
обычно связаны месторождения олова,
вольфрама, молибдена, редких земель, ура¬
на и не связаны месторождения кобаль¬
та, никеля, меди, хрома.Но именно первая группа элементов
концентрируется в гранитном расплаве, а не
в растворе, а вторая — наоборот. Следо¬
вательно, при магматическом происхож¬
дении рудоносных растворов список место¬
рождений, связанных с гранитом, должен
быть совсем не тот, который мы наблю¬
даем в природе.Количество парадоксов растет (их зна¬
чительно больше, чем можно привести в
популярной статье), и их решение требует
не новых временных подпброк стареющей
теории, а пересмотра основополагающих
ее позиций.В ПОИСКАХ ВЫХОДАНельзя сказать, что все эти проти¬
воречия обнаружились только теперь. Они
копились постепенно, и постепенно росло
Руде и ее истоки1»число противников ортодоксальной магма-
тогенной концепции. В качестве альтерна¬
тивы магматогенному источнику обычно выд¬
вигались породы, из которых растворы мог¬
ли бы извлекать рудные компоненты,
В какой-то мере это возрождение старой
латераль-секреционной гипотезы, предло¬
женной еще а середине прошлого века,
согласно которой рудные элементы собира¬
лись в жилы из окружающих пород. В то
время ее критика опиралась на данные,
фиксирующие около жил не пониженные,
а повышенные содержания металлов. Но
факты продолжали накапливаться. В. Ф. Ба¬
рабанов неоднократно приводил примеры
зависимости состава микроскопических гид¬
ротермальных прожилков от состава тех по¬
род и даже отдельных минералов, кото¬
рые они пересекали. «Можно ли себе
представить,— писал он,— что в трещину
длиной 20 мм из некоторого «магматиче¬
ского очага» поступали «специализирован¬
ные» порции минералообразующего раство¬
ра, которые в зерно кварца, сколь бы мало
оно ни было, привносили кварц и зале¬
чивали его, в зерно микроклина — микро¬
клин» и т. д.3А. И. Тугаринов, используя соотно¬
шения концентраций радиогенных изотопов
свинца, пришел к выводу о заимствовании
урана рудных залежей из более древних,
нижележащих конгломератов, Я. Н. Белев-
цев сосредоточил внимание на процессах
метаморфизма, при котором породы посте¬
пенно теряют содержавшуюся в них воду,
а она-то и извлекает металлы из пород при
своем движении к поверхности.В последнее время исследования изо¬
топов кислорода и водорода в минералах
гидротермальных жил нанесло еще один
удар по магматогенному рудоносному
флюиду. Отношения концентраций изотопов
этих элементов оказались близкими не к тем,
которые характерны для вод, находя¬
щихся в равновесии с расплавом, а к тем,
которые характерны для атмосферных осад¬
ков. Для преодоления этого осложнения
была предложена модель конвективных
ячеек, в которой атмосферная или мор¬
ская вода многократно циркулирует через
породы в замкнутой системе. Она, вроде бы,
решала не только вопросы изотопии, но и
проблему дефицита воды. Количество ее
сразу уменьшалось во столько раз, сколько
циклов она совершила. Казалось бы, ответ
найден? Но такое движение воды в реаль¬
ных геологических масштабах для естествен¬3	Барабанов В. Ф. Генетическая минералогия.Л., 1977. С. 180.ной проницаемости пород и температур¬
ных градиентов остается проблематичным.
Не все ясно и с изотопным обменом. Может
ли вода сохранять свои изотопные метки
при длительном взаимодействии с породой
в условиях разных температур?Несмотря на разнообразия в трактовке
деталей, все сторонники этих гипотез оста¬
ются в рамках достаточно жестких тре¬
бований — сосредоточенного потока боль¬
ших масс воды и наличия в породах по¬
вышенных содержаний металлов. Но самое
главное, что разрешение противоречий шло
по пути концентрирования внимания на
одной группе факторов и молчаливого заб¬
вения другой. А это вместо решения проб¬
лем приводило только к поляризации взгля¬
дов.Среди сторонников извлечения метал¬
лов из пород преобладают минералоги
и геохимики, изучающие аещество и за¬
кономерности его изменения в природных
объектах. Представители геолого-структур-
ной школы стали искать выход в другом
направлении — опуская очаг, генерирующий
руду, на все большую глубину, вплоть до
верхней мантии. Важным аргументом таких
воззрений является пространственная связь
многих месторождений с зонами глубин¬
ных разломов. Они-то и рассматриваются
как проводники «специализированных» раст-Сжема формирования гидротермального месторож¬
дения с участием атмосферных осадно». Стрелка-
м и показаны направления движения аод а конвектив¬
ной ячейке.
20Г. Б. НаумовАНЦЫСхема ваолюции рудо образующей
штамм. «Подготовительным» »тап.
Разрез участка норы, на котором
внедрение гранитного массива со¬
провождается перекристаллиза¬
цией вмоцащи! пород (сланцев)
и разложением минералов, содер¬
жащих Н20 и СОз.в результате че¬
го образуется ореол высокоплотно¬
го водно-углекислого флюида. Н а
арезказ показано равномерное
содержание урвие |в относитель¬
ны! единица!) а иеметаморфи-
зироаанньн породах на участке
длиной 100 м 111 и его распре¬
деление, наблюдаемое под микро¬
скопом (II); неревномерное (ани¬
зотропное! в зоне контактового ме¬
таморфизма (III, IV).воров, зародившихся в мантии. Детали ме¬
ханизмов извлечения и переноса металлов
в этих работах обычно опускаются. И,
видимо, не случайно. Пройти многокиломет¬
ровый путь через различные горные породы,
да еще при высокой температуре, и остаться
неизменными, растворы могут только в умо¬
зрительных моделях. Об этом Д. С. Коржин-
ский писал еще более 20 лет назад,
указывая на многочисленные факты взаимо¬
действия пород с растворами. Современные
экспериментальные данные дают веские то¬
му подтверждения.МЫСЛЬ В ПЛЕНУ У СЛОВАГоворя об источнике рудного вещества,
мы обычно подразумеваем какое-то кон¬
кретное геологическое тело, из которого
металлы переносились в рудную залежь.
В этом понимании уже ощущается некото¬
рый акцент «сосредоточенности», заложен¬
ный в слове «источник». Нас невольно начи¬
нают привлекать тела с исходным повы¬
шенным содержанием интересующего нас
элемента.
Руда и ее истоки21Этап концентрированна руды. Осты¬
вание и усадка пород, повышение
иж хрупкости приводят к образова¬
нию разломов, по которым начи¬
нается разгрузка водно-углекис¬
лого флюида (показанастрел-
ками). На врезке — усреднен¬
ное по интервалам 100 м содер¬
жание урана (а относительны! еди¬
ницах) а породах на глубине 1 км,
на участке дл'нной 4 км. Заштри¬
хована зона пониженных содер¬
жаний урана. Из нее уран переме¬
стился в рудные тела.ГРАНИТНо ведь источник воды в полновод¬
ной реке мы вовсе не связываем только с
ее истоком. Чем больше площадь, с которой
река и ее притоки собираю* воду, тем
больше ее в реке. А не однобоко ли мы
подходим к понятию «источник рудного ве¬
щества»?. Не находимся ли в плену у слова,
которым обозначаем это понятие?Но если расширять понятие «источник»,
то что должно выступать на первое место:
тело или процесс? Если древние урано¬
носные конгломераты возрастом 2,5 млрд
лет послужили источником для рудных жил
(им 1,9 млрд лет), так почему же целых
600 млн лет конгломераты не были источни¬
ком, а потом вдруг им стали? От ответа на
этот вопрос зависит и дальнейшая поста¬
новка научных исследований, и организация
поисково-разведочных работ.Пытаясь разобраться с источниками
руд, мы стре/АИмся узнать, откуда рудное
тело черпает слагающие его компоненты.
Такая постановка вопроса в какой-то мере
напоминает логику потребителя, который
ищет необходимые ему предметы. Но ведь
есть еще и логика предложения, направ¬
ленная на сбыт имеющихся излишков. Так,
может быть, и на интересующую нас проб¬
лему стоит посмотреть с этих позиций,
У каких-то геологических тел (магм, пород,
комплексов) некоторые элементы оказалисьв избытке. А уж куда они поступили — вопрос
второй.Вновь обращаясь к аналогии с рекой,
задумаемся — она извлекает свои воды из
источников или они ее питают, постепенно
сбрасывая излишки, переполняющие водо¬
носные горизонты?Так или иначе, полезно вернуться к
исходным позициям, вновь посмотреть на
сложившиеся стереотипы в свете всего на¬
копившегося фактического материала. Как
писал В. И. Вернадский, в такие периоды ло¬
гика понятий-слов отходит на второе место
перед логикой понятий-вещей.К ЛОГИКЕ ФАКТОВПоследуем и мы советам Вернадско¬
го и обратимся к логике понятий-вещей,
к природным фактам старым и новым, к их
связи между собой. Для этого нам придется
на некоторое время сосредоточить свое вни¬
мание на одной группе урановых месторож¬
дений, располагающихся в контакте с интру¬
зивными массивами. Эти месторождения вы¬
браны не случайно, в них все под рукой:
и руда, и гранит, и вмещающие гранит по¬
роды. Они известны в разных регионах мира
и формировались в различные геологиче¬
ские эпохи, детально разведаны на большие
22Г. Б. Наумовглубины, прекрасно изучены и неоднократ¬
но описаны в литературе. Химию урана
мы знаем лучше, чем большинства других
рудных элементов. К тому же явления радио¬
активности дают в руки исследователя до¬
полнительные возможности, отсутствующие
у других элементов . Взяв радиометр, мож¬
но непосредственно опробовать горные вы¬
работки или обнажения, а сделав шлиф, за¬
фиксировать детектором места отдельных
делящихся ядер. Рассматривая этот детектор
в микроскоп, можно увидеть распределе¬
ние ничтожных скоплений атомов урана.Работ, использующих эти методы, вы¬
полнено уже много. Установлено, что при
одних и тех же общих концентрациях
урана формы его нахождения в породе
могут быть весьма различны. Он может быть
рассеян в слагающих породу минералах,
образовывать микровыделения собственных
урановых минералов, сорбироваться плен¬
ками окислов железа и марганца, глини¬
стыми минералами или просто находиться в
капиллярах между зернами. Поведение каж¬
дой из этих форм в геологических процессах
не одинаково. Мы, например, всегда учиты¬
ваем, что кальций, связанный в карбонаты
или алюмосиликаты, ведет себя по-разному.
Для микроэлементов же таких возможно¬
стей различного поведения еще больше. Эле¬
менты, находящиеся между зернами, могут
мигрировать, в то время как породообра¬
зующие минералы совершенно стабильны,
а элементы, захваченные их кристаллической
решеткой, будут «ждать», пока не изменит¬
ся сам минерал-хозяин.При всем обилии информации по ура¬
новым месторождениям данные о ра-
диогеохимических характеристиках вмеща¬
ющих их пород весьма скудны и отрывочны.
Основные усилия исследователей обычно
направляются на выявление повышенных кон¬
центраций. Сказывается психологическая на¬
правленность искателя, да и идея привно-
са рудного вещества дает себя знать. Лишь
недавно начали появляться результаты си¬
стематического опробования вмещающих
пород в объеме всего месторождения.
При этом обнаружилось, что за пределами
повышенных концентраций, образующих
своеобразные ореолы около рудных тел,
средние содержания урана в породах часто
опускаются ниже значений, характерных для
пород этого региона. Ниже1 Значит, уран
был отсюда вынесен. Когда и куда? И, на¬
конец, сколько? Ведь масса вмещающих
уран пород в пределах месторождения
очень велика. Подсчеты показали, что ее
вполне достаточно для образования всех
рудных тел.Почему же этого не замечали раньше?
Обычно фон, который принимался за нача¬
ло отсчета, вычислялся в пределах самого
месторождения, а не за его пределами.
Он-то и оказался не выше, а ниже, чем в реги¬
оне. И второе. Содержание урана в поро¬
дах, его отдающих, уменьшается не в 2—3 ра¬
за, как этого ожидали, а всего на 20—30 %.
Такое понижение может быть надежно за¬
фиксировано только по очень большим вы¬
боркам специально отобранных проб, при
высокой чувствительности и точности ана¬
литических методов.В ходе этих исследований была за¬
мечена важная особенность распределения
урана. В однотипных породах региона раз¬
личия его концентраций от пробы к пробе
обычно невелики, вариации содержаний не
более 30 %. Иная картина на участке ме¬
сторождения, где та же величина значи¬
тельно превышает 100 %. Увеличение этой
неравномерности обусловлено не только
повышением, но и резким понижением
содержаний в отдельных пробах. Даже в
рудных интервалах некоторые анализы пока¬
зывают в 5—10 раз меньше урана, чем в
породах региона.Когда возникла эта неравномерность?
Ответ на этот вопрос был получен с по¬
мощью радиационных дефектов. Они возни¬
кают в минералах пород при делении ядер
урана. Чем больше урана и чем дольше
происходит облучение, тем больше возни¬
кает таких дефектов. Это своего рода
палеодозиметр, интегрирующий радиоактив¬
ное облучение пород содержащимся в них
ураном. С помощью дефектов удалось
установить, что перераспределение урана
началось значительно раньше, чем его вы¬
нос. Перекристаллизация пород около мас¬
сивов гранитов (контактовый метаморфизм)
сопровождалась очисткой породообразу¬
ющих минералов от посторонних примесей,
в том числе и урана. В этом нет ничего
необычного. Химики часто пользуются пере¬
кристаллизацией как эффективным приемом
очистки веществ. Освободившийся из кри¬
сталлической решетки уран скопился между
зернами минералов породы и стал зна¬
чительно более подвижным, но... до поры
до времени не мог окончательно покинуть
материнскую породу. Для этого еще не¬
доставало необходимых условий.Теперь уже не было сомнений, что
источником урана могли служить все поро¬
ды, в которых при метаморфизме появи¬
лась какая-то доля «освобожденного» урана:
и вмещающие сланцы, и измененные гра¬
ниты. Именно граниты, а не гранитный
расплав. Более того, доля урана, который
Руда и ее истоки23Урановая смоляная руда из уран-иарбонатной жилы.
С л е ■ а — образец, f л р а а а — его скол.в дальнейшем покидал породы, оказалась
пропорциональной количеству появившихся
подвижных форм, а не валовой его концент¬
рации. Породы, исходно богатые ураном,
хотя и отдали его больше, чем бедные, в
процентном отношении к «своим возмож¬
ностям», оказались менее щедрыми. Ну, а
общий баланс зависит прежде всего от масс
тех или иных типов пород, подвергшихся
метаморфизму. Меньший удельный пай, вно¬
симый большими объемами пород, оказался
более существенным, чем единичные круп¬
ные вклады отдельных богатых прослоек.Стал совершенно естественным и тот
факт, что между временем кристаллиза¬
ции гранита и формированием ураноносных
жил прошел достаточно длительный проме¬
жуток времени, измеряемый по радиохроно¬
метру многими десятками миллионов лет.
Миграция урана все это время сдержива¬
лась высокими температурами, при которых
его подвижность в водных растворах
слишком мала. Все физико-химические и
экспериментальные данные уже давно ука¬
зывали на это.Таким образом, появление потенциаль¬
но подвижного урана оказалось весьма
существенным для развития дальнейших
рудообразующих процессов. Там, где этого
не произошло, ураноносные граниты и дру¬
гие геологические тела оказались бесплод¬
ными. Чтобы учесть это, исходную точку
анализа истории рудообраэования пришлось
отнести от момента отложения руд в глубьпредшествовавших геологических событий,
говорить о рудоподготовительных процес¬
сах, заложивших своеобразные геологиче¬
ские «гены» потенциальной рудоносности.Здесь полезно обратить внимание на
то, что доказательства генетической связи
рудных месторождений с другими геологи¬
ческими телами часто ищут, главным обра¬
зом, в пространственной и временной их
близости. Не кроются ли здесь возможно¬
сти больших ошибок? Если воспользоваться
аналогией, то можно спросить: кто ближе
генетически — два младенца, родившиеся
в одном доме и в один день, или мла¬
денец и его дедушка, пусть даже уже умер¬
ший? Здесь все ясно. А в геологии?
Не забываем ли мы о «дедушках»? Не
следует ли более внимательно рассматривать
рудоподготовительные процессы? Ведь да¬
леко не все предшествующие события яв¬
ляются таковыми. Их нужно выделить из
общей истории, рассматривая конкретные
связи и их механизмы.Но вернемся к нашему примеру.
Итак, внедрение гранитного массива вызвало
нарушение сложившихся ранее равновесий,
перекристаллизацию пород и вместе с тем
высвобождение воды и углекислоты, кото¬
рые стремились покинуть зоны контакта.
Но слабопроницаемые окружающие толщи
препятствовали этому. В результате вокруг
зон метаморфизма возник высокоплотный
водно-углекислый флюидный ореол. Мель¬
чайшие его капельки, запечатанные в мета¬
24Г. Б. Наумовморфических кварцах, часто показывают, что
внутреннее давление флюида здесь достига¬
ло 3—5 тыс. атм.Для разгрузки этого флюида нужны
были более проницаемые зоны наруше¬
ний. Если они возникали на ранних ста¬
диях эволюции системы, когда уран плохо
растворим в водных растворах, то могли
образоваться безрудные кварцевые жилы
или месторождения других металлов, под¬
вижных при высоких температурах. Только
позднее, по мере остывания всей системы,
появляются условия для образования проч¬
ных, хорошо растворимых уранил-карбонат-
ных соединений. Уран начинает мигрировать
к зонам разгрузки и откладываться в жилах
при удалении СОг из раствора. Эти изме¬
нения режима СОг хорошо фиксируются
по газово-жидким включениям в породо¬
образующих и жильных минералах. Вот по¬
чему для уранового рудообразоеания нужна
углекислота. С ее геохимической историей
тесным образом связаны и перенос, и от¬
ложение урана. Вот почему в постмагма-
тическом рудообразовании уран выходит на
сцену позже многих других элементов.Все стало на свои места. И геоло¬
гические наблюдения, и экспериментальные
данные. Стало ясно, что магма сыграла
весьма важную роль, но не непосредствен¬
ного «генератора специализированных рас¬
творов», а своеобразного «возмутителя спо¬
койствия», определившего существенные мо¬
менты геологического развития рудоносной
территории. История оказалась более дли¬
тельной и более разносторонней. В ней маг¬
ма выступает уже как один из элемен¬
тов сложной развивающейся рудообразу¬
ющей системы. Ее роль не следует ни
преувеличивать, ни преуменьшать. Отсюда
и те неудачи поисков, ориентированных толь¬
ко на магматический фактор, и те неожи¬
данные, на первый взгляд, открытия новых
месторождений, не связанных непосредст¬
венно с явлениями магматизма. Коснемся
немного и их.ГЛУБИННЫЕ РАЗЛОМЫВ последнее время в геологической
литературе появляется все больше данных,
указывающих на пространственную приуро¬
ченность рудных месторождений к зонам
глубинных разломов, имеющих сложное
строение и длительную историю формиро¬
вания. Сложность и длительность никто не
отрицает, но почему-то в поисках генети¬
ческой связи с оруденением обычно гип¬нотизирует именно «глубинность» их заложе¬
ния. Может быть, потому, что «глубинность»
стала термином и, «следуя за ним», мы
невольно опускаемся в недра коры и даже
в мантию. О возникающих при этом про¬
тиворечиях говорилось выше.Но все ли мы хорошо обследовали
на более высоких горизонтах? Оказывается,
нет. Целый ряд важных деталей стал вы¬
ясняться только в последнее время при
более тонком, количественном изучении рас¬
пределения элементов как в микро-, так и
в макромасштабе.Геологическая неоднородность стро¬
ения зон глубинных разломов отмечалась
уже давно. Но оказалось, что не меньшая
гетерогенность характерна и для распреде¬
ления микроэлементов. Все чаще публи¬
куются данные о значительном росте коле¬
баний содержания урана и других микро¬
элементов в зонах нарушений, по сравне¬
нию со стабильными блоками, и о наличии
зон дефицита урана около многих его
месторождений. Статистическая обработка
результатов массового опробования обна¬
ружила ореолы перераспределения урана,
которые оказались столь характерными, чтоА.	В. Канцель дал им специальное назва¬
ние «субфоновые ореолы». В них при
постоянном среднем содержании разброс
данных в отдельных пробах заметно отлича¬
ется от фонового. На примерах свинцово¬
цинковых месторождений установлено, что
породообразующие минералы рудных пло¬
щадей часто значительно «чище», чем за их
пределами. Так, по данным А. В. Алексеенко,
количество свинца в полевых шпатах умень¬
шалось от 40 до 15 г/т, а в биотитах от 167
до 9 г/т. Приведены многочисленные при¬
меры ступенчатой концентрации редких и
благородных элементов при формировании
месторождений золота в черных сланцах:
эти явления связывались с участками и пе¬
риодами тектонической активизации4. Нако¬
нец, совсем недавно М. А. Погудина об¬
наружила, что изменения образующих поро¬
ды минералов в зонах тектонических наруше¬
ний четко коррелируются с интенсивностью
микродроблений. В глобальном масштабе
эволюционная тенденция к поляризации ве¬
щества в крупных тектонических зонах,
последовательно нарастающая в периоды
тектонической активизации, отмечалась
Д. В. Рундквистом. Иными словами, посте¬
пенно становится ясно, что тектонические
подвижки приводят не только к механиче¬
ским нарушениям, но и к перераспреде-' Ермолаев Н. П., Соэинов Н. А. Стратиформ-
ные образования в черных сланцах. М.; 1966.
Руда и ее истоки25лению элементов в зонах разломов. Принци¬
пиально здесь многое напоминает то, что
мы наблюдаем в зонах контактового мета¬
морфизма. Возникновение физической неод¬
нородности влечет за собой появление хи¬
мической неоднородности. Дело, видимо,
вовсе не в глубинности, а в строении и исто¬
рии геологического и геохимического разви¬
тия. Здесь под влиянием иных внешних
причин также могут появляться подвижные
формы и создаваться условия для их пере¬
распределения.ТАК ГДЕ ЖЕ ИСТОЧНИК?Пора вернуться к этому вопросу.
П. Т. де Шарден был прав. Источник
руд потерял былую определенность. Но те¬
перь мы можем смотреть на него уже дру¬
гими глазами. Им могут оказаться (а могут
и не оказаться) и граниты, и осадки, и мета-
морфиты, и магматические расплавы. Он
стал полигенным. Но всегда важно одно —
появление в ходе преобразований геологи¬
ческих тел, часто внешне едва заметных,
некоторых избыточных (для новых условий)
концентраций рудных элементов, от кото¬
рых данное тело будет стремиться изба¬
виться при первом удобном случае. Когда
же представится этот случай и будет ли он
вообще, зависит уже от других, рудокон¬
центрирующих процессов. Иногда они так и
не возникают, и подвижные формы рудных
элементов уносятся в конце концов с поверх¬
ностным стоком. Но это уже другая тема.-Кроме рассмотренных выше явлений,
способных приводить к возникновению по¬
тенциальных источников, сюда можно до¬
бавить старение осадков, раскристаллиза-
цию лав и туфов, развитие древних кор
выветривания, пластовое окисление и другие
геологические события. Их много, но в кон¬
кретных районах с определенной историей
геологического развития набор возможно¬
стей резко сокращается, и все же обычно
дело не доходит до одного единствен¬
ного геологического тела.Необходимо учесть и другое. Чем вы¬
ше исходное содержание металла в породе,
тем более высокие избыточные концентра¬
ции могут появиться при ее изменении. Вот
почему повышенные валовые содержания,
часто называемые «специализацией», все же
имеют свое значение, хотя и не абсо¬лютное. Именно те элементы, которые гра¬
нитный расплав концентрирует при своем
возникновении, могут оказаться в большом
избытке при последующих его изменениях.
Вот где корень противоречия между ко¬
эффициентами распределения рудных эле¬
ментов, в системе флюид — расплав
и элементным составом месторождений,
приуроченных к гранитам. Об этом гово¬
рилось в начале. То же самое можно ска¬
зать и о черных сланцах. Элементы, актив¬
но поглощаемые глинистыми минералами
и органическим веществом при осадкооб¬
разовании (Au, Ag, V, U, Se и др.), могут
оказаться избыточными при раскристаллиза-
ции осадков и дальнейших их изменениях.Суть же одна, идем ли мы снизу
от расплава или сверху от осадка. Направ¬
ленное перераспределение вещества. Сна¬
чала ассимиляция, затем диссимиляция. Это
своего рода геометаболизм. Поглощение и
выделение — вот два элементарных акта,
обеспечивающих появление потенциальных
источников рудного вещества. Они могут
быть сближены между собой и с процес¬
сом отложения руды или отстоять друг
от друга на значительные промежутки вре¬
мени, измеряемые геологическими эпохами.
Они могут быть связаны с магматизмом,
а могут быть и не связаны. Одну и ту же
функциональную роль накопления, а затем
отделения.могут выполнять разные геологи¬
ческие процессы. Это и приводит к кон¬
вергентное™, которую трудно понять в рам¬
ках жестких альтернативных подходов, в
поисках универсального источника рудного
вещества. Универсальным оказывается не
геологическое тело и не геологический
процесс, а предшествующие рудоотложению
события геохимической истории элементов.Коль скоро в последнее время мы
заговорили о рудообралующих системах,
мы должны сознательно перейти на новый
путь их анализа, понять суть направлен¬
ного перераспределения вещества, приводя¬
щего к образованию аномально высоких,
масштабных природных концентраций от¬
дельных элементов и их групп, которые мы
и называем рудными месторождениями.
Вот тот подход, который вытекает из сов¬
ременного состояния наших знаний, ведет
нас к новой интерпретации наблюдений,
требует новых методических разработок
для дальнейших успешных поисков новых
нетрадиционных типов полезных ископа¬
емых. Стереотипы нам уже не помогут!
26	ЭТНОГРАФИЯПрирода, 1908, № 3МОДЕЛЬ МИРА У ОХОТНИКОВВладимир Рафаилович Кабо, доктор
исторических наук, ведущий науч¬
ный сотрудник Института этногра¬
фии им. Н. Н. Миклухо-Маклая
АН СССР. Занимается проблемами
истории первобытной культуры.
Автор монографий: Происхожде¬
ние и ранняя история аборигенов
Австралии. М., 1969; Тасманийцы
и тасманийская проблема. М., 1975;
Первобытная доземледельческая
община. М., 1986. Лауреат премии
им. Н. Н. Миклухо-Маклая АН СССР
(1978). Неоднократно печатался в
«Природе».В ФЕВРАЛЕ 1987 г. автор этих строк встретился с изве¬
стной австралийской поэтессой К. Уокер, делегатом
проходившего в Москве международного форума
«За безъядерный мир, за выживание человечества».
Кэт Уокер -— представительница коренного населения Ав¬
стралии. Будучи человеком современной европейской куль¬
туры. она в то же время является носителем живой
культурной традиции своего древнего народа. Родилась она
на о. Страдборк, лежащем у восточного побережья Квинс¬
ленда, в семье, сохранявшей пришедшие из глубины веков
представления аборигенов о мире и месте в нем челове¬
ка. Вот об этом она и рассказала. И ее рассказ, сопро¬
вождаемый схематическими рисунками, в которых выража¬
лась самая суть мировосприятия аборигенов, помогает по¬
нять, как видели мир люди, жившие в условия каменно¬
го века.Чтобы ввести своих слушателей в этот мир, она ри¬
сует систему из трех концентрических окружностей, ко¬
торую называет «кругом жизни». Это — схематическое
изображение структуры социальной общности, «социального
пространства»1. Вместе с тем здесь представлено и «со¬
циальное время», потому что схема, помимо простран¬
ственного, несет и временное измерение. Круг жизни
символизирует не только социальную структуру общины,
но и круговорот жизни во времени. Люди, умирая,
возрождаются в новых человеческих существах, и жизнь
общины, восстанавливаясь с каждым новым поколением,
продолжается. Синхронная схема является в то же время
и диахронной — вечным кругом жизни.Система концентрических окружностей — один из
самых распространенных и самых древних мотивов в искус¬
стве аборигенов Австралии. Участники обрядов рисовали
его на земле и на собственных телах. Мы встречаем его
на наскальных изображениях и на чурингах — плоских
овальных предметах из дерева или камня, олицетворяю¬
щих цепь перерождений человеческих существ. У каждо¬
го человека была своя чуринга, которая, когда он умирал,
передавалась тому, в кого переходила его тотемическая
сущность, в кого человек как бы перевоплощался. Вот
почему изображение «круга жизни» на чуринге не случай¬
но — в зримой форме оно передавало идею, заложенную
в этом священном для аборигенов предмеуе.Общество, еще не знавшее письменности, прибегало
к различным графическим символам, и хотя их набор был
сравнительно невелик, люди вкладывали в них все много¬
образие своих представлений о мире, все богатство своей
духовной жизни. Система концентрических окружностей1 Интерпретация фактов и схем, сообщенных К. Уокер, принадлежитавтору.
Модель мире у охотников и собирателей27и собирателей _RRKa6oАборигены Центральной Австралии (округ изображенного ими на земле мифа о происхождении и странствиях то-
темическнх предков. Показательно, что в самом расположении людей узнается мирообразующаа модель из кон
центрических окружностей (из кн.: Rose F. Die Urenwohner Australians. Leipzig, 1969).символизировала место рождения человека
или место происхождения его тотема, на¬
конец, просто какое-то место в простран¬
стве. По словам Н. Тиндейла, одного из
знатоков традиционной культуры австрали¬
йских аборигенов, «во всех случаях здесь
обобщена идея дома или места обитания»2.*	T i п d а I е N. В. Aboriginal Tribes of Australia.
Berkeley, 1974. P. 38.От одной системы концентрических окруж¬
ностей к другой часто тянутся прямые или
извилистые линии. Каждая линия представ¬
ляет какое-то расстояние в традицион¬
ной системе мер, например дней пути.
Среди петроглифов Центральной и Южной
Австралии, а также Тасмании (этнически и
культурно связанной с Австралией в дале¬
ком прошлом) есть немало подобных изоб¬
ражений. На скалах Маунт-Камерон-Уэст
(северо-западная Тасмания) несколько малых
28В. Р. КабоСхематическое изображение австралийской общины,
основной социальной и производственной ячейки
одотничье-собирательсного общества (по рисунку
К. Уокер). Во внутренней окружности находятся жен¬
щины и дети, между ней и средней окружностью —
старейшины, между средней и внешней — взрослые
мужчины. Точкой задан центр мира, символизирующий
взгляд члена общины на окружающий его мир.кругов выбиты внутри большего3. Это, по-ви-
димому, символ нескольких малых общно¬
стей, входящих в более крупную. Исследо¬
ватели обычно натуралистически интерпре¬
тируют такие графемы как попытки изобра¬
зить явления окружающего мира. Тем самым
без всяких оснований отрицается способ¬
ность людей каменного века к отвлеченному
мышлению, абстрактному символизму.Племя у аборигенов Австралии и дру¬
гих охотников и собирателей было аморф¬
ным социальным образованием, структура
же общины, напротив, четко выраженной.
Каждое племя расщеплялось на большое
количество взаимонеэависимых общин, со¬
циально и хозяйственно автономных, обла¬
дающих собственными охотничьими угодья¬
ми; обычаи, обряды, религиозные верова¬
ния, иногда языки (или диалекты) отличали
одну общину от другой. Экономически и
социально люди были прежде всего члена¬
ми общины. Вот почему в традиционном
охотничье-собирательском обществе со¬
циальный кругозор человека обычно ограни¬
чивался его общиной и ее ближайшими со¬
седями, с которыми она поддерживала тес¬1 Mulvaney D. J. The Prehistory of Australia. Har-
mondsworth, 1975. P. 170—171.ные брачные, обменные и иные отношения.
Представители обществ, расположенных вне
зоны непосредственных межобщинных кон¬
тактов, наделялись свойствами опасных су¬
ществ, обладающих чуждыми, страннь"ли
обычаями, говорящих на непонятных, «не¬
человеческих» языках и потому не призна¬
ваемых полноценными людьми. Говоря о
людях своей общины, австралийцы или буш¬
мены зачастую только ее считали «своим
народом», не признавали в качестве пред¬
ставителей собственного народа людей из
отдаленных общин, даже если те говорили
на том же языке. И то обстоятельство, что
община была центром социального мира от¬
дельного человека, накладывало печать на
все его мировоззрение. Оно было этноцент¬
ричным или социоцентричным, причем под
социумом здесь следует понимать прежде
всего общину.Исторически истоки этнических структур
заложены в первобытной общине. Она выс¬
тупает как общность, воспроизводящая себя
из поколения в поколение биологически,
психологически и культурно, как носитель¬
ница культурного своеобразия, самосозна¬
ния, иногда особого языка или диалекта,
как общность, противопоставляющая себя
другим общностям — иначе говоря, как
самое раннее социальное образование, обла¬
дающее свойствами этноса.Община была точкой отсчета в освое¬
нии мира — как практически-действенном,
так и концептуальном. Не случайно К. Уокер
в центре системы окружностей, символизи¬
рующей общину, изобразила точку — это
не только центр социального мира абори¬
гена, но и центр мироздания, ибо по образу
общины моделируется весь окружающий
мир. Система концентрических окружностей
изображает не только общччу. но и кос¬
мос или социокосмос с мировой осью в
центре. В представлении человека этого
уровня общественной интеграции его соци¬
альный мир (его община и, быть может,
группа тесно связанных общин) всегда рас¬
положен в центре мира. Человек обозре¬
вает мир как бы изнутри своей общины,
в которой он рожден и где проходит боль¬
шая часть его жизни. Осваивая мир, позна¬
вая свое природное и социальное окруже¬
ние, человек вглядывается все дальше и даль¬
ше, его горизонты раздвигаются, и это на¬
ходит свое зримое выражение в системе
концентрических окружностей, подобных го¬
довым кольцам дерева.На геометрическое постижение прост¬
ранства накладывалось социально-психологи-
ческое его освоение: самоопределение че¬
ловека имело отчетливо выраженный лока¬
Модель мира у охотников и собирателей29лизованный характер, оно ограничивалось
общностью, к которой он принадлежал, и
пределами обитаемой и осваиваемой ею
территории.Вернемся, однако, к рассказу К. Уокер
об австралийской общине. До десятилетнего
возраста мальчики находятся на попечении
женщин, а затем их передают мужчинам,
и их жизнь резко меняется. Они приучаются
выполнять распоряжения старших, учатся са¬
моконтролю, владению охотничьими и бое¬
выми навыками, изучают мифологию, соци¬
альные и этические нормы. Все это и состав¬
ляет основное содержание обрядов ини¬
циации, которые растягиваются на годы.
Обряды происходят в специально выделен¬
ной для этого зоне на территории племе¬
ни. Здесь пролегает «священный путь», как
называет его К. Уокер, который проходят
подростки. Ясно, что движение по «священ¬
ному пути» следует понимать не буквально,
а, скорее, символически, понятие «движе¬
ния» здесь выражает процесс постепенного
овладения знаниями и соответствующего
возрастания социального статуса, превраще¬
ния мальчиков в полнопосвященных и пол¬
ноправных мужчин. Это и составляет сущ¬
ность важнейшего социального установле¬
ния — инициации. А последняя выступает
вместе с тем метафорой «круга перерож¬
дений» — ведь в ходе инициации неофи¬
ты, согласно представлениям общества, «пе¬
рерождаются» или «возрождается» для но¬
вой жизни. В зоне, где происходят обряды
инициации, подобные изображения чертятся
на земле. Наша же схема, нарисованная на
бумаге, не является только их копией. Кон¬
кретно-пространственное и конкретно-вре¬
менное представление об инициации совме¬
щено в этом случае с абстрактно-символи¬
ческим его осмыслением. Это еще одинСхема инициации, нарисованная К. Уокер. Справа —
круг мальчиков, слева — круг юношей, прошедших
инициацию, между ними — «священный путы. Этот
путь, занимающий в особой зоне на территории об¬
щины 1/4 мили, посвящаемые символически прохо¬
дят за 8—10 лет, и по мере движения по нему иный статус возрастает, пока, наконец, в 18—20-летнем
возрасте они не покинут круг юношей «готовыми»
мужчинами.Схема юзяйственно-временнбго освоения общинной
территории (по рисунку К. Уокер). Владения общи¬
ны вокруг поселения представлены в виде кольца,
ограниченного двумя большими окружностями, между
которыми изображена сама община в виде уже зна¬
комой нам системы концентрических окружностей.
Стрелкой показано движение общины по своей
земле.пространственно-временной символ, еще
одно свидетельство абстрактного мышления.Теперь перейдем к важнейшему виду
деятельности первобытной общины — эконо¬
мическому освоению территории и хозяйст¬
венному циклу. Хозяйственное освоение
земли — охота и собирательство, по сло¬
вам Уокер, не является хищническим, нап¬
ротив, оно имеет целью сохранение эколо¬
гического равновесия. Исчерпав ресурсы, на¬
личные в данном природном цикле на одном
из участков территории, загрязнив ее, а
также в случае смерти кого-либо из своих
членов, группа передвигаете* на новое мес¬
то, чтобы через несколько природно-хозяй¬
ственных сезонов снова вернуться к исход¬
ной точке. За это время природные ресурсы
успевают восстановиться. Охотники и соби¬
ратели постоянно в движении, и движение
это совершается как бы по замкнутой окруж¬
ности вокруг центра общинной территории,
хотя в данном случае окружность высту¬
пает как идеальная, в известном смысле
абстрактная модель. Третья схема отражает
уже не отношения внутри первобытной со¬
циальной общности и не ритуальный про¬
цесс, а социально-экономический процесс
и отношения социальной общности с окру¬
жающим природным миром. А все три схе¬
мы в совокупности — это некая обобщенная
картина мира аборигена.
30В. Р. КабоСвященные чуринги из Центральной Австралии с сим¬
волическими изображениями тотемических предков, их
происхождения и деяний (из кн.: Mountford Ch. P.
Aboriginal Art. L., etc., 1961 ].Факты, о которых шла речь, и многие
другие, о которых за недостатком места
здесь сказать невозможно, свидетельствуют
о том, что аборигены обладают цельным
мировоззрением, а их отношения друг к
другу и к окружающей природной среде
построены на разумных началах.В первобытной общине как мирообра-
зующей модели совмещены те три смысла,
которые так емко выражает русское слово
«мир»: мир как социальная общность, общи¬
на; мир как отсутствие войны, как социаль¬
ная среда, в которой преобладают гармо¬
нические, устойчивые отношения между
людьми; и наконец, мир, как вселенная. Пе¬
реходя от одного значения к другому, мы
как бы следуем за древним сознанием, вос¬
ходящим от социальной общности к космосу.
Община была для этого сознания малым
миром, микрокосмом, на котором строилась
концепция большого мира — макрокосма.Представление о поселении людей как
круге (в тех случаях даже, когда в дейст¬
вительности оно имеет иную форму) глу¬
боко укоренилось в человеческом созна¬
нии. Мы находим его у многих народов,
например индейцев Северной Америки.
Для одних представителей племени виннеба-
го деревня имела форму круга, где хижи¬
ны располагались по всей площади, разде¬
ленной на две половины; другим людям
того же племени оно представлялось в виде
двух концентрических окружностей, причем
хижины были вписаны во внутреннюю, а
внешняя означала расчищенную землю, ог¬
раниченную лесом. Так в сознании членоводного и того же племени, а зависимости
от принадлежности их к разным социальным
категориям (к той или другой половине пле¬
мени) меняется даже структура поселения,
хотя обе структуры восходят к общему ар¬
хетипу, укорененному в общественном со¬
знании,— кругу. К. Леви-Строс, анализируя
этот случай, называет первую структуру диа¬
метральной, а вторую — концентрической4.
Обе существуют реально — в Северной и
Южной Америке, в Меланезии. Так, Б. Мали¬
новский описывает деревню Омаракана на
островах Тробриан. В плане деревня выгля¬
дит как система концентрических окружно¬
стей. В центре — площадь, место собра¬
ний и празднеств, вокруг нее — хранилища
со священным ямсом (центральная, сакраль¬
ная часть деревни), а вокруг них — семей¬
ные хижины (периферийная, профанная
ев часть)5. Тробрианцы — представители
сравнительно развитой, земледельческой
культуры. В принципе та же структура посе¬
ления, хотя более элементарная, характерна
для многих охотников и собирателей. Так,
в поселениях андаманцев, коренных обитате¬
лей Андаманских о-вов, и семангов, живу¬
щих в глубине тропических лесов п-ова Ма¬
лакка, семейные хижины располагались во¬
круг незастроенного пространства, где прово¬
дились общественные церемонии и обряды.
Здесь же находился общий очаг. Если же
возводилась одна общинная хижина, она бы¬
ла круглой в плане. Свободное простран¬
ство в центре ее, как и площадка посре¬
ди деревни, предназначалось для собраний
и обрядов. Общинный очаг бывал и здесь.
Иными словами, это было такое же посе¬
ление, но под одной крышей. То же самое —
и у пигмеев мбути, живущих в бассейне
р. Итури в Центральной Африке. Хижины
мбути расположены по краю лесной прогали¬
ны и образуют окружность, в центре которой
находится место проведения обрядов и дру¬
гих общественных мероприятий. Посреди
стоянки нередко горит костер — средото¬
чие и символ общинной жизни6. Во всех
этих случаях, как и в деревне тробрианцев,
центральная, священная часть поселения ок¬
ружена периферийной, профанной. Центр
общины —• центр круга, отправная точка
освоения и структурирования окружающего1	Леви-Строс К. Структурная антропология. М.,
1983. С. 119—121.5 Malinowski В. The Seiual Life of Savages in North-
Western Melanesia. Vol. 1. L., 1929. P. 10.
b Подробнее см.: Кабо В. P. Первобытная доэемле-дельческая община. М., 1986. С. 88, 89, 119.
Модель мира у охотников и собирателей31пространства. А сам кольцевой план жилищ
и поселений восходит еще к каменному
веку. Осваивая пространство реально, прак¬
тически, люди осваивают его и концептуаль¬
но, перенося на него свои представления.
Они, говоря словами Леви-Строса, «созна¬
тельно осуществляют проекцию в простран¬
ство схемы своих установлений»7. «На этом
пути, — пишет Вяч. Вс. Иванов, — откры¬
ваются очень обнадеживающие перспективы
перед учеными, занимающимися той воз¬
никающей на наших глазах областью науки,
которую можно было бы назвать геометрией
социальных пространств. Ее предмет вклю¬
чает не только пространственные модели
человеческих поселений — от изучаемых
археологией и этнологией до современных
сверхгородов — мегалополисов. Эта наука
исследует и соответствующие биологические
модели»8.Характер освоения обитаемого прост¬
ранства традиционным обществом, структу¬
ра его поселений, утверждает известный ис¬
торик религии М. Элиаде, все это отраже¬
ние мифологической космогонии, во всем
этом выражен космический символизм9.
В действительности причинная зависимость
здесь прямо противоположная — в основе
космического символизма архаического
социума находится сама его структура, от¬
ношение его к земле, к месту обитания,
процесс освоения им пространства. Сакра¬
лизация пространства, о которой говорит
Элиаде, имеет реальное, земное, социаль¬
ное происхождение. Земная, социальная
модель не является отражением представ¬
лений о космической модели, как пола¬
гает Элиаде, — напротив, концепция кос¬
мической модели строится на основе реаль¬
ной жизни первобытного общества, опреде¬
ляется условиями этой жизни, в том числе
экологическими, имеет глубокие социально¬
исторические корни. Единство первобытной
общины и земли, ею осваиваемой, имело
важнейшее значение в мировоззрении пер¬
вобытного общества.Каково же происхождение древней
графической символики, передающей образ
мира? Археология каменного века, начиная
с раннего палеолита, свидетельствует о соз¬
нательном, целенаправленном расчленении
труда и всей общественной жизни в прост¬
ранстве и времени, о «человеческом» по
своему характеру освоении времени и прост¬Л е I и -С т р о с К. Указ. соч. С. 293.8	Иванов Вяч. Вс. К. Леви-Строс и структурная тео¬
рия этнографии //Там же. С. 406.Eliade М. The Sacred and the Prolane. The Na¬
ture of Religion. N. Y„ 1957. P. 52—53.ранства. Пространственную организацию
этой деятельности можно выразить геомет¬
рически: в основном она была кольцеоб¬
разной (искусственное жилище часто округ¬
лое в плане, и осваиваемая людьми террито¬
рия вокруг него) и линейно-радиальной (пе¬
редвижения охотничье-собирательских групп
от места обитания и обратно). Древнейшее в
мире жилище в Олдувайском ущелье,
в Восточной Африке, было круглым в
плане — сохранился круг из камней,
который, как полагают археологи, обра¬
зовывал ограждение жилища. Возможно,
круглая в плане форма обитаемого прост¬
ранства — жилища и поселения — была наи¬
более экономичной и приспособленной к ок¬
ружающему пространству, к экологическим
условиям, эффективно защищающей от
враждебного окружения. Такой характер эта
пространственная организация сохраняет и у
современных охотников и собирателей.Таким образом, структура обитаемого
пространства с глубокой древности строи¬
лась из следующих элементов: 1 — община
как первичная и универсальная социальная
общность, выделенная из окружающего
социального мира; 2 — принадлежащая ей
территория, выделенная из окружающего
пространства; 3 — жилище небольшой род¬
ственной группы или семьи как пространство,
вычлененное из этой территории.Если эти три элемента говорят об ос¬
воении пространства, то четвертый — эколо¬
гически обусловленная сезонность, циклич¬
ность хозяйственной деятельности — об ос¬
воении календарного времени. Освоение
пространства и времени выразилось в изоб¬
разительной символике, широко распростра¬
ненной в палеолите. Круги и концентриче¬
ские окружности, спираль, меандр и лаби¬
ринт — все это символы «очеловеченных»
пространства и времени, свидетельства срав¬
нительно сложных отвлеченных представле¬
ний, сохраняющихся вплоть до этнографи¬
ческой современности. Многозначность и по¬
лифункциональность мотивов изобразитель¬
ного искусства позволяли первобытному
художнику ограниченными средствами отра¬
зить богатство и многообразие окружающего
и его собственного внутреннего мира.
В композиции из нескольких символиче¬
ских элементов могло быть зашифровано со¬
держание целого мифа, целой системы
представлений о мире. А символические
графемы первобытного искусства, восходя¬
щие к древнейшим представлениям о мире,
стали своего рода универсальными архети¬
пами человеческой культуры.
32	ФИЗИКА. ТЕХНИКАПрирода, 1988, № 3ОПТИКУ ИЗГОТАВЛИВАЕТ
ЛАЗЕРВ.	А. ГончаровМоскваНОВАЯ технология изготов¬
ления миниатюрных опти¬
ческих элементов — линз,
зеркал, диафрагм и т. п., а
также различных их сочетаний
в виде плоских матриц, обра¬
зующих более сложные оптиче¬
ские устройства,— разработана
в Ленинградском институте точ¬
ной механики и оптики(ЛИТАЛО).Развитие оптических ме¬
тодов обработки и передачи
информации, и прежде всего
таких новых направлений, как
оптоэлектроника, интегральная
оптика, волоконно-оптические
линии связи, требуют миниа¬
тюризации оптических элемен¬
тов. Очень важный потребитель
таких микроэлементов — про¬
изводство полупроводниковых
интегральных схем, а также ме¬
дицинская техника. Однако изго¬
товление оптических элементов
традиционным путем по мере
уменьшения их размеров стано¬
вится все более сложной за¬
дачей.Суть предложенного ме¬
тода — в локальном спекании
микропористого стекла при на¬
греве его пучком лазерного
излучения. В месте нагрева по¬
ристой пластинки размягченное
стекло оседает, сжимается и
образует лунку, поперечные
размеры и глубина которой оп¬
ределяются размерами и интен¬
сивностью лазерного пучка, а
форма — силами поверхност¬
ного натяжения стекла. В зоне
спекания стекло становится бо¬
лее плотным, и лунка превра¬
щается во внедренную в пла¬
стинку выпукло-вогнутую «чече¬
вицу», обе поверхности кото¬
рой с достаточной степенью
точности сферичны (впрочем,
описываемый метод дает воз¬
можность создавать и асфери¬ческие, например параболиче¬
ские, поверхности).Получившаяся линза мо¬
жет быть собирающей или
рассеивающей — в зависимости
от кривизны этих двух поверх¬
ностей. Если на наружную по¬
верхность ее напылить металли¬
ческую пленку, мы получим
собирающее зеркало. Пропу¬
ская лазерный пучок через соот¬
ветствующую диафрагму, мож¬
но получить линзы и зеркала
с любой формой зрачка —
прямоугольной, треугольной,
фигурной. Перемещая пучок от¬
носительно поверхности пла¬
стинки, мы получаем еще бо¬
лее сложные оптические уст¬
ройства — цилиндрические лин¬
зы (зеркала), линзы Френеля,
фазовые пластинки, дифракци¬
онные решетки, растры из от¬
дельных линз или полос лю¬
бой формы (растровая оптика
сегодня — одно из перспек¬
тивнейших технических направ¬
лений). Нетрудно представить
себе, что таким же образом
можно обработать и обрат¬
ную сторону пластинки, сошли-
фовать (механически) с пластин¬
ки то, что не нужно, прожечь
ее насквозь (т. е. получить
диафрагму любой формы) и
т. д. Так изготавливаются пло¬
ские «телескопические» элемен¬
ты, устройства типа объекти¬
вов и, наконец, пассивные оп¬
тические интегральные схемы
с любым набором из таких мик¬
роэлементов, размеры которых
могут быть доведены до не¬
скольких десятков микрон при
плотности их упаковки до 10 тыс.
на 1 см2 и более.Производительность но¬
вого метода на много поряд¬
ков больше, чем традицион¬
ных: на изготовление одного
микроэлемента уходит околосекунды, причем ничто не ме¬
шает делать множество элемен¬
тов одновременно, расщепляя
лазерный пучок или используя
несколько лазеров. Получаемые
оптические элементы обладают,
кроме того, и очень высокими
механической прочностью и оп¬
тическим качеством, так как
спекшееся стекло по составу
приближается к чистому квар¬
цевому стеклу.Предложенная техноло¬
гия легко управляема: пара¬
метры микроэлементов зависят
как от интенсивности лазерно¬
го излучения и ее распределе¬
ния «во времени и простран¬
стве», что поддается контролю,
так и от достаточно просто
выбираемых параметров заго¬
товки — толщины, пористости,
состава стекла. Измеряя яркост-
ную температуру в зоне воз¬
действия, можно ввести этот
параметр в качестве обратной
связи в лазер и автоматически
подстраивать его энергетиче¬
ские характеристики.В установке, на которой
сотрудники лаборатории лазер¬
ной технологии ЛИТМО прово¬
дили свои эксперименты, наря¬
ду с основным лазером на
углекислом газе использует¬
ся дополнительный маломощ¬
ный гелий-неоновый лазер, луч
которого сканирует поверхность
лунки. Полученное с его по¬
мощью изображение оптическо¬
го элемента передается на
телеэкран Дили записывается
на магнитную пленку), что поз¬
воляет экспериментатору наб¬
людать за ходом спекания
стекла и регулировать сте¬
пень лазерного воздействия,
а также детально изучать весь
процесс. Так обеспечивается вы¬
сокая точность и воспроизводи¬
мость изготовления микроэле¬
ментов.
Оптику изготавливает лазер33Лазерная установка ЛИТМО для изготовления оптических микроэлементов. Справа на матовом экране — изоб¬
ражение линзы, полученной спеканием пористой стеклянной пластинки в лазерном луче.*Метод, предложенный ле-
ниградскими оптиками, обла¬
дает абсолютным мировым при¬
оритетом: неизвестны даже
близкие зарубежные работы.
В настоящее время ведется
его лицензионная проработка.
Первые образцы новых микро-
элементов, изготовленных на ла¬
бораторном макете, недавно
приняты государственной комис¬
сией и переданы в промыш¬
ленные организации для испы¬
таний в различных оптических
устройствах.Научные сотрудники ла¬
боратории Яковлев Е. Б., Чуй-
ко В. А., Костюк Г. К. под ру¬
ководством лауреата Государст¬
венной премии СССР 1986 г.В.	П. Вейко продолжают свои
исследования. Основная зада¬
ча, которую они ставят перед
собой теперь,— довести уста¬
новку до такой степени автома¬
тизации, когда на ее пульте
заводской оператор сможет
просто набирать необходимые
значения оптических парамет¬ров изделия, которое нужно по¬
лучить на выходе. Резко интен¬
сифицировать работу поможет
включение лаборатории в недав¬
но созданный межведомствен¬
ный научно-технический комп¬
лекс «Технологические лазеры»,
на предприятиях которого такие
установки можно будет вы¬
пускать серийно.В ходе исследований есте¬
ственным образом возникли и
другие задачи. «Соль» всего ме¬
тода, как легко понять, в ха¬
рактеристиках пористого стек¬
ла — отсюда необходимость
дальнейшего совершенствова¬
ния материалов. Эта задача
решается совместно с Институ¬
том химии силикатов АН СССР.
Нетривиальны й проблемы из¬
мерений параметров получае¬
мых изделий: прежняя оптика
практически не имела дела со
столь миниатюрными элемен¬
тами. Обнаружены также инте¬
ресные эффекты уже не при¬
кладного, а фундаментального
характера — из области взаимо¬действия лазерного излучения
с веществом, например нетепло¬
вое уменьшение яркости стекла
под действием лазерного излу¬
чения малой мощности. Нако¬
нец, из более отдаленных пер¬
спектив следует упомянуть
проблему создания уже не пас¬
сивных, а активных нелиней¬
ных оптических микроэлемен¬
тов, из которых можно будет
изготавливать оптоэлектронные
микросхемы — основу будущих
оптических компьютеров.2	Природа № 3
34	ЗООЛОГИЯ. ОХРАНА ПРИРОДЫПрирода, 1988, № 3БЕЛЫЙ ПРИЗРАК
Белый призрак35Фарли Моуэт (Farley Mowat) — известный канадский биолог, общественный
деятель, журналист, автор многих книг, переведенных на разные языки, в том
числе изданных в СССР (Люди оленьего края. М., 1952; Отчаявшийся народ. М.,
1959; Не кричи, волки. М., 1963; Кит на заклание. М., 1977 и др.). Место действия
его последней книги «Трагедии моря» (в канадском издании «Sea of Slaughter»,
1984) — морские воды, омывающие северо-восточное побережье Северной Аме¬
рики, и примыкающая к нему часть материка. Автор не случайно обращается
к этому региону. Именно отсюда началось освоение Нового Света европей¬
цами и именно здесь природе, животному миру Северной Америки человеком
нанесен наибольший урон.В одной из глав его новой книги подробно рассказывается о судьбе белого
медведя, политике канадского правительства — в прошлом и настоящем — по
отношению к этому зверю. Отрывок из этой главы и предлагается читателю.О белом медведе в последние десятилетия написаны и пишутся многочислен¬
ные статьи и книги, снимаются кинофильмы, ему посвящаются научные конфе¬
ренции и даже международные совещания, издаются специальные законы о его
охране. Такой интерес понятен; этот крупнейший из современных наземных
хищников постоянно обитает в ледяной пустыне Арктики, сумел приспособиться
к жизни в невероятно тяжелых условиях, где климат так суров и так трудно
добывать корм. Для биолога важно знать «механизм» этого приспособления.Еще недавно белый медведь находился под угрозой исчезновения и нуждал¬
ся в особых мерах охраны. Он был включен в Красные книги МСОП, СССР и
РСФСР. И тем не менее судьба белого медведя еще вызывает тревогу,
о чем справедливо говорится в книге «Трагедии моря».С.	М. Успенский,доктор биологически* наук,
член рабочей группы МСОП по
белому медведю
Всесоюзный научно-исследовательский
институт охраны природы и заповедного дела
Госагропрома СССР
МоскваВесной 1969 г. орнитологи из Канад¬
ской службы дикой природы, прово¬
дившие авиаучеты гнездовий гусей
примерно в сорока милях от Черчилла1 в
Манитобе (недалеко от тех мест, где я
увидел своего первого белого медведя),
были поражены «такой высокой числен¬
ностью белых медведей, что, казалось, они
заполонили всю территорию». Как показали
наблюдения, здесь находились пятьдесят
устроенных во льду берлог, в которых обос¬
новались медведицы с медвежатами.Это было только первым эвеном в
цепи сделанных недавно самых поразитель¬
ных открытий из жизни млекопитающих. По
имеющимся данным, здесь находится «зона
обитания» белых медведей протяженностью
около 500 миль — на юг от Черчилла почти
до края залива Джеймс. На этой территории
постоянно обитают по меньшей мере 1500
медведей, включая 600 размножающихся са¬
мок. Такое скопление зверей поразительно1	Черчилл — поселок в Манитобе на берегу Гудзо^
нова залива (здесь и далее прим. пер.).само по себе, однако еще более удивительно
то, что южная граница области их распро¬
странения проходит на широте южного Лаб¬
радора, с одной стороны, и такого степногс
города, как Калгари, с другой.Не менее удивительно и то, что популя¬
ция таких размеров — ее численность состав¬
ляет почти десятую часть известных обще¬
мировых запасов вида — могла столь долге
оставаться необнаруженной. В какой-то мере
это объяснимо: никто не мог предположить,
что белых медведей можно встретить так
далеко на юге. Но главная причина состояла
в ином. Дело было в особенностях террито¬
рии, где обитали белые медведи, низин,
окружающих Гудзонов залив. Эти низины
представляют собой заболоченные при¬
брежные участки тундры, граничащие с
западным побережьем залива Джеймс и про¬
стирающиеся на север почти до Черчилла.
Вглубь от побережья находятся заболочен¬
ные участки, поросшие черной елью, где
ландшафт разнообразится моренными гря¬
дами, древними береговыми террасами и
земляными буграми и где устраивают свои
36Ф. Моуэтберлоги белые медведи. Летом обширные
болота делают этот край почти недоступ¬
ным с суши, а со стороны моря-он огражден
топкой литоралью и каменистыми россы¬
пями, которые местами выступают на восемь
миль от берега. В прошлом даже аборигены
относились к этой низменности не лучше,
чем бедуины относятся к безжизненным
участкам Аравийской пустыни, а торговцы из
Европы и трапперы обходили эти места, счи¬
тая их бесполезными для промысла, бросо¬
выми землями.С июля по декабрь, когда заливы
Джеймс и Гудзонов свободны ото льда, мед¬
веди живут на берегу. Они спят, играют,
поедают ягоды, траву, бурые водоросли,
небольших зверьков, линных уток и гусей и
различную морскую живность, которую
находят на обширной литорали, ложатся в
берлоги. Хотя самая высокая плотность попу¬
ляции на побережье, отдельные особи захо¬
дят в глубь суши на добрую сотню миль.
Наблюдателям с вертолетов представляется
странное зрелище — белые медведи пыта¬
ются спрятать свое огромное тело за чах¬
лыми елками.В ноябре почти все половозрелые звери,
за исключением беременных самок, бредут
в сторону побережья, где они собираются и
ждут, пока морской лед не станет настолько
прочным, что позволит им начать охоту на
тюленя. Как показала авиаразведка, около
300 животных собрались около мыса Чер¬
чилл, сотни других расположились на по¬
бережье, южнее мыса. Это самая высокая
численность белых медведей, когда-либо
наблюдавшаяся в одной области.На зимовку беременные самки ложатся
в берлоги, где чувствуют себя в безопас¬
ности, отдельные места для берлог нередко
используются на протяжении столетий. Эти
устроенные во льду убежища часто пред¬
ставляют собой несколько камер с вентиля¬
ционными отверстиями. Здесь в конце декаб¬
ря или начале января родятся детены¬
ши — обычно близнецы. Эти голые неофор-
мившиеся маленькие существа, размером с
морскую свинку, не в состоянии покинуть
свое убежище до конца марта.Во время зимней охоты, преиму¬
щественно на морского зайца и кольчатую
нерпу, медведи бродяжничают. Однако
исследования с использованием радио¬
ошейников показали, что перемещения мед¬
ведей небезграничны. Зимой их удерживают
льды южной части Гудзонова залива, и
меченые животные редко откочевывают на
большие расстояния. Иными словами, они
перемещаются лишь по такой территории,
которая требуется им для добывания пищи.Не испытывая недостатка в ней, эти южные
медведи в общем здоровее, крупнее и мно¬
гочисленнее своих сородичей из полярных
областей.Некоторые специалисты по млекопита¬
ющим, занимавшиеся изучением живущих на
равнине медведей, допускают ( не делая,
впрочем, официальных заявлений на сей
счет), что белый медведь некогда благоден¬
ствовал в качестве постоянного обитателя и в
Охотском море, в западной части Тихого
океана (известно, что он размножался на
Курильских о-вах, Сахалине и Камчатке), на
Алеутских о-вах, юго-востоке Аляски и даже
на северо-восточном побережье Атлантики,
включая залив Св. Лаврентия. Судя по тем
данным, которыми мы располагаем, такой
вывод представляется вполне обоснованным.В течение первого десятилетия XVII в.
европейцы в алчной погоне за ворванью —
черным золотом2 той эпохи — устреми¬
лись на север от своего континента. Вскоре
был открыт Шпицберген, и к середине столе¬
тия десятки китобойных судов бороздили
прибрежные воды архипелага. Это были
предшественники набиравших силу флоти¬
лий, обагрявших китовой кровью северные
моря на протяжении последующих веков,
ставших свидетелями беспрецедентного
уничтожения морских млекопитающих.В списке жертв на первом месте стояли
киты, моржи и тюлени, но китобои и охотники
на тюленя вскоре узнали, что двенадцать
галлонов доброй ворвани можно получить
и от медведя, обитающего в воде. Кроме
того, европейцы-аристократы, которым не
терпелось украсить коврами'срОи холодные,
с каменными полами родовые усадьбы и
замки, готовы были платить бешеные деньги
за большие шкуры белых медведей. Итак,
появление людей на севере стоило жизни
белым медведям, которых убивали при пер¬
вом удобном случае, однако до конца XVIII в.
охота на них еще не носила массовый харак¬
тер, что отчасти объясняется низкой эффек¬
тивностью огнестрельного оружия той поры,
не позволявшего охотникам выйти на едино¬
борство с белым медведем. Но уже в начале
XIX столетия с появлением новых смерто¬
носных видов оружия белый медведь стал
«прекрасной» мишенью для охотников.В то время как охота приводила к
оскудению запасов других морских млеко¬
питающих, усиливалось преследование белых
медведей. Отдельные шкиперы посещали
места, которые облюбовали белые медведи,
методически уничтожая все живое на своем2	Ворвань — вытопленный жир морских животных.
Непонятно, почему Ф. Моуэт называет ее черным
золотом.
Белый призрак37пути. Весьма эффективной оказалась засада
группы хорошо вооруженных людей вблизи
туши кита. Однажды норвежцам-охотникам
на тюленя, промышлявшим среди льдов вос¬
точной Гренландии, удалось убить тридцать
«ледяных» медведей, как они называли их,
используя мертвого кита как приманку.Шли годы, и массовое уничтожение
животных превратилось в настоящую бойню.
Китобои Новой Англии, промышлявшие у
берегов Лабрадора в девяностые годыXVIII	столетия, отстреливали каждого бело¬
го медведя, встречавшегося на их пути, а
также покупали шкуры белых медведей у
лабрадорских иннуитов (так называют себя
эскимосы.— Ю. Ф.), которых они снабжали
оружием, нто позволяло тем охотиться на
медведей круглый год. Двойственный резу¬
льтат этой деятельности сказался в началеXIX	в.: численность иннуитов сократилась
почти наполовину из-за болезней, которыми
их заразили китобои, а нанук (так иннуиты на¬
зывают белого медведя) перешел в катего¬
рию йсчезающих видов на всем побережье
Лабрадора, хотя лишь полстолетия назад бе¬
лые медведи во множестве водились в этих
местах.Ответственность за содеянное несут не
только иннуиты. Росло число рыбаков, трап¬
перов, торговцев и даже миссионеров — все
они буквально оккупировали Лабрадор, и
большинство из них стреляло,в белых мед¬
ведей, едва лишь завидя их. К 1850 г. немно¬
гие животные появлялись в поле зрения, но и
этих немногих держали под прицелом. Рас¬
сказывают, что пара медвежат была отловле¬
на на о. Скуэр у южного побережья Лабрадо¬
ра. Это позволяет допустить, что несколько
животных размножалось здесь до 1850 г.
Но и там вскоре зверей не осталось.Некогда жизнеспособная и много¬
численная популяция белых медведей,
обитавших на северо-восточном побережье
Америки, была истреблена. С тех пор нача¬
лось массовое уничтожение белых медведей
почти во всех местах их обитания. Когда
исчезновение гренландского кита стало явью,
алчность арктических охотников за китовым
жиром обрушилась на медведей. В 1906 г.
команде норвежского судна, которое плава¬
ло в гренландских водах, удалось добыть
296 «ледяных медведей» только за один
летний сезон. В путину 1909 и 1910 гг.
британские китобои, промышлявшие в водах
Канадской восточной Арктики, истребили 476
белых медведей и перетопили их жир в
ворвань. Тем временем китобои-американцы
нанесли не менее сокрушительный удар по
медвежьему населению в северной части
Тихого океана.С окончанием эпохи китобойного про¬
мысла в Арктике мало что изменилось в
судьбе оставшихся в живых белых медведей.
Норвежские, шотландские и ньюфаундленд¬
ские охотники, промышлявшие гренландско¬
го тюленя и хохлача у берегов Ньюфаунд¬
ленда, Лабрадора и Гренландии убивали
каждого «ледяного» медведя, встреченного
ими.Дело, впрочем, было не только в них.
Еще в 1820 г. европейцами и американ¬
цами овладела страсть исследовать Арктику,
и одна за другой экспедиции отправлялись на
север: некоторые в поисках легендарного
Северо-Западного и Северо-Восточного про¬
ходов, другие пытались достичь полюса, одни
из любви к науке, другие — в спортивных
интересах. И все, разумеется, считали, что
любое встреченное ими живое суще¬
ство — их собственность, которой они вольны
распоряжаться как им заблагорассудится.Вот что рассказывал в 1909 г.
Э. Сетон-Томпсон об их отношении к белому
медведю: убивать всех белых медведей без
разбору было нормой поведения тех, кто
путешествовал в Арктике. Нужна ли была
туша зверя или нет — не имело значения. За
последние годы масштабы этой бессмыслен¬
ной бойни увеличились, так как все больше
путешественников, вооруженных огнестрель¬
ным оружием, отправлялось на север. Один
из исследователей Арктики признался мне,
что он лично убил 200 белых медведей,
однако даже не удосужился подобрать их
туши.Типично поведение	экспедицииРоберта Пири, одного из двух американцев,
претендовавших на лавры первооткрывателя
Северного полюса. Такие крупные животные,
как карибу, овцебык, морж и медведь шли в
пищу участникам экспедиции, к которой на
последних этапах пути присоединялись груп¬
пы иннуитов, поступивших на службу вместе с
сотнями собак, запряженных в упряжки; от
животных все они получали также топливо и
одежду, в которых нуждались. Кроме того,
Пири заставлял как своих людей, так и
иннуитов отлавливать или отстреливать всех
пушных зверей, на чьи шкуры был спрос в
Соединенных Штатах.Опустошение арктическими экспеди¬
циями животного мира северо-западной
Гренландии и о. Элсмир, изобиловавших
млекопитающими, приняло такой размах, что
целые районы остались без крупного зверя;
в результате отдельные группы иннуитов
умерли голодной смертью. Члены одной
только экспедиции Пири уничтожили по
меньшей мере 2000 медведей. .Немало мни¬
мых исследователей считали величайшим до¬
38Ф. Моуэтстижением иметь на своем счету множество
убитых белых медведей. На собственных
яхтах и зафрахтованных кораблях богатые
охотники из Европы и Соединенных Штатов
сумели добраться почти до всех убежищ
белого медведя, уничтожая на своем пути
все, что им попадалось.Некоторые из них написали герои¬
ческие рассказы об отчаянной храбрости,
проявленной ими по отношению к «свире¬
пому белому убийце Севера». Это дало
импульс новой моде. Летели годы, и в XX в.
ковры из шкур белых медведей с оскален¬
ными мордами и огромными клыками стали
символом положения в обществе и разожгли
страсть к новой охоте, сугубо коммерческой
по своей сути. Эта охота ведется по сей день
и, возможно, становится все более интенсив¬
ной по той причине, что приносит баснослов¬
ные прибыли, В 1964 г. цена на невыделанную
шкуру белого медведя достигала 1000 долл.
Сегодня такая шкура стоит значительно боль¬
ше. К 1964 г. совместными усилиями
охотников-профессионалог и	охот-ников-спортсменов, использующих на охоте
самолеты с лыжами и снегоходы, медве¬
жьему населению был нанесен такой урон,
что даже у самых твердолобых чиновников из
правительства появились слабые признаки
беспокойства по поводу дальнейшей судьбы
белого медведя, который к тому времени
стал вполне оправдывать свое название3.
За исключением низин, окружающих Гудзо¬
нов залив, полярная область осталась един¬
ственным местом на земле, где ему уда¬
лось выжить.В следующем году было созвано Пер¬
вое международное совещание по белому
медведю. Представители Канады, США,
Советского Союза, Дании (Гренландия,) и
Норвегии (Шпицберген) встретились на
Аляске для того, чтобы обсудить, есть ли
основания для беспокойства за судьбу зверя.
Среди исполненных глубокого смысла выво¬
дов, к которым пришли эксперты, был и
такой: «Чрезмерная охота на белых медве¬
дей, которой занимались китобои и охотники
на тюленей с семнадцатого века, привела к
снижению их численности». Не было единства
мнений о том, насколько сократилась числен¬
ность животных и, что еще более важно, от¬
сутствовало единство взглядов на то, сколько
же всего осталось белых медведей. Амери¬
канские ученые называли цифру порядка
19 тыс., советские оценивали общую числен¬
ность медведей в 8 тыс. особей.Данные, касающиеся числа ежегодно
добываемых белых медведей, были еще
более противоречивы. Представители Кана¬
ды считали, что на территории их страны
добывается около 600 белых медведей.
Предполагалось, что количество животных,
добываемых в США охотниками-спорт-
сменами и профессиональными охотникамиза шкурами на паковых льдах у побережья
Аляски, главным образом с самолетов,
составляет около 1000 особей. Норвежские
ученые открыто заявили о том, что они не
имеют ни малейшего представления, сколько
животных добывают их соотечественники.Ни одна из стран, не территории кото¬
рых обитают белые медведи, за исключе¬
нием СССР, не считала, что животным грозит
опасность исчезновения. Исключение состав¬
лял Советский Союз, который еще десять
лет назад пришел к выводу, что белый мед¬
ведь находится под угрозой исчезновения,
и а 1957 г. медведь был взят под полную
охрану.В течение десяти лет, последовавших
за международным совещанием, истребле¬
ние белых медведей шло прежним ходом
на Аляске, в Гренландии, Канаде и на
Шпицбергене и, в особенности, на льдах
Центральных районов Арктики. К 1968 г.
ежегодно добывалось, по общему призна¬
нию, 1500 белых медведей; в действитель¬
ности, возможно, количество добываемых
животных перевалило за 2000.Такое оскудение запасов вида, самки
которого приносят потомство только один3	Здесь своеобразная игра слое. Белый медведьпо-английски «polar bear», означает таиже и «поляр- В СССР белый медведь объявлен ожраняемым ви-
ный медведь».	Дом с 1956 г.
Белый призрак39раз в три года, а общемировая численность
не превышает 20 тыс. особей, могло привести
к его полному исчезновению. Однако у
большинства государств, на территории кото¬
рых обитают белые медведи, это не вызы¬
вало тревогу.В 1976 г. канадское правительство в
своем открытом заявлении настаивало на
том, что белые медведи по-прежнему
«многочисленны и вполне благополучны...
Вопреки международному мнению о якобы
имеющем место снижении численности, в
Канаде имеется избыток животных, на кото¬
рых вполне можно охотиться ». Раздражен¬
ные государственные мужи продолжали раз¬
вивать свою мысль — «Канадцам было неве¬
роятно трудно сбывать за рубеж шкуры
белых медведей из-за ограничений, вводи¬
мых другими государствами», — имея в виду
эмбарго на импорт шкур животных, которым
грозит исчезновение и к которым многие
западные страны в настоящее время относят
белого медведя. «Канадская позиция состоит
в том, что главное — это разумные принципы
управления, а не жесткие нормы охраны ».
Такими словами заканчивался текст заявле¬
ния.Руководитель проекта по белому мед¬
ведю, осуществляемому под эгидой Канад¬
ской службы дикой природы, добавил, что,
по его мнению, введение запрета на отлов
белых медведей явится победой «сторон¬
ников охраны природы над их противни¬
ками». Он пояснил, что следование такому
курсу внесет трудности в проведение уче¬
ными важных научных исследований и в
надлежащее управление видом, поскольку
это будет препятствовать сбору биологи¬
ческих образцов (следует читать: мертвых
медведей). При сложившихся обстоятель¬
ствах, подчеркивал он, именно Канаде пред¬
стоит решить судьбу белого медведя.О какой судьбе шла речь, следовало
из другого правительственного постанов¬ления тех лет. Невыделанные шкуры белых
медведей, как об этом с восторгом сообща¬
лось в постановлении, можно сбывать на
международном рынке, по цене от 500 до
3000 долл. за каждую. Поэтому отстрел 630
канадских медведей в год, рекомендуемый
специалистами по управлению видом, мог
принести доход более миллиона долларов от
сбыта одних шкур плюс по меньшей мере
половину этой суммы от продажи лицензий
и за обслуживание охотников из Соединен¬
ных Штатов, Европы, Японии и Среднего
Востока. «Здравый» экономический смысл,
одобренный научными обоснованиями, тре¬
бовал, чтобы добыча белых медведей шла
своим ходом.И она шла своим ходом. Хотя в 1972 г.
Соединенные Штаты запретили отстрел
белых медведей на Аляске (исключение
допускается только для охотников из числа
коренных жителей, для которых охота —
единственное средство существования), а
год спустя Норвегия последовала примеру
Советского Союза, полностью запретившего
добычу белых, медведей на своей террито¬
рии, Канада, по-прежнему, «снимает обиль¬
ную жатву», как впрочем, и Гренландия.
С 1973 г. приоритет в добыче белых мед¬
ведей в коммерческих целях принадлежит
этим двум странам. Добыча зверя приносит
им баснословные прибыли. В 1984 г. объем
добычи, установленный специальными кво¬
тами, в Канаде составил 700 зверей, а в
Гренландии — 300. Японцы, которым сбыва¬
ется до 95 % этих «модных» мехов, будут
платить до 5 тыс. долл. за лучшие из
них, а покупатели из Южной Кореи —
до 300 долл. за высушенный желчный
пузырь белого медведя, используемый в
медицинских целях. Более Torq, охот-
ники-спортсмены будут платить в среднем
1500 долл. за право добывать белого мед¬
ведя.Перевод с английского Ю. М. ФейгинаВ последние полтора-два десятилетия
ситуация с белым медведем изменилась к
лучшему, большая заслуга в этом принад¬
лежит Советскому Союзу. В 1975 г. вступило
в силу соглашение о сохранении белого
медведя, заключенное между СССР, США,
Канадой, Данией и Норвегией, и упрочившее
положение вида. Если в середине 50-х го¬дов численность белого медведя в мире
составляла около 10 тыс. особей и была,
видимо, самой низкой за всю историю су¬
ществования вида, то в середине 80-х годов
в Арктике насчитывалось уже не менее
20—25 тыс. медведей. Теперь их все чаще
встречают полярники, да и сами медведи
наведываются в заполярные поселки.
40 ОХРАНА ПРИРОДЫПрирода, 1988, № 3СОХРАНИТЬО. В. Смирнова,доктор биологических наук
Московский государственный педагогический
институт им. В. И. ЛенинаА. А. Чистякова,кандидат биологических наук
Пензенский государственный педагогический
институт им. В. Г. БелинскогоОЗЯЙСТВЕННАЯ деятель¬
ность человека влечет за
собой сильное, подчас не¬
обратимое изменение ландшаф¬
тов на огромных территориях.
Исчезновение с лица Земли уг¬
рожает не только редким видам,
но и целым природным комп¬
лексам, зонам. Одна из таких
зон на Европейской равнине —
зона дубрав — широколиствен¬
ных лесов с преобладанием ду¬
ба черешчатого. Этот единый
комплекс с присущей ему очень
богатой флорой и фауной может
быть полностью утрачен в бли¬
жайшие десятилетия. Основание
для столь жестокого пригово¬
ра— результаты популяционных
исследований дубрав, проведен¬
ных нами в последние 10 лет
на территории Европейской ча¬
сти СССР от Прикарпатья до
Приуралья1. О причинах исчез¬
новения дубрав, о способах из¬
бежать этого и пойдет речь в
нашей небольшой статье.Даже человеку далекому
от дендрологии, попавшему в
зону дубрав, бросается в глаза
массовое усыхание деревьев.
Именно потому, что это неесте¬
ственное состояние наиболее за¬
метно, оно-то и вызывает беспо¬
койство ученых и общественно¬
сти. С причинами такого усыха¬
ния — загрязнением атмосферы
и изменением уровня грунтовых
вод — ведется посильная, хотя,
надо заметить, и недостаточно
эффективная борьба. В то же1	Смирнова О. В., Чистяко¬
ва А. А., Дробы шева Т. И. //Журн. общ. биол. 1987. Т. 48.
№ 2. С. 200—212.время остается почти без внима¬
ния исследователей другое, ма¬
лозаметное на поверхностный
взгляд, но очень тревожное яв¬
ление: в дубравах постоянно
обедняется видовой состав, не¬
обратимо упрощается возраст¬
ная и пространственная структу¬
ра популяций доминирующих
видов. Все это является резуль¬
татом действия целой группы
факторов — сплошных и выбо¬
рочных рубок, выпаса скота и
массового отдыха населения.
Как же происходят такие изме¬
нения?Естественные дубравы, как
и любое биологическое сообще¬
ство (биоценоз), имеют собст¬
венную структуру. В дубравах
она носит явно выраженный мо¬
заичный характер. Лесной мас¬
сив, в котором господствует дуб,
состоит из групп молодых, взро¬
слых, а также старых и умираю¬
щих деревьев. Площадь, кото¬
рую занимают группы молодых
деревьев, составляет обычно
около 500 м2, взрослых — до
1500—2500 м2. Такая мозаич¬
ность позволяет существовать в
одном массиве подросту разных
видов деревьев и кустарников с
различными требованиями к све¬
ту и другим экологическим фак¬
торам, теневыносливым (под по¬
логом взрослых деревьев) и све¬
толюбивым (на развалах — ме¬
стах гибели древесных видов)
травам, разнообразной фауне.
Здесь находит необходимые для
развития условия и подрост ду¬
ба, чрезвычайно требовательный
к свету.Эти благоприятные усло¬
вия для роста дуба полностью
изменяются, если в дубравах вы¬рубаются деревья даже на не¬
больших участках, а тем более,
если ведутся сплошные рубки.
На месте вырубленных деревь¬
ев, составлявших эволюционно
сложившееся сообщество, воз¬
никают вторичные древесные
сообщества из разных видов де¬
ревьев приблизительно одина¬
кового возраста. Вертикальная
структура лесного полога в та¬
ких сообществах упрощается по
сравнению с естественными дуб¬
равами, деревья разных видов в
стремлении к солнцу вытягива¬
ются вверх и своими кронами
образуют почти непроницаемый
для света зонт. Естественная
смена поколений дуба прекра¬
щается. Одно из последствий,
возникающих из-за нарушения
естественной мозаики дубрав и
усугубляющих их состояние,—
массовое размножение вредите¬
лей, которое обычно сдержива¬
ется неоднородностью расти¬
тельных сообществ.Прогноз событий, кото¬
рые будут развиваться а дубра¬
вах, малоутешителен. Тем важ¬
нее оценить реальное состояние
этих широколиственных лесов,
чтобы понять, нельзя ли пред¬
отвратить их гибель. Детально
изучив структуру популяций со¬
ставляющих их видов, мы полу¬
чили точное представление о со¬
стоянии дубрав.Судя по анализу возраст¬
ного состава естественных по¬
пуляций дуба, фактически на
всей Европейской части СССР
в них отсутствуют наиболее цен¬
ные репродуктивные группы, а
преобладают старые деревья,
уже утратившие способность к
плодоношению, и такие, кото¬
рые перестанут давать плоды в
ближайшее время. Есть и моло¬
дые растения, но они не могут
обеспечить в дальнейшем есте¬
ственного восстановления попу¬
ляции: как правило, они поги¬
бают в первые годы жизни из-за
неблагоприятных условий роста,
создающихся в нынешних дуб¬
Сохранить естественные дубравы41ЕСТЕСТВЕННЫЕ ДУБРАВЫОнтогенез дуба черешчатого ■ благоприятных условиях (• ■ е р х у| и лрм недостатке света. В благоприятных для жи¬
зни условиях дуб последовательно проходит все этапы | >—8| развития от проростка (1| до плодоносящего |5—7)
и стареющего |в| дерева. При недостатке света часть молодых особей довольно долго сохраняется в сообщест¬
ве и, минуя период плодоношения, стареет и отмирает. Здесь и далее цифрами обозначены возрастные группы,
для каждой из которых у специалистов есть собственные названия |мы не приводим их, чтобы не обременять
неспециалистов!.равах^. Иными словами, числен¬
ность таких популяций необрати¬
мо сокращается.Основной фактор, ограни¬
чивающий развитие молодого
поколения дуба под пологом со¬
временных плотных широко¬
лиственных 'лесов, в которых
кроны первого и второго ярусов
смыкаются,— низкая освещен¬
ность. Сейчас освещенность под
пологом составляет, как прави¬2	Цельиикер Ю. Л. Физиологи¬
ческие основы теневыносливого
подроста. М., 1978; Смирно¬
ва О. В., Чистякова А. А.,
Истомина И. И. // Жури. общ.
биол. 1984. Т. 45. N8 2. С. 216—225.ло, 1—3 %, реже 5 % фотосин¬
тетически активной радиации
(ФАР, полной радиации в обла¬
сти спектра 400—700 нм), а для
нормального развития на ранних
этапах онтогенеза необходимо
12—20 % такой радиации.Угнетение и гибель под¬
роста дуба из-за выравнивания
полога приводят к тому, что
виды, занимавшие в естествен¬
ных дубравах подчиненное по¬
ложение, в большинстве своем
сейчас процветают3. Числен¬3	Смирнова О. В., Чистяко¬
ва А. А. // Жури. общ. биол.
1980. Т. 41. № 3. С. 350—362.ность их популяций, s противо¬
положность популяциям дуба,
очень высока, в их составе име¬
ются все возрастные группы де¬
ревьев. Среди процветающих
видов в дубравах, измененных
сплошными рубками, можно вы¬
делить две группы: к первой
относятся липа сердцевидная и
клены — остролистный, полевой
и явор; ко второй — граб обык¬
новенный и разные виды ильмо¬
вых. Жизнестойкость видов пер¬
вой группы обусловлена тем, что
их молодые особи способны
длительно существовать в край¬
не неблагоприятных условиях —
при сильном затенении, насыще¬
нии почвы корнями и т. д. Под-
42О. В. Смирнова, А. А. ЧистяковаУмирающие ста¬
рые сухие дубы
в широколист¬
венных лесах
Львовской об¬
ласти.рост липы и кленов может де¬
сятки лет сохраняться под поло-
гом леса, находясь в угнетен¬
ном состоянии, когда условия
существования приближаются к
летальным. Безусловно, в столь
суровых условиях многие особи
погибают, но численность под¬
роста восстанавливается за счет
ежегодного прорастания все но¬
вых семян (клена остролистно¬
го) или вегетативного размноже¬
ния (липы сердцевидной).Конкуренция между ду¬
бом и сопутствующими видами
за главный источник жизни —
свет — начинается в самом мо¬
лодом возрасте. Подрост боль¬
шинства видов широколиствен¬
ных деревьев теневынослив в
молодости, в течение несколь¬
ких десятилетий он может сохра¬
няться при освещенности 1—3 %
ФАР, лишая эпизодически появ¬
ляющиеся проростки дуба нем¬
ногого света, который пробива¬
ется сквозь лесной полог.Вторая группа видов (иль-
мы, граб), активно захватываю¬
щих место на вырубках, тоже
образует популяции с полным
набором возрастных групп. Об¬
условлено это высокой семеннойЛьвовская область
72_ Кировоградская2	область4 в,75Черкасская
2 областьПолтавская областьильм горныйВозрастная структура популяций древесных видов в разных сообществах современных широколиственных ле¬
сов. Только в популяциях дуба отсутствуют молодые особи [возрастные группы Э—5|. Следовательно, длительное
устойчивое существование дуба н его господство в широколиственных лесах невозможно.
Сохранить естественные дубравы43Усыхание
рш« ■Л«-
Пан-
эенской обла¬
сти. Причина
«того юления —
загрязнение ат¬
мосферы и из¬
менение уровня
грунтовых вод.и вегетативной (часто травмати¬
ческого характера) продуктив¬
ностью, регулярностью плодо¬
ношения, быстрым ростом в мо¬
лодости. По темпам развития
в молодости эти быстрорасту¬
щие виды значительно опережа¬
ют дуб и ясень. Граб, напри¬
мер, так легко и быстро дает по¬
росль от пней, что рубка только
стимулирует увеличение его чис¬
ленности. В Каневском районе
Украины сплошными рубками
дубрав сформированы чисто
грабовые леса, причем ббльшая
часть граба развилась аегетатив-Биомвсса древесных видов рваного возраста в совре¬
менных широколиственных лесв1 от Прикарпатьа до
Урала. В первом н втором ярусах наибольшая
биомасса у дуба, в третьем и четвертом ярусах ле¬
сов дубв фактически нет. Виды, биомасса которых
меньше 1 %, на рисунке не изображены.дувкл*и остролистный
«вя# сердцевидная
грвб*тм горныйI кань5VK лесной
] клен полевойI яаорЛьвовская областьПензенская областьЧелябинская область
44О. В. Смирнова, А. А. ЧистяковаРост дуба и иль¬
ма в питомнике
Черкасской об¬
ласти. В первые
годы жизни
ильм значитель¬
но обгонвет в
росте дуб.высота, мным путем — из спящих почек
в основании пней. В других ме¬
стах, где рубки были выбороч¬
ными, а следовательно, остава¬
лось меньше грабовых пней, чис¬
ленность взрослых деревьев то¬
же существенно меньше.В сравнении с теневынос¬
ливыми кленами, грабом, липой
ильмовые породы, казалось бы,
должны находиться в невыгод¬
ном положении, поскольку под¬
рост ильмов нуждается в боль¬
шем освещении. И это действи¬
тельно так, но и ильмовые вытес¬
няют молодые растения дуба. За
счет высокой скорости роста в
молодости и способности до¬
вольствоваться меньшим коли¬
чеством света, чем необходимо
дубу, и они губят его в неболь¬
ших световых окнах, которые по¬
являются там, где умирают ста¬
рые и больные деревья перво¬
го и второго ярусов.Из-за выпаса скота и чрез¬
мерного рекреационного ис¬
пользования дубрав подрост
всех видов уничтожается факти¬
чески одинаково, и все же дуб
страдает больше других, так как
в сравнении с остальными вида¬
ми плодоносит он менее обиль¬
но. Даже там, где неблагопри¬
ятные факторы перестают дей¬
ствовать, дуб не восстанавлива¬
ется, так как не может разви¬
ваться под сомкнутым пологом
первого и второго ярусов а со¬
временных лесах.Так, в общих чертах, про¬
является действие второй груп¬
пы неблагоприятных факторов в
широколиственных лесах, уже
неоднократно подвергшихся
рубкам. Какую информацию мо¬
жно получить, тщательно про¬
анализировав в них структуру
древесных популяций и всего со¬
общества в целом? В подроб¬
ностях зная состояние современ¬
ных дубрав, можно представить
их прошлое и будущее.Прошлое и будущее сов¬
ременных широколиственных
лесов прослеживается достаточ¬
но четко, если сравнить рас¬
пределение особей разных ви¬
дов и разного биологического
возраста в ярусах. По соотно¬
шению видов в первом и вто¬
ром ярусах можно понять преж¬
ние особенности возобновления
разных древесных пород в есте¬
ственных дубравах, а значит,
сделать попытку восстановить их
искусственным способом, вос¬создав необходимые условия.
По другим ярусам можно пред¬
ставить будущее широколист¬
венных лесов, как ближайшее,
так и отдаленное. Как будет ме¬
няться структура фитоценоза,
иными словами, какие виды ста¬
нут доминировать, а какие зай¬
мут подчиненное положение в
недалеком времени — такую ин¬
формацию дает видовой состав
третьего яруса. По тому, сколь¬
кими и какими именно видами
представлен четвертый ярус, мо¬
жно оценить более далекую
перспективу этих лесов, так как
именно в четвертом ярусе под¬
растает молодое поколение, вы¬
живаемость которого зависит,
в первую очередь, от освещен¬
ности, а ее создают первый и
второй ярусы. И наконец, ин¬
формацию о самом далеком бу¬
дущем дубрав дает пятый ярус:
число живых зачатков и хорошее
состояние проростков обеспечит
затем благополучие молодого
поколения, подроста; если за¬
чатков нет или проростки нахо¬
дятся на грани смерти, из ши¬
роколиственных лесов дуб ис¬
чезнет.Что же нам удалось обна¬
ружить при обследовании дуб¬
рав?Пока еще на протяжении
всей зоны широколиственных
лесов есть многовидовые сооб¬
щества, в первом ярусе кото¬
рых имеется значительное коли¬
чество деревьев дуба. Однако
это старые, малоплодоносящие
особи. Во втором и третьемярусах дуба уже нет, значит, з
следующие 100 лет его не будет
и в первом ярусе. На смену ду¬
бу а разных частях ареала при¬
дут различные виды из числе
теневыносливых или быстрора¬
стущих. В западной части зоны
широколиственных лесов дуб
сменяют главным образом граб
и различные виды ильмовых, в
восточной — липа, клен ост¬
ролистный, ильмы.Не дает надежды на вос¬
становление полной структуры
естественных дубрав и анализ
видового и возрастного состава
четвертого и пятого ярусов. При¬
чины этого следующие. Абсо¬
лютная и относительная числен¬
ность молодых растений дуба
так мала, что не может воспол¬
нить убыль взрослых деревьев;
состояние усугубляется еще и
тем, что новые зачатки появля¬
ются случайно и 8 малом коли¬
честве, так как фактически от¬
сутствуют плодоносящие мате¬
ринские деревья. Большей части
молодых особей пятого яруса
грозит скорая гибель из-за не¬
достатка света. Вряд ли даже
самое незначительное количе¬
ство подроста доживет до взрос¬
лого состояния и достигнет пер¬
вого яруса при существующей
структуре дубрав. Такое буду¬
щее ожидает широколиственные
леса, если не принять участия
в их судьбе.Сейчас делаются попытки
исправить положение, приоста¬
новить общую тенденцию не¬
обратимого изменения дубрав.
Сохранить естественные дубравы45но попыток таких немного. Со¬
хранность наиболее ценных уча¬
стков широколиственных лесов,
в которых еще не изменились
гидрологические условия и ко¬
торые еще не загрязнены про¬
мышленными отходами, обеспе¬
чивается традиционным спосо¬
бом. Такие участки становятся
заповедниками, заказниками,
памятниками природы; в них за¬
прещается пасти' скот и исполь¬
зовать их для массового отды¬
ха. Однако даже на этих терри¬
ториях в силу особенности стру¬
ктуры длительное существова¬
ние многовидовых лесов невоз¬
можно. Они теряют свой облик
за счет того, что наиболее важ¬
ные виды (дуб, ясень) утрачива¬
ют способность к возобновле¬
нию, выпадают из массивов, и,
как следствие этого, состав¬
ляющие такие леса сообщества
становятся одно- и маловидо¬
выми.Из анализа видовой, воз¬
растной и пространственной
структур сообществ в старых ши¬
роколиственных лесах стало яс¬
но, что нормальное возобнов¬
ление всех членов сообщества
обеспечивается постоянно воз¬
никающими (из-за смерти ста¬
рых деревьев или их групп)
световыми окнами. Причем ми^
нимальные размеры таких окон,
необходимые для нормального
развития, для каждого вида
свои. В существующих ныне ле¬
сах, уже не раз испытавших
антропогенное воздействие, про¬
странственная структура пер¬
вого и второго ярусов такова,
что проникающий сквозь них
скудный свет может не обеспе¬
чить возобновления всех видов
сообщества, в первую очередьдуба. Мы тщательно проанали¬
зировали, как реагирует его под¬
рост на освещенность, и заме¬
рили ее. На этом основании мы
примерно оценили размер све¬
товых окон, необходимых для
развития дуба на разных ста¬
диях. Оказалось, что молодой
подрост может развиться и ок¬
репнуть, если окно занимает
около 2000 м2. Хотя участков
леса с такими окнами сейчас
нет, будущее дубрав не выг¬
лядит совсем безнадежным,
необходимую освещенность
можно создать искусственно.В старых дубравах, где
образующиеся естественным
путем световые окна недоста¬
точно велики для возобновле¬
ния дуба, их площадь можно
увеличить до 1500—2500 м2, вы¬
рубив старые и больные дере¬
вья. Если такая рубка будет сле¬
довать за годами обильного пло¬
доношения и приживания сеян¬
цев дуба, дальнейшее активное
вмешательство в жизнь дубрав
не потребуется. Важно лишь сни¬
зить действие двух неблагопри¬
ятных факторов — рекреацион¬
ной нагрузки и выпаса скота. Тог¬
да молодые растения будут раз¬
виваться нормально, и, достиг¬
нув взрослого состояния, дуб
станет главным членом сооб¬
ществ в дубравах. Если обиль¬
ное плодоношение не предви¬
дится, в места, свободные от ку¬
старников и подроста других де¬
ревьев, необходимо высадить
проростки и сделать это так,
чтобы в первый год жизни мо¬
лодые растения соприкасались
листьями, иначе здесь прорастут
другие виды и погубят свето¬
любивый дуб. Небольшое ко¬личество окон, созданное в лес¬
ном массиве, не изменит лесной
среды в целом, а лишь несколь¬
ко усилит мозаику сообщества
и обеспечит нормальный цикл
возобновления основного вида
дубрав — дуба черешчатого.На наш взгляд, пассивное
заповедание старых полидоми-
нантных лесов не может обес¬
печить длительного сохранения
их уникальной структуры, а сле¬
довательно, и специфических
черт зоны дубрав. Дендрологи
и лесоводы должны принять ак¬
тивное участие в судьбе широ¬
колиственных лесов, ведь в
течение двух-трех периодов
обильного плодоношения дуба,
т. е. в течение 10—20 лет, дуб¬
равам еще можно помочь.В 1985 г. по нашим раз¬
работкам начат первый экспе¬
римент по восстановлению дуб¬
рав на территории Львовского
лесного хозяйства. В экспери¬
менте принимают участие со¬
трудники и студенты Москов¬
ского педагогического институ¬
та им. В. И. Ленина, Львовского
областного управления лесного
хозяйства и Львовского политех¬
нического института. Если этот
опыт будет успешным, будет
поддержан и распространен по
всей Европейской части СССР,
зону дубрав, вероятно, удаст¬
ся сохранить. Работа эта очень
трудоемка, территории, на кото¬
рых дубравы нуждаются в вос¬
становлении, огромны, и здесь
не обойтись малым числом спе¬
циалистов. Нужны усилия обще¬
ственности. Но мы надеемся,
что все эти трудности удаст¬
ся преодолеть, что к судьбе дуб¬
рав не найдется равнодушных
46КРАСНАЯ КНИГАВОЗРОЖДЕНИЕ
ЕВРОПЕЙСКОГО БАЙБАКАД. И. Бибиков,доктор биологических наук
Институт эволюционной морфологии И ЭКОЛОГИИ
животных им. А. Н. С«в«рцова АН СССРА. В. Дашкинникое ГлМоскваРСФСРСРЕДИ полутора десятков
видов и подвидов сурков,
обитающих на территории
нашей страны, только подвид
степного сурка — европейский
байбак (Marmota bobac ЬоЬас)
являет собой пример «возрож¬
дения из пепла». Не где-нибудь
в малолюдной местности, а под
боком у человека, в преобразо¬
ванных сельскохозяйственных
ландшафтах Украины и Черно¬
земной России восстанавлива¬
ются ареал и численность
грызуне. Это очень удивительно,
так как будущее других сурков
далеко не безмятежно, их
численность и ареалы неуклонно
уменьшаются. Некоторые из
сурков (оба подвида сурка
Менэбира) уже внесены в
«Красную книгу СССР», не
исключено, что и другие (тарба¬
ган, черношапочный сурок) ско¬
ро окажутся в ее списках.В чем же суть возрожде¬
ния байбака? Каков масштаб яв¬
ления, его причины? Что ожи¬
дает байбака в будущем?Европейский байбак —
довольно крупный грызун от
светло-песочного до рыже-ко-
ричневого, темного цвета. Мас¬
са взрослых животных 4—6 кг
(в конце лета иногда до 9,5 кг),
длина тела 50—60 см. Более
половины года байбак проводит
в спячке в глубоких, до 3—4 м,
норах. В конце марта — начале
апреля сурки выходят на по¬
верхность земли и первое время
мало активны.Весной же, примерно че¬
рез месяц после выхода из спяч¬
ки, у байбака появляется потом¬
ство — обычно 4—5, редко 8—9
детенышей, которые более ме¬сяца остаются в норе, питаясь
молоком матери. В конце мая —
начале июня они выходят из нор
и сразу же начинают подкармли¬
ваться травой. Усиленно питаясь
сочными растущими частями
разнообразных травянистых рас¬
тений, сурки запасают на зиму
много жира (до 1/3 массы тела).
К осени они теряют активность,
и в сентябре семья сурков (по¬
рой до 15 особей) собирается
в одной зимовочной норе.Евразийские сурки -— вы¬
ходцы из открытых горных
ландшафтов Центральной Азии,
Предполагают, что древние гор¬
ные сурки, приспособленные к
суровому континентальному
климату, в верхнем плейстоцене
теснимые ледниками проникли
на север и запад — на при-
ледниковые равнины и плато
предгорий Южного Урала, Рус¬
ской равнины, Среднеевропей¬
ской низменности. Переселен¬
цы постепенно заселяли в Евро¬
пе огромные территории и до¬
стигли Карпат и Альп, по пери¬
ферии которых, также у ледни¬
ков, переживали оледенение
альпийские сурки — потомки
мигрантов более ранних эпох.В зависимости от похоло¬
даний и потеплений климата в
конце плейстоцена европейский
ареал сурков то сужался, то рас¬
ширялся, но на протяжении го¬
лоцена, и особенно последних
9—10 тыс. лет, он резко сок¬
ратился тоже под влиянием кли¬
матических и ландшафтных пе¬
ремен. В континентальные степ¬
ные районы Восточной Европы
сурки были вытеснены мощно
развившимися лесами. В пос¬
ледние столетия условия жизнии распространение сурка в зо¬
нальных степях стал определять
человек.Европейский байбак, ши¬
роко распространенный и мно¬
гочисленный в степях Русской
равнины и в предгорьях Южно¬
го Урала еще до XVIII в.,
под натиском плуга и, особенно,
неумеренной охоты к началу
нынешнего столетия почти ис¬
чез на большей части ареала.
Небольшие и угнетенные коло¬
нии сохранились к 30—50-м го¬
дам в двух местах на Украи¬
не, в Каменной степи, а также на
юге Воронежской и на северо-
востоке Ростовской областей, на
Приволжской возвышенности
(севернее и южнее Ульяновска и
в Заволжье), в степных пред¬
горьях Южного Урала.В каких же биотопах сох¬
ранились колонии байбака?Байбак, как и другие сур¬
ки,— обитатель степей и лугов,
эволюционно связан с дикими
копытными горных и зональных
степей. На их пастбищах для
байбака всегда хватало корма —
разнообразных растений, среди
которых были и рано разви¬
вающиеся виды и долго расту¬
щие сорняки. Целинные же сте¬
пи без диких копытных или их
современного «заместителя» —
домашнего скота — непригодны
для жизни байбака: обеднение
видового состава кормовых рас¬
тений и образование «войлока»
из отмерших их частей, который
задерживает вегетацию трав,
приводит сурков к весенней бес¬
кормице. Наиболее типичные
современные биотопы байба¬
ка — это выгоны и пастби¬
ща домашних животных. Здесь,
47м<как бы это ни казалось удиви¬
тельным, наиболее полно обес¬
печиваются его кормовые пот¬
ребности.Сейчас ■ пределах преж¬
него ареала байбака есть еще
много оврагов и балок, лесных
опушек и лесных полос с
островками степей, где, как пра¬
вило, выпасают скот. Даже в
сильно распаханном ■ Централь-
но-Черназемном районе РСФСР,
в восточных областях Украины и
в Поволжье сохранилось немало
неудобей, пригодных для жизни
этого грызуна. Общая их пло¬
щадь потенциально может обес¬
печить жизненные потребности
не менее миллиона сурков, т. в.
почти вчетверо больше совре¬
менной численности. Значит,
неправомерен вывод о том, что
распашка целинных степей —
главная причина исчезновения
байбака в степях Восточной Ев¬
ропы. Вероятно, распашка толь¬
ко облегчила и ускорила его
исчезновение в некогда обшир¬
ном ареале, а численность была
подорвана человеком, промыс¬
лом байбака. Его мех и мясо ис¬пользовались людьми еще тыся¬
челетия назад. В периоды недо¬
родов и стихийных бедствий,
в голодные военные годы его
мясом питались целые деревни.В результате неумерен¬
ной охоты ареал байбака в Евро¬
пе стал мозаичным, отдельные
популяции оказались разделен¬
ными большими расстояниями, я
некоторых колониях сохрани¬
лись лишь единичные зверьки.
На огромном пространстве, в
основном в распаханной степной
зоне от Украины до пред¬
горий Южного Урала, выжили
лишь несколько тысяч байбаков
и несколько десятков тысяч к
востоку от Оренбурга. Промы¬
сел байбака был запрещен.Благодаря охране, а также
по другим, не вполне понятным
причинам с 50-х годов началось
восстановление численности
байбака сначала на Украине, а
затем в Поволжье и к западу
от Урала. Возможно, что в Та¬
тарии и Башкирии численность
росла не только за счет раз¬
множения зверьков в сохранив¬
шихся колониях, но и за счет
переселенцев с распаханных зе¬
мель восточных районов Орен¬
бургской области.Современный ареал бай¬
бака сформировался за 3—4 де¬
сятилетия в основном благодаря
естественному	выселениюзверьков из переполнившихся
колоний и расселения в новые
места по разветвленным овраж¬
но-балочным системам. Нет сом¬
нений, что увеличение в десятки
раз численности, достигшей ны¬
не 250—300 тыс. особей, обус¬
ловлено экологической пластич¬
ностью байбака. Видимо, у него
уже сформировались новые эко¬
логические качества, позволив¬
шие ему не только выжить, но
и размножиться в изменивших¬
ся жизненных условиях. Грызу¬
ны сумели приспособиться к
жизни на пастбищах, достигших
третьей и даже четвертой стадии
дигрессии, когда в оврагах и
балках кустарники угнетены
вследствие перевыпаса, а луго¬
вое разнотравье вытеснено рас¬
тительностью сухих степей и
сорными травами. Кроме того,
байбак, всегда «бежавший от
плуга», при нарастании числен¬
ности стал обживать сельскохо¬
зяйственные поля. Особенно
хорошо он приспособился к жиз¬
ни на посевах многолетних трав
и стал там наносить ущерб, за-
Ш КРАСНАЯ КНИГАРаспространенна байбака а XVII— XIX вв. и в 1910—1960-х годах.Ii»*""! Самриая границ* лкостти	I Южная границ* статной юныI I Обширны* участки «рая* с высокой числтностъю байбак*I за»’1' I Наболъши* раэобадаины* популяции| у | Пункты, в которых сохранился байбак а 1920-1980-» годахСовременный ареал байбака.
Стрелками показано направле¬
нна, точками — пункты реаккли-
матизацин байбака.сыпая и вытаптывая посевы при
рытье нор, а также поедая всхо¬
ды. Неприятные последствия от
вселения байбака могут ска¬
заться и на прочности прудовыхплотин, в которых он нередко
роет норы.Особенно поразительно
приспособление байбака к жиз¬
ни в оставленных людьми дерев¬
нях и хуторах, из которых жи¬
тели переселяются в крупные
поселки. Кто бы мог предста¬
вить, что байбак, которого вмес¬
те с дрофой до сих пор счи¬
тают самым характерным жи¬вотным целинной степи, почти не
способным существовать за ее
пределами, поселится в столь
необычном месте? Эта новая
привязанность хорошо заметна
при авиаобследовании. На юге
Воронежской области каждым
поросшим бурьяном бугром,
оставшимся от прежнего челове¬
ческого жилья, владеет семья
байбаков, среди развалин фун¬
даментов видны холмики земли,
выброшенной из многочислен¬
ных нор. Даже там, где часть
деревни еще заселена, на бро¬
шенном краю уже поселились
байбаки. В таких местах, проез¬
жая по дороге через покинутую
людьми деревню, то и дело
видишь любопытных, но не пу¬
гающихся машин эверькоа.
Л. Л. Семаго и Л. С. Рябое
считают, что а колониях, воз¬
никших на месте бывших хуто¬
ров и деревень, достигается
наибольшая плотность популя¬
ций. Действительно, по нашим
данным, на месте бывшего села
Варваринка (Хвалынский район
Саратовской области) плотность
населения байёака составила
13,8 особей на гектар, что при¬
мерно в десять раз выше сред¬
ней плотности.Новый биотоп вполне со¬
ответствует главным потребнос¬
тям байбака: на руинах селений,
расположенных, как правило, на
открытой и возвышенной мест¬
ности,. широк кругозор, разно¬
образна растительность, среди
которой от ранней весны до
поздней осени есть зелень, до¬
статочно участков, удобных для
рытья нор. Поселившись рядом с
человеком, байбак быстро при¬
обретает к нему доверчивость.
И там, где сурка не пресле¬
дуют, он перестал бояться даже
грохочущих машин. Но если
встреча с людьми опасна (бра¬
коньерство, в том числе ав¬
томобильное, к сожалению, до
сих пор не прекращено), сурки
становятся очень осторожными
и скрываются в норы задолго
до появления автомашины, за¬
слышав лишь шум мотора.Как происходил рост чис¬
ленности байбака? Какие изме¬
нения наблюдались в его по¬
пуляциях? К сожалению, необ¬
ходимых для ответа наблюдений
за байбаком очень мало, сейчас
можно опираться только на ре¬
зультаты, полученные А. А. Ми-
хайлютой, С. Б. Поле и др., прос-
49ледившими за восстановлением
популяций серого сурка на Тянь-
Шане.Закономерности восста¬
новления во многом сходны не
только у сурков разных видов,
но и у других семейно-колони¬
альных животных, например у
бобров. Эти процессы начинают¬
ся с перемещения сохранивших¬
ся особей-одиночек, образования
пар, а затем и скоплений на
новых местах. В образующихся
новых колониях значительно
возрастает воспроизводство: на
20—30 % увеличивается доля
размножающихся самок, причем
омолаживается их репродуктив¬
ный возраст (около 25 % двух¬
летних самок уже производит
потомство), растет число дете¬
нышей в помете. В первые го¬
ды в растущей популяции умень¬
шена конкуренция (много сво¬
бодных нор и пастбищ), уве¬
личена площадь семейных уча¬
стков. В таких условиях молод¬
няк быстро растет, а смертность
его сокращается. Затем, прибли¬
зительно через 5 лет, плотность
достигает 100 и более особей
на квадратном километре и ме¬
няется возрастная структура по¬
пуляций: популяция стареет, в
ней почти вдвое сокраща¬
ется количество молодняка,
доля размножающихся самок *
уменьшается с 70 до 47 %, а
средний размер выводка — с 6,4
до 5 детенышей. Переуплотне¬
ние популяции служит толчком
для торможения воспроизвод¬
ства и выселения излишка зверь¬
ков, которым среди необъятных
полей не просто найти новое
место жительства и закрепиться
на нем. Естественное расселение
зверьков из популяций с затор¬
моженным воспроизводством
становится расточительным. В
этих условиях необходимо ре¬гулировать численность переуп¬
лотненных популяций, строго
организовав промысел, и изы¬
мать зверьков для реакклимати-
эации.Документированных наб¬
людений за миграциями бай¬
бака почти нет, но, судя по
устным сообщениям, эти гры¬
зуны переселяются не только
поодиночке, но и группами,
иногда совершая единовремен¬
ные переходы по 10, а то и
20 км. Обычно же они рассе¬
ляются постепенно, за год прео¬
долевая в среднем 7—8, реже10	км. В общем, темпы роста
популяций и скорость расселе¬
ния в разных местах свои,
поскольку зависят от безопас¬
ности путей миграции (нередко
многих байбаков губят бродячие
собаки и браконьеры), наличия
пригодных биотопов, т. е. от воз¬
можности прижиться на новом
месте, и т. д.До 70-х годов ареал степ¬
ного сурка расширялся без по¬
мощи человека, естественным
путем. Именно так увеличилась
площадь распространения в тек
областях, где его колонии сох¬
ранились в период депрессии.
С середины 70-х годов охот¬
ничьи организации России нача¬
ли реакклиматизацию байбака:
к 1906 г. расселено около 16 тыс.
зверьков в 19 областях, краях,
автономных республиках. Одна¬
ко в большинстве новых мест
обитания сурки пока лишь закре¬
пились. В первые годы, про¬
шедшие после переселения, их
численность, как правило, не
росла, а в некоторых районах
даже уменьшалась. И тем не ме¬
нее для РСФСР реакклиматиза¬
цию можно считать удавшей¬
ся — после столетнего пере¬
рыва байбак снова живет в де¬
сятке областей своего прежнегоареала. К сожалению, на Украи¬
не, где сурок сумел пережить
самое неблагополучное для него
время и где можно было бы
ожидать большого прироста его
численности и расширения ареа¬
ла, этого не происходит. Коли¬
чество зверьков за последние
2—3 года стало здесь даже сок¬
ращаться — байбак никого не
заинтересовал, у него не наш¬
лось хозяина.Чтобы реакклиматизация
была успешной, новые места
обитания должны соответство¬
вать экологическим требова¬
ниям вида, переселяемая семья
сурков должна быть достаточно
многочисленной, а жизни на но¬
вой территории ничто не должно
угрожать. Пока выросшая при¬
мерно до 250 тыс. особей
численность байбака обеспечена
его естественным расселением,
хороших результатов от реак-
климатизации, по видимому, при¬
дется ждать долго. Но ожидание
не должно быть бездействен¬
ным, животное необходимо хотя
бы охранять там, где оно появи¬
лось благодаря заботам че¬
ловека.Включение европейского
байбака в «Красную книгу
РСФСР» в 1982 г., а также бо¬
лее ранние запреты на его
промысел благоприятно сказа¬
лись на численности популя¬
ций. В Европейской части СССР
он охраняется в настоящее вре¬
мя в трех заповедниках и более
чем в 40 заказниках.Анализ условий возрож¬
дения популяций байбака, хода
восстановления его ареала и чис¬
ленности позволяет надеяться,
что и в дальнейшем судьба
этого приятного, полезного и
весьма жизнестойкого зверька
будет благополучной.
50 зоологияПрирода, 1988, NS ЭЯДОВИТЫЙОСЬМИНОГ-КРАСАВЕЦК. Н. Н«сис,
доктор биологических наук
МоскваСИНЕКОЛЬЧАТЫЙ осьми¬
ног (Hapalochlaena macu-
lota) заслужил название
самого красивого осьминога, но
у него есть и другие, менее
привлекательные прозаища: «са¬
мое ядовитое жиаотное Австра¬
лии», «смерть в красивой упа¬
ковке», «мини-убийца»'.В род Hapalochlaena вклю¬
чены два очень близких и внешне
трудно различимых даже спе¬
циалистами вида: Н. maculosa и
Н, lunulata. Первый широко рас¬
пространен в Индийском и за¬
падной части Тихого океана, от
южной Японии до Южной Авст¬
ралии и от Аденского залива
до восточной Индонезии, вто¬
рой встречается только у Филип¬
пин, Индонезии, северной и за¬
падной Австралии. Именно пер¬
вый вид считается виновником
многих смертей, но и на счету
второго, как полагают, по край¬
ней мере одна человеческая
жизнь. Все случаи поражения
людей осьминогом-красавцем
отмечены лишь в Австралии (то
ли в Австралии лучше поставле¬
на медицинская статистика, то
ли на тамошних пляжах боль¬
ше неосторожных людей, неиз¬
вестно).По форме тела эти красав¬
цы — обычные маленькие ось¬
миноги: длина туловища Н. macu¬
losa 3,5—4 см, длина щупалец
(«рук») около 10 см, вес — до
100 г; Н. lunulata чуть крупнее.
Окраска осьминога необычно
ярка: на серовато-желтом фоне
туловища, головы и рук разбро¬
саны темно-бурые пятна, в сере¬
дине каждого пятна — извили-’ Deas W. // Sea Frontiers. 1970.
Vol. 14. № 6. P. 357—359; Frie-
s* U. E. // Animal Kingdom. 1972.
Vol. 75. № 2. P. 16—17.стая голубая полоска или колеч¬
ко. Когда осьминог в покое, они
не очень заметны, но если он
чем-то испуган или возбужден,
фон светлеет и меняется от свет-
ло-желтога. до ярко-золотого, а
кольце и полоски вспыхивают ин¬
тенсивнейшим металлическим
синим цветом, какой можно наб¬
людать в живой природе разве
что у зимородка или некоторых
колибри.Окраска осьминогов обус¬
ловлена кожными пигментными
клетками (хроматофорами) и
клетками, отражающими и рас¬
сеивающими свет (иридоцита-
ми). Хроматофоры могут быть
красными, оранжевыми, корич¬
невыми, но не синими; это внут¬
риклеточные пузырьки с пигмен¬
том, способные сокращаться в
точку, «веснушку», или растяги¬
ваться в окрашенное пятно. Ири-
доциты бывают двух типов: лей-
кофоры — отражающие свет и
иридофоры — преломляющие
и рассеивающие его. Обычно
слой иридоцитов лежит в толще
кожи под слоем хроматофоров,
но в голубых пятнах и полос¬
ках расположение обратное —
иридоциты над хроматофорами.
Иридоциты играют здесь роль
интерференционного фильтра.
Биологическое значение интен¬
сивного синего цвета понятно —
это знак: «Осторожно, яд!». Увы,
именно из-за яркой окраски,
внешней привлекательности и
трогают осьминога незнакомые
с ним люди.Синекольчатые осьминоги
живут на глубине до 75 м, но
чаще всего у самого берега, да¬
же в приливо-отливной полосе:
на скалах, среди камней, на пес¬
чаном и илистом дне, часто
среди поселений всцидий. Они
любят устраиваться а раковинахмоллюсков, но особенно — в пу¬
стых банках из-под пива. В слу¬
чае опасности, как и другие ось¬
миноги, выбрасывают чернила,
запас которых у них небольшой,
так что используют они их эко¬
номно, полагаясь, вероятно,
больше на убежище и предос¬
терегающую окраску. Излюб¬
ленная пища синекольчатого
осьминога — крабы, в аквариу¬
ме едят также рыбу и мясо мол¬
люсков.Нербычна у Н. maculosa
забота о яйцах. У всех осьми¬
ногов самка откладывает их в
гнездо, приклеивая к стенкам и
потолку норы поодиночке или
длинными гроздьями, и все вре¬
мя инкубации (а оно может дли¬
ться от месяца до года) не от¬
ходит от яиц, охраняет, переби¬
рает, очищает их и при этом со¬
вершенно не питается. СамкЪ же
Н. maculosa не прикрепляет яй¬
ца к субстрату, а носит их на
руках, держа присосками. Яиц,
как правило, 100—150, они до¬
вольно крупные — 7—6 мм и
склеены в кучки по 5—20 штук.
Продолжительность инкубации
около 2 месяцев. Обычно самка
все это время сидит в своем
убежище, стараясь не покидать
его, но при испуге довольно
быстро и ловко уплывает, не те¬
ряя яиц. Это — уникальная осо¬
бенность Н. maculosa. Даже бли¬
жайший ее родич Н. lunulata от¬
кладывает яйца в норе, но ее
яйца мельче (около 3,5 мм), про¬
должительность инкубации ко¬
роче — 25—35 суток, из яиц
вылупляются планктонные ли¬
чинки, а у Н. maculosa — дон¬
ная молодь, которая сначала
держится вблизи матери, а че¬
рез 3—7 суток начинает само¬
стоятельно питаться2. Растут эти
мелкие осьминоги очень быстро.
Уже а возрасте 4 месяцев самцы
и самки Н. maculosa спаривают¬
ся; через месяц самка отклады¬
вает яйца. Весь цикл развития —
от яйца до яйце — занимает
приблизительно 7 месяцев. Че¬
рез несколько дней, редко — не¬
сколько недель после вылупле-
ния молоди истощенная самка
погибает.*	Tranter D. J., Augustine О.
// Mar. Biol. 1973. Vol. 18, N 2.
P. 115—128; Overath H„ Bo-I	eti k у S. 11 Ibid. 1974. Vol. 27.
N 4. P. 333—337.
Ядовитый осьминог-красавлцS1Синекольчатый осьминог; самка с
яйцами на рунам.Хотя синекольчатые ось¬
миноги «заветны давно (Н. lunu-
lata (первые описана а 1839, а
Н, maculosa — а 1882 г.), об их
распространении и биологии мы
знаем очень мало, да и то бла¬
годаря (если здесь уместно
употребить это слоао) их ядови¬
тости. Первые сведения о смер¬
тельных укусах австралийских *
осьминогов появились в начале
1950-х годов, но только в кон¬
це 60-х и 70-х годах было уста¬
новлено «имя убийцы», выясне¬
ны клинические особенности по¬
ражения, биохимия и фармако¬
логия токсина. Осьминоги-кра-
савцы часто встречаются на мел¬
ководье, и, казалось бы, глав¬
ными их жертвами должны быть
любопытные детишки, Но в
большинстве случаев жертвами
становились взрослые мужчины,
обычно молодые парни. Типич¬
ная картина -— гибель 23-лет¬
него солдата Дж. Уорда близ
Сиднея 21 июня 1967 г.3 Купаясь
в море всего в 300 м от казар¬
мы, он нашел осьминога, поса¬
дил его на руку, стал показы¬
вать друзьям; укуса даже не
ощутил, но через 10 минут по¬
чувствовал себя плохо: затруд¬
ненное глотание, онемение губ,
затем стало трудно дышать. Ось¬
миног присосался так крепко,3	Sutherland S. К., Lane W. R.// Med. J.'Australia. 1969. Vol. (»
N 18, P. 693—698.что сам Джеймс не смог его
отодрать, помог товарищ. Когда
солдата дотащили до казармы,
он уже перестал дышать, До
приходе скорой помощи приме¬
няли искусственное дыхание и
массаж сердца, но бесполезно:
Джеймс скончался в госпитале
через 1,5 часа после встречи с
осьминогом. Другие случаи ана¬
логичны: молодые парни ныря¬
ли, находили осьминога, вытас¬
кивали и пускали ползать по ру¬
ке; ничего особенного не ощу¬
щали (укус ядовитого осьминога
почти безболезнен) — и... Поче¬
му же именно молодые муж¬
чины? Да потому, что концент¬
рация яда, по-видимому, про¬
порциональна весу осьминога и
наиболее ядовиты взрослые сам¬
ки (они крупнее самцов), но
они предпочитают вынашивать
яйце не у берега, а на глубине
8—10 м. Дети и женщины на
такую глубину не ныряют. Прав¬
да, опасны бывают и молодые
осьминоги. Один австралиец на¬
шел маленького (длина руки
около 5 см) осьминога ■ скалах
и тоже разрешил ему поползать
по руке. Он оставил красноре¬
чивый рассказ об ощущениях, ко¬
торые испытал, когда, задыхаясь
и теряя сознание, добирался по¬
чти километр до машины и по¬
том ехал домой. Из машины его
пришлось вынести на руках: от¬
нялись ноги. Впрочем, через 2
дня он был почти здоров. Но,
как правило, осьминоги, живу¬
щие у берега, содержат слиш¬
ком мало яда, чтобы принести
сколько-нибудь заметный вред.Во всяком случае, австралийские
ребята играют с ними совершен¬
но спокойно.Яд осьминога находится в
задних слюнных железах. У
обыкновенных осьминогов слю¬
на содержит пищеварительные
ферменты и особый яд белко¬
вой природы — цефалотоксин.
Он действует на ракообразных и
моллюсков, разрушая участки
прикрепления мышц к внешнему
скелету (панцирю или раковине)
и таким образом обездвиживая
добычу. У синекольчатого ось¬
минога в слюне тоже содержит¬
ся токсин, но »то — орудие
не нападения, а защиты. Ток¬
синов, собственно говоря, два —
макулотоксин и хапалотоксин,
но хорошо изучен только пер¬
вый. Исследование тщательно
очищенного макулотоксина по¬
казало, что 1то не что иное,
как хорошо известный нейрофи¬
зиологам тетродотоксин4.Тетродотоксин (CiiHlrOeN3)—
самый ниэкомолекулярный из
белковых токсинов. Он впервые
был выделен из японской рыбы-
собаки, или фугу (род Spheroi-
des), но содержится и в некото¬
рых других близких видах рыб.
Ядовиты икра, печень, брюшина
и другие внутренние органы фу¬
гу. Этот же токсин обнаружен
в коже и икре калифорний¬
ского тритона Tarlcha torosa и
центральноамериканских (Па¬
нама, Коста-Рика) сухопутных ля¬
гушек Atelopus (из кожи атело-
пусов индейцы готовили яд для
стрел). Это — удивительный
пример выработки одинакового
низкомолекулярного токсина
представителями столь разных
групп животных и единственный
пример, когда один и тот же
токсин содержится и в пассив¬
но-ядовитых (ядовитых при пое¬
дании), и в активно-ядовитых (ку¬
сающих) животных,Фугу в Японии издавна це¬
нится как изысканное кушанье,
столь же давно известно, что эта
рыба смертельно ядовита, а про¬
тивоядия не существует. До сих
пор поедание внутренностей фу¬
гу считается в Японии особо
утонченным способом само-' Shaumack D. О. at el //
Science. 1978. Vol. 199. N 4325.
P. 168—189; Russell F. E. //
Adv. marine Biol. 1984. Vol 21.
P. 59—217.
52К. Н. Неснсубийства. С 1927 по 1949 г. от
отравления фугу погибло около
2700 человек . В некоторых пре¬
фектурах Японии продажа этой
рыбы запрещена, в других гото¬
вить фугу разрешено только в
немногих ресторанах, в опреде¬
ленное время года (обычно зи¬
мой) и только дипломированным
л оеарам-спацма листам. За нару¬
шение правил приготовления
фугу — тюрьма или крупный
штраф и конфискация диплома.
Фугу водится в разных странах.
Наши дальневосточные рыбаки
немедленно выкидывают фугу
'36 борт.Единственное, что объе¬
диняет столь разных животных,
как фугу, тритон, лягушка и сине¬
кольчатый осьминог, в железах
которого яда хватит на 10 взрос¬
лых мужчин,— это то, что у
них тетродотоксин содержится
не только в теле, но и в яйцах.
Очевидно, первоначальная его
функция — защита яиц6.5	Novadnick J. // Sea Frontiers.
1976. Vol. 22. N 6. P. 350—359.11	Sheumack D.D.,Howden M.E.,
Spence I. //Toxicon. 1984, Vol. 22.
N5 5. P. 811—812; Flachsenber-
ger W„ Kerr D. I. B. // Ibid.
1985. Vol. 23. № 6. P. 997—999.Тетродотоксин избира¬
тельно и обратимо блокирует
вход Ыа+-иона в натриевые ка¬
налы мембран нервных волокон,
а тем самым — проведение воз¬
буждения по нерву. Выход ио¬
нов Na + , вход и выход ионов
К + при этом не блокируется.
Тетродотоксин приостанавлива¬
ет нервно-мышечную передачу и
расслабляет мышцы. Вот почему
в чрезвычайно малых дозах —
это эффективное обезболиваю¬
щее средство. Именно поэтому
укушенный осьминогом человек
не чувствует боли. Токсин начи¬
нает действовать через 5—10
минут после укуса и поражает
всю мускулатуру, кроме сер¬
дечной. Человек погибает от па¬
ралича дыхательных мышц, в
первую очередь диафрагмаль¬
ных, т. е. попросту задыхается.
Никакого противоядия для этого
токсина, во всяком случае до не¬
давнего времени, не было: его
молекулярный вес столь мал, что
иммунная система не опознает
его как врага. Но он довольно
быстро разлагается в организме,
и непрерывное (до в часов) ис¬
кусственное дыхание спасает по¬
страдавшего. Одного молодого
человека парализовало уже че¬
рез 2 минуты после укуса, нотрехчасовая искусственная вен¬
тиляция легких позволила вос¬
становить собственное дыхание,
и наутро он был здоров. При¬
менение при отравлении тетро-
доксином кардиостимуляторов
бесполезно: ведь сердце не по¬
ражается.Второй из токсинов — ха-
палотоксин — плохо изучен. Он
тоже имеет малый молекуляр¬
ный вес и по фармакологиче¬
ским свойствам близок к тетро-
дотоксину, но действует мед¬
леннее, так что его летальная
доза выше. Ни тот, ни другой
токсин совершенно не действу¬
ют на самого осьминога, что до¬
казано специальными экспери¬
ментами6.Ядовитых осьминогов до¬
вольно много. Все они тропи¬
ческие или субтропические и до¬
вольно мелкие. Но их яд куда
слабее, чем у синекольчатого,
и укус приводит лишь к сильной
боли, отеку и прочим неприят¬
ным, но не опасным для жизни
явлениям. Гигантские же осьми¬
ноги, в частности наш дальне¬
восточный, не ядовиты.НОВОСТИ НАУКИЭтологияЗабота о потомстве
у лягушек-древолазовЯдовитые лягушки-древо¬
лазы, широко распространен¬
ные в Южной Америке, отли¬
чаются редким для земновод¬
ных свойством — заботой о по¬
томстве. П. Вайгольдт (P. Wey-
goldt; Биологический институт
при Университете Альберта
Людвига, Фрайбург, ФРГ) счи¬
тает, что наблюдающиеся раз¬
личия в формах заботы о по¬
томстве у разных видов древо¬
лазов дают возможность понять
эволюцию этого поведения.Очевидно, предки древо¬
лазов размножались в ручьях,а затем начали откладывать ик¬
ру вне водоемов, получив от
этого ряд выгод: икре переста¬
ли угрожать хищники, пересы¬
хание водоема или снос тече¬
нием; у взрослых особей ис¬
чезла конкуренция с другими
бесхвостыми земноводными за
участки водоема, наиболее под¬
ходящие для размножения. Од¬
нако при размножении на суше
возник риск высыхания икры или
личинок. В связи с этим один,
реже — оба родителя остают¬
ся возле своей кладки и увлаж¬
няют яйца. При этом они отго¬
няют от кладки других земно¬
водных и поедают мелких хищ¬
ных беспозвоночных, которые
могут повредить икру. Но глав¬
ная функция родителей у кла¬
док — не пропустить выкле-
ва головастиков, которых они
должны перенести в воду (в спе¬циальных выводковых сумках,
голосовых мешках и т. д., ре¬
же — на спине).Предполагается, что наи¬
более примитивная форма за¬
боты о потомстве — та, при
которой один из родителей
остается у кладки. Более раз¬
витая — если самец «обслужи¬
вает» несколько кладок. Наи~
более сложная — когда самец-
древолаз не только охраняет,
но и «готовит пропитание»
своему потомству, развивающе¬
муся в небольших скоплениях
воды в пазухах жестких листьев
тропического растения броме-
лии. Самец стимулирует самку
к откладке яиц, которыми и пи¬
таются головастики в этом ма¬
леньком «водоеме».Zeitschrift fur Zoologische
Systematik und Evolutionsforschung.
1987. Bd. 25.№ 1. S. 51—67 (ФРГ).
ГЕОГРАФИЯПрирода, 1980, № 3	53МОРЕ ИЛИ ЛЕДНИК ?Р. ▲. Биджиев,кандидат геолого-минералогических наукС. А. АвдалоеичМ. М. БрызгаловаОбъединение «Аэрогеология» Министерства
геологии СССР
МоскваОКОЛО ПОЛУВЕКА гео¬
логи и палеогеографы
спорят, каким был север
Западно-Сибирской равнины в
плейстоцене — в последние
несколько сотен тысяч лет. Од¬
ни, казалось бы, неопровержи¬
мо доказывают, что эту обшир¬
ную область покрывал ледник
двухкилометровой толщины, на¬
ступавший со стороны Карского
моря. Другие убеждены, что
ледниковые массивы спускались
не с севера, а с запада и во¬
стока, с Уральских и Путоран-
ских гор. Наконец, третьи счита¬
ют, что на севере Западной Си¬
бири в плейстоцене материко¬
вого оледенения не было, а бо¬
лее 600 тыс. лет здесь существо-,
вал морской бассейн, лишь ме¬
нявший величину и форму. Лед¬
ники же спускались с гор только
на короткий период (пример¬
но 100—50 тыс. лет назад).Думается, подобные раз¬
норечивые толкования обуслов¬
лены прежде всего тем, что дол¬
гие годы на этой обширной тер¬
ритории не проводилось деталь¬
ных исследований рельефа и
четвертичных отложений. Имен¬
но таких работ потребовало бур¬
ное экономическое развитие ре¬
гиона, сравнительно недавно
превратившегося в один из важ¬
нейших районов добычи нефти
и газа. Здесь началось интен¬
сивное строительство промыш¬
ленных объектов, дорог, жилья,
нефтепроводов и газопроводов,
для которого необходимо зна¬
ние рельефа, происхождения и
особенностей распространения
пород, слагающих поверхность.За несколько последних
лет Космоаэрогеологическая эк¬
спедиция N9 3 нашего объеди¬
нения составила серию геологи¬
ческих и геоморфологических
карт большой части Западно-Сибирской равнины площадью
около 200 тыс. км2. В их основу
были положены полевые иссле¬
дования, позволившие изучить в
отдельных районах четвертич¬
ные отложения с содержащими¬
ся в них органическими остатка¬
ми, а также результаты аэрофо¬
тосъемки и космического фото¬
графирования местности, кото¬
рые дают возможность просле¬
дить распространение комплек¬
сов пород и форм рельефа на
обширных территориях. В ре¬
зультате анализа этих материа¬
лов удалось реконструировать
ход геологической истории севе¬
ра Западной Сибири в плейсто¬
цене.700—500 тыс. лет назадрегион опускался и затоплялся
Карским морем. Его вторжение
началось с проникновения вод
по древним долинам Оби, Пура
и Енисея, которые в дальнейшем
превратились в протяженные
глубокие заливы. Гыданская гря¬
да в ту эпоху была лишь це¬
почкой отмелей и островов. На
конечной стадии затопления в
Карское море проникают теплые
и соленые воды, по-видимому,
одной из ветвей Гольфстрима.500 тыс. лет назад намети¬
лось некоторое отступление мо¬
ря, но уже через небольшое
время оно вновь затопило реч¬
ные долины и возвышенности
высотой до 30 м. В море оби¬
тали небольшие сообщества
двустворчатых	моллюсков,представленные малым числом
видов и экземпляров. В микро¬
фауне преобладали арктические
виды фора минифер, рассе¬
лившиеся на морском мелко¬
водье с глубинами около 20 м и
соленостью не выше 30 °/оо* Теп¬
лые атлантические воды достиг¬
ли Енисейского залива и проник¬
ли еще южнее. В них рассе¬лились многочисленные умерен¬
но-тепловодные атлантические
виды микрофауны.320—300 тыс. лет назад
уровень моря понизился на 15—
20 м. Обмелели заливы. Восточ¬
ное побережье покрылось ред¬
костойной тайгой, а открытые
пространства — мохово-кустарни¬
ковой тундрой. В хвойных лесах
южных побережий на заболо¬
ченных участках росли экзоти¬
ческие виды водяных папорот¬
ников.От 300 до 130 тыс. лет на¬
зад произошло самое мощное за
всю плейстоценовую историю
севера Западной Сибири (и, оче¬
видно, всего Северного полу¬
шария) вторжение холодных ар¬
ктических вод далеко на юг,
вплоть до Сибирских Увалов.
Море затопило огромные водо¬
раздельные пространства, се¬
годня возвышающиеся на 1 20 м
над ур. м. Отмели сохранились
только в центральных частях Та-
зовского и Гыданского полуост¬
ровов. Глубины моря достигали
150—200 м и более, температу¬
ры придонных вод летом были
отрицательными или близкими к
0°, соленость вод составляла
35 °/оо» В мелководной части моря
(до глубины 50 м) небольшими
сообществами обитали вымер¬
шие к настоящему времени сте-
ногалинные виды, характерные
для арктических и умеренно-хо-
лодных ч,од, но микрофауна в
целом была малочисленной.В ледовитом морском
бассейне, сходном с современ¬
ным Карским морем, осажда¬
лись мореноподобные осадки.
Их источником был обломочный
материал, смывавшийся с при¬
пайного льда и дрейфующих ай¬
сбергов, откалывающихся от
ледников Полярного Урала, гор
Путораны и Таймыра. Подобные
осадки часто считают леднико¬
выми (моренными) образовани¬
ями и на этой основе полага¬
ют, что на севере Западной Си¬
бири в это время существова¬
ли континентальные ледниковые
покровы.140 тыс. лет назад атлан¬
тические течения вновь прони¬
кают в Карское море вдоль Об¬
ского и Енисейского заливов. Об
этом свидетельствуют более теп¬
лолюбивый комплекс микрофау¬
ны и многочисленные виды мол¬
люсков.Накопление осадков в мо-
54Р. А. Бмджиее, С. A.i, M. M- БрызгаловаРеконструкции ландшафта на севера Западной Сибири. I — 500—300 тыс. лет ре никогда не прекращалось,причем скорость его была очень
высокой, о чем говорят слои
осадков огромной толщины —
до 200 м. Их образование воз¬
можно, когда побережье сво¬
бодно ото льда, а реки несут
много взвесей. Климат был до¬
вольно суровым, но с положи¬
тельными летними температура¬
ми, при которых море вблизи
континента частично освобожда¬
лось ото льда. Острова в то
время были покрыты лесотунд¬
рой.От 130 до 100 тыс. лет
назад море несколько сокраща¬
ется в размерах, появляются
острова и отмели в районе Гы-
данской гряды, Таз-Меесояхско-
го междуречья. Одновременно
устанавливается длительный об-назад; II - 300—130 тыс. лет назад; III — 130—100 тыс. лат назад;
IV — 100—50 тыс. лет назад; V — 50—22 тыс. лет назад; VI — 22—
10 тыс. лат назад.Морс
|глубоко*мелко*Суша:временами заливаемая морамне покрывавшаяся льдом и
снегомIпокрывавшаяся снежными
полямиВадно-ледииковые потоки
Снежные поляРайоны интенсивного морозно¬
го выветриванияНаправление:| сноса обломков с суши) водно-ледниковых потоковдвижения ледников
Море или ледник/55мен вод Северной Атлантики и
Арктического бассейна. Ветвь
теплого (по-видимому, Нордкап¬
ского) течения достигает бере¬
гов Таймыра, проникает вдоль
Енисейского залива до Усть-По-
рта, бассейна р. Танамы. Кар¬
ский бассейн становится значи¬
тельно теплее, в нем поселяют¬
ся более теплолюбивые моллю¬
ски, усоногие раки, микрофауна,
свойственная умеренно-холод¬
ным водам. Таким образом, гид¬
робиологический режим моря
становится сходным с современ¬
ным режимом юго-западной ча¬
сти Баренцева моря. На мелко¬
водье (до глубин 50 м) сред*
илистых песков обитала разно¬
образная фауна беспозвоноч¬
ных, в том числе ее тепловод¬
ные представители. Глубже, сре¬
ди песков, жили многочислен¬
ные холодноводные виды дву¬
створчатых моллюсков. На меж¬
дуречье рек Яры и Танамы, сре¬
ди песчано-илистых осадков хо¬
рошо прогреваемого мелко¬
водья, обитали моллюски, сов¬
ременный ареал которых во¬
сточнее Мурманского побере¬
жья не распространяется. Ши¬
роко расселилась тут тепловод¬
ная микрофауна и диатомовая
флора. В море заходили киты,
кольчатые нерпы, моржи. На по¬
бережьях и низких островах тай¬
га состояла из березы и лист¬
венницы, открытые пространст¬
ва были заняты заболоченной
тундрой. Северная граница по¬
добной растительности распола¬
гается в настоящее время на
300 км южнее. Климат в это
время был теплее современно¬
го, очевидно, за счет повыше¬
ния зимних температур.Для периода от 100 до
S0 тыс. лет назад было харак¬
терно возрастание тектониче¬
ской активности на севере За¬
падной Сибири. При подъеме су¬
ши море сначала сократилось,
а затем территория полностью
осушилась. Углубились и осели
значительные 'участки дна Кар¬
ского моря, особенно в зонах
разломов и тектонических же¬
лобов. В это время возникли ос¬
новные черты современного
рельефа этого региона и при¬
легающего к побережью шель¬
фа Карского моря. Эту эпоху
можно также считать началом
существенных перестроек во
всей последующей истории
плейстоцена и голоцена (послед¬ние 12 тыс. лет). Наступило за¬
метное похолодание, вследствие
чего в горных областях Путора-
на, Таймыра образовались доста¬
точно крупные ледники. Разра¬
стаясь к середине эпохи, они
кое-где «переступили» Енисей.
Вне пределов оледенения Ени-
сей-Обское междуречье пред¬
ставляло собой полого-волни¬
стую заснеженную и покрытую
снежинками равнину; снеговая
граница была близка к уровню
моря. От снежнОго покрова
раньше всего освободились вы¬
сокие возвышенности (напри¬
мер, Гыданская гряда), где пок¬
ров был достаточно тонким. На
южных склонах возвышенностей
развивались обвалы и оползни.В период от S0 до 22 тыс.
лет назад морской полярный
бассейн вновь наступал на силь¬
но расчлененную равнину. Во¬
сточный берег этого моря нахо¬
дился у подножья плато Путо-
рана, западный — у склона Ура¬
ла. На юге, по долинам древ¬
них Оби, Пура, Таза, Енисея,
море продвинулось далеко в
глубь равнины, превратив низо¬
вья долин в морские мелковод¬
ные заливы, напоминавшие сов¬
ременные губы. Южнее Гыдан-
ской гряды бассейн был мелко¬
водным и полузамкнутым со сла¬
бо соленой водой, а близ южно¬
го берега — пресноводным с
интенсивным речным питанием.
Уровень моря был на 50—60 м
выше современного. В море
обитали сравнительно теплолю¬
бивые моллюски, росли диато¬
мовые водоросли. Острова по¬
крывались травянистым покро¬
вом и кустарниками; значитель¬
ные площади на островах зани¬
мали торфяные болота. Низкие
заболоченные побережья пе¬
риодически заливались морем.Примерно 30—22 тыс. лет
назад море покинуло сушу. Кли¬
мат этой эпохи был более влаж¬
ным и теплее современного. На
обширной низкой приморской
равнине господствовал лесо¬
тундровый ландшафт. В этих сра¬
внительно благоприятных эколо¬
гических условиях обитали ма¬
монты, лошади и северные оле¬
ни.В эпоху от 22 до 10 тыс.
лат назад север Западно-Сибир-
ской низменности представлял
собой полого-волнистую равни¬
ну, на которой скапливались ат¬
мосферные осадки, выпадавшиепреимущественно в виде снега и
полностью не таявшие летом. В
понижениях рельефа формиро¬
вались снежники. Район стано¬
вился полярной пустыней с при¬
сущими ей процессами мороз¬
ного выветривания, растрескива¬
ния, льдообразования. И тем не
менее в эту ледниковую эпоху
север Западно-Сибирской рав¬
нины не был областью, покры¬
той материковым ледником.В последние 10—5 тыс.
лат при потеплении климата, со¬
провождавшемся быстрым тая¬
нием снега, активизировались
рельефообраэующие процессы.
Водоразделы, освобождавшиеся
от снега, стали сильно разру¬
шаться ручьями, склоновыми
потоками, ветром. Например,
склоны Гыданской гряды покры¬
лись многочисленными глубоки¬
ми оврагами. На поверхности
низин накапливались обширные
конусы выноса, нередко обра¬
зующие сплошной шлейф у под¬
ножий склонов. Накопление
осадков полях снежников на¬
поминало процесс, происходя¬
щий на «умирающих» ледни¬
ках. Позднее, при таянии снеж¬
ников, здесь сформировался
рельеф, похожий на леднико¬
вый. Поэтому многие исследова¬
тели считают, что здесь сущест¬
вовали ледниковые щиты.Итак, на вопрос, постав¬
ленный а заголовке статьи, мож¬
но дать вполне определенный
ответ. В течение более 650 тыс.
лет на севере Западной Сибири
отсутствовали континентальные
ледниковые покровы. Более то¬
го, большую часть времени эту
территорию занимало море. То¬
лько в относительно короткий
промежуток времени — от 100
до 50 тыс. лет назад — восточ¬
ная окраина Западно-Сибирской
низменности частично покрыва¬
лась ледником.Реконструкция природной
обстановки прошлого имеет
большое значение для изучения
закономерностей изменения
климата на Земле и его прог¬
нозирования. Район Западной
Сибири — один из ключевых
объектов, помогающих решить
эту важную проблему.
56	МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯПрирода, 1988, № 3ГЕННАЯ ДАКТИЛОСКОПИЯА. П. Рысков,доктор биологических наук
Институт молекулярной биологии АН СССР
МоскваБУРНЫЙ прогресс совре¬
менной биологии, и осо¬
бенно таких ее направле¬
ний, как генная инженерия, ма¬
нипулирующая рекомбинантны¬
ми ДНК, ставит на повестку дня
вопрос о практическом исполь¬
зовании ее достижений.Интересный метод, осно¬
ванный на гибридизации гомо¬
логичных участков ДНК, широко
используемой в молекулярной
биологии, недавно предложен
группой английских исследовате¬
лей во главе с А. Джеффри¬
зом1. В ходе весьма далеких от
практики исследований одной из
фракций ДНК человека, так на¬
зываемой мини-сателлитной
ДНК, они обнаружили, что ее
строение различно в генах раз¬
ных людей. Это свойство мини-
сателлитной ДНК позволило ав¬
торам разработать принци¬
пиально новый метод иденти¬
фикации личности и установле¬
ния родства, который образно
можно назвать методом генной
дактилоскопии.Этот, хотя и не простой,
но вполне доступный каждой
лаборатории, работающей с ре¬
комбинантными молекулами,
метод основан на анализе ДНК.
Для анализа достаточно всего
одной капли крови или несколь¬
ких волосяных луковиц (общей
массой около 1 мкг). Выделен¬
ную ДНК обрабатывают фер¬
ментом рестриктазой, разре¬
зающим молекулу ДНК на мно¬
жество фрагментов. Затем фраг¬
менты разделяют по размеру
с помощью электрофореза в
агарозном геле и получают от¬
печаток образовавшегося рисун¬
ка на специальной пленке. Затем1	Jeffreys A. J., Wilson V.,
Thein S. L. // Nature. 1985.
Vol. 316. P. 76—79.T 2 3 4 5Результаты анализа ДНК ироан трех
неродственных людей |1—3), желч¬
ного пузыря и щитовидной железы
одного человека (4, I). У разныж
людей картины отличаются по мно¬
гим фрагментам, а для разньн ор¬
ганов одного человека они идентич¬
ны. На «том и основан новый спо¬
соб идентификации индивидуума.
Здесь и далее дана прорисовка
рентгенограмм.пленку с фрагментами анализи¬
руемой ДНК инкубируют с раст¬
воре, содержащем зонд (мини-
сателлитную ДНК, меченную ра¬
диоактивным изотопом Р).
Фрагменты, имеющие компле¬
ментарные зонду участки, связы¬
ваются с радиоактивной меткой
и легко выявляются с помощью
авторадиографии. В результате
на рентгеновской пленке обра¬
зуется большое количество тем¬
ных полос. Для двух разных
людей (не родственников) кар¬
тины сильно отличаются по чис¬
лу, локализации и интенсивностиполос. Таким образом, метод
позволяет судить об индиви¬
дуальном различии в строении
ДНК. Вероятность случайного
совпадения картин для двух не¬
родственных индивидуумов
чрезвычайно мала (менее
10~п). Для родственников кар¬
тины в значительной степени по¬
хожи, а для однояйцевых близ¬
нецов — идентичны. Существен¬
но, что а ДНК детей эти участки
наследуются от своих родителей
и таким образом можно уста-12 3 4Результаты так называемого семей¬
ного анализа с помощью генной
дактилоскопии. ДНК отца и матери
(1 и 4] сильно различаются, как и
должно быть у неродственных ин¬
дивидуумов, а у двух сыновей (2,
3| число совпадающих фрагментов
достаточно велико. Причем хорошо
заметно, какие фрагменты насле¬
дуются от отца, а какие от матери,
что позволяет установить отцовство
или материнство.новить отцовство или мате¬
ринство.Этот интригующий метод
очень быстро, в течение года,
вошел в криминалистику и су¬
дебную экспертизу, а спустя еще
год получил неожиданное разви¬
тие. Два коллектива исследова¬
телей — бельгийские ученые во
главе с Г. Васса ром2 и группа
сотрудников Института молеку¬
лярной биологии АН СССР и2	Vassart G., Georges М.
ef el. // Science. 1987. Vol. 235.
P. 683—684.
Генная дактилоскопия57Института молекулярной генети-
ки АН СССР3 — независимо наш¬
ли новый вполне доступный зонд
для генной дактилоскопии. Им
оказалась ДНК бактериофага
М13, давно известная в лабора¬
торной практике генетиков.Сначала бельгийские ис¬
следователи определили приро¬
ду тех участков в ДНК бакте¬
риофага, которые имеют гомо¬
логичные фрагменты в ДНК че¬
ловека. Хотя они оказались ги-
первариабельными, однако от-ной стабильности этих генети¬
ческих элементов еще не ясны.
Однако обнаруженные законо¬
мерности позволяют уже сегод¬
ня продемонстрировать чрезвы¬
чайно широкий диапазон воз¬
можностей генной дактилоско¬
пии, основанной на анализе ги-
первариабельных участков ДНК.В прикладных областях
это — идентификация личности,
определение родства, классифи¬
кация и паспортизация животных
и растений, отбор чистопород-научных и практических задач
многих лабораторий мира, в том
числе фирм и компаний био¬
технологического профиля.Совершенно очевидны
также перспективы использова¬
ния генной дактилоскопии и в
фундаментальных исследовани¬
ях. Это прежде всего относится
к проблемам популяционной и
эволюционной генетики челове¬
ка, животных, растений и микро¬
организмов. Здесь имеется мно¬
жество нерешенных вопросов,Результаты анализа ДНК некоторых животных. У не¬
родственных пар быков (1, 2), кроликов |Э, 4|, ягнят
|6, 7) хорошо видны индивидуальные различия;
у родственных ягнят (5, 6) они невелики, а у поросят
одного помета (8, 9) и мышат одной линии |10г 11)
вообще отсутствуют.Результаты анализа ДНК дрозофил. У особей из раз¬
ных линий 11, 2) ДНК заметно различаются, а у дро¬
зофил одной линии |Э, 4, 5) одинаковы.Результаты анализа ДНК двух сортов ячменя (1, 2) и
двух коллекционных штаммов холеры (Э, 4), свиде¬
тельствующие о различиях в каждой паре и позволяю¬
щие их идентифицировать.личались от мини-сателлитной
ДНК человека, обнаруженной
Джеффризом. В свою очередь,
советские биологи установили,
что генетические структуры, го¬
мологичные ДНК бактериофага
М13, имеются у совершенно раз¬
личных объектов живой приро¬
ды, включая ' человека, живот¬
ных, растения и микроорга¬
низмы.Причины столь широкого
распространения и эволюцион¬3	Джинчарадзе А. Г., Ива¬
нов П. Л., Рысков А. П. //
Доклады АН СССР. 1987. Т. 295.С.	230—233; Рысков А. П.,
Джинчарадзе А. Г. и др. //
Генетика. 1988. № 2. С. 00.ного потомства, выявление ви¬
довых и сортовых различий,
идентификация бактериальных
штаммов и сельскохозяйствен¬
ных вредителей. Уже этот пере¬
чень говорит о перспективах но¬
вого метода при решении при¬
кладных задач в различных об¬
ластях генетики и селекции,мик¬
робиологии и бактериологии.Еще одно достоинство
генной дактилоскопии в том, что
во многих случаях этот метод
является единственно достовер¬
ным и возможным средством
анализа. Учитывая доступность
зонда (ДНК М13), уже в бли¬
жайшем будущем можно ожи¬
дать стремительного подключе¬
ния к решению самых разныхв том числе и глобального мас¬
штаба, так или иначе связанных
с общей проблемой генотипиче¬
ской изменчивости. Большие на¬
дежды связаны с применением
генной дактилоскопии и при
структурно-функциональных ис¬
следованиях генетического аппа¬
рата, явлений геномной неста¬
бильности и генных перестроек
в ходе нормального функциони¬
рования клеток или патологи¬
ческих изменений типа раковых
превращений. В то же время
следует иметь в виду, что потре¬
буются большие усилия многих
ученых для получения принци¬
пиальных результатов, которые
в фундаментальных исследова¬
ниях труднопредсказуемы.
58 ИНФОРМАТИКАПрирода, 1988, N9 3ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ!1 Д.А.11оспеловПО МНЕНИЮ многих футурологов,
начало XXI в. пройдет под знаком мас¬
сового внедрения во все сферы жизни
и деятельности интеллектуальных систем,
общей чертой которых является высокий
уровень искусственного интеллекта, а также
способности общения на естественном про¬
фессиональном языке и принятия решений.
Они станут важной составляющей созда¬
ваемой человеком техносферы. «Вторая
природа» — культура — обогатится новыми
созданиями, появление которых будет в
чем-то напоминать появление на Земле ра¬
зумных существ.Процесс этот уже начался. Первые
«предки» будущих интеллектуальных систем
заставляют задумываться над тем, как мы
будем существовать бок о бок с ними.
Безудержные оптимисты и увлеченные гран¬
диозностью проблем исследователи мечтают
о недалеком триумфе наших «разумных»
помощников. Пессимисты и скептики по-
прежнему не верят в возможность создания
искусственного интеллекта. А кто-то смотрит
в это «искусственно-интеллектуальное» бу¬
дущее с опасением и тревогой.ДРЕВО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМХотя интеллектуальные системы появи¬
лись совсем недавно (не более 1 S лет назад),
древо их «эволюции» разделилось на пять
основных ветвей, из которых произрастают
многочисленные побеги, и образует обшир¬
ную крону.В данной статье будет рассказано
о трех средних ветвях этого древа, так как
тема интеллектуальных роботов требует
самостоятельного глубокого обсуждения,
а интеллектуальные интерфейсы, составляю¬
щие первую ветвь, уже обсуждались в
предыдущей опубликованной в «Природе»
статье автора1. Интеллектуальные интерфей¬
сы предназначены для ЭВМ новых поко¬
лений, и их основная задача — устра-1 См.; Поспело» Д. А. Вычислительные мешины
становятся интеллектуальными // Природа. 1985. N9 4.
Г' irt	•а *7
Интеллектуальные системы: ожидания и реальность	59ОЖИДАНИЯ И РЕАЛЬНОСТЬшшвшяшшшшшяшшяшшшшяшшшияшяяшшшшшшшшшшшДмитрий Александрович Поспелов,
доктор технических наук, заведую¬
щий сектором теоретическиж про¬
блем искусственного интеллекта
Вычислительного центра АН СССР,
профессор Московского физико-
технического института. Специалист
в области информатики. Занимает¬
ся моделированием человеческих
рассуждений и поведения. Автор
ряда книг, в том числе: Логико-
лингвистические модели в систе¬
мах управления. М., 1981; Оркестр
играет без дирижера (совместно
с 0. И. варшавским). М., 19в5;
От амебы до робота; модели по¬
ведения (совместно с М. Г. Гаазе-
Рапопортом). М., 1987. В «Природе»
опубликовал статью: Вычислитель¬
ные машины становятся интеллек¬
туальными (1985, N9 4).Примеры компьютерной графики,
полученные на отечественном про¬
граммном обеспечении.
60Д. А. Поспеловнение барьера между ЭВМ и пользовате¬
лем, не умеющим программировать и не
имеющим времени и желания этому обучать¬
ся. Они позволяют пользователю общаться
с ЭВМ на привычном ему профессиональном
языке, получать от нее нужную информацию
и решать с ее помощью широкий круг
задач.Вторая ветвь с самого начала раздели¬
лась на четыре побега: информационные
системы, системы автоматизации научных
исследований, системы для управления и пла¬
нирования и системы автоматизированного
проектирования. Интеллектуальные инфор¬
мационные системы — закономерное раз¬
витие информационно-поисковых систем,
зародившихся в эпоху, когда ЭВМ не
было и в помине. Библиотечные каталоги
являлись первыми системами подобного
типа. Появление ЭВМ было встречено ра¬
ботниками информационных служб с небы¬
валым энтузиазмом. Недаром первыми при¬
менениями ЭВМ вне сферы чистых вычис¬
лений стали машинный перевод, автомати¬
зация реферирования и информационный
поиск.МАШИННЫЙ ПЕРЕВОДС самого начала машинный перевод
мыслился как способ решения интеллек¬
туальной задачи: автоматический или авто¬
матизированный перевод текста с одного
языка на другой. Его история драматична
и поучительна.В конце 50-х годов ЭВМ, по тепереш¬
ним меркам, работали весьма медленно —
несколько тысяч операций в секунду. Но
тогда это казалось огромной скоростью.
Память на магнитных дисках и лентах пред¬
ставлялась почти необъятной. Идея машин¬
ного перевода на начальном этапе была весь¬
ма проста: если в память ЭВМ заложить
двуязычный словарь со всеми нужными тол¬
кованиями изменяющихся по падежам, лицам,
родам, числам словоформ, то перевод све¬
дется к поиску словоформ на одном языке
и замене их соответствующими словофор¬
мами или наборами словоформ другого
языка. Конечно, даже в начале работ по
машинному переводу мыслилась не такая
прямолинейная, а более сложная схема,
опирающаяся на учет синтаксиса, исполь¬
зование идиом и т. д.Многие специалисты в эту схему ве¬
рили настолько, что говорили о массовом
переводе научно-технических текстов, как оближайшем событии. Но шли годы, а первые
успешные переводы двух-трех десятков
предложений из какой-нибудь узкопрофес¬
сиональной области науки оставались един¬
ственным достижением многочисленных тог¬
да групп энтузиастов, штурмовавших первую
интеллектуальную задачу высокого уровня
сложности. В процессе этой работы стало
ясно, что наши знания о синтаксической
структуре и семантике предложений, тон¬
костях передачи мысли в текстах и о многом
другом, необходимом для автоматизирован¬
ного перевода, недостаточны.Перед лингвистикой возникли новые
проблемы, которые нельзя было бы увидеть
в .«домашинную эпоху». Они на много лет
определили фронт исследований, приведших
к важным и глубоким результатам (напри¬
мер, созданию формальных грамматик, без
которых была бы немыслима теория языков
программирования).Лишь в конце 70-х годов (через 20 лет)
работы по машинному переводу вновь стали
актуальными. Накопленный теоретический
материал стал благодатной почвой для
подъема исследований. Да и вычислитель¬
Интеллектуальные системы: ожидания и реальность61ная техника стала на несколько порядков
мощнее. Не тысячи, а сотни тысяч (ныне
даже миллионы) операций в секунду, не
килобайты, а мегабайты и гигабайты опера¬
тивной памяти2. Но даже этой сверхмощ¬
ной вычислительной техники хватает — по
мнению современных специалистов по ма¬
шинному переводу — лишь для получения
чернового подстрочника.ПОИСК ПО ЗАПРОСАМСовременные информационно- по¬
исковые системы (ИПС) мало напоминают
те, что появились на заре «эры компьюте¬
ров». Но как и прежде, их основная, едва ли
не единственная задача — это поиск ответов
на запросы пользователей.Для такого поиска системе нужно «по¬
нимать» задаваемые ей вопросы. В самом
простом случае в памяти системы хранятся
готовые ответы на все вопросы пользователя
(как, например, в автоматическом телефон¬
ном справочнике).Правда, уже в этом простейшем
случае возможны неприятности, происте¬
кающие из того, что пользователь не знает
точно, как в памяти системы названы те
или иные абоненты. Скажем, кто-то хочет
узнать телефоны фабрики-химчистки на При¬
морской улице, а в памяти имеются лишь
порядковые номера фабрик* без указания
мест их расположения. Если в системе нет
никаких средств обратной связи, то поль¬
зователь получит отказ, который приведет
его в недоумение. Он знает, что такая
фабрика-химчистка есть, а система отвечает,
что ей о таком учреждении ничего не из¬
вестно. В более благоприятном случае она
может разъяснить, что дает справку только
при наличии номеров фабрик-химчисток.
В этом случае пользователь будет разочаро¬
ван низким «интеллектуальным уровнем»
справочной системы, но по крайней мере не
будет испытывать недоумения. Требование
точного соответствия вопроса возможно¬
стям поиска ответа — бич подобных ИПС.Для расширения возможностей тре¬
буются специальные средства перефрази¬
рования вопросов пользователя. Так, если
пользователь спрашивает систему, хранящую
сведения о развитии промышленности в
странах мира, об уровне сталелитейной
промышленности США в период ВеликогоНапомним, что байт — это восемь двоичных раз¬
рядов, рассматриваемых как единое информационное
поле, килобайт равен 1024 байтам, мегабайт —
1024 килобайтам и т. д.блок
логического
вывода7Lбаза знанийСтруктура современных систем машинного перевода.
Ка начальном зтапе такие системы строились без бло¬
ков логического вывода и базы знаний. Но они ока¬
зались непригодными для решения возникающих при
переводе задач. База знаний хранит сведения о мире,
в котором живут носители обоих языков. 8 ней за¬
ложена модель действительности, служащая надежной
основой разрешения всех трудностей перевода, ко¬
торые не могут быть устранены на чисто лингви¬
стическом уровне.кризиса, то она должна «сообразить», что
речь идет о вполне определенном периоде
XX в., и лишь потом искать необходимый
ответ.Это означает, что ИПС — даже тем,
в памяти которых (теперь говорят — в базе
данных) можно непосредственно найти от¬
веты,— нужно иметь базу знаний, запол¬
ненную многочисленными сведениями, и ло¬
гический блок, осуществляющий требуемые
преобразования вопросов пользователя.Понимание вопросов в общем случае
связано с поиском ответов, которые не
содержатся в памяти системы в явном виде.
Для этого используются процедуры логи¬
ческого вывода. Появление в ИПС базы зна¬
ний и блока логического вывода, работающе¬
го с базой данных и использующего знания о
предметной области, означает переход к ин¬
теллектуальным информационным систе¬
мам.АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ТЕКСТОВЕще одним классом интеллектуальных
информационных систем являются системы
автоматического реферирования. В них тре-
62Д. А. Поспелов
64Д. А. Поспело!буется найти ответ на вопрос: «о чем гово¬
рится в тексте?» Выяснив это, можно по¬
пытаться синтезировать краткий реферат ис¬
ходного текста.Устройство текста куда более сложно,
чем устройство отдельного предложения.
Тут исследователя подстерегает немало
трудностей, которые не встречаются при
анализе отдельных предложений. Вот один из
примеров. В ЭВМ вводится текст: «В Вычис¬
лительном центре АН СССР многие спе¬
циалисты разрабатывают программы для
персональных ЭВМ. Они могут выполняться
на ЭВМ, которые в ближайшее время будут
выпускаться в нашей стране». При анализе
этого текста невозможно определить, что
скрывается во втором предложении за
местоимением «они». С равным правом это
могут быть и специалисты, и разрабаты¬
ваемые ими программы. То, что имеются в
виду программы, а не специалисты, следует
не из синтаксической структуры текста, а
из знаний о том, что именно может вы¬
полняться на ЭВМ. Только дополнительная
информация, хранящаяся в базе знаний,
позволяет нам снять маску с безликого «они»
и увидеть за ней программы для персональ¬
ных ЭВМ.Но как все-таки узнать, что говорится в
тексте, как выловить из него основные смыс¬
лы, центральный факт? На начальном этапе
развития автоматического реферирования,
как и в работах по машинному переводу,
для ответа на этот вопрос не хватало профес¬
сиональных знаний. Единственный путь, кото¬
рый виделся на этом этапе, был связан с
использованием статистических закономер¬
ностей текста. Предполагалось, что если по¬
считать частоты встречаемости в тексте ос¬
новных терминов из данной проблемной об¬
ласти, то слова с наибольшими частотами
позволяют сделать вывод о теме текста.
Но во многих случаях этот принцип не
выдерживал проверки «на прочность». Оши¬
бок в автоматическом определении содержа¬
ния текста было слишком много.Еще более сложная задача — оценка
текста. Ведь для реферата надо знать не
только, о чем говорится в тексте, но и опре¬
делить новизну того, что в нем сообщается.
Иначе специалисты, которые будут читать
рефераты, вынуждены будут вместо текстов,
в которых сообщается что-то новое по инте¬
ресующему вопросу, просматривать тексты
общего характера, которые их совершенно
не интересуют.Такая «зашумленность» выдаваемой
системой реферативной информации быстро
отпугивает от нее потенциальных абонентов,Структура современной информационно-поисковой си¬
стемы. База знаний и блок логического вывода обес¬
печивают пользователю нужные ему ответы даже а том
случае, когда требуемая информация не хранится
а базе данных в прямой форме. Она создается из
наличной с помощью логического вывода на основе
знаний о той предметной области, на которую рас¬
считана информационно-поисковая система.которые в подобной ситуации предпочитают
сами просматривать полные тексты статей по
своей области.Как эффективно решить эти задачи,
стало ясно лишь на новом витке исследова¬
ний по автоматизации реферирования. Он
совпал с активным развитием работ по пред¬
ставлению знаний и построению баз знаний .
Появление возможности описывать компакт¬
ным образом сложные события и ситуации
позволило хранить в базах знаний систем,
анализирующих тексты, типовые структуры
гиперситуаций или гиперсобытий. Пояснить,
что это такое, поможет небольшой текст.
«Маша вошла в гастроном, встала в очередь в
кассу. Взяла у продавщицы сыр и пошла по
направлению к дому». Системы, пони¬
мающие текст на естественном языке, раз¬
бирая предложение за предложением, смо¬
гут понять, что некоторый субъект по имени
Маша совершил следующие действия: вошел
в гастроном, встал в очередь, взял сыр и по¬
шел по направлению к дому. Система, спо¬
собная понять текст на уровне гиперсобытий,
узнает несколько больше. В'ее памяти хра¬
нятся специальные структуры (фреймы),
описывающие типовые гиперсобытия. Есть
там и фрейм с именем «Покупка». Он устро¬
ен следующим образом:1 См.: Шрейдер Ю. А. ЭВМ как средство пред-
ставления знаний // Природа. 1906, № 10. С. 14—22.
Интеллектуальные системы: ожидания и реальность61Имя фрейма — Покупка Х-ом у Y-ка
Первый слот: Имя слота — Субъект ) (поку¬
патель)Второй слот: Имя слота — Имя покупа¬
теля ф()Третий слот: Имя слота — Субъект 2 (про¬
давец)Четвертый слот: Имя слота — Имя продав¬
ца (Y)Пятый слот: Имя слота — Место платы
(продавец, касса)Шестой слот: Имя слота — Действие покупа¬
теля (плата, получение)Седьмой слот: Имя слота — Действие про¬
давца (отдача)В ЭВМ фреймы устроены несколько
иначе, но для нас сейчас важно пояснить,
как они используются для понимания гипер¬
событий в тексте. Видно, что фрейм делится
на некоторые стандартные части, которые
принято называть слотами. Каждый слот со¬
держит имя этого слота и некоторое зна¬
чение. Так, в первом слоте говорится, что
должен существовать субъект 1, который
является покупателем. Имя этого покупате¬
ля, как следует из второго слота, произволь¬
но. В качестве значения этого слота выступа¬
ет свободная переменная X. Третий и чет¬
вертый слоты говорят о том, что в качестве
субъекта 2 должен существовать продавец,
имя которого задается свободной перемен¬
ной Y. Шестой слот содержит информацию
о действиях покупателя. Указано два таких
действия. Для первого из них пятый слот
указывает место его совершения. Наконец,
седьмой слот задает действие, которое дол¬
жен совершить продавец. Подчеркнутые
слоты носят название обязательных. Когда
эти слоты заполняются информацией из ана¬
лизируемого текста, эесь фрейм актуализи¬
руется, т. е. переходит из возможного в
действительное состояние.При анализе нашего текста обнаружи¬
вается, что субъект Маша связан с кассой.
Касса, согласно содержанию пятого слота,
есть место платы, а шестой слот определяет,
что плата — это обязательное действие
покупателя (слот подчеркнут). Отсюда дела¬
ется вывод (включается в работу блок логи¬
ческого вывода), что Маша может выступать
в роли покупателя. Первый обязательный
слот оказывается актуализированным. Из
дальнейшего анализа текста выясняется, что.
актуализируется и третий обязательный слот,
а в шестом обязательном слоте заполняется
вторая позиция в значении, что актуализи¬
рует последний обязательный слот. В резуль¬
тате этого актуализируется весь фрейм, и
система воспринимает гиперсобытие, описы¬
ваемое в тексте: «Покупка Машей у про¬
давца».3 Природа № 3	гкапиталовложения, млрд дол.W/f"ШШ sag*
/✓ ./годы1980	1985	1990Динамика суммарны» затрат на производство неко¬
торых типов интеллектуальных систем а развитых
странах Запада. Сплошная линия — диалоговые
системы, цветная — расчетно-логические, пунк¬
тирная — экспертные.Появление в базе знаний фреймов или
других средств, предназначенных для описа¬
ния знаний о действительности на различных
уровнях общности,— основное условие спо¬
собности системы понимать тексты и син¬
тезировать их. Здесь сейчас проходит пе¬
редний край исследований, куда направлены
основные усилия тех специалистов по интел¬
лектуальным системам, которых интересуют
и волнуют проблемы понимания естествен¬
но-языковых сообщений и их синтеза.ДИАЛОГ С ЭВМДиалоговые системы, способные вести
беседу с пользователем на привычном ему
естественном языке,— венец усилий спе¬
циалистов, посвятивших себя разработке
систем общения с ЭВМ. В идеале такое
общение должно быть столь же комфорт¬
ным, как общение с интересными для нас
людьми. А это означает, что для создания
интеллектуальных систем такого типа надо
владеть знаниями не только по лингвистике,
но и по психологии общения и психолинг¬
вистике. В диалоговых системах, как в фоку¬
се, концентрируются задачи понимания реп¬
лик, поиска адекватного ответа, направления
общения к цели диалога или выявления цели
партнера по общению и, конечно, создания
того психологического комфорта, который
обеспечивает успех общения.
66Д. А. Поспело*Психологи, наблюдавшие за поведе¬
нием пользователей, работающих с ЭВМ, в
которых реализованы даже простейшие
функции общения, всегда удивлялись тому,
как быстро люди «очеловечивают» своих
партнеров по общению. Если ЭВМ способна
«подавать» в нужные моменты реплики типа:
«Прежде чем спрашивать, прочитайте инст¬
рукцию» или «Мне приятно, что вы так счита¬
ете», это создает у пользователей почти пол¬
ную иллюзию того, что ЭВМ ведет себя «сов¬
сем как человек»4.В связи с возрастанием интереса к
проблемам общения, в лингвистике и психо¬
лингвистике сейчас активно развивается но¬
вое научное направление — теория дискурса.
В его рамках анализируются структура акта
общения, механизмы его прогнозирования,
условия успешности общения. В ходе иссле¬
дований найдены постулаты общения. Они
образуют четыре группы. В первую входят
постулаты информативности. Вступая в об¬
щение, мы не прекращаем его в надежде
на то, что в результате общения наши зна¬
ния обогатятся. Поэтому успешность обще¬
ния в сильной степени зависит от информа¬
тивности реплик. Примерами постулатов
информативности могут служить указания
типа: «Говори лишь то, что информативно»;
«Не сообщай слушающему тривиальных
сведений, которые всем известны» и т. п.Вторую группу образуют постулаты
истинности. Мы вправе рассчитывать на то,
что в разговоре получим достоверную, а не
ложную информацию. В качестве примеров
таких постулатов могут служить следующие:
«Не вводи собеседника в заблуждение, со¬
общая ему ложную информацию»; «Если
в чем-то не уверен, не сообщай этого друго¬
му» и т. п.Третья группа — постулаты релевант¬
ности (уместности), например: «Говори лишь
то, что имеет отношение к делу»; «Не пере¬
скакивай от одного к другому, рассказывай
связно». Эти постулаты позволяют слу¬
шающему понять то, что ему говорится.И, наконец, последнюю группу обра¬
зуют постулаты ясности выражения, направ¬
ленные на то, чтобы слушающий мог бы
успешно извлечь нужную информацию из1 Именно так относятся многие пользователи к си¬
стеме «Джин», разработанной в Институте точной
меканини и вычислительной техники АН СССР.
Не менее эмоционально воспринимается и ответ
системы, разработанной в Ленинградском государ¬
ственном университете, которая при грубых ошибках
пользователя задает негодующий вопрос: «Если вы
вообще ничего не умеете делать, то почему вы де¬
лаете это именно здесь?»разговора. Примеры таких постулатов: «Не
употребляй терминов, неизвестных слу¬
шающему»; «Избегай неоднозначно¬
стей» и т. п.Приведенные примеры постулатов мо¬
гут разочаровать тех, кто привык к точности
математических формулировок. Слишком
обыденными они кажутся. В этом есть доля
правды. Ведь чтобы добиться от интел¬
лектуальной системы выполнения подобных
предписаний, надо объяснить ей, что значит
«не вводить в заблуждение» или «быть в
чем-то неуверенным». Именно поэтому по¬
добные постулаты пока не реализованы в
полной форме ни в одной из диалоговых
систем. Но исследователи упорно ищут
способы формализации актов общения.Все чаще и чаще специалисты по обще¬
нию с интеллектуальными системами гово¬
рят о «моделях пользования», понимая под
этим способность системы учитывать цели и
намерения человека, его знания и ожидания.
Становится ясно, что эффективное исполь¬
зование возможностей интеллектуальных
систем требует от специалистов по диалого¬
вым системам решения задач психолингви¬
стического характера. Важно научить систему
не только тому «что сказать», но и тому
«как сказать».ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВЕН¬
НО-ЯЗЫКОВЫХ СИСТЕММы дошли до конца первого побега
второй ветви древа эволюции интеллектуаль¬
ных систем. Пора оглянуться вокруг и оце¬
нить сегодняшнюю ситуацию в области
систем, понимающих тексты на естественном
языке и порождающих подобные тексты.
Первые, во многом наивные системы, выяви¬
ли пробелы в наших знаниях о том, как
устроены тексты на естественном языке и как
организуется общение между людьми. Это
стимулировало развитие исследований в со¬
ответствующих науках. Многие лингвисты и
психологи «обрели второе дыхание», увиде¬
ли новые задачи и проблемы, обнаружили
нехоженые тропы. И результат не замедлил
сказаться. Сегодня интеллектуальные систе¬
мы, способные к пониманию и синтезу
текстов, к общению с человеком строятся
на прочной основе научного знания об этих
проблемах.Что мы можем ожидать в этой
области в ближайшем будущем? Мнения спе¬
циалистов тут на редкость единодушны. Все
уверены в том, что к началу нового века
проблема общения человека с интеллек-
Hiмы: ожидания и реальность67Типоааа структура экспертной системы.туальной системой на профессиональном
естественном языке будет решена. Интел¬
лектуальные системы станут ^ашими полно¬
правными собеседниками в тех областях
деятельности, где «слова не расходятся с
делом».Уже сейчас существует не менее десят¬
ка систем, демонстрирующих хорошие воз¬
можности общения и понимания текстов.
Есть они и в нашей стране5. Правда, пока
еще не в виде промышленных образцов,
до этого уровня их надо еще «доводить».
И заниматься этим должны не ученые, соз¬
давшие опытные образцы систем, пони¬
мающих естественный язык (таковы, напри¬
мер, разработанная в Московском универ¬
ситете система ТУЛИПС или создаваемая в
Тартуском университете система ТАРЛУС, в
которой, кстати, гиперсобытия могут форми¬
роваться по вводимому в систему тексту),
а представители промышленности. Произ¬
водство программного обеспечения давно
уже стало в мире особой отраслью про¬
мышленности. Такая промышленность нача¬5 Некоторые из отечественных систем такого типа
описаны ■ сб.: Диалоговые системы в АСУ. М., 1983.О	психолингеистическия проблемах общения с компью¬
терами можно прочитеть я кн.: Горелое И. Н. Раз¬
говор с компьютером. Психолингяистический аспект
проблемы. М., 1987.ла создаваться сейчас и в СССР. И надо
думать, результаты этого мы почувствуем,
когда произойдет быстрое превращение де¬
сятков исследовательских интеллектуальных
систем в тиражируемые промышленные ком¬
мерческие системы.Остается открытым вопрос о дальней¬
шем развитии диалоговых систем. Смогут ли
они овладеть языком в объеме, сопостави¬
мом с человеческими знаниями? В этом воп¬
росе среди специалистов нет единодушия.
Существует мнение, что подобный уровень
овладения языком требует, чтобы система
была включена в реальную деятельность в
окружающем нас мире и способна к не¬
посредственному контакту с этим миром,
могла бы воздействовать на него.Что же касается сочинений текстов с
помощью ЭВМ, то здесь имеются первые
обнадеживающие результаты. Стихи, сочи¬
ненные ЭВМ, правда, не слишком «ласкают
слух», но показывают, что ЭВМ уже до¬
ступны рифма и ритм. Другое дело, что в
создании поэтических образов, состав¬
ляющих суть стихотворных чар, у ЭВМ пока
нет особых достижений. Но надо помнить,
что основная цель исследований в области
машинного сочинения музыки, стихов или
прозы не в том, чтобы создать произведения,
способные конкурировать с сочинениями лю¬
дей, а в том, чтобы попытаться понять зако¬
ны творчества.Например, в советской программе со¬
чинения текстов волшебных сказок, назван¬
ной авторами TALE, процесс сочинения опи¬
рается на систему функций, выявленных в
конце 20-х годов отечественным фолькло¬
ристом В. Я. Проппом6. По сути, Пропп сумел
выделить законы зацепления гиперсобытий в
сказочном тексте и показал, что они прак¬
тически неизменны для волшебных сказок
всех народов и времен. Опираясь на процесс
порождения гиперсобытий, описанных в базе
знаний системы с помощью фреймов, прог¬
рамма TALE порождает тексты, подобные
следующему: «Жил-был царь. Царь имел
жену. Налетел дракон и похитил ее. Сын
пошел искать свою мать. Встретил старушку.
Она попросила помочь ей. Царевич помог.
Дала ему старушка медное колечко. Он по¬
шел дальше. Встретилась ему другая старуш¬
ка. Она попросила помочь ей. Царевич по¬
мог. Дала ему старушка серебряное колечко.
Он пошел дальше. Встретил от совсем ста¬
рую старушку. Она попросила помочь ей...»
И т. д.	" Подробнее об этой программе можно прочитать
в «Дополнении» к книге: Зарипов P. X. Машин¬
ный поиск аариантое при моделирояании творческого
процесса. М., 1983.3*
68Д. А. ПоспеловТекст этой сказки пока очень сухой, но
в новых версиях системы TALE появилась
возможность «расцвечивать» его, исполь¬
зуя стандартные приемы, характерные для
сказочных текстов. Видимо, в недалеком
будущем машинные сказки будут не менее
интересны, чем небольшие музыкальные
пьесы, которые и сейчас многими прини¬
маются за произведения профессионалов.Развитие диалоговых систем завершило
свой первый этап, для которого было харак¬
терным игнорирование психологических
проблем общения и сведение всех задач к
чисто лингвистическим проблемам. Насту¬
пает второй этап, на котором будут созданы
системы общения, обеспечивающие привыч¬
ный для людей психологический комфорт.
И, наверное, общаясь с подобными искус¬
ственными системами, мы будем порой за¬
бывать о том, что ведем беседу не с живым
человеком, а всего лишь с его творением.ПОМОЩНИК УЧЕНОГОПерейдем к интеллектуальным систе¬
мам, используемым специалистами в различ¬
ных областях их деятельности. На эволю¬
ционном древе им соответствует третья
большая ветвь.Научное приборостроение снабжает
исследователей сотнями разнообразных при¬
боров. С их помощью добывается огромное
количество экспериментального материала,
обработка которого требует немалых сил.
Идея автоматизации этого процесса давно
занимала умы специалистов. Но на первом
этапе она не продвинулась дальше простой
автоматизированной обработки накопленной
информации разнообразными методами,
предлагаемыми математической статисти¬
кой, теорией активного эксперимента или
вычислительной математикой. Для подобных
целей вполне подходили традиционные паке¬
ты прикладных программ. Единственным
новшеством на этом этапе было создание
средств непосредственной стыковки ЭВМ с
используемыми в экспериментах приборами,
для чего был разработан специальный
стандарт КАМАК, позволивший унифициро¬
вать ввод и обработку экспериментальных
данных.Этим системам (оказавшимся весьма
полезными) не хватало «интеллекта». Рабо¬
тавший с ними специалист имел инструмент
обработки информации, который расширял
его возможности, но не помогал в главном —
не наталкивал его на новые идеи, не под-Образцы машинной графики и живописи из каталога
выставки машинного «творчества», состоявшейся в
середине 80-1 годов в разных странах мира.сказывал ему гипотезы, прямо не следовав¬
шие из обработки полученных данных. Да и
проверка гипотез, возникавших у исследова¬
теля, была этим системам недоступна. Им не¬
доставало знаний о предметной области, в
которой работал специалист. В их памяти не
было сведений о законах этой области, целях
исследований, способах организации экспе¬
риментов и выборе тех или иных решений на
промежуточных этапах, т. е. всего того, что
имеется у специалиста и составляет пласт
его профессиональных знаний.Единственным путем повышения интел¬
лектуального уровня подобных систем была
передача им профессиональных знаний. Так
возникла идея 'экспертных систем, вопло¬
щенная ныне в сотнях различных вариан¬
тов.Термин «экспертные системы» стал се¬
годня весьма популярным. Многие считают,
что специалисты по искусственному интел¬
лекту занимаются только экспертными си¬
стемами. Это, конечно, не так. Но бум в
исследованиях интеллектуальных систем был
порожден именно экспертными системами.В строгом смысле слова, специалисты
считают систему экспертной лишь в том
случае, если кроме базы знаний и блока
логического вывода в составе системы имеет¬
ся блок общения на профессиональном есте¬
ственном языке и, самое главное, блок объяс¬
нения, который, пожалуй, точнее назвать
блоком обоснования правильности и законо¬
Интеллектуальные системы: ожидания и реальность69мерности решений, предлагаемых системой.
В «доинтеллектуальную эпоху» решения за¬
дач на ЭВМ надобности в подобном блоке не
было. ЭВМ выполняла ту программу, кото¬
рую в нее ввели, и не делала ничего «по
своей воле», или на основе «собственных
знаний и соображений». В интеллектуальных
же системах в базе знаний хранится боль¬
шой объем информации об особенностях
предметной области и методах решения
возникающих в них задач. Специалист может
и не иметь этой информации либо не учиты¬
вать ее. Тогда решения экспертной системы
могут оказаться для него непонятными, по¬
скольку ему неизвестно, на чем они основа¬
ны. В этих условиях естественно обратиться
к системе с просьбой о пояснении и обосно¬
вании того, что она делает.Пользователь может задать эксперт¬
ной системе вопросы трех типов: «Что есть
X?; «Как это сделано?» и «Почему выпол¬
нено X, а не Y ?» Первый вопрос предпола¬
гает в качестве ответа выдачу из базы зна¬
ний всех сведений об X, которые имеет
система. Отвечая на второй вопрос, система
должна описать путь от исходных данных
до результата или объяснить все свои альтер¬
нативные выборы. Наконец, третий вопрос
предполагает, что система может проверить
приемлемость или неприемлемость Y в ка¬
честве ответа на поставленную перед ней
задачу. Если Y приемлем, то система долж¬
на обосновать, что по ее критериям выбо¬
ра X лучше Y.В базе знаний экспертной системы мо¬
гут храниться знания, заложенные изначаль¬
но или приобретенные в процессе рабо¬
ты. Это информация, полученная из учеб¬ников, справочников, монографий и т. п.,
а также от специалистов в данной области.
В экспертной системе хранится коллектив¬
ный опыт специалистов, подчас уникальный
(вспомним, как медики в особо сложных
случаях собирают консилиумы). Не порож¬
дая знания сам а, экспертная система за счет
объединения знаний многих людей может
стать «умнее» каждого отдельного специа¬
листа. На этом основано использование
экспертных систем для консультации науч¬
ных работников в тех случаях, когда они
испытывают затруднения. Но для специали¬
ста высокого класса такой режим работы
экспертной системы, конечно, не основной.
Он прибегает к помощи экспертной систе¬
мы, когда у него нет времени рыться в
справочниках и монографиях или возмож¬
ности оценивать побочные эффекты, а хо¬
чет быстрее получить интересующий его ре¬
зультат.Однако есть ситуация, в которой и
опытному специалисту не обойтись без
экспертной системы. Это происходит тогда,
когда он «тонет» в море конкретных дан¬
ных, но не может найти какую-то скрытую
в них закономерность. А одна из основных
задач всякого научного исследования —
поиск таких закономерностей, новых фактов,
из которых складывается научное знание.В современных экспертных системах
имеется два блока логического вывода. Блок
достоверного вывода осуществляет обычный
логический вывод, а блок правдоподобно¬
го вывода предназначен для воспроизведе¬
ния нестрогих человеческих рассуждений, в
частности индуктивного вывода, лежащего
70Д. А. Поспеловв основе методик поиска неизвестных зако¬
номерностей.В обыденной жизни, в ненаучных спо¬
рах мы часто аргументируем свою точку
зрения, не слишком заботясь о ее строгом
логическом обосновании. С точки зрения ло-
гика-классика, мы постоянно делаем невер¬
ные умозаключения, не обеспечиваем пол¬
ноту посылок для заключений, апеллируем
не к «чистому разуму», а к эмоциям и чув¬
ствам. Как часто мы говорим что-нибудь
вроде: «Я чувствую, что это должно быть
так», или «Уверен, что меня не обманули»,
или «На 99 % он говорит неправду». Все
эти высказывания носят лишь правдоподоб¬
ный характер, они не укладываются в про¬
крустово ложе строгой классической логи¬
ки. Но в повседневной жизни они нас устраи¬
вают. Без подобных способов рассуждения
о жизненных ситуациях мы бы оказались
бессильны принять какие-либо решения в
условиях неполной осведомленности о скла¬
дывающихся ситуациях, возможном их раз¬
витии и о поведении других людей.Правдоподобные рассуждения долгое
время не привлекали внимания ученых. Они
выглядели как-то «ненаучно». Хотя даже ло¬
гики понимали, что индуктивные умозаклю¬
чения на основе экспериментальных фак¬
тов — основная процедура в любых естест¬
венных науках. Лишь в последние десятиле¬
тия начало складываться новое «некласси¬
ческое» направление в логике, в котором
видное место принадлежит схемам индук¬
тивных рассуждений.Несколько формальных схем таких
рассуждений предложил английский логик
Дж. С. Милль еще в XIX в. Опираясь на
них, специалисты из Всесоюзного инсти¬
тута научной и технической информации соз¬
дали комплекс процедур, названных ими в
честь Милля ДСМ-методом, с помощью ко¬
торого возникла возможность реализовать
правдоподобный вывод.Этот метод был опробован при реше¬
нии важной научной задачи. В фармаколо¬
гии уже много лет существует следующая
проблема. Химики-органики создают все но¬
вые и новые искусственные вещества с не¬
виданными ранее свойствами. Среди этих ве¬
ществ немало таких, которые могут оказать¬
ся эффективными лекарствами от многих
болезней. Но до того, как они станут но¬
выми лечебными препаратами, нужно убе¬
диться в том, что они безвредны для че¬
ловека, например не являются биологиче¬
ски активными соединениями. Проверка
одного вещества на биологическую актив¬
ность длится долго — недели и месяцы,
а число веществ, которые хотелось бы про¬верить, растет лавинообразно. И поэтому
многие вещества (а среди них могут ока¬
заться чудо-лекарства) не используются.Выход из этого положения состоит в
поиске связи между химической структурой
вещества и его биологической активностью.
Если бы такая связь нашлась, то проверка
на биологическую активность стала намного
проще.ДСМ-метод позволил, используя из¬
вестные ранее факты о биологической актив¬
ности исследованных фармакологами ве¬
ществ, обнаружить ряд закономерностей,
связывающих особенности структуры хими¬
ческих соединений (в частности, наличие
определенных колец или радикалов) с био¬
логической активностью. Так правдоподоб¬
ный вывод оказался мощным средством по¬
лучения новых научных результатов.МАШИННАЯ ГРАФИКАКак известно, в жизни людей два ка¬
нала получения информации — языковый
и зрительный — играют доминирующую
роль.Не менее известно, что существуют
два типа человеческого мышления — сим¬
вольное и образное. Левое полушарие моз¬
га у большинства людей отвечает в основ¬
ном за символьное мышление, а правое —
за образное. На заре человеческой исто¬
рии, когда язык и мышление еще не игра¬
ли той роли, как впоследствии, преоблада¬
ло образное мышление. Но с развитием че¬
ловеческого общества все большую роль
стало играть символьное (языковое). Мыш¬
ление образами отошло на второй план,
проявляя себя в полную силу лишь в снови¬
дениях. И только немногие способны сегод¬
ня использовать всю мощь этого способа
постижения действительности.Образное мышление очень важно для
многих научных дисциплин. Умение пред¬
ставить себе будущее сооружение, увидеть
в хаотическом движении объектов некото¬
рую общую картину, уловить тончайшие от¬
тенки кипящего металла и т. п. составляет
важный пласт профессиональных знаний лю¬
дей, работающих в разных областях. Одна¬
ко эти знания, как правило, не поддаются
описанию в виде текстов. Их приобретают
лишь на практике, накапливают в процес¬
се работы. Как это происходит, пока поч¬
ти неизвестно. Ясно лишь, что эти знания
теснейшим образом связаны с образным
мышлением.С появлением интеллектуальных си¬
амы: ожидания и реальность71стем первое время казалось, что диспро¬
порция . между символьным и образным
мышлением только усилится. Компьютеры
по самому своему принципу нацелены на
переработку символов. Алгоритмы и про¬
граммы — типичные объекты, с которы¬
ми оперирует символьное мышление.Но вскоре произошло на первый взгляд
незначительное событие, которое резко из¬
менило ситуацию. В компьютерах появились
дисплеи, на которых можно не только высве¬
чивать символы, но и рисовать чертежи и
картинки. Современный цветной дисплей
воспроизводит на своем экране тысячи цве¬
товых оттенков, любые необходимые цвет¬
ные изображения.Подобные возможности породили
компьютерную графику и живопись — осо¬
бый вид искусства, привлекающий много
энтузиастов. Но средства визуализации, до¬
ступные ЭВМ, сделали ее неоценимым по¬
мощником в развитии образного мышле¬
ния. В компьютерных играх, в частности,
основным оказывается зрительный канал.Начинают внедряться эти средства и в
научных исследованиях. Вот один из приме¬
ров. Когда математик доказывает теоремы
о свойствах распределения натуральных чи¬
сел, обладающих интересующей его харак¬
теристикой (скажем, чисел, равных сумме
квадратов двух других, как, например: 53=
=72+22), в его деятельности,просматрива¬
ются два этапа. На первом он формирует
гипотезу о закономерности. Эта гипотеза мо¬
жет вытекать из знаний, полученных ранее
в теории чисел, или появиться благодаря
обобщению эмпирических данных с по¬
мощью правдоподобного вывода (наблюдая
за распределением нужных чисел на доста¬
точно больших отрезках натурального ряда,
исследователь выдвигает правдоподобное
предположение об искомой закономерно¬
сти). На втором этапе остается строго дока¬
зать, что гипотеза справедлива. А если это
оказывается неверным, надо возвращаться
к первому этапу и пытаться сформулиро¬
вать новую гипотезу.Эти два этапа весьма различны меж¬
ду собой. На первом профессиональные зна¬
ния специалиста в ряде случаев ничем ему
не помогают. Они полностью проявляются
лишь на втором этапе, когда нужно дока¬
зывать или опровергать ранее сформулиро¬
ванные утверждения. Однако на первом эта¬
пе можно либо использовать блок правдо¬
подобного вывода некоторой экспертной си¬
стемы, либо — зрительный канал.Это можно сделать, например, следую¬
щим образом. На экране дисплея последо¬
вательно высвечиваются числа натуральногоряда. Если очередное число не обладает
нужным свойством, оно изображается одним
цветом (допустим, черным), если же обла¬
дает, то окрашивается другим (красным).
По мере заполнения экрана числами на нем
возникает некоторая комбинация из черных
и красных полей. В ЭВМ можно встроить
систему преобразований, позволяющую, на¬
пример, переставлять числа по некоторому
закону, увеличивать или уменьшать их коли¬
чество в строках, в столбцах и т. п. При
последовательном применении этих преоб¬
разований на дисплее демонстрируется не¬
что вроде мультфильма. Черные и красные
поля двигаются по экрану, объединяются
в структуры и группы. Исследователь фик¬
сирует момент, когда узор приобретает за¬
кономерные черты, и выводит на дисплей
формулу использованного преобразования,
из которой нетрудно получить нужную зако¬
номерность для рассмотренного отрезка на¬
турального ряда. Эту закономерность мож¬
но с помощью ЭВМ проверить на следую¬
щих отрезках ряда. Если она не отражает
фундаментального свойства искомого рас¬
пределения, то ЭВМ начинает новые мани¬
пуляции с преобразованиями. Если же для
достаточно длинной последовательности чи¬
сел (длина выбирается исследователем и
определяет степень уверенности в справед¬
ливости гипотезы) найденная закономер¬
ность выполняется, то можно приступить к
ее доказательству. С помощью похожей про¬
цедуры советскому исследователю А. А. Зен-
кину удалось, например, доказать ряд не¬
тривиальных и неизвестных ранее теорем
из теории чисел.СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРО¬
ЕКТИРОВАНИЯПроектирование новых технологий, из¬
делий и объектов составляет стержень тех¬
нического прогресса. Этой деятельностью
заняты тысячи специалистов. Поэтому впол¬
не естественно, что среди первых решав¬
шихся на ЭВМ задач многие были связаны
с расчетами, которыми сопровождается про¬
цесс проектирования.Появление интеллектуальных систем
не могло не повлиять и на автоматизацию
в этом виде деятельности. Они обеспечи¬
ли пользователю уже знакомые нам удоб¬
ства: общение на профессиональном естест¬
венном языке, возможность формирования
альтернативных вариантов будущего изде¬
лия, «подсказку» на основе использования
сведений, хранящихся в базе знаний, и, ко-
72Д. А. Поспеловнечно, проверку гипотез, выдвигаемых про¬
ектировщиком.Важнейшая стадия проектирования —
этап изобретательства, на котором рож¬
дается основной замысел. Именно на
этом этапе интеллектуальные системы начи¬
нают энергично вторгаться в труд инжене¬
ра. Создаются специальные банки физиче¬
ских эффектов, в которых хранятся сведе¬
ния о том, как и что может быть достиг¬
нуто в проектируемых устройствах с по¬
мощью тех или иных физических эффек¬
тов (высокого давления, электрического на¬
пряжения, трения и т. д.).Существуют также банки эвристиче¬
ских приемов, используемых при создании
изделий с нужными свойствами. Эти приемы
разнообразны, так как требуемый эффект
может достигаться различным образом: ко¬
личественными изменениями (В. В. Петров,
изобретатель электрической дуги, получил
ее, когда использовал в вольтовом столбе,
много раз применявшемся до него, элемен¬
ты, но не несколько десятков, как обычно,
а 2100); преобразованиями движения или
силы (вспомним гидранты, способные стру¬
ей дробить самые твердые породы и срав¬
ним их со шлангом для полива огорода);
приемами, основанными на преобразованиях
в пространстве и времени или изменениях
формы и структуры и т. п.С помощью современных интеллекту¬
альных систем можно испытать на модели
будущее изделие или объект, макет кото¬
рого еще не существует, представить себе,
как будет выглядеть новый микрорайон го¬
рода, посмотреть на проектируемый объект
с различного расстояния или с высоты птичь¬
его полета. На экран дисплея можно выве¬
сти изображение, описание которого фор¬
мируется в памяти системы. Это изображе¬
ние может быть плоским или объемным.
В последнем случае его можно поворачи¬
вать на экране, имитируя обход его или вра¬
щение в физическом пространстве. Умень¬
шая и увеличивая изображение, можно рас¬
сматривать его с различной степенью под¬
робности. Управляя «точкой зрения» наблю¬
дателя, можно рассматривать его в различ¬
ных ракурсах и на различных расстояниях.
Так несуществующий в действительности
объект начинает «жить» на экране дисплея,
а проектировщик может по своему усмот¬
рению видоизменять и совершенствовать
его7.Подробнее см.: Перчук В. Л. Машинная графи¬
ка и автоматизация научных исследований // Природа.
1987. № 2. С. 50—61.РАСЧЕТНО-ЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫТак называют интеллектуальные систе¬
мы, предназначенные для использования в
планировании и управлении. Если до сере¬
дины 60-х годов ЭВМ использовались в этой
области лишь для счета, то сейчас они актив¬
но участвуют в подготовке оснований для
принятия решений и вырабатывают рекомен¬
дации по выбору этих решений.Расчетно-логическая система работает
следующим образом. Пользователи вводят
в расчетно-логическую систему свои реше¬
ния и предложения, которые затем оцени¬
ваются в рамках единой модели управления
или планирования, проверяются на согласо¬
ванность по времени, ресурсам и другим
параметрам. При необходимости пользова¬
телям выдаются рекомендации по измене¬
нию их решений. Как и экспертная систе¬
ма, расчетно-логическая система должна
обладать средствами объяснения и обосно¬
вания тех вариантов, которые возникают в
результате согласования решений отдельных
управленцев или плановиков в рамках объе¬
диняющей их модели управления или пла¬
нирования. Таким образом, в подобных си¬
стемах впервые в человеческой деятельно¬
сти решения согласовываются не волевым
усилием администратора, знания которого
принципиально неполны, а интеллектуальной
системой с гораздо большим коллективным
опытом и знаниями.У расчетно-логических систем есть
свои особенности, отличающие их от осталь¬
ных интеллектуальных систем. Прежде всего
это нацеленность на коллективное решение
задач. Задачи управления сложными объек¬
тами и планирования деятельности больших
коллективов по своей сути не могут решать¬
ся «сверху» строго централизованным спосо¬
бом. Их решение — всегда результат кол¬
лективных усилий специалистов, которые ра¬
ди достижения общей цели согласуют с ней
свои локальные цели. Поиск компромисса
в условиях противоречивых целей и ограни¬
ченных ресурсов — характерная черта рас¬
четно-логических систем. Кроме того, в этих
системах расчетная часть занимает место,
намного большее, чем в интеллектуальных
системах иных типов.БЫТОВЫЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ
СИСТЕМЫЗначение использования ЭВМ в быту
нельзя сравнивать со значением телефона
или телевизора, магнитофона или автомоби¬
Интеллектуальные системы: ожидания и реальность73ля, хотя и они во многом изменили нашу
жизнь, мышление и представления о воз¬
можном и невозможном. Внедрение же ЭВМ
не просто изменит жизнь, но преобразит ее
фундаментально.Многие десятилетия человечество ак¬
тивно создавало вокруг себя искусственную
среду — техносферу. Но строя этот мир,
мы всегда оставляли за собой право в слу¬
чае необходимости вмешаться и внести из¬
менения в творения наших рук. Основой это¬
го права служили наши знания о природе и
техносфере, об их взаимоотношениях и прог¬
нозе их взаимодействия. Именно владение
знаниями отличало деятельность людей от
деятельности искусственных объектов, «зна¬
ния» которых не могли идти ни в какое срав¬
нение с человеческими.С появлением ЭВМ человечество впер¬
вые стало «отчуждать» от себя знания и
передавать их искусственным системам. При
возникновении локальных и глобальных се¬
тей передачи данных к базам данных и базам
знаний будут иметь доступ отдельные ЭВМ
и интеллектуальные системы. Они смогут по¬
лучать и обрабатывать такие объемы раз¬
нородной информации, которые непосильны
никому из людей. Это значит, что и в сфе¬
ре знаний искусственные системы получат
перед нами преимущество. Как оно будет
введено специалистами в безопасные рам¬
ки — покажет ближайшее будущее. Одна¬
ко озабоченность этими проблемами ха¬
рактерна для большинства тех, кто создает
интеллектуальные системы.Что же касается повседневности гря¬
дущего века, то ЭВМ ее сильно преобразят
по сравнению с привычной. Одним из пер¬
вых следствий внедрения интеллектуальных
систем в жизнь людей будет, по-видимо¬
му, исчезновение книгопечатания. Книги,
журналы и газеты будут просто вводиться
в электронное хранилище знаний и при необ¬
ходимости вызываться на экраны дисплеев
всеми желающими. А для тех, кто привык
к шуршанию страниц, к тексту, нанесенно¬
му на бумагу, останется возможность от¬
печатать заинтересовавший его материал.Исчезнут огромные книгохранилища,
домашние библиотеки, книжные магазины.
Уличные экраны, подключенные к специа¬
лизированным ЭВМ, заменят стенды с газе¬
тами. Вслед за этим исчезнут кинотеатры
и фильмохранилища. Голографические сред¬
ства отображения позволят получать на экра¬
нах ЭВМ объемные изображения, любовать¬
ся прославленными произведениями искус¬ства, в каком бы хранилище мира они
ни находились.Информатика сулит переход к без¬
бумажной технологии, о которой писал в
свое время В. М. Глушков.Не выходя из дома, мы будем осу¬
ществлять многочисленные денежные опе¬
рации, получать консультацию врачей и дру¬
гих специалистов. Каналы видеосвязи сде¬
лают эти контакты близкими к реальным.В ряде профессий специалисты, рас¬
полагая дома терминалом, подключенным
к соответствующей системе, будут трудить¬
ся на дому и в удобное для них время,
получив возможность свободно планировать
рабочий день. Прежде всего это коснется
программистов и тех, кто по роду своей
деятельности связан с решением задач на
ЭВМ. Потом в таком же положении ока¬
жутся работники издательств и информаци¬
онных служб, научные работники и пред¬
ставители многих других сфер. Упадет на¬
грузка на городской транспорт, его станет
меньше, что повлечет за собой улучшение
воздуха в городах, резко сократятся пробе¬
ги личных автомашин, так как многие встре¬
чи и деловые свидания будут проходить
с помощью электронной связи.Существенно изменится сфера образо¬
вания. По-видимому, вновь произойдет воз¬
вращение к индивидуальным формам обу¬
чения, к обучению на дому. Привычные шко¬
лы, а возможно и институты, исчезнут или,
что вероятнее, их функции резко изменятся.Одно изменение неизбежно вызовет
цепь других. Каждый, дав волю фантазии,
может продолжить этот эскиз будущей
жизни.Последняя ветвь древа эволюции
интеллектуальных систем в этой статье не
анализируется. Роботы с интеллектом — те¬
ма отдельной статьи, вряд ли меньшей этой.
Пока же в нашу жизнь входят в основном
промышленные роботы, интеллектуальный
уровень которых гораздо ниже уровня рас¬
смотренных здесь систем. Он рассчитан на
решение конкретных производственно-тех¬
нических задач, на автоматизацию опреде¬
ленных видов деятельности, в основном на¬
правленную на облегчение труда людей. Но
в дальнейшем массовое внедрение роботов
изменит, по-видимому, все наши привычные
представления о технологии промышленно¬
сти и сельского хозяйства.
74	БИОЛОГИЯПрирода, 1988, N5 3ЛОГИКА И АНАЛОГИИДАРВИНИЗМ И АНТИДАРВИНИЗМАлексей Константинович Скворцов,
доктор биологических наук, про¬
фессор, заведующий отделом фло¬
ры СССР Главного ботанического
сада АН СССР. Основные научные
труды посвящены систематике и
микроэволюции растений, а также
общим вопросам эволюционной
теории. Заместитель главного ре¬
дактора журнала «Природа».Несмотря на все успехи дарвиновской теории, все
еще продолжают существовать представления, что эволю¬
ция живых организмов — либо вообще имеет недарви¬
новский характер, либо наряду с дарвиновской суще¬
ствует и недарвиновская эволюция. Как заметил один из
виднейших отечественных противников дарвинизма
А. А. Любищев, «рать антидарвинистов не так мала,
как думают»1.Знакомясь с антидарвиновскими представлениями,
всегда трудно отделаться от впечатления, что главный их
источник — эмоционально-психологический, определенная
настроенность ума, благодаря которой некоторые сверх-
ценные для данного автора идеи и представления вы¬
водятся им из-под логического контроля. Обратившись
же к логике, нетрудно убедиться, что если эволюция
живых существ вообще возможна, она необходимо должна
быть дарвиновской.Поставим два простых вопроса. Можно ли говорить
о жизнеспособности (в самом широком смысле этого
понятия, включая в него и воспроизведение потомства)
организмов или целых видов безотносительно к условиям
их существования? И может ли быть, чтобы самые разные
организмы в самых разных условиях были бы одинаково
жизнеспособны? Всякий, кто хоть сколько-нибудь знаком с
живой природой, на оба вопроса ответит отрицательно.
Любой организм может успешно существовать только в
определенном, специфическом диапазоне условий. Если же
этот организм изменится (т. е. изменятся его структуры
и функции), неизбежно должны измениться и его отно¬
шения с окружающим миром. (Все это в равной мере
относится как к отдельным особям, так и к популяциям
и целым видам.) А отсюда уже логически вытекает и
адаптивный характер эволюции, и неизбежность естествен¬
ного отбора.В свою очередь, давление естественного отбора дол¬
жно заставлять живые существа искать лучшие или же сов¬
сем нсаые способы использования ресурсов среды, стремить¬
ся уйти от конкуренции. Но изобрести и реализовать
эти лучшие или новые способы и облегчить себе конку¬
рентную борьбу нельзя без приобретения новых структур¬
но-функциональных свойств. Поэтому адаптивная эволюция
необходимо должна быть дивергентной, расходящейся.* Начало см.: Природа. 1988. N9 1. С. 16.1	Люб ища» А. А. // Севр, пробл. генетики и цито¬
логии. 1971. Вып. 6. С. 57—68; также в кн.: Лю¬
бищев А. А. Проблемы формы, систематики и эво¬
люции организмов. М., 1982. С. 196.
Логика и аналогии в теории эволюции75В ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИА. К. Скворцов■■■Дарвиновскую концепцию порицают
или даже вовсе не признают за ней статус
научной теории на том основании, что идея
естественного отбора содержит тавтоло¬
гию, рассуждение по кругу: выживаемость
определяется степенью приспособленности,
а мера приспособленности оценивается ме¬
рой выживаемости. Тавтология несомненна.
Но тавтология отнюдь еще не означает бес¬
смысленности. Ведь, например, таблица ум¬
ножения — сплошная тавтология: 2X2=4;
2X3=6 и т. д. Но таблица умножения — не
бессмыслица, а выражение непреложных
истин. Точно так же и идея естествен¬
ного отбора — это всего лишь форма вы¬
ражения (или прямое следствие) той непре¬
ложной истины, что можно выжить не в
любых условиях, а только ш определенных.
Иначе говоря, идея естественного отбора
сама по себе — не теория (и в этом критики
правы), а прямое следствие фундаменталь¬
ной биологической аксиомы, которую можно
назвать аксиомой адаптированности, или
экологической аксиомой, или аксиомой Дар¬
вина: каждый организм (или вид) адаптиро¬
ван к определенной, специфичной для не¬
го, совокупности условий существования
(экологической нише). Поэтому оспаривать
существование естественного отбора — все
равно, что оспаривать таблицу умножения.
Таким образом, основная идея дарвиновской
теории в известном смысле оказывается
вполне математичной .Но дарвиновская теория эволюции не
состоит из одной только идеи естественно¬
го отбора. В теорию входят еще две важ¬
ные предпосылки, необходимые для осу¬
ществления естественного отбора: первая —•
непрерывное пополнение генотипического
разнообразия популяций; вторая — интен¬
сивность размножения, продуцирующая зна¬
чительно больше зачатков и молодых осо-2	О логической неизбежности признания естествен-
ного отбора говорил еще Вейсман. Дедуктивное обо¬
снование неизбежности дарвиновского характера эво¬
люции, базирующееся уже на другом — физико-хи¬
мическом и молекулярно-биологическом — уровне
изучения, предлагаете. Э. Шноль (Физико-химические
факторы биологической эволюции. М., 1979. С. 262).
В том или ином плане эта тема затрагивалась ипалом лоуги! автопаябей, чем в том же пространстве может про¬
существовать взрослых. Эти предпосылки
принимаются не априорно и не как след¬
ствия каких-либо аксиом, а как эмпири¬
ческие обобщения, доступные проверке.Работающий в природе натуралист
ежедневно и ежечасно может наблю¬
дать все те явления, которые лежат в осно¬
ве дарвиновской эволюции: специфическую
приуроченность каждого вида живых существ
к определенным условиям; изобилие зачат¬
ков (яиц, семян, спор и т. д.) или молодого
потомства, намного превышающее то коли¬
чество взрослых особей, которое могло бы
здесь же просуществовать; внутривидовое
генетическое многообразие; поглощение или
конкурентное вытеснение одних видов дру¬
гими. При этом все соотношения имеют ве-
роятностно-статистический характер. Чего-
либо противоречащего дарвиновской теории
натуралист не обнаружит; а если он еще и
достаточно осведомлен в генетике, то ему
уже просто трудно представить, чтобы мог¬
ла существовать какая-то «недарвиновская»
эволюция.Но у исследователя, не искушенно¬
го или не заинтересованного в наблюде¬
нии разнообразия природных отношений,
могут, конечно, взять верх и другие сообра¬
жения. И, конечно, не случайно против¬
ники дарвинизма предпочитают рассматри¬
вать строение организмов изолированно от
условий их существования, т. е. рассуждать
в обход аксиомы адаптированности. В этом
отношении особенно показательна большая
статья Любищева «О постулатах современ¬
ного селектогенеза» 3. Здесь центральный
постулат дарвиновской теории («селектоге¬
неза», по терминологии Любищева) — тезис
о специфичности и ограниченности диапазо¬
на условий, в которых может успешно суще¬
ствовать конкретный организм или вид (т. е.
«аксиома адаптированности») — не форму¬
лируется даже приблизительно; как и в боль¬
шинстве других работ Любищева, изложе¬
ние распадается на обилие подсобных и да¬
же побочных тем и подтем. Не вдаваясь в5 Любящ, s а А, А. О постулатах современного евлек-
тогенеза // Проблемы эволюции. Вып. 3. Новосибирск,
<071 г tt	чл.
76А. К. Скворцовразбор их всех, выделю только некоторые
основные суждения автора.Прежде всего, о естественном отборе.
В начале статьи автор готов признать отбор
необходимым фактором эволюции, но «от
этого далеко до признания, что он является
ведущим фактором» 4. Какой же смысл вкла¬
дывает автор в слово «ведущий»? Это прояс¬
няется только в заключении статьи, где анти¬
теза «необходимый / ведущий» трансформи¬
руется автором в антитезу «необходимый /
достаточный». Значит, будучи необходимым
фактором, естественный отбор недостаточен
для объяснения эволюции. Автор считает,
что такое его мнение совершенно подры¬
вает позиции дарвинистов и потому в завер¬
шающей статью фразе объявляет «так на¬
зываемую синтетическую теорию эвюлюции»
не соответствующей «духу XX века», и тор¬
жество ее — мнимым.Но в действительности, как известно,
ни Дарвин и никто из дарвинистов никогда
не считал естественный отбор -абсолютно
достаточным фактором эволюции. Все дар¬
винисты начинают изложение теории с из¬
менчивости, сам Дарвин, прежде чем гово¬
рить об отборе, полных три главы «Проис¬
хождения видов» посвятил изменчивости.
Но Любищев, обуреваемый антидарвинист-
скими эмоциями, как будто про это забыл...
Но только ли забыл? Разбирая классический
пример так называемого индустриально¬
го меланизма, Любищев отмечает, что чер¬
ная форма существовала всегда, отбор ее
не создал; дарвинисты же, по мнению Люби-
щева, будто бы считают, что именно отбор
вызвал само появление черноокрашенной
формы, ибо (опять же по мнению Любище-
ва) приспособление «не может появиться
раньше возникновения в нем объективной
потребности». Здесь уже не забывчи¬
вость, а серьезное искажение представле¬
ний дарвинистов: ведь они уже со времен
Вейсмана ориентируются на неопределен¬
ную изменчивость, т. е. считают, что появле¬
ние новых мутаций случайно и предшествует
отбору, а не вызывается им. Убеждение же
Любищева, что приспособления появляются в
ходе эволюции именно в ответ на возникшую
потребность в них — на самом деле ламар¬
кистская идея, которую в свое время под¬
держивал и Л. С. Берг 5.Но что же сам Любищев считает ве¬
дущим (или достаточным) фактором эволю¬
ции? Позитивно он не выдвигает ничего, и
лишь косвенным путем, установив, что ему1	Там же. С. 33.5 Берг Л. С. Тр. по теории эволюции. Л., 1977.С. 117, 182.больше всего не нравится у дарвинистов,
можно понять, что сам он принимает за глав¬
ный фактор. Таковым, по всей очевидности,
оказывается постулируемое автором наличие
«целеполагающих начал в природе как реаль¬
ных сущностей». Какие же могут быть це¬
леполагающие начала или сущности? Вряд ли
можно представить себе какие-либо иные,
кроме двух: либо это разум, либо опреде¬
ленная программа. Но и разум, и программа
должны иметь в качестве носителя какой-ли¬
бо материальный субстрат (правда, для бо¬
жественного разума такое требование необя¬
зательно, но божественный разум .— это не¬
что сверхъестественное, к чему естественные
науки, по определению, отношения не
имеют). Программа индивидуального разви¬
тия организмов записана во вполне мате¬
риальном субстрате — ДНК и РНК. А «це¬
леполагающее начало эволюции»? Вопрос по¬
висает в воздухе... 6.Едва ли более конкретны и реальны,
нежели «целеполагающие начала», и выдви¬
гаемые последователем Любищева
Ю. В. Чайковским в качестве движущих сил
эволюции, в противовес естественному отбо¬
ру, принципы «социабилизма» и «сродства
частей к целому» 7. Такова «логика» антидар¬
винизма в вопросе о роли естественного
отбора.А теперь о дивергентном характере
эволюции как прямом следствии ее адаптив¬
ности. Отчасти опираясь на только что ци¬
тированную статью Любищева, а отчасти,
очевидно, и на собственные соображе¬
ния, Чайковский утверждает, что дарвинов¬
ский принцип дивергенции «логически выте¬
кает не из самой схемы селектогенеза, а
из отдельного постулата, вообще не связан¬
ного с трансформизмом, — иерархической
формы системы организмов Линнея» 8.
Что иерархическая форма системы у Линнея
не была никак связана с идеей трансформиз¬
ма (эволюции) — это, безусловно, справед¬
ливо. Но процесс дивергенции не только
связан с трансформизмом: он представляет
собой реальное воплощение, осуществление
трансформизма. Какой же кунштюк должна
проделать мысль, чтобы прийти к попытке от¬
делить дивергенцию от трансформизма и
связать ее с фиксированной и неизменной
структурой линнеевской системы?Нельзя, конечно, не видеть родства представленийо	«реальной сущности» некоего «целеполагающего на¬
чала» с неоплатоновским «реализмом» ряда средне¬
вековых мыслителей, а также с идеей «плана творе¬
ния» биологов XVII—XVIII вв.' Чайковский Ю. В. Анализ эволюционной концеп¬
ции // Системность и эволюция. М., 1984. С. 32—53.
" Там же. С. 44.
Логина и аналогии в теории эволюции77Как верно подметил Чайковский, Дар¬
вин объяснял возникновение дивергенции
тем, что борьба за существование особенно
сурова между наиболее сходными по своим
потребностям особями, т. е. в рамках одно¬
го вида, а вместе с тем в качестве иллюстра¬
ции приводил примеры конкуренции между
близкими видами. И в этом, по мнению Чай¬
ковского, заключается «логическая брешь
селектогенеза». Однако Дарвин, как извест¬
но, многократно подчеркивал, что он не ви¬
дит каких-либо принципиальных различий
между видами и разновидностями; естест¬
венно, что и подбирая примеры для иллюст¬
рации конкурентных отношений, он исходил
из этих своих представлений, а не из тех
требований, которые через 100 с лишним
лет могли бы предъявить противники его
теории. Поэтому говорить о наличии здесь у
Дарвина логической бреши вряд ли крррект-
но.Но Чайковский хочет видеть логиче¬
скую брешь не только в тексте «Происхож¬
дения видов», а и вообще в «селектоге-
неэе» — т. е. в дарвиновской теории эво¬
люции. При этом он не замечает, что по су¬
ществу возрождает давно похороненный
«кошмар Дженкина» и ищет ту брешь, ко¬
торая еще в начале нашего века была
плотно закрыта. Ведь уже давно вошло в
учебники, что для осуществления эволюцион¬
ной дивергенции популяций ^необходима их
изоляция друг от друга. При изоляции
внутривидовая дивергенция популяций прек¬
расно происходит без всякой борьбы между
ними.Такова «логика» антидарвинизма в во¬
просе об источниках эволюционной дивер¬
генции.Впрочем, противники дарвинизма ста¬
вят под вопрос и само существование
эволюционной дивергенции. В уже цитиро¬
ванной статье Любищев считает «совершенно
безупречным выводом» из накопленных био¬
логией за последние сто лет данных, что «гос¬
подствующий принцип в эволюции по край¬
ней мере высших таксонов — параллелизм,
а не дивергенция». У читателя, естествен¬
но, появляется желание задать нескромный
вопрос: если дивергенция могла привести
только к дифференциации видов (быть может,
и родов?) — то как же могли возникнуть
высшие таксоны — семейства, отряды, клас¬
сы, типы, царства? Но ответы на нескромные
вопросы Любищевым не предусмотрены.
Согласно же предшественнику Любищева,
Л. С. Бергу, все ныне живущие орга¬
низмы — это потомки «первичных форм»,
которые были многочисленнее ныне живу¬
щих и с течением времени не дивергиро-вали, а конвергировали. Значит, чем дальше
в глубь прошедших веков, тем живой мир
был многообразнее. Где же все-таки тогда
начало многообразия? Ответа Берг не да¬
вал, что и нетрудно понять: ведь в рамках
естественных событий ответ, пожалуй, не
придумать, а со сверхъестественными лучше
на сцену не выходить. Так же поступает и
Любищев. Тоже логика!Между тем дарвиновский принцип
дивергенции позволяет без всякой натяжки
объяснить появление не только многообра¬
зия (в любом таксономическом ранге), но
и параллелизмов, и конвергенций. В самом
деле, что как не прогрессирующая под дав¬
лением естественного отбора дивергенция,
как не поиск новых возможностей существо¬
вания, заставило вышедших на сушу репти¬
лий, а за ними и млекопитающих, снова
вернуться в воду и стать похожими в ре¬
зультате конвергенции на рыб ихтиозавра¬
ми, дельфинами, китами? Что, как не поиск
новых экологических ниш привел к выделе¬
нию из самых разных семейств цветко¬
вых растений видов-эфемеров, способных
проделать полный жизненный цикл за те 1 —
2 месяца, в течение которых почва пусты¬
ни бывает увлажнена?Весьма распространена точка зрения,
что дарвиновский механизм эволюции пред¬
полагает только очень постепенные, только
идущие мелкими шажками изменения и по¬
тому может объяснить лишь некоторое улуч¬
шение адаптивности или внутривидовую диф¬
ференциацию, т. е. лишь микроэволюцию.
Механизм же крупных эволюционных шагов
(макроэволюции) совсем другой — это вне¬
запные резкие изменения всего плана строе¬
ния организмов — макромутации, или саль¬
тации. Хотя эта точка зрения держится
упорно (ее придерживаются не только актив¬
ные антидарвинисты, но и многие «сомне¬
вающиеся») и хотя по причине краткости
человеческой жизни ее путем наблюдения
или эксперимента нельзя опровергнуть, убе¬
диться в ее логической несостоятельности
нетрудно.Прежде всего, фактически неверно, что
дарвиновская теория как-то ограничивает
скорость эволюции или масштабы эволюци¬
онных перемен. Никаких таких ограничений
дарвиновская теория не содержит; наоборот,
она считает, что и скорости, и масштабы эво¬
люции могут быть самыми различными. Но
еще важнее другое. Образовавшееся путем
«сальтации» живое существо, имеющее со¬
вершенно новый тип организации, чтобы вы¬
жить, должно, во-первых, обладать высочай¬
шей степенью слаженности, согласованности
всех процессов развития и функционирования
78А. К. Скворцоввсех своих систем; во-вторых, оно должно
сразу же оказаться в благоприятных для него
внешних условиях, в которых оно смогло бы
выдержать жестокую борьбу за жизнь с уже
существующими организмами и далее раз¬
множиться. Возможность одновременного
осуществления этих внутренних и внешних
условий не только маловероятна — она про¬
сто неправдоподобна. Хотя и известны му¬
тации, значительно меняющие облик орга¬
низмов и потому впечатляющие малоиску¬
шенного наблюдателя, однако они более-
менее жизнеспособны только в том случае,
если их основные жизненные функции за¬
метно не изменились; репродуктивные же
возможности таких мутантов, как правило,
заметно снижены. Эти мутанты не выхо¬
дят за рамки внутривидовых аномалий и с
постулируемыми сальтациями, конечно, ни¬
чего общего не имеют.В то время как Любищев или сальта-
ционисты видели в дарвиновской теории
только отбор, обладающий незначительным
эффектом, другие противники дарвинизма
наоборот — как это ни удивительно —
не увидели именно действия естественного
отбора в дарвинизме. Например, один из
основателей общей теории систем известный
биолог Л. Берталанфи дал такое картинное
изображение дарвинизма 9. Представьте се¬
бе большую кучу типографских литер. И в ней
роется свинья. Роет, перерывает... Рассы¬
пающиеся литеры составляют разные бес¬
смысленные комбинации. И вдруг... сразу
выкладывается полный текст «Фауста» Гете)Предлагались (сейчас не припомню,
кем именно) и не столь эмоциональные
варианты этого же анекдота: к куче ли¬
тер свинью не выпускают, а просто кучу
перетряхивают и случайно выскакивает пол¬
ный текст «Илиады». Или же перетряхи¬
вают кучу деталей от часов, и случай¬
но вдруг собираются целые часы...Авторы подобных анекдотов, должно
быть, считают их убийственными для дар¬
винизма. Но дарвинист, напротив, восприни¬
мает их с удовольствием. Во-первых, эти кари¬
катурные анекдоты показывают, что против¬
ники дарвинизма не умеют мыслить биологи¬
чески: они представляют объекты биологи¬
ческие (а равно и культурные — «Фауста»,
«Илиаду», часы) как возникающие внезапно,
не имеющие истории. Во-вторых, «камень в
огород» попадает совсем не к дарвинисту,
а к сальтационисту, который именно и де¬9Bertalanffy L. V. Theoretische Biologie. Bd. 1.
Berlin; Borntraeger, 1932. S. 59.лает ставку на внезапное появление хоро¬
шо отлаженных и успешно функциони¬
рующих сложных систем. Наконец,
в-третьих, намеченные в анекдотах аналогии,
если их провести корректно, как раз обра¬
тятся в пользу дарвинизма, точнее, окажутся
неплохими примерами аналогий между
эволюцией биологической и эволюцией фе¬
номенов культуры. Рассмотрим хотя бы при¬
мер «Илиады». Был ли Гомер ее едино¬
личным сочинителем, или же (что более
вероятно) он обработал и скомпоновал быто¬
вавшие до него сказания — во всяком
случае «Илиада» не создалась мгновенно.
И собиралась она не из рассыпанных букв,
а из осмысленных предложений (высказыва¬
ний); из возможного разнообразия высказы¬
ваний, образов постепенно отбирались
наиболее подходящие для развития сюжета,
упорядочивались, и в конце концов полу¬
чилось целостное повествование, т. е. «Или¬
ада» росла и совершенствовалась по схеме,
весьма сходной со схемой дарвиновской эво¬
люции.Критики дарвинизма находят в живых
существах много признаков, как будто
совсем лишенных адаптивного значения.
Особенно это касается таксономических
групп растений. В самом деле, если, напри¬
мер, основные отличительные признаки от¬
рядов гусеобразных или грызунов имеют
очевидный адаптивный характер, то кто мо¬
жет сказать, каков адаптивный смысл основ¬
ной дихотомии цветковых растений: одна
семядоля/две семядоли? Или: в чем адаптив¬
ный смысл именно 4-членного, а, скажем,
не 5-членного околоцветника у семейства
крестоцветных?Дать ответ на такого рода «коварные»
вопросы не так трудно, как поначалу может
показаться. Зададим очень простой контр¬
вопрос: в чем смысл того, что стол по-рус¬
ски в течение веков называют столом, пол —
полом, окно — окном, и т. д.? Ответ
очевиден: разумеется, можно бы назвать и
иначе, однако главный функциональный
(т. е. адаптивный) смысл названия — не в том
или ином его звучании, а в его постоян¬
стве. Непостоянство названия было бы
просто нонсенсом, который не мог бы
сколько-нибудь долго удержаться. Так и для
крестоцветных, и для других групп организ¬
мов устойчивость отлаженных, отработан¬
ных в ходе предшествовавшей эволюции
формообразовательных механизмов онтоге¬
неза (какими бы конкретно эти механизмы
ни были) имеет первостепенное, жизненно
важное (т. е. адаптивное!) значение. Если бы
не эта устойчивость, организмы расходо¬
вали бы огромные количества вещества и
Логика и аналогии а теории эволюции79энергии понапрасну, для создания нежиз¬
неспособных уродцев. Ветви филогенеза, ко¬
торые почему-то утратили стабильность орга¬
низации, не могут иметь и прочного места
под солнцем; они должны либо быстро
эволюционировать дальше, либо быстро
заглохнуть.Не создается ли впечатления, что про¬
веденная сейчас лингвистическая аналогия,
помимо пояснения адаптивного смысла
«неадаптивных» признаков, предлагает еще и
не лишенную интереса подсказку для
обсуждения эволюционных проблем так на¬
зываемого прерывистого равновесия (pun¬
ctuated equilibrium) или вымирания проме¬
жуточных форм?Антидарвинисты, а также многие иссле¬
дователи, обладающие скорее математи¬
ческим, чем биологическим складом мышле¬
ния, часто ставят дарвиновской теории в
упрек, что она умеет только довольно
расплывчато объяснять прошлую историю
жизни, но не способна предсказывать появле¬
ние новых организмов. На этом основании за
ней иногда вообще отказываются признать
статус истинной теории. Однако каждая тео¬
рия может предсказывать только в области тех
явлений, для объяснения которых она созда¬
на. Теория самолета объясняет, как самолет
летает, при каких условиях он полетит, а при
каких — нет, но она не может предска¬
зать, куда состоится ближайший рейс; из
теории строительных конструкций не выте¬
кает, что именно будет построено в бли¬
жайшем будущем и т. д. Точно так же и
теория эволюции объясняет, как действует
эволюция, при каких условиях она может
происходить, а при каких — нет. Но какие
конкретные новые существа, когда и где
появятся, она не должна и не может пред¬
сказывать. Такой прогноз должна была бы
делать теория филогенеза, если бы она
могла быть создана (такую возможность мы
рассмотрим несколько ниже).В области же своего назначения теория
эволюции предсказания делать может. Так,
из дарвиновской теории эволюции вытекает,
что эволюция живых существ не имеет необ¬
ходимого конца, она потенциально беспре¬
дельна; все ныне существующие организ¬
мы — не окончательно застывшие формы,
а принципиально способные к дальнейшей
эволюции. Вновь возникающие виды или
популяции не будут полным повторением
каких-либо прежде существовавших. При от¬
сутствии грубых нарушений в биосфере мно¬
гообразие проявлений жизни будет воз¬
растать. Появляющиеся новые среды воз¬
можного обитания (вроде, например, жилищ
или иных сооружений человека) будут посте¬пенно заселяться специфически адаптирован¬
ными к ним обитателями. Если основные
факторы эволюции усилятся (т. е. мутабиль-
ность станет выше, размножение обильнее,
отбор жестче), то скорость эволюции воз¬
растет.Конечно, проверить эти предсказания
непросто из-за несоизмеримости преобла¬
дающих в природе темпов эволюции с дли¬
тельностью человеческой жизни. Но прин¬
ципиальной невозможности проверки тем не
менее нет. Отдельных же краткосрочных
событий, хорошо укладывающихся в рамки
теории, в литературе засвидетельствовано
уже очень много. А что касается возмож¬
ного ускорения эволюции — то тут есть
уже и прямое экспериментальное подтверж¬
дение — результаты селекции домашних
животных и растений |0.Рассмотрим повнимательнее, что из
себя представляют научные предсказания
и так ли уж они принципиально отли¬
чаются от объяснений. Возьмем два самых
знаменитых, хрестоматийных примера: пред¬
сказание существования Нептуна француз¬
ским астрономом У. Леверье и предсказа¬
ние существования трех химических элемен¬
тов Д. И. Менделеевым. Леверье, столкнув¬
шись в 1845 г. с непонятными отклонениями
в движении Урана, предположил, что при¬
чиной этих аномалий служит влияние еще
неоткрытой планеты, и вычислил ее поло¬
жение. Через год объяснение Леверье
полностью подтвердилось: гипотетическая
планета действительно была открыта и назва¬
на Нептуном. Точно так же для объясне¬
ния дефектности 4-го и S-го рядов Периоди¬
ческой системы Менделеев предположил,
что существуют еще 3 пока неизвестных
элемента. В течение следующих 15 лет,
к 1886 г., все три были открыты (это бы¬
ли галлий, скандий и германий). Как видим,
в обоих случаях предсказания были не чем
иным, как гипотезами, выдвинутыми для
объяснения несовпадения наблюдавшихся
фактов с имевшимися теориями.Думается, приведенные примеры до¬
статочно убедительно говорят об отсутствии
каких-либо принципиальных граней между
объяснением и предсказанием и тем са¬
мым — между теориями, способными пред¬
сказать и способными только объяснять.И в заключение главы — о возмож¬
ной предопределенности направлений фи¬
логенеза.10	Впрочем, не нужно эти результаты слишком пере-оценивать. Например, многие ученые считают, что раз¬
личия между породами собак вполне достигли ви¬
дового уровня, однако сами собаки явно придержи¬
ваются другого мнения.
80А. К. СкворцовПерестройки информационных моле¬
кул (мутации, в широком понимании этого
термина) — это явления, насколько мы
знаем, чисто случайные ". Стало быть, на¬
правленность эволюции может давать только
естественный отбор. Но отбор благоприят¬
ствует приспособленным, способов же при¬
способления к выполнению даже одних и
тех же жизненных задач может быть мно¬
го разных, и адаптивная эволюция — это как
раз и есть поиск все новых решений. Отсю¬
да с очевидностью следует принципиальная
невозможность точного предсказания конк¬
ретных путей филогенеза.Поскольку, однако, эволюция основана
на вероятностных процессах, с известной
степенью вероятности все же можно указать,
по крайней мере по отношению к ближай¬
шим предстоящим этапам филогенеза, и
некоторые ограничения. Например, очень
маловероятно, что лошади могут вскоре по¬
родить группу морских животных, или, на¬
оборот, что киты дадут начало сухопутным
бегающим, и т. п. Кроме того, имеются не¬
которые, эмпирически установленные и
опять же чисто вероятностные закономер¬
ности морфофизиологических преобразова¬
ний: например, эволюция чаще всего идет от
наличия многих однотипных органов к сокра¬
щению их числа и вместе с тем к их диф¬
ференциальной специализации; от экстенсив¬
ного использования широкого спектра
средств существования к интенсивному
использованию более узкого диапазона и т. д.
Особенно эффектно такие ряды преобра¬
зований выглядят, если подобрать два-три
аналогичных из разных филумов.В рамках таких общих соображений
возможны некоторые ограниченные и чисто
вероятностные, не имеющие силы необходи¬
мости, прогнозы направлений филогенеза.
Но о какой-либо строгой предопределен¬
ности они, конечно, говорить не позво¬
ляют.Не противоречат ли утверждению о
недетерминированности филогенеза неод¬
нократно описанные палеонтологами ряды
последовательных и как будто строго направ¬
ленных эволюционных изменений? Думается,
что нет. Во-первых, далеко не все эволю¬
ционные изменения укладываются в такие
ряды. Во-вторых, при накоплении более
обильных материалов нередко оказывается,
что там, где поначалу виделись подобные11	Известный молекулярный генетик Ж. Моно даже
категорически заявлял, что «нет никаких перспектив
на то, что мы когда-либо сможем рассматривать
мутации иначе, нежели как чисто случайные события»
(Monod J. On chance and necessity // Studies in
the Philosophy of Biology. Los Angeles, 1974. P. 362).ряды, вырисовываются и тупики, и разветв¬
ления, и конвергенции от разных ство¬
лов и т. д. В-третьих, «направленные» ряды
чаще всего отражают нарастающую морфо¬
физиологическую специализацию внутри од¬
ной крупной таксономической группы, а не
направленный переход одной такой группы
в другую. Но самое главное: все «направлен¬
ные» ряды выявляются ретроспективно, пост¬
фактум. А оглядываясь назад, можно любой
проделанный путь, даже самый запутанный
и беспорядочный, принять за изначально и
неумолимо направленный именно к той са¬
мой точке, с которой мы оглядываемся.
Думаю, что и о «направленности» фило¬
генеза часто заключают подобным же обра¬
зом. Более доказательно было бы, если бы,
например, в девонской фауне и флоре бы¬
ли выявлены закономерности, которые с
необходимостью предопределяли бы харак¬
теристику фауны и флоры кайнозоя. Но это
вряд ли удастся. Еще менее серьезными
были бы попытки предсказать, какова бу¬
дет флора и фауна через миллион — другой
лет после нашего времени.Хотя, как уже отмечалось, к биологи¬
ческим системам детерминизм вообще при¬
ложим лишь в ограниченной мере, тем не
менее психологическая предубежденность
(как же так: «наука — и вдруг недетерми¬
нированность») вновь и вновь порождает
мысль о методологической сомнительности
такой недетерминированности. Но на самом
деле и в данном конкретном примере с не¬
детерминированностью филогенеза ничего
методологически порочного нет. Беспричин¬
ности нет. Объяснений с помощью немате¬
риальных причин тоже нет. А что отдельное
(частное) лишь неполно входит в общее и
общее лишь неполно охватывает отдель¬
ное — так это фундаментальная истина диа¬
лектики12. И из нее-то и следует, что, исходя
из общего, нельзя предсказать частное во
всей его конкретности и полноте. Так, де¬
мографическая статистика может очень точ¬
но предсказать и число новорожденных
в городе и в стране в ближайшем месяце
и году, и соотношение мальчиков и девочек,
и средний их вес, и относительную частоту
даваемых личных имен. Но исходя из этих
общих данных статистика не-сможет пред¬
сказать, появится ли в предстоящем году
новорожденный у моих соседей, и если да —
то каков будет его точный вес, будет ли это
мальчик или девочка, и какое будет дано
имя.12	Ленин В. И. К вопросу о диалектике //
Поли. собр. соч. С. 29. С. 318.
Логика и аналогии в теории эволюции81ДАРВИНИЗМ И «МОЛЕКУЛЯРНЫЙ
НЕЙТРАЛИЗМ»Начиная с 1950-х и особенно 1960-х го¬
дов некоторые генетики, в частности япон¬
ские, занимающиеся построением математи¬
ческих моделей популяционно-генетических
процессов, стали говорить о широкой
распространенности и существенной эволю¬
ционной роли нейтральных (т. е. не имеющих
адаптивного значения) замен нуклеотидов
в составе ДНК — замен, происходящих в
результате чисто случайных, стохастических
процессов. Эти представления получили на¬
звание нейтральной теории молекулярной
эволюции или, короче, молекулярного
нейтрализма. По мнению многих авторов
(а в известной степени — и самих созда¬
телей концепции нейтрализма) такого рода
концепции противоречат дарвиновской тео¬
рии эволюции или, во всяком случае, сущест¬
венно ограничивают ее значимость.С такой категорической оценкой нейт¬
рализма и с противопоставлением его дарви¬
низму, разумеется, не все согласны, в том
числе и некоторые авторы, занимающие¬
ся математическим моделированием популя¬
ционных процессов >3. Но я считаю, что нужно
сделать еще гораздо более определенные
заключения. Фактические материалы, на ко¬
торые опираются сторонники нейтральной
молекулярной эволюции, не только не ни¬
спровергают дарвинизм, но, наоборот, са¬
мым лучшим образом к нему причле-
няются, представляют собой весьма сущест¬
венную и, я бы сказал, долгожданную дост¬
ройку дарвиновской теории. Но эти данные
должны быть надлежащим образом интер¬
претированы, «прочтены» (что не вполне уда¬
лось сделать даже самим авторам нейтрали¬
стских концепций; тем более этого не дела¬
ют исследователи, настроенные ант и дарви¬
нистски и ищущие поддержку своим взгля¬
дам в молекулярном нейтрализме).Дарвинизму на протяжении его исто¬
рии многократно противопоставлялись кон¬
цепции, которые затем оказались весьма
существенными уточнениями и дополнения¬
ми дарвиновской теории. Так было с теорией
географического видообразования М. Вагне¬
ра, с «вейсманизмом», с «мутационизмом»
и «менделизмом». Такое логическое упоря¬
дочение и расширение теории осуществля¬
ли в основном биологи широкого профи¬
ля — натуралисты. Аналогичная ситуация13 См., напр.: Р а т н е р В. А. и др. Проблемы теории мо¬лекулярной эволюции. Новосибирск, 1985. С. 138 и др.возникла теперь с данными, которыми
оперируют «молекулярные нейтралисты».
Попробуем взглянуть на них с более ши¬
роких общебиологических позиций и просто
с точки зрения биологического здравого
смысла.Я процитирую основные тезисы теории
нейтрализма по недавно вышедшей в рус¬
ском переводе книге виднейшего предста¬
вителя этого направления М. Кимуры.
«Эта теория не отрицает роли естественного
отбора в определении направления адаптив¬
ной эволюции, однако она предполагает,
что адаптивную природу имеет лишь незна¬
чительная часть эволюционных изменений
первичной структуры ДНК, тогда как гро¬
мадное большинство фенотипически «молча¬
щих» замен нуклеотидов не оказывает ника¬
кого существенного влияния на выживание
и воспроизведение и подвергается случай¬
ному дрейфу в пределах вида... В теории
нейтральности утверждается также, что боль¬
шая часть внутривидовой изменчивости на
молекулярном уровне, в виде полиморфиз¬
ма белков, нейтральна и поэтому большин¬
ство полиморфных аллелей, имеющихся
у какого-либо вида, поддерживается за счет
мутационного процесса и случайной элими¬
нации. Иными словами, теория нейтраль¬
ности... отвергает представление, согласно
которому большинство таких систем поли¬
морфизма имеет адаптивное значение и в
пределах вида поддерживается одной из
форм балансирующего отбора»14.До сих пор, как известно, генетики
предлагали две основные модели, или гипо¬
тезы внутривидового и внутрипопуляцион-
ного полиморфизма — классическую и
балансовую. Подробно они обсуждаются
в трудах Ф. Г. Добжанского и Р. К. Левонти-
на , вкратце же могут быть изложены сле¬
дующим образом. Классическая гипотеза
предполагает, что основная масса особей
популяции гомозиготна по подавляющему
большинству генов, и среди этого едино¬
образия «диких» доминантных аллелей раз¬
бросаны лишь сравнительно немногочислен¬
ные мутантные, преимущественно рецес¬
сивные аллели. Согласно балансовой гипоте¬
зе генетический полиморфизм гораздо бо¬
лее высок, значительная часть локусов пред¬
ставлена даже не одним или двумя, а целым
рядом аллелей, что особенно четко показы¬
вают электрофоретические исследования
полиморфизма белков. Но этот полимор-м Кимура М. Молекулярная эволюция: теория
нейтральности. М., 1985. С. 398.3	Левонтнн Р. К. Генетические основы эволюции.
М., 1978. С. 351.
82А. К. Скворцовфиэм имеет определенный адаптивный
смысл и сбалансирован в каждой популяции
естественным отбором. Полевому исследо¬
вателю, по крайней мере ботанику, клас¬
сическая модель представляется совершенно
неудовлетворительной, архаической и отжив¬
шей. Балансовая модель, несомненно, явля¬
ется шагом вперед, но натуралист видит
в популяциях еще более широкую геноти¬
пическую изменчивость, чем предусматри¬
вает даже и эта модель16.И вот теперь нейтралисты выдвигают
третью гипотезу, согласно которой внутри-
популяционный генетический полиморфизм
практически неограничен, но адаптивно
сбалансирована, т. е. поддерживается ес¬
тественным отбором в каждый момент на
определенном уровне, лишь небольшая его
часть. При этом нейтралисты не отвергают
вовсе существования естественного отбо¬
ра — ни движущего, ни стабилизирующего.Что может сказать по поводу этой
третьей гипотезы биолог-натуралист, основы¬
вающий свои представления о полиморфиз¬
ме естественных популяций не на лабора¬
торных экспериментах и не на математи¬
ческих выкладках, а на непосредственном
изучении этих популяций в природе? Такой
биолог, по-моему, должен сказать: «Я за эту
гипотезу голосую обеими руками, потому
что я уже сам давно так думаю!»Естественно возникает вопрос: согла¬
суется ли широкая нейтральная молекуляр¬
ная изменчивость с дарвинистским пред¬
ставлением об адаптивности эволюции? Но
что такое «нейтральные» мутации? Это те,
которые в некоторых условиях существова¬
ния не дают организмам ни новых преиму¬
ществ, ни новых недостатков. А в других
условиях? Как признает Кимура, аллели,
казавшиеся нейтральными в обычных усло¬
виях, могут оказаться совсем не нейтраль¬
ными, а подверженными интенсивному от¬
бору в каких-то других условиях. Кимура
даже предлагает подобного рода феномен,
экспериментально проверенный на кишечной
палочке, назвать по имени авторов, про¬
делавших это исследование, «эффектом
Дикхьюэена — Хартла». Но существование
или, по крайней мере, возможность такого
рода эффектов уже давно обсуждалась
дарвинистами, и сам эффект давно носит
название преадаптации. Именно наличие
самых разнообразных и порой неожиданных
преадаптаций и позволяет эволюции всегда
пойти по какому-то новому, непредвиден¬16 Скворцов А. К. Микроэволюция и пути видо¬
образования (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Био¬
логия» № 9). М., Знание, 1982. С. 58.ному направлению. Например, образовать¬
ся расам комаров, устойчивых к ДДТ —
веществу, с которым комары и их предки
за всю свою предшествовавшую филогене¬
тическую историю никогда не встречались.Имеющая место у высших животных
неповторимая иммунологическая индиви¬
дуальность каждой особи среди миллионов
других особей вида также может быть понята
только с позиций признания неограничен¬
ной «нейтральной» изменчивости. Точно так
же и химическая индивидуальность каждой
особи, специфичность выделяемых ею па¬
хучих веществ, которая позволяет собакам
по запаху отличать следы разыскиваемого
индивида от тысяч следов посторонних.
На примере иммунных реакций, кстати, не¬
редко можно убедиться, что казавшиеся
совершенно «нейтральными» и внешне не¬
заметные индивидуальные различия вдруг
во время эпидемии оказываются адаптивно
ценными, обусловливающими невосприим¬
чивость к заболеванию.Принимая во внимание все эти об¬
стоятельства, вероятно, лучше отказаться от
устаревшего и намекающего на какую-то
предначертанность термина преадаптация и
говорить об актуальной адаптированности
популяции к тем условиям, в которых она
сейчас существует, и о ее потенциальной
адаптируемости к некоторому более широ¬
кому (хотя, конечно, априорно и не опре¬
делимому точно) кругу условий.Резюмируя, можно сказать, что пред¬
ставления нейтралистов о внутрипопуляцион-
ной и внутривидовой изменчивости забивают
последний гвоздь в гроб представлений о
предначертанности, предопределенности на¬
правлений эволюции и филогенеза, т. е.
на молекулярном уровне полностью под¬
тверждают то, что биологам-натуралистам
и дарвинистам было ясно и раньше.Теперь о тех недостатках и логичес¬
ких неувязках в теории молекулярного ней¬
трализма, которые дают повод противо¬
поставлять эту теорию дарвинизму.Прежде всего, обращает на себя вни¬
мание, что нейтралисты неправомерно ис¬
пользуют термин «фиксация» гена (аллеля).
Ведь ни о каком фиксирующем механизме
речи нет, стало быть, как же можно говорить
о фиксации? А фиксацией аллеля нейтра¬
листы называют просто 100 %-ную частоту
этого аллеля в популяции; происходит же
это в результате чисто вероятностного про¬
цесса, генетического дрейфа. В любой мо¬
мент начавшееся нарастание частоты аллеля,
или даже достижение им 100 %-ной частоты,
может обратиться вспять. И далее частота
аллеля может неограниченно долго стохасти-
Логика и аналогии в теории эволюции83iПримеры индивидуальных генотипически* различий. У видов с нормальным по¬
ловым размножением каждая особь обладает своим генотипом, отличным от
генотипа любой другой особи. Эти индивидуальные генотипические различия не
всегда четко проявляются внешне, однако достаточно иллюстративные примеры
можно привести. Семена ахиноцистиса (американского растения из семейства
тыквенных, занесенных в нашу страну и здесь быстро расселяющегося) у каждого
растения отличаются от семян любого другого растения по величине, форме, ри¬
сунку поверхности, оттенку окраски. В пределах одного растения варьирование
семян незначительно (изображено по дна семени одного растения). Вверху —
семена двух растений из аборигенной американской популяции, штат Массачу¬
сетс, остальные — из популяции на берегах р. Лужи близ Малоярославца (мате¬
риалы автора).Индивидуальные генотипические различия хорошо видны и в оперении самцов
турухтана. Сборы А. Михеева, 1938., окрестности р. Вельть в Тиманской тундре.
Из материалов Зоологического музея Московского государственного универси¬
тета.
84А. К. Скворцовчески колебаться в ту и другую стороны,
пока однажды — опять-таки чисто случай¬
но — не сравняется с нулем. Но раз нет
подлинной фиксации, нет поступательного
изменения коллективного генотипа популя¬
ции — то какая же это эволюция? Это не
эволюция, а всего лишь растянутый на ко¬
лоссальные отрезки времени бег на месте,
своего рода броуновское движение генети¬
ческого материала.Представим себе, что существуют и
вновь появляются только абсолютно ней¬
тральные мутации, не меняющие ни струк¬
тур, ни функций организмов; никаких мута¬
ций, имеющих положительное или отрица¬
тельное адаптивное значение, не появляется.
Представим также, что и условия на Земле
стабилизировались на неограниченно долгий
срок. Будет ли при этом изменяться картина
живого мира? Очевидно, нет, она навечно
останется той же. Только внутри организмов
одни молекулы будут стохастически сме¬
няться другими, им функционально равно¬
значными. Но такую смену назвать эволю¬
цией живого мира, конечно, нельзя.Сравнение филогенеза с онтогенезом
не всегда оправданно и продуктивно. Но
здесь оно может быть полезно. В каждом
организме постоянно происходит метабо¬
лизм — распад одних молекул и замена
их синтезируемыми другими, функциональ¬
но идентичными. Однако не эту смену мо¬
лекул мы называем онтогенезом; под онто¬
генезом мы разумеем последовательное
изменение форм и функций органов данной
особи. Аналогично следует судить и о фило¬
генезе.Таким образом, концепция нейтра¬
листов — это не теория органической эво¬
люции, а теория внутрипопуляционного и
внутривидового полиморфизма и не более.Таков основной логический промах
нейтралистов. С ним связан и ряд других.Так, Кимура противопоставляет молекуляр¬
ную эволюцию — эволюции фенетической
(фенотипической). Но ведь молекулы — это
элементы фенотипа; поэтому такое сопо¬
ставление некорректно (чтобы не сказать
бессмысленно). Молекулярную эволюцию
следовало сопоставлять с организменной.
А эта последняя связана с изменением ге¬
нотипа, генетической программы. Кимура же
вовсе не пользуется понятиями генетической
информации или генетической программы.
А если бы он пользовался этими понятиями,
то было бы видно, что информационное
содержание (и, значит эволюционное зна¬
чение) вполне нейтральной замены нуклеоти¬
да равно нулю. Если же оно нулю не равно,
то, значит, замена не вполне нейтральна.Наконец, математический подход, ис¬
пользуемый Кимурой и другими нейтра¬
листами, заставляет их оперировать оценкой
адаптивности отдельных генов. Но ведь мы
давно знаем, что — за немногими исключе¬
ниями — каждый ген сказывается на многих
признаках целого организма и каждый при¬
знак зависит от нескольких генов. Об адапти-
рованности же можно судить лишь по целому
организму; тем самым суждение об адаптив¬
ности или нейтральности отдельного гена
всегда имеет лишь весьма относительное
значение.Общий вывод, который можно сделать
из представленного краткого рассмотрения
концепции молекулярного нейтрализма, та¬
ков: концепция эта значительно расширяет
и улучшает наше понимание внутривидовой
генетической изменчивости и в этом плане
не только полностью согласуется с дарви¬
низмом, но и существенно его дополняет
и укрепляет. Но теорией эволюции живых
организмов она не является и, следователь¬
но, в этом отношении ни конкурентом, ни
оппонентом дарвиновской теории быть не
может.
ФИЛОСОФИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯПрирода, 1908, № 3	85ПТОЛЕМЕЙ И КОПЕРНИКААГурштейнАлександр Аронович Г урштейн,
доктор физико-математических
наук, ведущий научный сотрудник
Института истории естествознания и
техники АН СССР. Специалист в об¬
ласти астрономического приборо¬
строения, лунной астрометрии и
археоастрономии. В последнее вре¬
мя занимается историей астроно¬
мии. Автор книги: Извечные тайну
неба. Изд. 2-е. М., 1984. Неод¬
нократно печатался в «Природе».В 1985 г. на русском языке было опубликовано
историко-научное исследование американского науко¬
веда Р. Ньютона с кричащим заглавием «Преступле¬
ние Клавдия Птолемея». Вот зачин сенсационной работы:
«В этой книге рассказана история преступления по отноше¬
нию к науке... Я имею в виду преступление, совер¬
шенное ученым против своих коллег-ученых и учеников,
предательство этики и чистоты своей профессии, пре¬
ступление, которое навсегда лишило человечество осново¬
полагающей информации, относящейся к важнейшим обла¬
стям астрономии и истории»1.В результате ревизии «Альмагеста» — всеобъем¬
лющей энциклопедии античной астрономии, вышедшей
во II в. н. э. в Александрии из-под пера Птолемея, в че¬
стность, математический талант и непогрешимость кото¬
рого безгранично верили полтора тысячелетия все астро¬
номы, включая создателя гелиоцентрического учения Н. Ко¬
перника, — автор приходит к выводу о томг что боль¬
шинство содержащихся в этом труде наблюдений сфабри¬
ковано либо подделано, а основные достижения античной
астрономии освещены без понимания и с грубыми оплош¬
ностями. Читателей приглашают признать Птолемея не толь¬
ко бесчестным, но и посредственным ученым. Вердикт
Р, Ньютона в отношении «Альмагеста» способен вызвать
шок: «Было бы намного лучше для астрономии, если бы
этой книги вообще не существовало. Таким образом,
величайшим астрономом античности Птолемей не являет¬
ся, но он является еще более необычной фигурой: он са¬
мый удачливый обманщик в истории науки»2.К сожалению, в русском переводе с английского
оригинала 1978 г. оказался обойденным молчанием факт,
что под давлением критики западных коллег Р, Ньютон
отказался от ряда своих положений и выпадов. Но он
продолжает настаивать на том, что большинство приво¬
димых Птолемеем наблюдений является результатом вы¬
числительной процедуры, и это, по-видимому, действи¬
тельно так.Книга Р. Ньютона заставила вновь обратить внимание
на ряд интересных и неоднозначных моментов в истории
астрономии, но она, как будет показано ниже, не способ¬
на изменить оценки труда Птолемея в целом. Дело в том,
что «Альмагест» — научное произведение, значение ко¬
торого выходит далеко за рамки античной астрономии,
его роль уникальна для становления всего естествознания.
Место Птолемея в истории мировой науки останется
незыблемым и, конечно же, не только потому, что труд1 Ньютон Р. Преступление Клавдия Птолемея. М., 1985. С. 10.1	Там. же. С. 368.
86А. А. ГурштейнПтолемея не затерялся в раннем Средне¬
вековье и полностью дошел до наших дней
в византийских списках и арабских перево¬
дах.Важнейшей вехой е истории челове¬
ческой культуры стало «греческое чудо».
Именно к нему как к общему истоку восхо¬
дят многие изменения в образе жизни, систе-Птолемей с армилларной сферой в рунах. Дере-
ааинав скульптура XV в. а Ульмском соборе. При¬
жизненны! изображений Птолемея не сохранилось,
и воспроизведенная здесь фигура явлается фантазией
•удожника, как и все другие портреты великого
астронома.ме ценностей, мировоззрении европейских
народов. Вырвавшись в своем развитии впе¬
ред, греко-римская цивилизация на рубеже
нашей эры, помимо прочего, взяла на себя
труд в письменном виде подвести предва¬
рительные итоги развития ойкумены. Антич¬
ность стала эпохой гигантских по размаху
обобщающих трудов: сочинения Аристотеля,
«Начала» Евклида, «География» Страбона,
«Естественная история» Плиния Старшего,
медицинские труды Галена и, наконец, «Син¬
таксис» Птолемея, чаще известный под араб¬
ским названием «Альмагест».Не вина, а беда Птолемея, что еготворческое наследие впоследствии послужи¬
ло одним из столпов, на которые опира¬
лась христианская церковь.«БОЛЬШОЕ СОЧИНЕНИЕ»Мы характеризуем то или иное исто¬
рическое лицо эпитетом «великий» лишь в
том случае, если в своей сфере деятель¬
ности ему удалось наиболее полно выразить
сущность эпохи. Великий Птолемей с успе¬
хом свел воедино и изложил на языке ма¬
тематики астрономические представления
поздней античности. При этом его биогра¬
фия — сплошное белое пятно.Некогда получила распространение ле¬
генда о причастности его к династии еги¬
петских Птолемеев, однако, скорее всего,
налицо путаница из-за имени. Из «Альма¬
геста» явствует, что автор вел наблюдения
в Александрии Египетской с 127 по 141 г. н. э.
Принадлежащая Птолемею так называемая
«Канопская надпись» датируется 146/147 гг.
н. э. и, согласно авторитетным мнениям ис¬
следователей творчества Птолемея, предва¬
ряет создание «Альмагеста». Перу Птолемея
принадлежат также «География», «Оптика»,
«Четверокнижие» и еще несколько неболь¬
ших сочинений.Славу Птолемею принес «Альмагест»,
который сам автор именовал «Мегале син¬
таксис» («Большое сочинение»), при этом
слово «синтаксис» с равным успехом может
переводиться как «трактат», «сочинение»,
«построение» и т. п. Название «Альмагест»
вошло в обиход после переводов на латынь
с арабского и является искаженным арабским
словом «величайшее».Весь труд собственноручно расчленен
автором на 13 книг. Переписчики подраз¬
деляли каждую книгу на главы числом от
5 до 19, а всего их 146. Поскольку пере¬
вод этого труда на русский язык, подго¬
товленный проф. И. Н. Веселовским, все еще
не увидел свет, отсылаем интересующегося
читателя к изданию Г. Тумера: английский
перевод занимает более 600 страниц обыч¬
ного формата3.«Альмагест» сложен для восприятия
и насыщен математическим аппаратом.
Здесь излагается сферическая тригономет¬
рия; впервые приводятся таблицы хорд, что,
по существу, соответствует таблицам три¬
гонометрических функций; решаются общие
задачи сферической астрономии; описыва¬
ются движения Солнца, Луны и планет; изла¬1	Toomer G. J. Ptolemey's Almagest. L., 1984.
Птолемей и Коперник87гается теория солнечных и лунных затмений
и вычисляются соответствующие таблицы;
затрагиваются покрытия звезд Луною. «Аль¬
магест» содержит описание звездного неба
и знаменитый каталог положений 1025 звезд.
Автор широко ссылается на предшествен¬
ников, прежде всего Гиппарха, жившего за
три столетия до него. Весь стиль «Альма¬
геста» подчинен логике математика: в нем
доказываются теоремы, решаются задачи,
приводятся расчеты, описываются измери¬
тельные приборы и приемы наблюдений.ИДЕАЛ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯНи у кого не вызывает возражений,
что «Альмагест» Птолемея — первое из
дошедших до нас сочинений, содержащих
в связной форме астрономическую картину
мира. Однако значение «Альмагеста» несрав¬
ненно больше. Птолемей впервые в историидал образец развернутой математизирован¬
ной естественнонаучной теории. Она охва¬
тила широкий круг проблем и а явном виде
обобщила громадный наблюдательный ма¬
териал. Она имела очевидную прогностиче¬
скую ценность, и ее выводы — предска¬
зываемые положения на небесной сфере
Солнца, Луны и планет — подтверждались
наблюдениями.Какова точность теории Птолемея?
Как и для любой подобной теории она за¬
висит от трех факторов: качества принятой
кинематико-геометрической модели; точно¬
сти исходных числовых параметров, введен¬
ных в данную модель; длительности времен-
нбго интервала экстраполяции имеющихся
данных.Отсюда видно, что теория Птолемея
могла регулярно совершенствоваться путем
уточнения исходных количественных пара¬
метров и сокращения интервала экстрапо¬
ляции. Именно в таком направлении рабо¬Летронсиий папирус II а. до и. ». с комментариями к учению о небесных сферах греческого мыслителя IV в. до н. ».
Еадокса. Это древнейший из известны! греческий иллюстрированный папирус с теистом по астрономии.
88А. А. Гурштеинтало большинство астрономов исламского
мира. Лучшей же характеристикой прогно¬
стической точности теории Птолемея служит
тог факт, что даже гелиоцентрическая мо¬
дель Коперника на первых порах уступала
ей по точности.Итак, теория Птолемея исходила из
практики и проверялась практикой; она со¬
ответствовала ряду самых строгих критериев
научности, выработанных наукой XX в. Она
стала своего рода эталоном естествознания.
А Птолемей в качестве автора этой теории
по справедливости может быть причислен
к классикам естествознания. Именно после
труда Птолемея астрономия на долгое время
заняла лидирующее положение среди дру¬
гих научных дисциплин.Французский историк науки А. Койре
задается вопросом; почему же греческая
наука не создала разносторонней физики?
И дает на него ответ: она к этому не стре¬
милась, поскольку была уверена в невоз¬
можности добиться успеха.«Действительно,— пишет А. Койре,—
создать физику в нашем смысле слова, а
не в том, как ее понимал Аристотель, озна¬
чает применить к действительности строгие,
однозначные, точные математические, и
прежде всего геометрические, понятия.
Предприятие, прямо скажем, парадоксаль¬
ное, так как повседневная действительность,
в которой мы живем и действуем, не яв¬
ляется ни математической, ни математизи¬
руемой. Это область подвижного, неточного,
где царят «более или менее», «почти», «око¬
ло того» и «приблизительно»... Отсюда сле¬
дует, что желание применить математику к
изучению природы является ошибочным и
противоречит здравому смыслу... Верное на
небесах неверно на Земле. И поэтому ма¬
тематическая астрономия возможна, а мате¬
матическая физика — нет»4.Разумеется, отнюдь не все в приве¬
денном высказывании А. Койре бесспорно.
Античная наука не сводится к одному Ари¬
стотелю. Нельзя забывать ни статику Архи¬
меда, ни оптику Евклида — Архимеда — Ге-
рона, ни разработку ряда других частных
разделов физики. И все же астрономическая
доктрина Птолемея выделялась даже на этом
фоне. Ее величие как недостижимого эталона
естественнонаучной теории словно подавля¬
ло, сдерживало развитие тех научных дис¬
циплин, которые еще не могли тягаться с
ней в обилии исходного наблюдательного
материала и изощренности математического
аппарата.КРУШЕНИЕТеория Птолемея отнюдь не напоми¬
нала карточный домик. Скорее ее можно
уподобить величественному замку. Обветша¬
ние этого замка происходило мучительно
медленно, оно затянулось на века. Замок
приходил в упадок, стены давали трещины,
башни кренились, но трещины замазывали,
башни ставили на капитальный ремонт, и
никому не приходило на ум, что выправить
положение уже невозможно: замок стоял
на насквозь прогнившем фундаменте.Среди ранних критиков теории Птоле¬
мея обычно выделяют несколько корифеев
арабоязычного мира: Ибн ал-Хайсама («отца
оптики», которого в Европе знают под име¬
нем Альхазена), Ибн Рушда (философа, бо¬
лее известного под именем Аверроэса),
Ал-Битруджи (переводившегося под латини¬
зированным именем Альпетрагия), Насир
ад-Дина ат-Туси, аш-Шатира и ряд других .
Занятые определением фундаментальных
астрономических постоянных, составлением
звездных каталогов и эфемерид планет, эти
в большинстве своем астрономы-наблюдате-
ли, как никто другой, не раз наталкивались
на расхождения между теорией Птолемея
и данными наблюдений. Они брались за до¬
работку теории, не меняя ее основ. Были
у некоторых из названных ученых возраже¬
ния и философского характера.Математические построения в «Альма¬
гесте» носили исключительно кинематико¬
геометрический характер и не касались не¬
ясных вопросов реального устройства небес¬
ных сфер, эпициклов, деферентов и т. п.
Птолемей пытался разъяснить эту тему в
небольшой работе «Планетные гипотезы»,
однако основная «физическая» суть концеп¬
ции небесных сфер была разработана за¬
долго до него Аристотелем. Количествен¬
ная кинематико-геометрическая картина Пто¬
лемея со временем была пополнена гораздо
более ранней качественной картиной мира
Аристотеля. Этот-то конгломерат и не отве¬
чал критериям научности не только совре¬
менным, но и древним, поскольку содер¬
жал в себе явные противоречия; аристо¬
телевские сферы и прочие .небесные при¬
способления никак не должны были пере¬
секаться в пространстве, а потому не могли
приходить в движение так, как того тре¬
бовала все более усложнявшаяся с течением
времени кинематика Птолемея.4	Койре А. Очерни истории философской мысли.
М., 1985. С. 109—110.э Гингерич О. //В мире науки. 1986. № 4. С. 16—26.
Птолемей и Коперник89icq lavg Сор Е asicv;: t г-'.	.I ? •‘>шН IP***'.JWPftS fc-.ОСТАНОВИЛ СОЛНЦЕ, ДВИНУЛ ЗЕМЛЮ«Современное исследование приро¬
ды,— писал Ф. Энгельс в «Диалектике при¬
роды»,— ...как и вся новая история, ведет
свое летосчисление с той великой эпохи,
которую мы, немцы, называем, по приклю¬
чившемуся с нами тогда национальному не¬
счастью, Реформацией, французы — Ренес¬
сансом, а итальянцы — Чинквеченто и содер¬
жание которой не исчерпывается ни одним
из этих наименований... Это был величайший
прогрессивный переворот из всех пережи¬
тых до того времени человечеством, эпо¬
ха, которая нуждалась в титанах и которая
породила титанов по силе мысли, страст¬
ности и характеру, по многосторонности и
учености»0.Жизнь Коперника и его гений целиком
принадлежит этой великой эпохе. Он был
свидетелем яростных столкновений и раско¬
ла в рядах католиков. На его памяти про¬
фессор Виттенбергского университета
М. Лютер прибил к дверям собора «95 тези¬
сов» и сжег папскую буллу. Ответной реак¬
цией католической церкви было рождение
Ордена иезуитов.Если в лице Птолемея астрономия
впервые в истории человечества выработала
великую научную теорию, то в лице Ко¬
перника ей пришлось также впервые раз¬
венчать великую и казавшуюся незыблемой
теорию.В последующем всем без исключения
научным дисциплинам доводилось прово¬
дить ревизию своих основ. Химики погре¬
бали флогистон. Теория относительности ог¬
раничила безбрежность концепции Ньютона.
Открытие Гарвеем кровообращения постави¬
ло крест на предшествующих взглядах в
биологии. Но ни одна смена основополагаю¬
щих научных представлений не протекала
столь драматично, как крушение астрономи¬
ческой картины мира Птолемея.Как уже отмечалось, астрономия на¬
много раньше всех других естественнонауч¬
ных дисциплин четко определила и объект,
и метод своих исследований. Она занима¬
лась, казалось бы, наиболее общей из всех
возможных сущностей — Вселенной. Не слу¬
чайно с глубокой древности и на протяже¬
нии всего долгого Средневековья именно
астрономическая деятельность в наибольшей
степени отвечала идеалам научности, а астро¬
номия справедливо слыла царицей естест-Маркс К., Энгельс Ф. Соч. Т. 20. С. 345—346.Так называемый Торунский портрет Копернина, на¬
писанный маслом в конце XVI — начале XVII зв.,
по-виднмому, с одного из дву! несо1раниаши1ся авто¬
портретов.венных наук. Это обстоятельство отразилось
в бесчисленном количестве фактов: от су¬
ществования музы астрономии Урании до по¬
ложения астрономии в квадривиуме сред¬
невекового университета. И крушение теории
Птолемея радикально отозвалось на всем
естествознании. Коперник открыл естество¬
знанию глаза на то, что научная истина от¬
нюдь не является абсолютной. На базе давно
известного, устоявшегося эмпирического ма¬
териала он предложил теорию, в корне от¬
личную от теории Птолемея.Через несколько десятилетий после
смерти его автора труд Коперника оказался
в центре общенаучной революции, главный
результат которой нашел выражение в так
называемой доктрине «двух книг», разде¬
ляемой Т. Кампанеллой, Г. Галилеем и рядом
других мыслителей. Согласно этой доктрине,
Священное писание представляет собой кни¬
гу божественного откровения, в то время
как природа, хотя и является книгой бо¬
жественного творения, написана на языке
математики. Она может быть прочитана че¬
ловеком вне божественного откровения и
90А. А. Гурштейнсоставляет, по Галилею, «настоящий предмет
философии»7.Такая кардинальная перемена в пони¬
мании места науки в обществе, еще ско¬
ванном средневековыми религиозными тра¬
дициями, сочеталась с мыслью о важности
прагматической направленности науки, про¬
возглашенной Ф. Бэконом: «Знание — сила».
Р. Бойль даже называет один из своих пам¬
флетов «Да будут блага человечества при¬
умножены проникновением естествоиспыта¬
теля в ремесло». Вовсе не случайно XVII век
заслужил в литературе имя «века опытной
науки». Экспериментально-количественный
подход в сочетании с прагматической на¬
целенностью науки на решение задач, при¬
умножающих блага человека, открыли в Но¬
вое время дорогу для невиданного ранее
прогресса естествознания.КОПЕРНИК И ОБЩЕНАУЧНАЯ
РЕВОЛЮЦИЯИз исследований последних лет, посвя¬
щенных коперниковской теме, хотелось бы
специально отметить хорошо дополняющие
друг друга работы американских историков
астрономии О. Гингерича и Б. Райтсмена.
На конкретном документальном материале
они показали отсутствие „революционного
подъема" у читателей Коперника еще на
протяжении полустолетия после его смерти.
Есть основания полагать, что в подлинном
значении гелиоцентризма для естествозна¬
ния поначалу отдавали себе отчет лишь
сам Коперник да его юный друг Рэтик. К ос¬
тальному научному миру осознание этого
пришло гораздо позднее9.Широко известно, что теория Коперни¬
ка в ее «чистом» виде на первых порах
не могла приблизиться по прогностической
точности к модели Птолемея. Чтобы срав¬
няться по точности с Птолемеем, Коперник
принужден был сохранить многие архаиче¬
ские элементы: несколько малых эпициклов
и эксцентрики.Примечательно, что Коперник умыш¬
ленно обошел молчанием неразрешимую
для него проблему изменения яркости пла¬
нет в связи с изменением их расстояния
до Земли — кардинальное возражение про¬
тив реальности гелиоцентризма. Он сосре¬
доточился на кинематике движения планет7	Галилей Г. Иэбр. тр. Т. 1. М., 1964. С. 99.8	Райтсмен Б. // Историко-астрономические иссле-
доаания. Вып. 19. М., 1987. С. 295—310.и не желал видеть явные противоречия в
возникающей физической картине. Между
тем на это противоречие тотчас обратил
внимание издатель Коперника, автор непод¬
писанного предисловия теолог-протестант
А. Осиандер: из-за сохранения нескольких
эпициклов расстояния от планет до Земли
в модели Коперника изменялись чрезвычай¬
но значительно, а наблюдаемая яркость пла¬
нет (если бы они были самосветящимися
телами) должна была бы изменяться строго
пропорционально квадрату изменения рас¬
стояний. Изменения же яркости планет со¬
вершенно не соответствовали модели Копер¬
ника, и Осиандер констатировал: «...кто же
настолько неопытен в геометрии и оптике,
чтоб эпицикл Венеры считать за нечто ве¬
роятное или же считать его причиной того,
что эта планета иногда более чем на 40°
предшествует Солнцу, иногда же за ним сле¬
дует? Кто же не видит, что, согласно этому
предположению, диаметр планеты должен
быть в перигее более чем вчетверо боль¬
шим, чем в апогее; видимая же величина
ее — более чем в 16 раз, что противно
наблюдениям всех времен?...»9Не оставил без внимания этот штрих
и П. Фейерабенд, апологет «анархистской
теории познания», беспощадный бичеватель
слабостей современных науковедческих кон¬
струкций. Он выделяет приведенный отры¬
вок из «зловредного» введения Осиандера
и заключает: читатели знали, что «в реали¬
стической интерпретации учение Коперника
было несовместимо с очевидными факта¬
ми»10.Хотелось бы, наконец, подчеркнуть,
что в новых исследованиях обращено серьез¬
ное внимание на роль Реформации в фор¬
мировании социальных условий, сопутство¬
вавших созданию гелиоцентрической систе¬
мы мира. Все эти исследования как нельзя
лучше подкрепляют взгляд на Коперника
как на предтечу грядущей общенаучной ре¬
волюции на рубеже XVI и XVII вв.История науки свидетельствует о нерав¬
номерном характере ее прогресса: эпохи
сравнительно спокойного развития сменяют¬
ся периодами стремительных взлетов науч¬
ного творчества. Некоторые из этих периодов
«бури и натиска», для которых, в частности,
свойственно коллективное освоение сооб¬
ществом ученых принципиально новых фун¬
даментальных взглядов, получили название
научных революций.Важный шаг на пути к корректной9	Николай Коперник. М., 1947. С. 188.10	Фейерабенд П. Иэбр. тр. по методологии нау¬
ки. М., 1986. С. 251.
Птолемей и Коперник91постановке проблемы научных революций
был сделан Н. И. Родным, который раз¬
личает революции трех масштабов (уров¬
ней): глобальные научные революции, рево¬
люции в отдельных фундаментальных науках
и «микрореволюции» .Сводить научный подвиг Коперника
единственно к преобразованию частной на¬
уки астрономии было бы неоправданным и
незаслуженным принижением значения ге¬
лиоцентризма. С другой стороны, придавать
«революционному акту» Коперника значение
общенаучной революции неправомерно
из-за отсутствия в эту эпоху надлежащих
условий для восприятия революционной сто¬
роны его учения.По-видимому, единственно коррект¬
ным выходом будет отказ от попыток пер¬
сонификации общенаучных революций (точ¬
но так давно поступают историки примени¬
тельно к революциям социальным). Таким
образом, можно согласиться с позицией
Б. Райтсмена, что общенаучная революция
конца XVI — начала XVII столетий имела
среди своих гениальных предвестников ве¬
ликого Коперника и нашла ярких вырази¬
телей в лице таких подвижников, как
Дж. Бруно, И. Кеплер, Г. Галилей. Завершил
эту революцию И. Ньютон.'Астрономия еще несколько столетий
после Коперника играла роль лидера естест¬
вознания. Она, как и прежде, служила
эталоном научности. Еще один выдающийся
астроном — П. Лаплас — в XIX в. сформу¬
лировал концепцию механицизма, ставшую
общенаучной парадигмой. Пожалуй, «лапла-
сов детерминизм» стал последним крупным
вкладом астрономии в методологию естест¬
вознания. К концу XIX в. теоретическая физи¬
ка в конечном счете перечеркнула как
«лапласов детерминизм», так и все другие
классические представления о природе. На¬
чиналась эра неклассического естество¬
знания.РАЗВЕНЧАННЫЙ ПТОЛЕМЕЙГелиоцентризм трудно входил в науч¬
ную жизнь, однако в итоге одержал полную
победу. С теорией Птолемея происходило
обратное: она господствовала полтора тыся¬
челетия и исчерпала себя. Подобный пре¬
цедент имел место впервые, и в сознании
ученых еще господствовало убеждение, что
научные истины не подвержены пересмотру:научная деятельность заключается лишь в
приращении истинных знаний, и если какие-
то прежние знания оказываются неправиль¬
ными, то это плод скверной работы их
творца. Значительно позже — скажем, при
смене взглядов Ньютона теорией относи¬
тельности — никому не могло даже прийти
в голову упрекать Ньютона в заблуждениях.
Было очевидно, что на смену одним науч¬
ным представлениям приходят другие, более
глубокие. Но в отсутствие подобного опыта
Птолемея упрекали именно в научной не¬
компетентности, писали, что он грубо за¬
блуждался и повел науку по ложному пути.Как всякий ниспровергнутый с пьеде¬
стала герой, Птолемей стал привлекать к
себе повышенное внимание историков. Кри¬
тические высказывания в его адрес пере¬
ходят из книги в книгу. Так, А. Паннекук
цитирует «Историю древней астрономии»
Ж. Деламбра (1817), в которой содержится
упрек Птолемею за то, что он нигде не
приводит ясных данных о своих наблюде¬
ниях и «не говорит о том, какой могла
быть вероятная ошибка его солнечных, лун¬
ных и планетных таблиц. Астроном, кото¬
рый сегодня действовал бы подобным об¬
разом, вызывал бы к себе полное недове¬
рие»12.Впрочем, Деламбр понимает и отчасти
оправдывает Птолемея. И уж, конечно, он
не опускается до спекуляций, пытаясь стя¬
жать геростратову славу на уличении зна¬
менитого ученого далекого прошлого в мо¬
шенничестве.Птолемей, создатель первой крупной
математизированной естественнонаучной
теории, впервые столкнулся с колоссальной
противоречивостью реальных наблюдений.
Напомним, что диск Луны имеет на небес¬
ной сфере поперечник в 0,5°. Принято счи¬
тать — и это впоследствии блестяще про¬
демонстрировал Т. Браге, что точность уг¬
ловых наблюдений невооруженным глазом
составляет несколько угловых минут, и боль¬
шим ошибкам взяться неоткуда. Однако это
глубокое заблуждение.Птолемей использовал наблюдения,
в которых регистрировались не только уг¬
ловые положения, но и время, а это могло
выполняться — особенно при определении
характерных точек в движении Солнца, Лу¬
ны и планет — очень грубо. Скорость же
собственного движения Луны по небесной
сфере составляет около 0,5° в час. Среди
использованных Птолемеем шумерских и ва¬
вилонских наблюдений многовековой дав-11	Родный Н. И. Очерки по истории и методо¬
логии естествознания. М., 1975. С. 197.	<2 Паннекук А. История астрономии. М., 1966. С. 1 63.
92А. А. Гуршгейнности наверняка попадались такие, которые
имели ошибки регистрации времени в не¬
сколько часов — вот явный источник оши¬
бок в положениях, достигающих несколько
градусов. Крупные ошибки в положениях
небесных светил должны были вкрадываться
в данные Птолемея всякий раз, когда он
пользовался пересчетом их в зависимости от
времени.Птолемей создал геоцентрическую си¬
стему мира, но он не брал на себя задачу
создать теорию ошибок измерений. Он не
знал наших правил отбраковки ошибочных
измерений, метода наименьших квадратов
и того математического аппарата, который
мы называем сегодня теорией уравнитель¬
ных вычислений. Он стоял перед лицом грубо
противоречащих друг другу наблюдений и
все же привел их в порядок к единой
системе, поскольку в «Альмагесте» не оста¬
лось никаких следов противоречий: все дан¬
ные тщательно согласованы друг с другом.
Имеются ли основания квалифицировать
действия Птолемея как подгонку экспери¬
ментальных данных, за которую сегодня на¬
учного работника можно уволить с работы.
Конечно, нет.Возьмем для примера современную
систему фундаментальных астрономических
постоянных. Все они тоже идеально согла¬
сованы друг с другом. И не знакомый с
нынешней методикой согласования критик
через тысячу лет, подобно Р. Ньютону, тоже
может поднять крик о вычислительной под¬
гонке этой системы. Конечно, некоторая раз¬
ница со случаем Птолемея существует. Эм¬
пирический материал, на котором основана
система фундаментальных постоянных, опуб¬
ликован, равно как опубликована и методика
согласования системы. Птолемей же скрыл
«кухню» своих вычислений. Из неразберихи
противоречивых данных он извлек в общем
и целом вполне удовлетворительные осред-
ненные результаты, однако нигде не привел
самих исходных измерений. Но он, по-види¬
мому, все-таки был прав, поскольку пона¬
добилось почти две тысячи лет, чтобы наука
осознала не только допустимость, но и не¬
избежность ошибок эмпирических данных.
Приведи все это Птолемей в своей книге
во 11 в. н. э., он сам вынес бы своему тво¬
рению обвинительный приговор. Противоре¬
чия в данных, на которых опиралось его
сочинение, послужили бы веским основанием
не рассматривать труд Птолемея нигде и
никогда.Высказанные соображения, как кажет¬
ся, начисто отметают наветы Р. Ньютона,
основанные на том обстоятельстве, что Пто¬
лемей согласовывал свои измерения между
собой и до их оглашения предварительно
обрабатывал путем неописанной им мате¬
матической процедуры. Сказанное между
тем никак не умаляет значения некоторых
фактических результатов Р. Ньютона и не
отрицает целесообразности дальнейшего де¬
тального исследования «Альмагеста». Вслед
за Р. Ньютоном интересный шаг в том же
направлении сделали Ю. Н. Ефремов и
Е. Д. Павловская, использовавшие для да¬
тировки звездного каталога Птолемея ори¬
гинальную методику: анализ положений
звезд с наибольшими собственными движе¬
ниями13. Их данные, правда, с большой сте¬
пенью неопределенности, ставят под сомне¬
ние авторство Птолемея. М. Ю. Шевченко
развил методику Р. Ньютона и обнаружил,
что по характеру наблюдений, проявляюще¬
муся в систематических и случайных погреш¬
ностях координат звезд, каталог Птолемея
совершенно явственно распадается на две не¬
зависимые части. Это может служить важ¬
ным свидетельством, что Птолемей получил
лично половину каталога, в то время как
другую половину заимствовал из труда Гип¬
парха. «Альмагест», таким образом, продол¬
жает оставаться объектом важных истори¬
ко-научных исследований.Нет оснований клеймить позором вы¬
дающихся мыслителей древности. Наука не
открывает вечных истин, она постоянно в
пути. Заблуждение думать, что, не будь Пто¬
лемея, сразу мог бы на ровном месте рас¬
цвести гений Коперника. Кстати, уже после
Коперника астрономия совершила ряд сле¬
дующих шагов, передвинув центр мирозда¬
ния из центра Солнца в центр Галактики,
а впоследствии признав множественность
«островных вселенных» и отсутствие какого
бы то ни было центра. Эти принципиально
важные шаги астрономии уже не отличались
драматизмом, поскольку их возможность
была понята в процессе перехода от гео¬
центризма к гелиоцентризму.Честь и хвала первопроходцам — ве¬
ликому Птолемею и великому Копернику!13	Ефремов Ю. Н.( Павловская Е. Д. // Доклады
АН СССР. 1987. Т. 294. № 2. С. 310—313.
ОКЕАНОЛОГИЯПрирода, 1988, N9 3	93золотоВ ОКЕАНСКИХ РУДАХГ. Н. Батурин,доктор геолого¬
минералогических наук
МоскваЗОЛОТО в океане, как и
в земной коре, находится
в чрезвычайно рассеян¬
ном состоянии. Его среднее со¬
держание в океанской воде —
около 0,005 мг/т; в различных
типах донных отложений —
в тысячи раз больше, 1—8 мг/т;
и только в металлоносных осад¬
ках, обогащенных гидроксидами
железа и марганца, содержание
золота местами повышается до
10—20 мг/т.Вопрос, есть ли золото в
океанских рудах, исследовался
многими зарубежными и совет¬
скими специалистами, включая
автора.Основным видом руд глу¬
боководной зоны океана явля¬
ются железомарганцевые конк¬
реции, ресурсы которых дости¬
гают 1012 т. Их главное богатст*-
во — никель, кобальт и медь.
Но в печати появлялись сообще¬
ния, что они богаты и золотом —
до 3—5 г/т. К сожалению, это
оказалось аналитической ошиб¬
кой: тщательная проверка ти¬
повых проб конкреций из Тихо¬
го, Индийского и Атлантического
океанов несколькими методами
в наиболее компетентных лабо¬
раториях показала, что золота
в конкрециях всего 0,1—11 мг/т,
т. е. в целом столько же, сколько
в подстилающих осадках.На поверхности подвод¬
ных гор океана (а их многие
тысячи), на скальных и уплотнен¬
ных осадочных породах форми¬
руются железомарганцевые
корки, близкие по составу к
конкрециям, но обогащенные
кобальтом. Золота в них ока¬
залось не больше, чем в конкре¬
циях, хотя в отдельных пробах
его содержание повышается до
50—70 мг/т; возможно, это свя¬
зано с воздействием подводных
гидротерм.Еще один вид руд океа¬
на — фосфориты, распростра-Округлые зернышки золота на халь¬
копирите (образец сульфидной ру-
ды с Восточно-Тихоокеанского под¬
нятия, 13° с. ш.; увел. 20 000).ненные на шельфах, континен¬
тальных склонах и подводных
горах. Исследование большой
коллекции фосфоритов из раз¬
личных районов показало, что и
в них золота практически нет:
либо менее 1 мг/т, либо не
более 1—2 мг/т. И лишь в одном
образце фосфорита с банки
Агульяс, у южной оконечности
Африки, были обнаружены под
электронным микроскопом ку¬
бические и червеобразные мик¬
ронные выделения самородного
золота на зерне кварца, попав¬
шего в фосфорит как инород¬
ная минеральная примесь.Одной из океанологиче¬
ских сенсаций 60-х годов было
открытие рудных рассолов и
рудных илов во впадинах осевой
части Красного моря. Эти илы,
состоящие из чередующихся
гидрооксидных и сульфидных
прослоев, обогащены железом,
цветными металлами, а также
золотом: гидрооксидные — до0,6 г/т, сульфидные — до 1,1 г/т.
Но в последние годы в океане
открыты и вполне кондиционные
массивные сульфидные руды,
близкие по составу к тем, кото¬
рые давно известны и эксплуа¬
тируются на континентах. Они
сложены в основном сульфидны¬
ми минералами железа, меди и
цинка — пиритом (FeS2), халько¬
пиритом (CuFeS2) и сфалеритом
(ZnS), в которых могут накапли¬
ваться серебро и золото. И дей¬
ствительно, содержание благо¬
родных металлов в некоторых
разновидностях этих руд оказа¬
лось повышенным: серебра —
до 300, золота — до 0,1—0,2 г/т.
Под электронным микроскопом
обнаружено, что в таких рудах
золото находится в самородном
виде и имеет форму мельчайших
(доли микрометра в попереч¬
нике) округлых зернышек. Мик-
розондовые анализы также по¬
казали наличие в рудах микро¬
скопических участков, содержа¬
щих до 23 % серебра, 3 % зо¬
лота и 1 % платины.И наконец, при исследова¬
нии руд подводных хребтов
Хуан-де-Фука и Эксплорер, в се¬
веро-восточной части Тихого
океана, американскими специа¬
листами были обнаружены уча¬
стки сульфидных руд с повы¬
шенным содержанием золота.
При детальном анализе этих руд
оказалось, что участки, обога¬
щенные медью и молибденом,
содержат золота до 0,2 г/т;
обогащенные цинком, барием и
кремнеземом — до 0,8 г/т; обо¬
гащенные свинцом, серебром,
мышьяком и сурьмой — более1,2 г/т (максимально 6,7 г/т).
Таким образом, максимальные
содержания золота связаны с
сульфосолями вышеназванных
четырех элементов, образующи¬
мися в кремнистой массе. Ве¬
роятно, золото в этих рудах
концентрируется в несколько
этапов: сначала оно накаплива¬
лось в высокотемпературных
(более 300 °С) сульфидах меди и
железа, затем подверглось
дальнейшей концентрации низ¬
котемпературными	(менее
250 °С) рудными флюидами и
осаждалось совместно с кремне¬
земом, баритом и сульфидами
цинка в близповерхностных
условиях, а на заключительном
этапе дополнительно концентри¬
ровалось во вторичных сульфо-
солях.
94 АРХЕОЛОГИЯПрирода, 1988, № 3ПАЛЕОЛИТИЧЕСКИЙ ЧЕЛОВЕКС. А. Васильев,
кандидат исторических наук
Ленинградское отделение Института археологии АН СССРУЖЕ БОЛЕЕ столетия продолжается изучение
палеолита на Енисее. В далеком 1884 г. кра¬
сноярский краевед И. Т. Савенков, увлечен¬
ный поисками следов доисторического человека,
нашел каменные орудия на знаменитой ныне
Афонтовой Горе. В 20—30-е годы его дело достой¬
но поддержали Г. К. Мергарт, Н. К. Ауэрбах,
Г. П. Сосновский и В. И. Громов. В 60-е годы про¬
водились крупномасштабные работы по спасению
памятников каменного века, входивших в зону за¬
топления водохранилища Красноярской ГЭС. Итоги
этих раскопок обобщены 3. А. Абрамовой в ка¬
питальном двухтомном труде, по праву ставшем
основополагающим руководством для изучения
палеолита Северной Азии'.Все эти замечательные открытия были
сделаны на Среднем Енисее. Древнейшее же
прошлое бассейна Верхнего Енисея оставалось не¬
исследованным. Предпринимавшиеся И. Т. Савен¬
ковым, а позднее Г. К. Мергартом и Г. П. Соснов-
ским, разведки заканчивались на юге, в районе
Минусинска. Только в 60-х годах в связи с раз¬
вернувшимся строительством Саяно-Шушенской
ГЭС началось планомерное изучение палеолита' Абрамова 3. А. Палеолит Енисея. Афонтовская
культура. Новосибирск, 1979; Она же. Палеолит Ени¬
сея. Кокоревская культура. Новосибирск, 1979.Майннискав стоянка на Енисее. Археологи открыли
здесь 23 слоя, свидетельствующие о развитой палео¬
литической культуре.а горах Западного Саяна и Тувы. Но интен¬
сивное выветривание с обнаженных склонов в степ¬
ных и полупустынных зонах Тувы не оставило на
долю археологов ничего, кроме разбросанных по
поверхности каменных орудий. Поэтому изыскания
были продолжены в труднодоступном горнота¬
ежном районе Енисея — Саянском каньоне.В 1971 г. у подножия северного склона
Саян на окраине нынешнего Саяногорска был от¬
крыт первый стратифицированный палеолитиче¬
ский памятник — стоянка Означенное I. В том же
году целая серия стоянок была найдена в долине
правого притока Енисея, р. Голубой, в том числе
стоянка Голубая I с необычной пластинчатой
индустрией обработки камня. В 1980 г. автор сов¬
местно с С. Н. Астаховым провели разведку в
соседней долине р. Сизой. Здесь остатки стоя¬
нок каменного века тянулись чуть ли не сплошной
полосой по обоим бортам долины. Любое обна¬
жение, любой мыс второй и третьей речных
террас давали обильный археологический мате¬
риал. «Палеолитический потенциал» р. Сизой по-
истине огромен. Пока наши исследования ограни¬
Палеолитический человек в горах Западного Сеяна	95В ГОРАХ ЗАПАДНОГО САЯНАчились лишь самым поверхностным знакомством
с этими «Костенками на Енисее»2.Своеобразным центром внимания археоло¬
гов стал пос. Майна, в окрестностях которого
сейчас известны десятки стоянок, и можно с
полным правом говорить о Майнинском палео¬
литическом районе — крупнейшем сосредоточе¬
нии древних памятников. Чем же вызвана подоб¬
ная концентрация стоянок на сравнительно неболь¬
шом отрезке долины Енисея? Объяснение, очевид¬
но, следует искать в особенностях местности. Ре¬
ка, прорвавшая горные теснины, образует здесь
довольно широкую долину, к которой примыка¬
ют лесистые лога, служащие прекрасными охот¬
ничьими угодьями. В то же время всего в 10
км ниже Майны ландшафт резко меняется, и Ени¬
сей выходит на степные просторы Минусинской
котловины. Учитывая характер экономики древ¬
него каменного века, можно предполагать, что
приуроченность поселений к стыку двух физико-
географических зон обеспечивала минимальный
риск при добывании средств к существованию.Летом 1980 г. отряд Саяно-Тувинской экс¬
педиции под руководством автора статьи начал
обследование зоны затопления у«Майнской ГЭС —
младшей сестры Саяно-Шушенского гиганта.
Первые же часы поисков в долине ближайшей
от ГЭС горной речки Уй увенчались успехом.
Обочины дороги, ведущей на мраморный карьер,
были усыпаны сотнями кремневых отщепов, мел¬
ких чешуек и галечных обломков. То тут, то там по¬
падались крупные скребла, нуклеусы, галечные
орудия3. Осмотрев песчаные откосы, мы поняли,
откуда этот великолепный материал. В свежих
выемках грунта, хранящих следы экскаватор¬
ных зубьев, виднелись горизонтальные углистые
прослойки с торчащими кремнями и обломками
костей. В некоторых местах строители ГЭС до¬
брались до древних очагов, и в обрыве стали за¬
метны ярко-рыжие линзы прокаленного песка.
Нужно было без промедления начинать изучение
гибнущего на наших глазах уникального памят¬
ника.Вести работу в самой гуще грандиозногостроительства оказалось делом нелегким. Однако
всего за пять лет (1980—1984) на стоянке, назван¬
ной нами Майнинской, было изучено более
400 м2 площади, выявлены остатки 23 культур¬
ных слоев, глубина общего разреза достигла 11 м.
Главная особенность и сложность раскопок заклю¬
чалась в том, что культурные остатки залегали
в двух разных геоморфологических уровнях.
Западная (верхняя) часть стоянки связана с отло¬
жениями трещиноватых слоистых песков на скаль¬
ном османце глубиной до 2,5 м. Она на 25—
27 м возвышается над уровнем Енисея. Восточ¬
ная (нижняя) часть стоянки — примыкающий к
скальной стене участок второй террасы Енисея вы¬
сотой 18—20 м. Наибольшее количество культур¬
ных слоев здесь было открыто в лессовидных
супесях и лежащих глубже слоистых аллюви¬
альных песках.2	Астахов С. Н. Палеолит Тувы. Новосибирск, 1986.
Костенки — группа позднепалеолитических стоянок
в Воронежской области, раскопки которых дали архео¬
логам богатейший материал для методологии, перио¬
дизации и классификации.3	Нуклеусом археологи называют кусок камня (чаще
всего кремня), от которого отбивались отщепы или
пластины для изготовления каменных орудий. По виду
нуклеусов можно определять тип первобытной куль¬
туры.Каменные орудия из клада, раскопанного на южной
оконечности Майнинской стоянки (см.: Василь¬
ев С. А. Кладу — 12 тысяч лет // Природа.
1984. MS ). С. 115). Клад состоял из 10 компактно
залегавших предметов. Вероятно, в древности все они
были обвязаны или хранились в мешочке. Предна¬
меренный характер подобного набора «инструментов»,
принадлежавших палеолитическому мастеру, очевиден.
В Сибири уже находили клады на палеолитических
стоянках Сосновое Озеро, Аил и Тимулур.
96С. В. ВасильевСопоставив разрез Майнинской стоянки со
стратиграфической схемой отложений второй тер¬
расы Енисея, а также использовав серию радио¬
углеродных и палеомагнитных датировок, мы
примерно определили возраст нижних слоев па¬
мятника. Основная часть культурных остатков из
восточной части (слои 2—9) датируется временем
от 12—13 до 18 тыс. лет. Слой 1, связанный с
низами покровной толщи, и слой 0, заключенный
в погребенной почве, относятся к концу плейсто¬
цена (12—10 тыс. лет). Гораздо сложнее назвать
время образования верхних слоев. Геологические
тела, подобные верхнему уровню Майнинской
стоянки, по сути дела, никем из специалистов
не рассматривались. Впрочем, некоторый ориен¬
тир дают радиоуглеродные датировки — 15,5 и11,7 тыс. лет для двух смежных слоев.Результаты анализа пыльцы и спор из куль¬
турных слоев позволяют реконструировать древ¬
нюю природную среду. Палеолитических охотни¬
ков окружали смешанные леса из сосны, бе¬
резы, кедра, ольхи с примесью кустарниковой бе¬
резы. Леса чередовались с открытыми степными
пространствами, где росли полынь, маревые, раз¬
нотравье. Удалось проследить колебания климата
то в сторону похолодания и большей увлажнен¬
ности, то в сторону его смягчения.Представительная коллекция остатков фау¬
ны также свидетельствует о сочетании лесных и
открытых участков. По долинам Енисея и его при¬
токов росли леса, где водились благородныеКостяные и роговые наконечники копий и дротиков,
костяные заколки, молоток из рога оленя, найденные
на Майнинской стоянке.олени, лоси, косули. На открытых склонах пас¬
лись зубри и горные бараны. Многочисленные ос¬
татки сибирского козерога указывают на то, что в
древности горные вершины, ныне почти сплошь
покрытые тайгой, были значительно больше ого¬
лены. Сейчас козероги населяют лишь южную,
скалистую часть хребтов Западного Саяна. Кроме
того, на стоянке найдены кости лисицы, волка,
росомахи, зайца и птиц. Судя по отдельным остат¬
кам кулана и лошади, маршруты древних охот¬
ников временами достигали и Минусинских сте¬
пей, т. е. они удалялись по меньшей мере на
15—20 км от поселения. На стоянку доставля¬
ли крупные куски туш, о чем говорят находки
костей конечностей и позвонков животных, со¬
хранивших анатомическую связь. Охота, безуслов¬
но, дополнялась собирательством, в частности
птичьих яиц, что подтверждают найденные возле
одного из очагов обгоревшие кусочки скор¬
лупы.Поселения нижних слоев стоянки располага¬
лись непосредственно у реки на песчаных отме¬
лях. Об этом говорят и аллювиальный характер
отложений, и неоднократно прослеженные следы
размывов. Состав найденных здесь моллюсков
подсказывает, что древние охотники жили на ув¬
лажненных участках с высоким травостоем и раз¬
реженным кустарником.Сами поселения имели вид беспорядочно
размещенных очагов, вокруг которых некогда со¬
средоточивалась жизнедеятельность, и рабочих
площадок — остатков мастерских по изготовле¬
нию каменных орудий. В ряде слоев очаги об¬
несены по контуру кольцеобразными выкладками
из плашмя лежавших валунчиков и каменных
плиток. Вокруг очагов заметны овальные ли::зы
углистого слоя размерами до нескольких метров.
В одном из слоев в такой линзе, вытянутой по на¬
правлению север — юг, располагались три очага
в ряд. В другом — возле очага сохранились мел¬
кие ямки, служившие для запекания пищи.Иной облик имели поселения верхних
культурных слоев, расположенные на возвышен¬
ной части стоянки. Раскопки показали разделе¬
ние их площади на два участка. В южной поло¬
вине горели костры, здесь разделывали добычу,
готовили пищу, обрабатывали шкуры. В север¬
ной части культурный слой имеет совершенно дру¬
гой характер. Там мало обычных для других стоя¬
нок обломков костей, зато резко преобладают
расщепленные камни, погребенные главным обра¬
зом в мощных многоярусных скоплениях. Рядом с
одним из скоплений лежал продолговатый валун,
скорее всего, служивший сидением для древнего
умельца. Этот участок, по-видимому, был специа¬
лизированной мастерской по выделке каменных
орудий.Материалы всех слоев Майнинской стоянки
сходны и говорят о развитии здесь в течение
тысячелетий одной культурной традиции, позво¬
ляя в то же время наметить ряд этапов ее раз¬
вития. Коллекция, полученная в ходе раскопок, по-
истине огромна — около 70 тыс. единиц расщеп¬
ленного камня, в том числе более 1700 орудий и
400 нуклеусов.Среди изготовлявшихся древними людьми
орудий преобладали скребла, скребки и долото¬
видные орудия. Выделены десятки типов скре¬
Палеолитический человек в горах Западного Сеяна97бел — от простых продольных с выпуклым ра¬
бочим краем до сложных овальных орудий с
ретушью по периметру. Ряд изделий со следами
двусторонней обработки (близких листовидным
бифасам) имеют овальную, полулунную, сегменто¬
видную или треугольную форму, Столь же разно¬
образны скребки, в том числе и весьма сложные
по форме. Некоторые скребки поражают своей
миниатюрностью. Размеры самого мелкого всего
6X9 мм. Интересны пластинчатые формы, напо¬
минающие ножи костенковского типа. Для комп¬
лексов нижних слоев характерны очень широ¬
кие изделия со сплошной двусторонней отделкой
плоскостей. Их можно выделить в особый — май-
нинский — тип.Сырьем древним людям служили гальки и
валуны черных и серых кварцитов, алевроли¬
тов, песчаников, кремнистых сланцев из близ¬
лежащего речного галечника. Вероятно, качест¬
венного сырья не хватало, и на стоянку прино¬
сили куски явно непригодных для изготовления
орудий сланцевых и вулканических пород. Наря¬
ду с кварцитом использовались и гальки желто¬
коричневого окремненного дерева. В ряде ниж¬
них слоев стоянки часто встречаются предметы
из цветных блестящих кремней. Практически все
они представляют собой мелкие, тщательно офор¬
мленные орудия, и это заставляет думать, что та¬
кие высококачественные кремни попадали сюда
издалека уже в виде готовых изделий.Из кости и рога обитатели стоянки изготов¬
ляли основное охотничье оружие — наконечники
копий и дротиков. Различные слои стоянки доста¬
вили великолепные образцы этих вещей, в том чи¬
сле с одним или двумя боковыми пазами. Дли¬
на самого крупного из майнинских наконечников
34 см. Кость использовалась не только для из¬готовления вооружения, но и для выделки ост-
рий-заколок с четырехгранной головкой, лощил,
иголок. В одном из верхних слоев найден опилен¬
ный с двух концов отрезок рога оленя, оче¬
видно рукоятка для каменного орудия, а также мо¬
лоток из оленьего рога. К украшениям можно
отнести обломок просверленной галечки-подвески
и клык волка.И вновь вернемся к событиям первого се¬
зона раскопок. Исследование 5-го культурного
слоя уже подходило к концу, зафиксированные
на плане находки снимались и упаковывались,
началось вскрытие самых нижних слоев памятни¬
ка. Вдруг рядом с привычными обломками костей
и кремнями показалась из земли красновато-ко¬
ричневая статуэтка их обожженной глины. Хруп¬
кость материала фигурки внушала опасения за ее
судьбу. Требовалась неотложная реставрация это¬
го уникального объекта. Кропотливая многомесяч¬
ная работа по закреплению рассыпавшихся от
прикосновения кусочков была блестяще выполнена
опытным реставратором из Государственного Эр¬
митажа Л. П. Гаген. Ныне фигурка хранится
в коллекции Первобытного отдела Эрмитажа и
наряду со всемирно известными произведениями
палеолитического искусства из Мальты представ¬
ляет творчество древнейших сибиряков4.Значение этой находки можно рассматри¬
вать в двух аспектах. Во-первых, майнинскаЯ
статуэтка расширяет известный нам ареал рас¬
пространения изобразительного искусства эпохи
позднего палеолита. Это первое подобное откры¬
тие на Енисее. До этого, несмотря на более чем' Васильев С. А. Древнейшая глиняная статуэтка
с берегов Енисея // Природа. 1981. № 10. С. 114.4	Природа № 3
98С. А- Васильевстолетние исследования, здесь находили только
немногочисленные украшения — подвески, диа¬
демы, диски, кружки, бусы и т. п.Во-вторых, находка является одним из древ¬
нейших в мире свидетельств освоения человеком
обжига глины. До этого керамические статуэтки
палеолита были открыты на нескольких стоянках
в Чехословакии (Дольни Вестоницы, Павлов и др.).
Недавно стало известно о находке обломка ста¬
туэтки в Костенках. Однако майнинская фигур¬
ка совершенно не схожа с антропоморфными
изображениями палеолитической эпохи. Если дру¬
гие глиняные статуэтки говорят скорее о попыт¬
ках перенести на новый и малоосвоенный ма¬
териал художественные приемы, выработанные а
ходе долгой практики обработки кости, то фигур¬
ка с берегов Енисея знаменует начало освоения
пластических свойств глины. Не случайно поэтому
fee поразительное сходство с изображениями юж¬
ного земледельческого неолита и энеолита, от ко¬
торых культура Майнинской стоянки отделена ты¬
сячами километров и добрым десятком тысячеле¬
тий.Как уже говорилось, материалы всех слоев
стоянки сходны между собой. Несомненна их при¬
надлежность к выделенной С. Н. Астаховым и3.	А. Абрамовой афонтовской культуре. Памят¬
ники этой культуры, возрастом от 10 до 16—17 тыс.
лет, господствуют а долине Енисея. Они распо¬
лагаются тремя группами, своего рода географи¬
ческими «кустами». Первый, самый северный,
находится на территории современного Красно¬
ярска и его окрестностей. Вторая группа выде¬
лена в кокоревско-новоселковском районе на
Среднем Енисее. В горах Западного Саяна зафик¬
сировано третье, южное, скопление афонтовских
памятников. К ним можно отнести Кантегир,
Джой, Сизую VIII, Майнинский Лесозавод и целый
ряд других стоянок. При этом нужно сказать, что
территория распространения афонтовской культу¬
ры явно не ограничивалась бассейном Енисея.
Аналогичные ей памятники конца плейстоцена из¬
вестны и на Оби, и на Алтае, и в Приангарье,
и в Забайкалье. Таким образом, можно говорить
об афонтовской культуре не как об узком локаль¬
ном явлении, а как об одном из вариантов
южносибирского палеолита.Всего в полукилометре от Майнинской сто¬
янки выше по речке в том же «урожайном»
на открытия 1980 г. мы обнаружили другой мно¬
гослойный памятник — стоянку Уй I, Еще ш
60-х годах, задолго до прихода сюда археологов,
строители выбрали в огромном карьере все песча¬
ные отложения вплоть до галечника. Лишь вдоль
реки сиротливо возвышались небольшие холмики,
чудом сохранившиеся остатки некогда обширного
палеолитического поселения. Судя по находкам
костей и кремней в самых разных уголках карь¬
ера, в древности оно занимало гигантскую пло¬
щадь. Но даже жалкие «лоскутки» культурных
слоев, дошедшие до нас, принесли замечатель¬
ные открытия.Расчистка культурного слоя на глубине око¬
ло 3 м вскрыла необычные выкладки, разбро¬
санные по всей площади поселения. Каждая из
них включала от 3 до 7 крупных валунов или
плит, лежавших рядом. В одном случае камни былиВыкладки из камней во 2-м культурном ело# стоян¬
ки Уй I.составлены вместе, образуя кольцо. Конструкции
из камней, вообще говоря, не новость для си¬
бирского палеолита, они были обнаружены на мно¬
гих стоянках. Но везде камням непременно со¬
путствовали остатки очагов. Здесь же ни скоп¬
ления углей, ни следов обожженного поверх¬
ностного слоя не было. Поиски аналогий привели
so Францию, классическую страну палеолита. Уйс-
кие выкладки оказались весьма сходными с соо¬
ружениями, открытыми Ж. Госсеном на мадлен-
ской стоянке Ле-Ma5. По мнению французского
археолога, камни придавливали края шкур, пере¬
крывавших легкие наземные постройки. При сня¬
тии перекрытия они выглядели разбросанными.
В этой связи обращает на себя внимание тот факт,
что на стоянке Уй I наибольшее число находок5Gaussert J. Le paleolithique superieur de plein air
en Perigord. P., 1980.
Палеолитический человек в горах Западного Саяна99Стоянка Уй I. «Костяной овал» (и а заднем плане) н жилой комплекс с очагом (на переднем плане)
во 2-м культурном слое.и линз окрашенного охрой культурного слоя
располагалось к северу от условной линии, сое¬
диняющей несколько выкладок. Может быть,
здесь находилось палеолитическоё жилище, осно¬
вание которого частично срезано современным
склоном.Новый сюрприз преподнесла стоянка в1986	г. При расчистке того же культурного
слоя выявилось необычное сооружение из вер¬
тикально вбитых в землю обломков ребер жи¬
вотных. В плане ребра образовали овал, вытяну¬
тый по направлению север — юг на 1,5 м при ши¬
рине 0,8 м. В трех случаях ребра были вбиты в
два ряда. Ничего похожего ни в Сибири, ни в дру¬
гих областях распространения палеолитической
культуры не встречалось. Ясно, что при таком тес¬
ном расположении вкопанные кости не могли бы
служить опорами для строительства жилья. Оста¬
ется предположить, что на них растягивались для
просушки шкуры, тем более что этнографиче¬
ские данные свидетельствуют об использовании
для этой цели деревянных или костяных колыш¬
ков некоторыми первобытными народами.Всего в нескольких метрах от загадочного
объекта были вскрыты остатки очага квадратной
формы. Древние обитатели стоянки прочно укре¬
пили ограждение костра: гранитные валуны бы¬
ли вкопаны в землю острыми концами вниз и до¬
полнительно заклинены у основания мелкими кам¬
нями. Один из бортов очага образовывала слан¬
цевая плита, поставленная на ребро. Так был об¬
разован своего рода каменный ящик. С севернойстороны обкладка была позже разобрана, камни
уложены рядом в виде горизонтальной вымост-
ки. В верхней части сохранились следы копоти,
аналогичные черным пятнам на валунах об¬
кладки. Очаг окружала овальная линза углистого
слоя. По границе ее лежали несколько крупных
валунов. По всей видимости, нам открылись остат¬
ки небольшого жилища типа чума. В центре него
горел в очаге костер, основу каркаса составля¬
ли колья, на которые были наброшены шкуры, при¬
давленные по краям камнями. С севера край жи¬
лой линзы срезан склоном к реке, с западной
и восточной сторон очертания ее очень четки, а
на юге, скорее всего, был вход в жилище, о чем
говорит узкая полоса находок в этой стороне. Жи¬
лища подобного типа широко известны как в па¬
леолитической древности, так и у охотников-соби-
рателей различных регионов мира.Фауна стоянки сходна с другими памятни¬
ками этих мест: мы встретили кости зубра,
кулана, благородного оленя и сибирского козеро¬
га. Возраст культурного слоя можно, пожалуй,
определить интервалом в 13—16 тыс. лет. Будущие
комплексные исследования дадут более опреде¬
ленные даты.Окончательные итоги семилетних работ по¬
ка подводить рано. Многие находки ждут науч¬
ного описания, комплексное исследование стоянок
Майнинская и Уй I еще далеко от завершения.
Ясно одно — стройплощадка Майнской ГЭС ока¬
залась подлинной сокровищницей для исследова¬
телей древнейшего прошлого Сибири.
... НОВОСТИ НАУКИКосмические исследованияВ октябре — ноябре1987	г. космонавты Ю. В. Ро¬
маненко и А. П. Александров
продолжили работу на орбите.
Была завершена разгрузка авто¬
матического корабля «Про¬
гресс-32». 10 ноября 1987 г. кос¬
монавты выполнили экспери¬
мент по дальнейшей отработке
методов проведения динамиче¬
ских операций на орбите: про¬
верялись новые алгоритмы уп¬
равления движением космиче¬
ских аппаратов, разработанные с
целью снижения расходов топ¬
лива при взаимном поиске, сбли¬
жении, причаливании и стыковке.
Перед началом эксперимента
«Прогресс-32» был отделен и
уведен от орбитального ком¬
плекса, затем с расстояния око¬
ло 2,5 км началось сближение
космических аппаратов до их
повторной состыковки.17 ноября «Прогресс-32»
был снова отстыкован от станции
«Мир» и переведен в режим са¬
мостоятельного полета, а 19
ноября корабль перешел на
траекторию снижения, вошел в
плотные слои атмосферы и пре¬
кратил существование.21 ноября был запущен
грузовой автоматический ко¬
рабль «Прогресс-33», который
23 ноября состыковался с орби¬
тальным пилотируемым ком¬
плексом «Мир».По-прежнему много вре¬
мени космонавты отводили аст¬
рофизическим исследованиям с
помощью аппаратуры модуля
«Квант». Телескопы междуна¬
родной обсерватории «Рентген»
зафиксировали резкое измене¬
ние спектра рентгеновского из¬
лучение от сверхновой в Боль¬
шом Магеллановом Облаке. Эти
данные свидетельствуют о быст¬
ром «просветлении» оболочки
звезды. Объектом наблюденийбыл также один из пульсаров
в Большом Магеллановом Обла¬
ке и рентгеновский источник в
созвездии Лебедя; получены но¬
вые данные о рентгеновском из¬
лучении в широком диапазоне
спектра от ядра активной галак¬
тики в созвездии Гончих Псов.УФ-телескопом «Глазар»
проводились съемки отдельных
участков небесной сферы в со¬
звездиях Ориона, Большой Мед¬
ведицы, Кормы, Треугольника,
Журавля и Киля, в туманности
Андромеды, а также в Большом
Магеллановом Облаке.Были продолжены геофи¬
зические исследования — на¬
блюдения и съемки суши и Ми¬
рового океана в целях изуче¬
ния природных ресурсов и по¬
вышения эффективности приро¬
доохранных мероприятий, ис¬
следования земной атмосферы и
околоземного космического
пространства. Выполнена, в част¬
ности, съемка территорий Кав¬
каза, западной и центральной
частей Казахстана, акватории
Каспийского моря.С помощью аппаратуры
«Мария» проведено несколько
циклов измерений потоков элек¬
тронов и позитронов высоких
энергий в околоземном про¬
странстве.На установке «Бирюза»
были продолжены эксперимен¬
ты в целях изучения механизмов
и особенностей образования
пространственных структур в хо¬
де химических колебательных
реакций; протекающие процес¬
сы регистрировались с помощью
видеомагнитофонов «Нива».
Космонавты начали также серию
экспериментов по изучению осо¬
бенностей процессов плавления
и кристаллизации различных ма¬
териалов при нагреве их концен¬
трированным потоком лучистой
энергии (использовалась новая
технологическая установка —
зеркально-лучевая печь).Как и прежде, большое
внимание экипаж уделял меди-
ко-биологическим исследовани¬
ям. Продолжались биологиче¬
ские эксперименты, в которыхопределялись оптимальные ус¬
ловия для культивирования выс¬
ших растений в космических
оранжереях. Регулярно прово¬
дился медицинский контроль за
состоянием здоровья космонав¬
тов, прогнозировалась их рабо¬
тоспособность, всесторонне об¬
следовалась сердечно-сосуди-
стая система как в условиях по¬
коя, так и при выполнении фи¬
зических упражнений на велоэр¬
гометре.С А. НикитинМоскваАстрономияКак устроена Солнеч¬
ная системаОдним из важнейших ре¬
зультатов, полученных спутни¬
ком «ИРАС», стало обнаружение
избыточного инфракрасного из¬
лучения приблизительно у 10 %
звезд, расположенных а окрест¬
ности Солнца. По мнению спе¬
циалистов; это избыточное излу¬
чение связано с дисками из
мелких твердых частиц, вокруг
исследованных звезд. Отсюда
был сделан вывод о том, что
условия, в которых формирова¬
лась Солнечная система, типич¬
ны для многих звезд, таких,
например, как а Лиры, р Живо¬
писца и а Южной Рыбы. Со¬
гласно первым результатам
«ИРАСа», радиус дисков состав¬
ляет десятки астрономических
единиц. Так, для звезды Веги
(а Лиры) он оценивается в
85 а. е., а температура пылевых
частиц — около 85 К. Поскольку
Вега примерно в 5 раз моложе
Солнца, можно предположить,
что я этом случае мы наблюда¬
ем ранние стадии формирования
планетной системы, подобной
Солнечной.Вместе с тем, как недавно
показали Л. С. Марочник и
Л. М. Мухин (Институт косми¬
ческих исследований АН СССР),
неожиданно большая масса ядраЭкспедиция на станции
«Мир»: октябрь —
ноябрь 1987 г.
101кометы Галлея и низкое его аль¬
бедо приводят к выводу, что
строение Солнечной системы
следует представлять себе ина¬
че, чем было принято до сих
пор1. Ближе всего к Солнцу, в
кольце с радиусом около 40 а. е.,
располагается планетная систе¬
ма; затем идет щель — кольцо
радиусом 2- 103 а. в., где прак¬
тически нет вещества; далее в
интервале 2- 103 — 2- 104 а. е.
имеется огромное количество
материи в виде кометных ядер
(внутреннее Облако Оорта2) с
массой около 10* Мф и угловым
моментом, а 10ОО раз превыша¬
ющим современный угловой мо¬
мент всей планетной системы;и,	наконец, на расстояниях
2- 104 — 5- 104 а. е. располага¬
ется собственно Облако Оорта,
масса которого (100 Mq) в 10 раз
больше, чем считалось до сих
пор, а угловой момент в 10 раз
выше, чем у планетной системы.
Такое строение Солнечной сис¬
темы заметно меняет современ¬
ные космогонические представ¬
ления.Оставалось неясным, под¬
тверждают ли подобную карти¬
ну данные наблюдений других
близких звезд. На недавнем кол¬
локвиуме Международного аст¬
рономического союза (№ 99),
посвященном проблеме «SETI»,
Д. Бакмен (D. Bakmen; Нацио¬
нальная обсерватория Китт-Пик,
США) сообщил последние дан¬
ные «ИРАСа», относящиеся к
звездам а Лиры, р Живописца
и а Южной Рыбы. В дисках, ок¬
ружающих эти звезды, обнару¬
жены центральные пустоты, или
щели (voids), радиусом около
30 а. е. Сами же диски вокруг
а Лиры и р Живописца оказа¬
лись намного протяженнее, чем
считалось аначале (они прости¬
раются на 700 а. е. и 10 а. е.
соответственно). Кроме того, оп¬
тические наблюдения Б. Смита
(В. Smith; Университет штата
Аризона, США) диска вокруг
(5 Живописца показали, что ра¬
диус этого диска превышает
1150 а. е., а толщина — 50 а. е.Наличие щелей в дисках1	Препринт ИКИ № 1319. 1987.2	Подробнее об этом см.: Ма р о ч -ник Л. С., Долгополова Е. П.,У емко* Д. А. Облако Оорта //
Природа. 1987. N9 12. С. 34—45.у ряда близких к Солнцу звезд
и большую протяженность самих
дисков можно рассматривать как
косвенное подтверждение но¬
вых представлений о строении
Солнечной системы.Book of Abitracts. Coll. IAU № 99.1987. Hungary. Balatonfdrd.АстрофизикаК чему приводит взаи¬
модействие галактикН. А. Тихонов (Специаль¬
ная астрофизическая обсервато¬
рия АН СССР), исследуя ком¬
пактные группы галактик с по¬
мощью крупнейшего в мире те¬
лескопа БТА с зеркалом диамет¬
ром 6 м, получил неожиданный
результат. Оказалось, что с уве¬
личением пространственной
плотности групп процентное со¬
держание в них галактик различ¬
ного типа практически не ме¬
няется. До сих пор считалось, что
в плотных скоплениях галактик
преобладают эллиптические
звездные системы, а в разре¬
женных — спиральные. Эта зави¬
симость между морфологией га¬
лактик и плотностью их скоп¬
лений, получившая название «за¬
висимости Дресслера», объясня¬
лась так: чем плотнее группа га¬
лактик, тем чаще звездные си¬
стемы пролетают вблизи друг
друга (или даже сталкиваются) и
своим гравитационным полем
разрушают тонкие диски и бегу¬
щие по ним волны плотности,
характерные для спиральных га¬
лактик. Галактики с разрушен¬
ным спиральным узором и с
«ободранными» внешними обла¬
стями как раз и должны напо¬
минать эллиптические системы.Зависимость Дресслбра
была получена при исследовании
скоплений с числом членов N>
>50. Казалось бы, в малонасе¬
ленных группах (N*3—7) эта за¬
висимость должна проявиться
еще сильнее, ведь в них отно¬
сительные скорости галактик не
так велики и гравитационное
влияние за время сближения га¬
лактик успевает сказаться силь¬
нее. Тем не менее наблюдения
на БТА показали, что даже з са¬
мых плотных группах, где рас¬
стояние между галактиками
лишь в 2—3 раза превышает ихразмер, соотношение между
спиральными и эллиптическими
галактиками почти такое же, как
в разреженных скоплениях, в ко¬
торых галактики практически не
влияют друг на друга.Почему же зависимость
Дресслера не выполняется для
малонаселенных групп?Отчасти «виной» тому сам
6-метровый телескоп: гигант¬
ский инструмент позволяет по¬
лучать детальные крупномас¬
штабные снимки галактик и точ¬
но их классифицировать. На ин¬
струментах среднего размера,
которыми пользовались А. Дрес-
слер и другие исследователи, не¬
возможно было заметить спи¬
ральные рукава у далеких сла¬
бых галактик, поэтому их неред¬
ко принимали за эллиптические.
Естественно, число таких ошибок
возрастало с увеличением рас¬
стояния до скопления. Так воз¬
ник своеобразный эффект се¬
лекции — чем скопление плот¬
нее, тем оно в среднем дальше
от нас и тем большее число
спиральных систем в нем оши¬
бочно принимается за эллипти¬
ческие.Однако детальный учет
этого и некоторых других эф¬
фектов селекции показал, что
полностью они не могут имити¬
ровать зависимость Дресслера:
судя по всему, она действитель¬
но существует для крупных скоп¬
лений галактик и отсутствует для
малых компактных групп. Одну
из возможных причин такого
различия Н. А. Тихонов видит в
том, что близкие пролеты и
столкновения галактик могут не
только разрушать их внутрен¬
нюю структуру, но и на короткое
время создавать новые морфо¬
логические особенности — при¬
ливные выступы, «хвосты», «ру¬
кава», закручивающиеся напо¬
добие спиральных волн плотно¬
сти. Важно, что подобные при¬
ливные эффекты, как показывает
моделирование на ЭВМ, особен¬
но ярко проявляются и длитель¬
ное время сохраняются как раз
а малых группах галактик, в ко¬
торых звездные системы дви¬
жутся «не спеша» и, возможно,
образуют иерархические систе¬
мы (т. е. галактики Связаны гра¬
витационными силами попарно,
а пары, в свою оче, щь, друг с
другом и т. д.).Таким образом, результат
1.1 НОВОСТИ НАУКИвзаимодействия галактик может
сильно зависеть от параметров
окружающей системы: в богатых
скоплениях спиральные галакти¬
ки чаще разрушаются и, возмож¬
но, слипаются в аморфные кон¬
гломераты, а в малонаселенных
системах галактики могут по¬
стоянно возбуждать спиральные
волны друг у друга. Вероятно,
не последнюю роль играет и ок¬
ружение самого скопления —
его место в ячеистой структуре
Вселенной, история формирова¬
ния. Лишь используя новые ги¬
гантские телескопы, работаю¬
щие в наилучших атмосферных
условиях или в космосе, можно
надеяться на разгадку непростых
закономерностей мира галактик.Сообщения Специальной астрофи¬
зической обсерватории. 1967. Вып.52. С. 51 —61.АстрономияВторжение новых техни¬
ческих средств в наблюдатель¬
ную астрономию стремительно
меняет ее многовековые тради¬
ции. Недавно Европейская юж¬
ная обсерватория (ESO, евро¬
пейская межправительственная
организация, исследующая Юж¬
ную небесную полусферу) сооб¬
щила о вводе в эксплуатацию
системы дистанционного управ¬
ления оптическими телескопами.
Из самого названия обсервато¬
рии следует, что ее инструмен¬
ты расположены в Южном полу¬
шарии; а штаб-квартира нахо¬
дится в ФРГ, в местечке Гарчинг
под Мюнхеном. Новая система
позволяет астроному, находяще¬
муся в Гарчинге, управлять теле¬
скопом, расположенным в об¬
серватории Ла-Силла (Чили), и
практически без задержки полу¬
чать данные наблюдений. Рас¬
стояние между Гарчингом и
Ла-Силла около 12 тыс. км. Это
первая подобная система в ми¬
ровой астрономической практи¬
ке. (В известной мере ее про¬
образами могут считаться астро¬
номические обсерватории на
борту беспилотных космических
аппаратов «НЕАО-В», «IRAS»,
«Астрон».)Двусторонняя связь меж¬
ду телескопом и наблюдателем
осуществляется с помощью
международного спутника связи
системы «Intelsat». Скорость пе¬
редачи информации —
12 000 бит/с, что позволяет пе¬
редавать один телевизионный
кадр за 25 с, а полное ПЗС-изо-
бражение (т. е. изображение,
регистрируемое прибором с за¬
рядовой связью), содержащее
320X512 элементов,— за 7 мин.В первых опытах по экс¬
плуатации новой системы участ¬
вовал лишь один из 13 оптиче¬
ских телескопов, находящихся в
Ла-Силла. Но уже в ближайшее
время появится возможность ди¬
станционного управления и дру¬
гими телескопами, в частности
крупнейшим телескопом Е SO
диаметром 3,6 м. В перспективе
к системе будет подключен про¬
ектируемый в настоящее время
«Очень большой телескоп»
(VLT), который будет состоять из
четырех 8-метровых зеркал, что
эквивалентно одному 16-метро¬
вому зеркалу.Возможно, любителям
романтики (а их среди астро¬
номов немало!) описанная но¬
винка придется не по душе:
вместо таинственного и экзоти¬
ческого мира уединенных в
пустынных горах обсерваторий
наблюдателя будет окружать
будничная обстановка комфор¬
табельных городских кабинетов.
Однако не вызывает сомнений,
что новая система дистанцион¬
ного управления заметно повы¬
сит эффективность использова¬
ния астрономических инстру¬
ментов.ЕSO Press Release. Pr. 14/87. 1907.АстрономияПланеты наконец от¬
крыты!До сих пор все сообщенияо	том, что где-либо вне Солнеч¬
ной системы обнаружены плане¬
ты, оказывались ошибочными.
Теперь, по-видимому, открытие
действительно состоялось. Со¬
общили об этом канадские аст¬
рономы Б. Кемпбелл, Г. Уокер(В. Campbell, G. Walker; Доми-
нионская астрофизическая об¬
серватория, Виктория, провин¬
ция Британская Колумбия) и
С. Янг (S. Jang; Университет
Британской Колумбии, Ванку¬
вер).Открытию предшествова¬
ло шесть лет наблюдений на
3,6-метровом телескопе, уста¬
новленном на горе Мауна-Кеа
(штат Гавайи, США) и принад¬
лежащем Канаде и Франции.
В ходе работы измерялась ско¬
рость, с которой различные
звезды сближаются с Землей
или удаляются от нее. Метод
основан на использовании линий
поглощения в близкой инфра¬
красной части спектра; он поз¬
воляет определять эту скорость
с точностью до 12 м/с.Из 16 изучавшихся звезд
у 2 периодические изменения
скорости позволили обнаружить
присутствие звездных спутников,
которые раньше никем не наб¬
людались. Еще у 10 звезд та¬
кие же вариации скоростей го¬
ворят о наличии незвездных
спутников, т. е. планет с массами,
не более чем в 10 раз превы¬
шающими массу Юпитера.Наиболее вероятно при¬
сутствие планет у звезд е Эрида-
на и у Цефея. Первая находится
всего в 11 св. г. от Земли, явля¬
ясь ближайшим к нам солнце¬
подобным объектом. Звезды,
расположенные еще ближе, зна¬
чительно уступают Солнцу по
своей яркости или, подобно
двойной системе а Центавра, не
могут обладать планетами.в Эридана представляет
собой оранжево светящуюся
звезду с массой, на четверть
меньшей, чем у Солнца. Ее
светимость составляет около
трети солнечной. Звезда разли¬
чима невооруженным глазом,
легче всего ее наблюдать в зим¬
нее время.V Цефея удалена от нас
на 48 св. лет, ее яркость в 8 раз
превышает солнечную. Вариации
лучевой скорости этой звезды,
регистрируемые в течение не¬
скольких лет, позволили устано¬
вить, что на нее воздействует
невидимое тело, очевидно, пла¬
нета массой в 1,7 массы Юпите¬
ра. Масса же предполагаемой
планеты у звезды е Эридана в
2—5 раз превышает массу Юпи¬
тера.Как увидеть Южное не-
бо из Европы
103По мнению специалистов,
работа Б. Кемпбелла с сотрудни¬
ками представляет собой наибо¬
лее убедительное (из всех полу¬
ченных доныне) свидетельство
существования планет вне Сол¬
нечной системы. Поскольку ис¬
пользованная методика позволя¬
ет обнаруживать не обладающие
собственным свечением тела
лишь в случае, если их масса не
уступает Юпитеру, вполне веро¬
ятно существование и более
мелких планетообразных тел, в
том числе и сходных с Землей.Hew Scientist. 1987. Vol. 114. № 1 567.P. 29 (Великобритания).ПланетологияПодводный кратер кос¬
мического происхож¬
денияВпервые с довольно боль-
шой уверенностью можно ут¬
верждать, что на дне моря най¬
дены следы падения небесного
тела. Анализ геологических дан¬
ных, полученных при изучении
донных пород, образцы которых *
были взяты в Атлантике, в 200 км
к северо-востоку от побережья
канадской провинции Новая
Шотландия, позволил J1. Янсе
(L. Jansa; Бедфордский океано¬
логический институт, Дартмут,
Новая Шотландия) прийти к та¬
кому выводу.Обнаруженный кратер
имеет сложную форму, сходную
с сухопутными кратерами удар¬
ного происхождения. В середине
его расположена так называемая
центральная горка, окруженная
концентрическими углубления¬
ми. Слагающие его породы ука¬
зывают на то, что здесь произо¬
шло падение или каменного ме¬
теорита, или ядра кометы диа¬
метром от 2 до 3 км. Время па¬
дения относится, вероятно, к
раннему эоцену, т. е. к периоду,
который начался около 54 млн
лет назад.Открытие опровергает
довольно распространенную ги¬
потезу, согласно которой обра¬
зующиеся на морском дне в ре¬
зультате падения небесных тел
структуры должны отличаться от
своих сухопутных аналогов из-задополнительного воздействия
мощного слоя воды.Если удастся подробно
изучить осадочные породы
шельфа вокруг кратера, возник¬
нет уникальная возможность су¬
дить о последствиях подобного
космического события для эко¬
логических систем Земли, в част¬
ности о его возможной связи с
эпизодами массового вымира¬
ния фауны и флоры, неодно¬
кратно случавшимися в геологи¬
ческой истории.Nature. 1987. Vol. 327. № 6123.P. 612—614 (Великобритания).ФизикаГипотеза о форме ад¬
роновОдной из важных характе¬
ристик элементарных частиц яв¬
ляются траектории Редже — за¬
висимости углового момента от
квадрата массы частиц. Исследо¬
вание особенностей траекторий
Редже мезонов и барионов при¬
вело А. Б. Мигдала (Институт
теоретической физики им.
Л. Д. Ландау АН СССР) к гипо¬
тезе о вытянутой форме этих
элементарных частиц. Рассмот¬
рены также пути эксперимен¬
тальной проверки этой гипотезы.Траектории Редже для
мезонов и барионов представля¬
ют собой параллельные прямые
линии. По современным пред¬
ставлениям, мезон это пара
кварк — антикварк, связанная
глюонной струной, которая не
позволяет кварку и антикварку
разлететься. Оценки показыва¬
ют, что угловой момент частицы
пропорционален квадрату ее
массы, т. е. траектория Редже
для мезонов представляет собой
прямую линию.Линейность барионных
траекторий объясняется, скорее
всего, тем, что состоящий из
трех кварков барион есть глюон¬
ная струна, на концах которой
расположены одий~ и два кварка,
соответственно. Как и в случае
мезона, масса такой системы
определяется энергией глюон¬
ного поля. Таким образом, эта
система ничем в принципе не от¬
личается от мезона, и траекто¬рия Редже барионов представля¬
ет собой прямую, параллельную
мезонной траектории Редже.Траектории Редже мезо¬
нов и барионов линейны и парал¬
лельны друг другу даже при ма¬
лых значениях углового момента
частиц. Согласно «струнной» ин¬
терпретации, это свидетельству¬
ет о вытянутости даже слабо-
вращающихся адронов.В пользу гипотезы о вы¬
тянутой форме адронов говорят
также следующие соображения.
До сих пор расчеты массы адро¬
нов в кварковой модели приво¬
дили к значениям, значительно
превышающим эксперименталь¬
ные. Но в них не учитывалось
возбуждение пионного поля. Его
учет может приблизить теорети¬
ческие значения масс адронов к
экспериментальным. Дело в том,
что состоящий из трех кварков
барион непосредственно взаи¬
модействует с пионным полем, а
для мезона, имеющего в своем
составе только два кварка, такое
взаимодействие ослаблено. Ес¬
ли же мезон вытянут, указанное
взаимодействие усиливается и
расчетное значение массы мезо¬
на приближается к наблюдаемо¬
му. Что касается барионов, то
составляющим их кваркам энер¬
гетически более выгодно асим¬
метричное движение (колебания
одного и двух кварков на концах
глюонной струны): энергия стру¬
ны быстро растет с увеличением
поперечного размера, а симмет¬
ричные колебания кварков в 6а-
рионе привели бы к большему
поперечному размеру струны.Представление об адроне
как о «мешке» эллиптической
формы, внутри которого дви¬
жутся кварки, позволяет оце¬
нить его массу и отношение
большой и малой полуосей эл¬
липса. Для барионов это отно¬
шение равно 2,2, для мезонов —
1,8.«Вытянутость» адронов
должна проявляться в экспери¬
ментах по рассеянию нуклонов
на нуклонах и в мезон-нуклон-
ном взаимодействии. Действи¬
тельно, в синглетном состоянии
дейтрона (когда угловой момент
равен нулю) ориентация «вытя¬
нутости» протона и нейтрона
произвольна, но в триплетном
состоянии (угловой момент ра¬
вен единице) возникает корре¬
ляция между этими направле¬
104 НОВОСТИ НАУКИниями, которая может привести
к различию сил взаимодействия
между нуклонами в триплетном
и синглетном состояниях.Письма ■ ЖЭТФ. 1987. Т. 46. Вып. 7.С. 256—258.ФизикаНаземные приборы по¬
зволяют изучать характеристики
атмосферных ливней вторич¬
ных частиц, рождаемых косми¬
ческими лучами в атмосфере
Земли. В частности, измеряя
количество мюонов (мюонную
компоненту), специалисты про¬
веряют правильность теорети¬
ческих моделей, описывающих
состав космических лучей и ме¬
ханизмы их взаимодействия с
атмосферой.Известны два механизма
образования вторичных мюонов.
Первый связан с взаимодей¬
ствием ^-квантов космических
лучей с атмосферой и состоит
либо в прямом образовании
мюонных пар в воздухе, либо
в их рождении при распаде
адронов, возникших в процессе
взаимодействия у-квантов с яд¬
рами атомов воздуха. Согласно
второму механизму, мюоны по¬
являются при распаде вторич¬
ных мезонов, рождающихся в
процессе взаимодействия адро¬
нов космических лучей с атмо¬
сферой.По оценкам, сечения про¬
цессов, ответственных за обра¬
зование мюонов первым спо¬
собом, малы и полный поток
мюонов е этом случае тоже
мал. (Говорят, что 7-кванты
рождают бедные мюонами лив¬
ни.) Во втором случае, напро¬
тив, @ ливнях должна присут¬
ствовать значительная мюонная
компонента. Поэтому измерение
количества вторичных мюонов
позволяет определить, какими
частицами инициирован ливень.Основная трудность со¬
стоит в идентификации мюо¬
нов: необходимо отличить их
от электронов и у-квантов, в
изобилии присутствующих в со¬ставе атмосферных ливней. С
этой задачей позволяет спра¬
виться прибор, разработанный
Дж. Линсли, С. Микоски и
Дж. Пуарье (J. Linsley, S. Mi-
koski, J. Poirier; Университет
Нотр-Дам, США). Он состоит
из трех плоских наборов де¬
текторов, установленных перед
тонким слоем металлического
поглотителя, и одного такого
набора, расположенного за по¬
глотителем. Передние детек¬
торы позволяют получать ин¬
формацию о налетающих части¬
цах, задние — регистрируют
прошедшие частицы. Основа
прибора — тонкий слой погло¬
тителя, который пропускает
мюоны, но задерживает у-кван-
ты и ббльшую часть электронов.
Электроны в нем не только
поглощаются, но и рассеивают¬
ся, а также образуют потоки
вторичных частиц. В первом
случае отличить электрон от
мюона не составляет труда. При
рассеянии электронов задача
усложняется, но может быть
решена методом Монте-Карло:
оказалось, что электроны рас¬
сеиваются в среднем на ббль-
шие углы, чем мюоны.Расчеты показали высо¬
кую эффективность установки;
на ней можно уверенно иден¬
тифицировать 96 % мюонов и
98 % электронов. Если же ис¬
пользовать две такие установки,
расположив их во езаимно
перпендикулярных плоскостях,
эффективность идентификации
мюонов можно значительно уве¬
личить.Journal of Physics, G: Nuclear
Physics. 1987, Vol. 13. P. L163—L168
(США).ФизикаВлияние бора и серы на
прочность никеля и его
сплавовМикролегирование — од¬
на из центральных проблем со¬
временного материаловедения.
Вводя небольшие количества
(примерно 0,01%) некоторых
элементов, удается заметно из¬
менить свойства сплавов. Свя¬
зано это с сегрегацией, т. е. об-Кластер в форме октаэдра, обра¬
зованный атомами Ni с внедрив¬
шимися атомами В или S,Г)Зависимость полной энергии Е от
размера кластера О для чистого
иииелевого сплава и сплавов с при¬
месью бора (Ni — 8| и серы(Ni - S|.разованием избыточной концен¬
трации легирующих элементов
на дефектах структуры, и преж¬
де всего — на границах зерен.
Традиционно явление сегрега¬
ции рассматривалось с точки
зрения термодинамики поверх¬
ностных явлений, развитой в
классических работах Дж. Гибб¬
са, а также в рамках простей¬
ших феноменологических моде¬
лей. В последние годы начали
проводиться исследования, ста¬
вившие целью понять атомные
механизмы сегрегации и ее
влияния на свойства сплавов,
опираясь на квантовомеханиче¬Новый метод выделе¬
ния мюонов
105ские расчеты. Для таких расче¬
тов характерна большая пред¬
сказательная сила и независи¬
мость от имеющихся экспери¬
ментальных данных и модельных
представлений1.В работе Г. Пейнтера и
Ф. Аверилла (G. Painter, f. Ave-
rill; (Национальная лаборатория
в Ок-Ридже, США) впервые про¬
веден точный квантовомехани¬
ческий расчет энергии сегрега¬
ции бора и серы на структур¬
ных дефектах в никеле. Рас¬
считаны электронная структура
и полная энергия кристалла как
функции размера дефектов, мо¬
делируемых октаэдрами, кото¬
рые неплохо описывают приме¬
си внедрения на границах зерен
и поверхности. Минимумы этой
функции соответствуют равно¬
весным размерам «пустого» кла¬
стера, а также кластера, содер¬
жащего атомы В и S.Показано, что внедрение
атома серы производит ббль-
шую деформацию структуры
(23%) по сравнению с бором
(12%), в то время как энергия
связи Ni—В выше, чем Ni—S. Это
согласуется с эксперименталь¬
ным фактом, согласно которому
сера сильно сегрегирует на гра¬
ницах зерен и еще сильнее — на
поверхности пор. Внедряясь в*
имеющиеся там межатомные пу¬
стоты и расширяя их еще боль¬
ше, сера, как показывает расчет,
значительно ослабляет соседние
связи Ni—Ni. Этим и объясня¬
ется наблюдаемое катастрофи¬
ческое «охрупчивание» Ni и его
сплавов даже при малых добав¬
ках серы, которая из-за этого
считается «вредной» примесью.
Бор сегрегирует слабее и пре¬
имущественно на границах зе¬
рен, где размер области внед¬
рения меньше. Попадая в боль¬
шие области внедрения, атом
бора сжимает их, «укрепляя»
ослабленные связи Ni—Ni. И
действительно, при введении бо¬
ра часто наблюдают снижение
хрупкости сплавов на границах
зерен. Благодаря этому бор от¬
носят к категории «полезных»
примесей.Полученные результаты
представляют интерес с точки' Подробнее об этом см.: Pet-
filor D. // New Scientist. 1986.
Vol. 110. № 1510. P. 48.зрения теории микролегирова¬
ния, поскольку позволяют глуб¬
же понять физическую природу
сильного влияния некоторых
элементов на механические
свойства сплавов. Без этого не¬
возможны ни эффективная борь¬
ба с вредными примесями, ни
поиски полезных.Physical Review Letters. 1987. Vol. 58.№ 3. П. 234—237 (США).ФизикаПрирода эффекта ин¬
варовИнвары (т. е. сплавы с
аномально низким коэффициен¬
том линейного расширения) при¬
меняются в технике уже давно;
их типичные примеры — сплав
Fe—Ni и интерметаллическое
соединение Fe3Pt. Хорошо из¬
вестно, что необычные
свойства инваров связаны с
магнетизмом. Еще в 1963 г.
П. Вейсс выдвинул гипотезу,
согласно которой железо в инва¬
рах может находиться в двух
состояниях: yi и у2, сильно
различающихся значениями
атомного объема и магнитно¬
го момента. В чистом гране-
центрированном кристалле же¬
леза (y-Fe) состояние yi основ¬
ное (с наименьшей энергией),
а у2 — возбужденное. (Напом¬
ним, что y-Fe антиферромагнит-
но.) Для сплава Fe — Ni, по ги¬
потезе Вейсса, при концентра¬
ции никеля около 30 % основ¬
ным становится ферромагнитное
состояние уг-Fe, а возбужден¬
ным yi-Fe с меньшим объемом.
С ростом температуры доля
yi-Fe растет, тем самым ком¬
пенсируя естественное темпера¬
турное расширение инвара.Теоретические расчеты
последних лет подтвердили ги¬
потезу Вейсса. Было показано,
что в у-железе основным мо¬
жет быть либо антиферромаг-
нитное состояние с моментом
0,55 ц./атом, либо ферромаг¬
нитное — с моментом
2,32 ц,/атом. В чистом железе
последнее состояние ненаблю-
даемо, так как должно возни¬
кать лишь при отрицательных
давлениях.Физики из Ядерного цент¬
ра в Юлихе (ФРГ) провели
спектральные исследования ин¬
вара FeaPt. Среди занятых элект¬
ронных состояний были обна¬
ружены плоские электронные
зоны немного ниже энергии
Ферми. С ростом температуры
интенсивность соответствующей
особенности в спектре падала,
зато появлялись признаки ана¬
логичной зоны выше уровня
Ферми. Наличие такой плоской
зоны под и над уровнем Фер¬
ми — характерная черта, соот¬
ветственно, ферро- и антифер-
ромагнитного y-Fe.Результаты, полученные в
Юлихе, можно считать оконча¬
тельным доказательством ги¬
потезы Вейсса, сумевшего еще
25 лет назад дать правильное
физическое объяснение эффек¬
та инваров (за 15 лет до пер¬
вых расчетных работ!).Physical Review Letters. 1987. Vol. 58.№ 17. P. 1764—1787 (США).ХимияФормула ковалентного
радиусаСогласно представлениям
квантовой механики, атомы не
имеют точны* границ. Однако
плотность электронного облака,
окутывающего ядро, быстро
уменьшается с изменением рас¬
стояния от ядра, и, следователь¬
но, можно говорить об атомном
радиусе как о расстоянии от
ядра атома до точек с макси*
мальным значением плотности
внешней электронной оболочки.
Ван-дер-ваальсов радиус опреде¬
ляется как половина кратчайше¬
го расстояния между атомами,
не связанными химической
связью. Если они обмениваются
парой электронов, которые об¬
разуют общее электронное обла¬
ко, то кулоновское (или обмен¬
ное) взаимодействие этой элект¬
ронной оболочки с их положи¬
тельно заряженными ядрами за¬
ставляет ядра сближаться до
расстояния, меньшего двух ван-
дер-ваальсоаых радиусов. Поло¬
вина этого расстояния называет¬
ся ковалентным радиусом атома
и характеризует близость ядер
<« НОВОСТИ НАУКИатомов в молекулах вещества.
Увеличение кратности связи (чис¬
ла пар электронов, входящих в
общую электронную оболочку
молекулы) усиливает кулонов-
ское взаимодействие и умень¬
шает ковалентные атомные ра¬
диусы.Как ван-дер-ваальсовы,
так и ковалентные атомные ра¬
диусы могут быть определены
экспериментально.И. В. Мартынов, В. А. Кон¬
дратьев и В. И. Фетисов (Ин¬
ститут физиологически активных
веществ АН СССР) нашли про¬
стые формулы, выражающие за¬
висимость ковалентного радиуса
г атома от его порядкового но¬
мера в Периодической системе
элементов Менделеева: г3=
= К/(W+1), где W — число элек¬
тронов на внешней оболочке,
связанное с порядковым номе¬
ром Z элемента, К — постоян¬
ная, зависящая от номера перио¬
да N элемента в Периодической
системе. Так, для элементов
третьего периода К=8А3 —
удвоенное значение г^а — пер¬
вого элемента этого периода.Получены значения К и
для периодов N=2, 7:К= 3,5(4- N) + (п s+ np)( N—2),где число 3,5 есть куб радиуса
лития Гу — первого щелочного
металла Периодической систе¬
мы, ns — число s-элементов
(щелочные и щелочно-земель¬
ные металлы), пр — число р-эле-
ментов (В—Ne, AI—Аг) в пе¬
риоде. Столь же простые фор¬
мулы и способы вычисления со¬
ответствующих констант предло¬
жены для всех остальных эле¬
ментов Периодической системы.
Вычисленные по ним ковалент¬
ные радиусы практически совпа¬
дают со значениями, полученны¬
ми экспериментально.Оказалось, что найденные
формулы можно интерпретиро¬
вать как приближенные реше¬
ния уравнений, описывающих
энергию двухатомных молекул
в теории Томаса—Ферми. Так,
формула для г представляет со¬
бой первый член разложения ре¬
шения этого уравнения по сте¬
пеням (W-f-1)—V Анализ этих
разложений показывает, что, как
и следовало ожидать, уменьше¬
ние ковалентного радиуса в пе¬
риоде обусловлено кулоновским
сжатием электронных оболочекатомов, составляющих молеку¬
лу. Достоинство полученных
формул — высокая точность (от¬
клонение от полученных в экспе¬
рименте известных значений со¬
ставляет сотые доли ангстрема).
Это позволяет с большой надеж¬
ностью использовать формулы
для вычисления ковалентных ра¬
диусов тех атомов, для которых
к настоящему времени они не
получены экспериментально.Доклады АН СССР. 1987. Т. 292.№ 3. С. 635—639.ХимияВодород — топливо бу¬
дущегоМногие достоинства во¬
дорода — экологически без¬
вреден, энергоемок, находится в
природе в изобилии, не более
опасен, чем другие виды топли¬
ва,— делают его перспективным
в • качестве топлива, особенно
авиационного.Известна реакция получе¬
ния водорода из этанола — по¬
бочного продукта многих хими¬
ческих процессов:С2Н5ОН	► СН3СНО + Н2.этанол	уксусныйальдегидНо для ее протекания требуется
большое количество тепла.Д. Мортон и Д. Коул-Га-
мильтон (D. Morton, D. Cole-
Hamilton; Университет Сент-Эн¬
дрю, Шотландия) предложили
новую реакцию:С2Н5ОН	^ СН4 + 2Н2 + С02,метанв которой из каждой молекулы
этанола удается получить не
только 2 молекулы водорода,
но и молекулу метана, тоже
являющегося топливом. Новая
реакция идет в более благо¬
приятных термодинамических
условиях по сравнению с преж¬
ними. Некоторая сложность но¬
вого процесса состояла в том,
что реакция протекает в 3 эта¬
па, причем для каждого требу¬
ется свой катализатор.Шотландским химикам
удалось найти единый катализа¬
тор, пригодный для всех этапов
реакций. Им оказалась молеку¬ла [Rh(bipy)2]CI, где bipy — это
2',2-bipyridyl (бипиридил). На
одну молекулу нового катализа¬
тора удается получить 100 моле¬
кул водорода в час. (Для срав¬
нения, скорость получения во¬
дорода в традиционной реакции
не превышает 20 мол/ч на 1 мо¬
лекулу катализатора.) Предпола¬
гается, что ядро нового катали¬
затора — не сама молекула
[Rh(bipy)2]CI, а одно из ее произ¬
водных	с	основанием
[Rh(bipy)2H2] + .Дальнейшие разработки
направлены на определение
структуры катализатора и спо¬
собы работы с ним.New Scientist. 1987. Vol. 114.
№ 1564. P. 51 (Великобритания).ХимияПрямое получение ме¬
танола из метанаКанадские исследователи
из Университета Манитоба пред¬
ложили экономичный процесс
прямого производства метанола
из метана.До сих пор метанол полу¬
чали из природного газа (или
из кокса) в две стадии. На пер¬
вой метан и водяной пар про¬
пускали через горячий никеле¬
вый катализатор и получали
смесь водорода и окиси углеро¬
да. На второй — окись углерода
при давлении 50—100 атм в при¬
сутствии другого катализатора
превращалась в метанол. Подоб¬
ный способ экономически выго¬
ден только при производстве
метанола в больших масштабах.В новом методе метанол
получается при горении метана в
воздухе или кислороде. Обычно
в результате этой реакции об¬
разуются двуокись углерода и
вода. После пятилетних экспе¬
риментов были найдены такие
условия протекания реакции,
когда при ограниченной подаче
воздуха или кислорода происхо¬
дит прямое превращение части
метана в метанол. В настоящее
время выход метанола состав¬
ляет 8 % от общего продукта
реакции.По расчетам авторов, но¬
вый процесс будет на 20 % эко¬
107номичнее старого. Для его осу¬
ществления не нужны катализа¬
торы и соседство с крупными
источниками угля или природно¬
го газа. Он экономически оправ¬
дан и при малых объемах про¬
изводства метанола.Несмотря на некоторые
недостатки метанола (токсичен,
легко испаряется), в ближайшее
десятилетие ожидается появле¬
ние автомобилей, работающих
на этом топливе.New Scientist. 1987. Vol. 115. № 1578.P. 43 (Великобритания).Физико-химическая биологияНовый тип энергетиче¬
ского обмена бактерийПроцессы брожения и
дыхания, в основе которых ле¬
жат реакции окисления-восста¬
новления, являются источником
энергии для жизнедеятельности
организмов. При всех известных
типах брожения — молочно¬
кислом, спиртовом, масляно¬
кислом — микроорганизмы ис¬
пользуют различные органиче¬
ские вещества. Известны такжё
бактерии, которые живут за счет
окисления или восстановления
неорганических соединений (во¬
дорода, серы, сероводорода и
других). Однако недавно микро¬
биологи Ф. Бак и X. Ципионка
(F. Bak, Н. Cypionka; Университет
Констанца, ФРГ) обнаружили
бактерии, названные Desulfovib-
rio sulfodismutans, способные
одновременно окислять и вос¬
станавливать неорганические
соединения серы.В отличие от других ви¬
дов серных бактерий, эти бакте¬
рии использовали одно и то же
соединение серы как окисли¬
тель и восстановитель одновре¬
менно. Так, на среде с тиосуль¬
фатом (или сульфитом) они
образуют сульфат (где атом се¬
ры полностью окислен) и суль¬
фид (где атом серы полностью
восстановлен):N агЬгОз -f- Н 2О N а 2 SO 4 ~h H2S
Это может происходить, если
часть молекул тиосульфата
(сульфита) будет выступать в ка¬
честве окислителя, а другаячасть — восстановителя. По ана¬
логии с брожением органиче¬
ских веществ, этот процесс
был назван авторами «серным
брожением».Nature. 1987. Vol. 326. № 6116.P. 891—892 (Великобритания).Физико-жимическая биологияИз чего сделан хруста
лик!Хрусталик — прозрач¬
ная глазная линза, построенная
из белков, называемых кри-
сталлинами. Эти белки синте¬
зируются в клетках хрусталика
и постепенно заполняют всю
цитоплазму, образуя прочный
упругий гель. Существуют раз¬
личные формы кристаллинов,
которые обозначают буквами
греческого алфавита. Есть дан¬
ные о родстве кристаллинов
с другими белками, например
а-кристаллин похож на некото¬
рые белки, синтезируемые в
клетках при повышенной тем-/
пературе.	Бактериальномубелку S близки р- и у-кри-
сталлины. Наиболее замеча¬
тельную гомологию обнару¬
жили недавно исследователи
из Национального института
глаза в США и Центра по ис¬
следованию глаза в Нидерлан¬
дах. Они определили амино¬
кислотную последовательность
е-кристаллина утки, которая
практически полностью совпа¬
ла с первичной структурой бел¬
ка лактатдегидрогеназы — од¬
ного из ключевых ферментов
гликолиза. Более того, оказа¬
лось, что е-кристаллин дейст¬
вительно обладает лактатде-
гидрогеназной ферментатив¬
ной активностью.Авторы предполагают,
что лактатдегидрогеназа ис¬
пользуется для построения
хрусталика прежде всего по¬
тому, что ее полипептидные
цепи способны очень прочно
соединяться друг с другом и
придавать глазной линзе необ¬
ходимые механические свой¬
ства.Nature. 1987. Vol. 326. P. 622—624
(Великобритания).Физико-химическая биологияЕще раз об онкогенахВирус рака молочной
железы мышей — один из дав¬
но открытых и хорошо изучен¬
ных опухолеродных вирусов.
Тем не менее долго не удава¬
лось понять механизм его он-
когенного действия. Сейчас
стало известно, что геном это¬
го вируса, размножающегося в
молочной железе мыши, иног¬
да встраивается а хозяйский
геном рядом с клеточными ге¬
нами, обозначенными int. Бла¬
годаря этому транскрипция ге¬
нов int активируется, и такая
клетка становится раковой: ген
int в результате активации пре¬
вращается в онкоген. Чтобы
определить функцию нормаль¬
ных генов int в организме, в
Национальном институте меди¬
цинских исследований в Лондо¬
не и Университете штата Ка¬
лифорния (США) клонировали
ДНК одного из этих генов —
гена int-1. С помощью такой
клонированной ДНК-пробы уда¬
лось показать, что в нормаль¬
ной молочной железе ген int-1
не экспрессируется. Его эк¬
спрессию удалось обнаружить
лишь в созревающих сперма¬
тозоидах и в нервной пла¬
стинке эмбриона мыши на 9—
14-й день развития.Интересно, что в геноме
мух дрозофил обнаружен ген,
очень похожий на ген int-1.
Гомология между этими дву¬
мя генами достигает 54 %. Бо¬
лее того, все 23 аминокислот¬
ных остатка цистеина белка
int-1 обнаруживаются и в белке
дрозофил. Эти результаты по¬
лучены в Институте исследова¬
ния рака в Нидерландах и Евро¬
пейской лаборатории молеку¬
лярной биологии в Гейдель¬
берге, ФРГ. Такая высокая сте¬
пень эволюционной консерва¬
тивности указывает на важные
функции белка int-1. На гене¬
тической карте дрозофил поло¬
жение гена, подобного int-1,
совпадает с положением извест¬
ного гена, мутации по которому
приводят к недоразвитию
крыльев у мух.Итак, сходные белки у на¬
секомых участвуют в образова¬
- НОВОСТИ НАУКИнии крыльев, у млекопитаю¬
щих — в созревании спермато¬
зоидов и развитии нервной си¬
стемы, а в случае усиленной
экспрессии вызывают рак молоч¬
ных желез. Биологам предстоит
теперь связать все эти на пер*
вый взгляд столь далекие друг
от друга функции в логическую
цепь.Cell. 1987. Vol. 50. P. 79—88,
89—95, 649—657 (США).Физико-химическая биологияКлеточный белок —
регулятор транскрип¬
цииСинтетические процессы
размножения вирусе в клетке
невозможны без участия клеточ¬
ных ферментов, источников
энергии и органелл. Более того,
в регуляции жизненного цикла
вируса участвуют и клеточные
белки. Изучение таких белков и
механизмов, обеспечивающих
регуляцию того или иного про¬
цесса, важно и для вирусологии,
и для общего понимания прин¬
ципов регуляции жизнедеятель¬
ности клетки.Дж. Нейбл и Д. Балти¬
мор (G. Nabel, D. Baltimore;
Институт биомедицинских иссле¬
дований в Кембридже, США)
открыли еще один регулятор¬
ный белок, приспособленный ви¬
русом для своих нужд. Вы¬
делив клеточные белки, которые
появляются в клетке после на¬
чала синтеза РНК вируса СПИДа,
они обнаружили, что один из
них способен специфически свя¬
зываться с ДНК. При этом нук¬
леотидная последовательность
ДНК, с которой взаимодейство¬
вал белок, оказалась идентич¬
ной последовательности извест¬
ного клеточного гена (ген х-це-
пи иммуноглобулина). Когда ав¬
торы изменяли последователь¬
ность нуклеотидов в этом участ¬
ке ДНК, транскрипция ДНК тор¬
мозилась. Стало ясно, что вирус
использует клеточный белок
хВ для усиления транскрипции
своих генов.Теперь карта регулятор¬
ного района вируса СПИДа вы¬
глядит так: вслед за двумяучастками связывания белка хВ
расположен участок связывания
фактора Spl (еще одного кле¬
точного белка, стимулирующего
транскрипцию многих генов),
затем следует участок узнава¬
ния главного фермента тран¬
скрипции — РНК-полимеразы II.
Кроме клеточных белков в ре¬
гуляции транскрипции вируса
участвует и вирусный белок —
продукт гена tat III. В регу¬
ляторном районе есть участок
связывания и для него.Таким образом, о регуля¬
торном районе вируса СПИДа,
обнаруженного менее 10 лет на¬
зад, известно больше, чем о
других, давно открытых вирусах,
а о его воспроизводстве —
больше, чем о регуляции кле¬
точных генов. Очевидно, и в
дальнейшем изучение взаимо¬
действий в системах ДНК—бе¬
лок и белок—белок в регуля¬
торном районе вируса СПИДа
будет способствовать понима¬
нию общих механизмов регу¬
ляции.Nature. 1987. Vol. 326. № 6114.P. 711—713 (Великобритания).Физико-химическая биологияБольшие и малые пеп¬
тидыПриродные	пептидыпредставляют собой обширный
класс химических соединений,
содержащих от двух до несколь¬
ких тысяч аминокислотных остат¬
ков. Спектр их биологических
функций чрезвычайно широк, но
существенно различен у боль¬
ших и малых молекул. Если
ранее внимание исследователей
в основном было сосредоточено
на изучении больших пептидов
(белков), то в последние деся¬
тилетия объектом пристального
изучения стали малые пептиды,
так называемые олигопептиды,
обладающие высокой физиоло¬
гической активностью.Поскольку молекулы оли¬
гопептидов отличаются значи¬
тельной конформационной под¬
вижностью, стабильная про¬
странственная структура у них
отсутствует, и боковые радикалы
аминокислотных остатков спо¬собны к разнообразным взаимо¬
действиям с рецепторами. В свя¬
зи с этим высказано предпо¬
ложение, что природные олиго¬
пептиды обладают специфич¬
ным аминокислотным составом1.
В Институте нормальной физио¬
логии им. П. К. Анохина АМН
СССР А. А. Замятниным сдела¬
на попытка подтвердить это и
найти различия у олигопепти-
чов и белков.На основе проведенного
автором статистического анали¬
за 152 олигопептидов и их срав¬
нения с 569 белками обнаруже¬
но, что аминокислотные составы
их существенно различаются.
Оказалось, что олигопептиды
содержат больше остатков про-
лина, фенилаланина, тирозина,
гистидина, триптофана, а также
цистеина. Все эти остатки (кроме
цистеина) содержат в боковом
радикале циклическую группу,
что определяет возможность
специфических взаимодействий
олигопептидов с соответствую¬
щими рецепторами. Кроме того,
концевые радикалы всех пепти¬
дов как правило заряжены
положительно, что для больших
молекул белков существенной
роли не играет, но чрезвычай¬
но важно для малых пептидов,
так как определяет электроста¬
тическое взаимодействие их с
рецепторами. Эти особенности
свойственны также природным
нейромедиаторам, таким как до¬
фамин, норадреналин, серото¬
нин, структура которых подобна
циклическим аминокислотам, а
физиологические свойства близ¬
ки многим олигопептидам.Из полученных результа¬
тов следует, что механизмы
взаимодействия разных пепти¬
дов с рецепторами имеют сход¬
ные черты, которые определяют
полифункциональность природ¬
ных олигопептидов. Обнаружен¬
ные общие свойства олигопеп¬
тидов могут быть полезны при
поиске новых эффективных фи¬
зиологически активных веществ.Доклады АН СССР, 1987. Т. 292.№ 5. С. 1261 — 1263.1 Sabesan М. N., Harper Е. Т. //
J. Theor. Biol. 1980. Vol. 83. N 3.
P. 457—467; Zamyatnin A. A. //
Ann. Rev. Biophys. Bioeng. 1984.
Vol. 13. P. 145—165.
109ГенетикеГенно-инженерное мо¬
локоНе Эдинбургской иссле-
довательской станции Сельско¬
хозяйственного и пищевого ин¬
ститута физиологии и генетики
животных (Великобритания) изу¬
чали возможность изменения со¬
става молока с помощью ген¬
ной инженерии. Из клеток овцы
исследователи получили ген, ко¬
дирующий белок р-лактоальбу-
мин, и ввели его в клетки
эмбриона мышей. Этот белой
представляет собой димер, со¬
стоящий из двух идентичных
субъединиц, и является главной
частью сыворотки не только ко¬
ровьего молока, но и молока
других жвачных животных; в мо¬
локе грызунов он отсутствует.Авторы проведенного ис¬
следования во главе с Дж. Сим¬
еоном (J. P. Simson) полагают,
что с помощью генно-инженер¬
ных методов можно улучшить
состав молока домашних жи¬
вотных и получить разнообраз¬
ные виды этого продукта.Nature. 1987. Vol. 328. N 6130.P. 530—532 (Великобритания). ^Г енетикаГен поведения дрозо¬
филИсследования по генети¬
ке поведения привели к обна¬
ружению у мух дрозофил гена
per (от лат. period). Мухи,
у которых этот ген отсутствует,
вполне жизнеспособны, но у них
нарушается суточный ритм дви¬
гательной активности. Этот же
ген определяет и характер
брачной песни самца, который
издает крыльями характерные
звуки, следующие друг за дру¬
гом с интервалом около 60 с.
У самцов, лишенных гена per,
эта периодичность отсутствует.
Обнаружены мутанты дрозофил
по этому гену, у которых пе¬
риоды суточного ритма и брач¬
ной песни сокращены или уве¬
личены.Ген per подробно иссле¬
дован современными молеку¬лярно-генетическими методами;
ДНК, содержащая этот ген, кло¬
нирована. Если такую ДНК
ввести в геном дрозофил, ли¬
шенных гена per, то у них
восстанавливается и суточный
ритм, и периодичность брачной
песни. С помощью клониро¬
ванной ДНК показано, что ген
экспрессируется в нервных клет¬
ках мух. Последовательность ну¬
клеотидов этого гена недавно
расшифрована. Группа амери¬
канских исследователей из Уни¬
верситета Брандейс, штат Мас¬
сачусетс, попыталась изменить
эту последовательность и выяс¬
нить, как это скажется на пове¬
дении дрозофил. Изучая один
из фрагментов нуклеотидной
последовательности гена per,
в котором закодированы чере¬
дующиеся аминокислоты трео¬
нин и глицин, авторы обнару¬
жили, что длина этого фрагмен¬
та различна у разных штаммов
мух одного вида Drosophila
melanogaster. (У одних пара
треонин — глицин повторена
17 раз, у других — 20, у тре¬
тьих — 23.) Используя генно-
инженерные методы, исследо¬
ватели удалили из клонирован¬
ной ДНК гена per весь этот
фрагмент. При этом биологи¬
ческая активность ДНК мало из¬
менилась: когда такую укоро¬
ченную ДНК ввели в геном мух,
лишенных гена per, у них пол¬
ностью восстановился суточный
ритм, а период брачной песни
уменьшился: вместо 60 с он
составлял 40—45 с.Можно надеяться, что
вскоре появятся новые данные о
биологической роли и других
фрагментов ДНК гена per, кото¬
рые в совокупности позволят
по-новому взглянуть на пробле¬
му поведения животных.Nature. 1987. Vol. 326. P. 765—769
(Великобритания).МедицинаБезопасная вакцинаВакцинация против оспы
безопасна для людей с нормаль¬
ной иммунной системой, од¬
нако в случаях иммунодефици¬
та она может вызвать серьезное
заболевание. Хотя сейчас оспа вмире побеждена и вакцинацию
против этой болезни уже не про¬
водят, многие новые вакцины
создаются на основе живого
вируса осповакцины: в его геном
вводят ДНК, кодирующую бел¬
ковые антигены других вирусов.
Таким образом недавно создана
вакцина против сывороточного
гепатита; возлагаются надежды
на получение аналогичной вак¬
цины против СПИДа. Поэтому
проблема совершенно безопас¬
ной оспенной вакцины не исчез¬
ла вместе с исчезновением оспы.Исследователям из Авст¬
ралийского национального уни¬
верситета а Канберре удалось
в геном обычного вируса оспо¬
вакцины ввести ген интерлейки¬
на-2, полипептида, стимулирую¬
щего иммунные реакции орга¬
низма, в частности противо¬
вирусный иммунитет. Получен¬
ный вирус, размножаясь, одно¬
временно активирует иммуни¬
тет, направленный против него
самого. Этот вирус был испы¬
тан на мышах, у которых нару¬
шено образование Т-лимфоци-
тов — клеток, участвующих в
создании иммунной системы.
Существенно то, что часть Т-лим-
фоцитов отвечает именно за об¬
разование	интерлейкина-2.
Обычный вирус осповакцины у
таких мышей размножался бес¬
контрольно, что в конце концов
приводило к гибели животных.
Иначе вел себя вирус с введен¬
ным в него геном интерлейкина.
Через несколько дней после за¬
ражения,он переставал размно¬
жаться, а затем исчезал из орга¬
низма., Эти результаты позволя¬
ют надеяться, что вакцина,
приготовленная на основе тако¬
го измененного вируса и опро¬
бованная на человеке, будет бо¬
лее безопасной для людей с на¬
рушениями иммунной системы.Nature. 1987, Vol. 329. P. 545—
546 (Великобритания),Общая биологияБессмертна ли культи¬
вируемая клетка)Известно, что одна из при¬
чин старения* организма, воз¬
110 НОВОСТИ НАУКИможно, кроется в старении кле¬
ток. Клетка, переведенная из ор¬
ганизма в культуру, способна
совершить лишь ограниченное
число делений, которое меняет¬
ся в зависимости от вида живот¬
ного и типа клетки: в какой-
то момент клетки вступают в по¬
лосу кризиса, прекращают де¬
литься и погибают. Предел жиз¬
ни в этих условиях называют
пределом Хейфлика, по имени
ученого, впервые описавшего
явление. Причины ограниченной
способности клеток к размноже¬
нию до сих пор неизвестны.Американские биологи
под руководством Д. Барнес
(D. Barnes; Университет штата
Орегон) решили выяснить, прео¬
долим ли предел Хейфлика?
Для опыта они выбрали клетки
эмбриона мыши, при выращи¬
вании которых в культуре кри¬
зис наступает примерно на 30-й
день, после чего нормальные
клетки погибают и образовав¬
шаяся затем «пустота» заполня¬
ется за счет размножения не¬
многочисленных клеток с анома¬
лиями в геноме. Исследователи
предположили, что «кризисные
факторы» содержатся в сыво¬
ротке крови, которая стимули¬
рует рост клеток и относится
к числу обязательных компонен¬
тов питательной среды. Им
удалось подобрать такой набор
«ростовых» факторов, который
полностью заменил сыворотку в
среде. Оказалось, что инсулин,
трансферрин, липопротеин вы¬
сокой плотности, фактор роста
эпителия и фактор роста из кро¬
вяных пластинок способны под¬
держивать нормальную жизне¬
деятельность и деление клеток
в течение более чем 120 дней.
За это время клетки делятся
примерно 200 раз и в их ге¬
номе не возникает сколько-ни¬
будь заметных аномалий. Пре¬
дел Хейфлика для клеток эм¬
бриона мыши оказался преодо¬
лен. Выяснилось, что ограничен¬
ность размножения клеток оп¬
ределяют некоторые компонен¬
ты сыворотки. Что это за вещест¬
ва, как они действуют и зачем
нужны — пока неизвестно. Инте¬
ресно, что в бессывороточной
среде клетки сохраняют способ¬
ность реагировать на «кризис¬
ные факторы» сыворотки — за¬
мена искусственной среды на
среду с сывороткой приводит костановке деления. Если не дать
этому процессу зайти слишком
далеко, то обратная замена мо¬
жет восстановить свойства кле¬
ток, которые продолжат де¬
литься.К сожалению, данная
среда без сыворотки делает
«бессмертными»» только культу¬
ры клеток мышей — фибро-
бласты человека в ней стареют
так же, как и в среде с сы¬
вороткой. Возможно, что чело¬
веческие клетки нуждаются для
неограниченного размножения
в ином наборе «ростовых»
факторов.Science. 1987. Vol. 236. № 4798.P. 200—202 (США).БиологияТля, тополь и естествен¬
ный отборОтношения между живот¬
ным и-ф и то фагам и и растения¬
ми, служащими им пищей, изу¬
чены еще недостаточно полно.
По-видимому, роль растений в
их совместной эволюции с фито¬
фагами не столь пассивна, как
предполагалось до сих пор: раз¬
витие покровных тканей, накоп¬
ление различных веществ, де¬
лающих растения несъедобными
для их потенциальных потреби¬
телей, значительно уменьшает
ту реальную кормовую базу, ко¬
торая может быть использована
фитофагами; уменьшение коли¬
чества доступной пищи неизбеж¬
но ведет к возрастанию конку¬
ренции между фитофагами, что
отрицательно сказывается на их
размножении и выживаемости.
Неудивительно поэтому, если у
фитофагов, испытывающих не¬
хватку пищи, мы обнаружим ка-
кие-то механизмы, позволяю¬
щие снизить интенсивность кон¬
куренции и более рационально
использовать дефицитную пищу.
Недавно один из таких механиз¬
мов описан Т. Уитхэмом из Уни¬
верситета Северной Аризоны
(США)1.Он детально исследовал
взаимоотношения между тлей1	Whit ham Т. G. // Amer. Zoo¬
logist. 1907. Vol. 28. N 2. P. 359—369.Pemphigas betae и ее кормовым
растением — узколистным топо¬
лем (Populus angustifolia). Эти
тли образуют из тканей листа
тополя наросты — галлы, внут¬
ри которых происходит их
партеногенетическое размноже¬
ние. Галлы могут образовывать¬
ся тлями только из молодых
листьев в очень короткий проме¬
жуток времени. Поэтому весной
тли, вылупившиеся из яиц, пере¬
зимовавших в подстилке на зем¬
ле, начинают двигаться по ство¬
лам и ветвям к распускающим¬
ся листьям. Достигнув листа, тля
обычно держится у его основа¬
ния и стремится не допустить
сюда других тлей. Впрочем, это
ей не всегда удается, и тогда
на одном листе может оказаться
несколько тлей, каждая из кото¬
рых образует свой галл. При
этом резко снижаются шансы
успешного выживания и размно¬
жения тлей. Дело в том, что
тополь может отдельные листья
сбрасывать преждевременно, и
если для неповрежденного листа
эта вероятность составляет в
среднем 1,8 %, то для листа с
одним галлом — уже 10 %, а
с четырьмя галлами — 54 %. По¬
скольку тли на преждевремен¬
но сброшенных листьях почти
всегда погибают, понятно, сколь
важно для них территориальное
поведение, препятствующее по¬
вышению их локальной плотно¬
сти.Уитхэм трактует террито¬
риальное поведение тлей как от¬
вет, выработанный в процессе
эволюции на защитную реак¬
цию растений — преждевремен¬
ный сброс листьев. Важную роль
Уитхэм придает также вариа¬
бельности отдельных листьев и
целых ветвей по своей пригод¬
ности для тлей (или каких-ни¬
будь других фитофагов). Подоб¬
ная вариабельность уже сама по
себе может рассматриваться как
средство защиты растений от
фитофагов, поскольку она спо¬
собствует повышению их локаль¬
ной плотности: на более пригод¬
ном листе их скапливается суще¬
ственно больше, что отрицатель¬
но сказывается на росте попу¬
ляции фитофагов. Кроме того,
сильно зараженные листья, если
их сравнительно немного, могут
быть сброшены без особых по¬
следствий для растения. Напом¬
ним в связи с этим об уже вы¬
Illсказывавшемся в литературе
мнении, что сильная вариабель¬
ность урожая шишек у различ¬
ных хвойных — это приспо¬
собительная реакция к постоян¬
ному выеданию семян животны¬
ми (насекомыми, птицами, мле¬
копитающими). В особо урожай¬
ные годы количество продуци¬
рованных семян значительно
превосходит суммарный рацион
всех потенциальных потребите¬
лей, и поэтому многие семена
могут благополучно дожить до
прорастания.А. М. Гиляров,доктор биологических наук
МоскваБиологияВо влажных тропических
лесах Юго-Восточной Азии, на
Филиппинских и соседних с ни¬
ми островах встречаются долго¬
пяты (Tarsidae Gill) — больше¬
глазые приматы, ведущие ноч¬
ной образ жизни и родственный
лемурам, лори и другим полу¬
обезьянам. Однако теперь
Дж. Поллок и Р. Маллин (J. I. Pol¬
lock, R. J. Mallin; Дьюкский
университет, штат Северная Ка¬
ролина, США) установили, что у
долгопятов есть свойство, реши»
тельно отличающее их от полу¬
обезьян и объединяющее ско¬
рее с антропоидами — обезья¬
нами, человекообразными и са¬
мим человеком.Оказалось, что, подобно
антропоидам, организм долго¬
пятов не может синтезировать
аскорбиновую кислоту (витамин
С). Это противоцинготное веще¬
ство совершенно необходимо и
людям, и долгопятам, и многим
другим животным. Человек по¬
лучает аскорбиновую кислоту
вместе с овощами и фруктами,
а долгопят — употребляя в пищу
муравьев, жуков и других насе¬
комых.Исследователи выяснили,
что в организме долгопята от¬
сутствует фермент оксидаза,
участвующая в реакции на по¬
следней стадии синтеза аскорби¬новой кислоты из глюкозы. То,
что этого фермента нет в орга¬
низме антропоидов, было изве¬
стно и ранее. Помимо антропои¬
дов, этот фермент не свойствен,
например, морским свинкам и
летучим мышам, поэтому они то¬
же вынуждены искать пищу, со¬
держащую витамин С уже в го¬
товом виде. Но все же боль¬
шинство позвоночных распола¬
гают таким ферментом и синте¬
зируют аскорбиновую кислоту
самостоятельно.Причина отсутствия этого
фермента у одних и наличие
у других остается пока загадоч¬
ной.American Journal of Physical Anthro-
rology. 1907. Vol. 73. P. 65 (США).Охрана природыЗа спасение пуэртори¬
канских лесовЛесная служба США вы¬
нуждена была под давлением
пуэрториканского Общества
естественной истории (филиала
Национальной федерации по ох¬
ране живой природы США) и
других природоохранных орга¬
низаций страны сократить пла¬
нируемые промышленные заго¬
товки древесины в тропическом
влажном лесу, расположенном
на о. Пуэрто-Рико. Рубка де¬
ревьев здесь будет ограничена
в основном потребностями ис¬
следовательских программ. Этот
лес — единственное место оби¬
тания единственного попугая
США — пуэрториканского (Ата-
zona vitiata) . Вид находится под
угрозой исчезновения: на сво¬
боде осталось всего 29 осо¬
бей. Кроме того, этот лес
оказывает существенное влия¬
ние на качество питьевой во¬
ды, используется для изучения
живой природы, а также для
отдыха населения.National Wildlife. 1907. Feb-
ruary-March. P. 30. (США).1 Помимо Amazona vittata, в США
есть еще один, залетный, вид.—
Прим. ред.Г еология114-й рейс «ДЖОЙДЕС
Резолюшн»В марте 1987 г. научно-
исследовательское буровое суд¬
но «ДЖОЙДЕС Резолюшн» вело
работы в субантарктической ча¬
сти Атлантического океана, в
районе, расположенном к се¬
веру и востоку от Южных
Сандвичевых о-вов, между 50
и 55° ю. ш. По своим задачам
114-й рейс был естественным
продолжением 113-го'. Изуча¬
лись изменения в условиях осад-
конакопления у берегов Антар¬
ктиды, связанные с расколом
Гондваны, возникновением ма¬
терикового оледенения на
Антарктиде и образованием
Циркумполярного антаркти¬
ческого холодного течения. Но¬
вые данные бурения необходи¬
мы для понимания роли Ан¬
тарктического региона в разви¬
тии гидросферы и изменении
климата в кайнозое.В рейсе пробурено семь
скважин; они были заложены
в интервале глубин океана от
1800 до 4600 м. Полученный
разрез осадков охватывает поч¬
ти 90 млн лет — от позднего
мела до четвертичного периода.
Две трети извлеченных осадков,
имеющих возраст от позднего
мела до палеогена (90—23,7 млн
лет назад), представлены глав¬
ным образом глубоководными
карбонатными отложениями.Скважины 113-го и 114-го
рейсов дали первый детальный
разрез осадков, отражающий
геохронологическое развитие
палеосреды приантарктического
сектора Атлантики. До настоя¬
щего времени специалисты не
располагали столь подробны¬
ми сведениями, что мешало вы¬
яснить роль Антарктического ре¬
гиона в развитии глобальной
системы океан — климат.В позднемеловое — чет¬
вертичное время климат этого
региона изменялся от субтропи¬
ческого к умеренному, а затем
к субполярному. Установлено,
что заметное похолодание на-1	Подробнее см.: 113-й рейс
«ДЖОЙДЕС Резолюшн» // Приро¬
да. 1987. № 1. С. 116—117.Долгопяты и антро¬
поиды
Ш ; НОВОСТИ НАУКИСхема расположении скаажии 113-го
1689—697) н 114-го 1698—704) рей¬
се* «ДЖОЙДЕС Раэолюшн».Стратиграфические нелонни сква¬
жин 114-го рейса (нумерация сква-
жин дана вдоль профиля). Q —
четвертичный период, Мз — плио¬
цен, N: — ранний плиоцен, N| —
ранний миоцен, N? — средний
миоцен, Ni — поэдний миоцен,
— срадний-поэдиий миоцен,
Лз — олигоцен. 4»i — ранний оли¬
гоцен, -Рз — поэдний олигоцен,
-В2 — ранний эоцен, J>i — сред¬
ний эоцен, -BJ — поэдний эоцен,
411 — палеоцен, -В1, — ранний палео¬
цен, — поэдний пелеоцен, К2 —
поздний мел.АТЛАНТИЧЕСКИЙ30'ОКЕАН,704•703702
699 • • 701698*'700Южнь/е Сандвичевы о-ва90697 со690
* <696. 2.
| 695 694 691689Г Оскв.зевска.689ска. 700!' « /// ' чР]_J	L.V*	1	1	1J	—1	J—4=!=ткаГ V < А-900и»ксткоеый ил□3 Пивчий малI Иэеастняки|| н 1
"„"и".II II IIаN*.II II II II IIн а и и к н/ч
1V1/17
\ \
1 /VК;о'
- /1V■_i	[_VК.ска.702СКВ. 701скв.704скв.703NJ*\ 'S
N /
“ /' I -
_ \
s',1 \
' 1 N
\ /■ 1 и «I N и и к
и и к в н н и иаN,N?^ -1 'n;1. 1 11n;■ 111 .11_j	1—и и и
и н\"~/Q-NlN!1/'Vf,Ч'-'ТVJ/\ N -NH-J	L_LV1 I1l 1V<>| —Минаралмованим* иавастнлки
[< ~ | вулкантаский папал
ГП I Глина| Кремнистый илступило 38 млн лет назад, на		*	границе эоцена и олигоцена, ког-рЛрП Известковый и кремнистый ил да температура придонных водвнезапно снизилась и на по¬
верхности океана стали появ¬
ляться крупные скопления льдов.
После раскрытия пролива Дрей-
ка (25—20 млн лет назад) ишПесчанистый ил
Базальтыстановления холодного Циркум¬
полярного течения Антарктида
оказалась термически изолиро¬
ванной и превратилась в ледо¬
вый материк. „В 114-м рейсе исследова¬
лось также воздействие гео¬
тектонических процессов, при¬
ведших к образованию мор¬
ских проливов, на глубинный и
поверхностный обмен вод меж¬
ду Южной Атлантикой и морем
Уэдделла. Существенное влия¬
ние на этот обмен оказывал
Срединно-Атлантический хре-
113бет. Активные вулканические
процессы, происходившие в его
южной части, между Южными
Слндвиче1ыми о-вами и южной
оконечностью Америки, приве¬
ли к тому, что свыше 65 млн
лет назад возникла цепь вулка¬
нов, образовавшая подводную
гряду перпендикулярно Сре-
динно-Атлантическому хребту,
которая стала препятствовать
водообмену. В результате спре-
динга (расширения дна океана)
в этой гряде около 38 млн лет
назад возникли разломы зем¬
ной коры, по которым воды
моря Уэдделла устремились в
Атлантику, доходя до 40° с. ш.
Перемешивание холодных и
плотных вод моря Уэдделла с
теплыми и менее плотными
водами южной части Атлантики
оказывает существенное влия¬
ние на климат в планетарном
масштабе.Самая северная, 704-я
скважина была пробурена в
пределах подводного поднятия
Метеор. Установлено, что дви¬
жущиеся на север поверхно¬
стные водные массы антаркти¬
ческого происхождения не до¬
стигали этого поднятия. Почти
непрерывный разрез осадков
704-й скважины несет на себе
следы циклических изменений*,
отражающих смену ледниковых
и межледниковых периодов.
Впервые получены свидетель¬
ства связи гляциальных цик¬
лов Южного полушария с ана¬
логичными процессами в Се¬
верном полушарии, что помо¬
гает выявить корреляцию между
геологическими событиями на
Земле в целом.JOIDES Journal. (967. Vol. XIII. N9 3
(США).Г еотектониквИзучается Восточно-
Африканский рифтГруппа геофизиков из Ве¬
ликобритании, США, ФРГ, Швей¬
царии, Зимбабве и Кении, про¬
анализировав данные глубин¬
ного сейсмического зондирова¬
ния вдоль оси южной части
рифта Грегори (одного из ответ¬
влений Восточно-АфриканскойСхематический разрез через рифт
Грегори от потуниего вулкана Эл¬
гон в Уганде до г. Марсабнт в Се¬
верной Кании. Главная активная по¬
верхность срыва (показана цветом)
расположена под прнгибом Барин-
го-Богория (ось рифта) и погружа¬
ется к востоку. Ш районе г. Мар-
саб ит литосфера утоньшена.системы рифтов на территории
Кении), обнаружила на глубине
около 35 км линзу с аномаль¬
но низкой скоростью распро¬
странения сейсмических волн.
Максимальная мощность этой
линзы достигает 10 км в райо¬
не Кенийского свода. Ниже за¬
легает комплекс пород астено¬
сферы, где значения скорости
сейсмических волн составляют
7,6 км/с. Предполагается, что
обнаруженная линза разуплот¬
ненных пород слагает нижние
части земной коры и что она
могла бы служить источником
магматических интрузий. Одна¬
ко до сих пор нигде в преде¬
лах этого рифта доказательств
существования в верхних час¬
тях земной коры области рас¬
пространения интрузивных по¬
род, для которых характерны
высокие скорости сейсмических
волн, не найдено.Модель, которая могла
бы объяснить связь тектониче¬
ских и вулканических процес¬
сов, происходящих а пределах
рифта Грегори, предложил
У. Босуорт (W. Boswort; нефте¬
добывающая компания «Мара¬
фон Ойл», США), при этом он
использовал известный меха¬
низм формирования тектониче¬
ских срывов в Кордильерах.
Согласно этой модели, над разу¬
плотненной линзой формиру¬
ется сложная система пологих
тектонических срывов, образую¬
щих на поверхности Земли риф-товую структуру. Зоны пересе¬
чения системы этих срывов с
подошвой земной коры, в об¬
ластях регионального утонения
литосферы служат очагами вул¬
канических извержений. Эти оча¬
ги, по интерпретации автора,
расположены по обе стороны от
оси рифта Грегори, в 100—
150 км от нее, в виде поясов
крупнейших вулканических цент¬
ров Африки, включающих высо¬
чайшие горные вершины.Geology. 1987. Vol. 10. № 5. P. 397—
400 (США).Вулканология	Оледенения и вулка¬
низмГ. Махуд (G. Mahood; гео¬
логический факультет Стен¬
фордского университета в Пало-
Альто, штат Калифорния, США),
Г. Сигаалдасон (G. Sigvaldason;
Институт вулианолосии при Ис¬
ландском университете в Рей¬
кьявике) и У. Хилдрет (W. Hil¬
dreth; Управление геологиче¬
ской службы США в Менло-
Парке, штат Калифорния) пост¬
роили модель возобновления и
прекращения вулканической ак¬
тивности в Северном и Южном
полушариях, разработанную на
основе анализа деятельности
вулканов Аскья и Вейдиротн в
Исландии и островного вулкана
а Средиземном море — Пан-
теллерия (Италия).Известно; что максимум
последней ледниковой »похи
приходится на период, отстоя¬
щий от нас на 20 тыс. лет, В вы¬
соких широтах влияние этого
оледенения отчетливо ощуща¬
лось в течение 12 тыс. лет. Ла¬
вовые поля вокруг вулканов Ас-
НОВОСТИ НАУКИкья и Вейдиротн отложились в
период между 8 и 4,5 тыс. лет
назад, т. е. уже после отступ¬
ления ледников. В эпоху своего
максимума ледниковый покров
имел мощность около 1 км.
Этого, по мнению исследовате¬
лей, было достаточно, чтобы ле¬
довая нагрузка препятствовала
почти всякому проявлению вул¬
канизма на поверхности. Лишь
изредка в недрах накапливалось
количество энергии, достаточ¬
ное, чтобы магматический очаг
«разрядился».Вулканические кратеры
Пантеллерии образовались в ре¬
зультате двух эксплозивных
(взрывных) извержений, кото¬
рые произошли около 114 и
50 тыс. лет назад. Обычно после
подобного рода извержений
стенки кратера обрушиваются
внутрь и лава изливается через
возникшие трещины. Однако в
данном случае лава не изли¬
валась вплоть до следующей
ледниковой эпохи. Новые извер¬
жения произошли 67 тыс. и меж¬
ду 22 и 17 тыс. лет назад.
В обоих этих случаях рост ледни¬
кового покрова происходил за
счет изъятия из океана значи¬
тельной части влаги, что приво¬
дило к понижению уровня моря
примерно на 100 м. Это, сог¬
ласно подсчетам авторов, сни¬
жало давление на магматиче¬
скую камеру вулканов прибли¬
зительно на 10 бар. Расчеты с
помощью ЭВМ показывают, что
уменьшения давления хотя бы на5	бар достаточно, чтобы создать
условия для начала извержения
вулкана (недаром вулкан о. Сан-
торин в Средиземном море
проявил чрезвычайно высокую
активность именно 18 тыс. лет
назад — в разгар ледниковой
эпохи).Исследователи утвержда¬
ют, что в высоких широтах
нагрузка, связанная с оледене¬
нием, вполне может препятство¬
вать развитию вулканизма. В
низких широтах эффект оледе¬
нения проявляется обратным об¬
разом: извержения учащаются
и интенсифицируются, когда
уровень моря, отдавшего часть
влаги на образование ледников,
падает и давление воды переста¬
ет сдерживать вулканическую
активность.New Scientist. 1987. Vol. 113.
№ 1547. P. 30 (Великобритания).ОкеанологияСамые прозрачные во¬
ды — в море УэдделлаГруппа голландских и за¬
падногерманских океанографов
зарегистрировала 13 октября
1986 г. в море Уэдделла ре¬
кордную прозрачность вод —
79 м. Оптические измерения
проводились с борта научно-
исследовательского судна ФРГ
«Полярштерн» в точке с коор¬
динатами 71°21',6 ю. ш. и
15°02',5 з. д. в 14 ч 45 мин
при хорошем солнечном осве¬
щении и полном отсутствии
волнения в обширном разводье
между плавучими льдами. Для
измерения использовался диск
Секки — традиционный океано¬
графический прибор, представ¬
ляющий собой белый диск диа¬
метром 30 см; глубина, на ко¬
торой диск все еще остается
видимым с борта судна наблю¬
дателю, и определяет прозрач¬
ность вод.До сих пор максимальной
считалась прозрачность 53 м;
она была зарегистрирована в1985	г. в восточной части Сре¬
диземного моря.Одновременно с опреде¬
лением в море Уэдделла про¬
зрачности вод фиксировался
уровень их биологической актив¬
ности. Он оказался исключитель¬
но низким: концентрация пиг¬
мента хлорофилла «а», являюще¬
гося мерой развития микроско¬
пических планктонных водорос¬
лей, составила менее 0,01 мг/м3
в верхнем 80-метровом слое.
Измерения коэффициента по¬
глощения света показали, что он
почти не отличается от коэф¬
фициента поглощения для про¬
фильтрованной морской воды.
По расчетам, морская вода, ли¬
шенная примесей, должна иметь
прозрачность порядка 80 м.Выполненные в ноябре1986	г. определения прозрач¬
ности в более южных районах
моря Уэдделла дали величину
около 70 м.Ранее в море Уэдделла
подобные оптические исследо¬
вания в это время года не про¬
водились.Polar Record. 1987. Vol. 23. № 147.P. 737 (Великобритания).МетеорологияЭль-Ниньо и засуха в
АфрикеВ апреле 1987 г. в тро¬
пической и субтропической зо¬
нах Тихого океана начали скла¬
дываться метеорологические и
океанологические условия, сви¬
детельствующие о возобновле¬
нии Эль-Ниньо. Первым призна¬
ком этого служит заметное по¬
вышение температуры поверх¬
ностного слоя в центральной
части Тихого океана. Обычно
восточные пассаты создают на¬
гон теплых вод в западной
его части, омывающей берега
Индонезии. Здесь возникает
область низкого атмосферного
давления, и потоки воздуха
извне устремляются именно сю¬
да. Однако время от времени
(интервалы колеблются от 2
до 7 лет) происходит резкое
изменение в направлении вет¬
ров и воздушные потоки над
экватором приобретают восточ¬
ное направление, что приводит
к возникновению аномальных
течений и прекращению подъе¬
ма холодных вод у восточных
границ Тихого океана — это
и есть Эль-Ниньо, в последний
раз и особенно интенсивно про¬
явившееся в 1982 г.Климатолог С. Уннинаяр
(S. Unninayar; Всемирная ме¬
теорологическая организация,
Женева), проанализировав мно¬
голетние данные, описывающие
Эль-Ниньо, отметил, что его
воздействие распространяется
на природные условия даже
столь отдаленного региона, как
Африка. Несмотря на пока еще
небольшую интенсивность про¬
явления Эль-Ниньо, в первом
квартале 1987 г. в районе Са¬
хеля (южная граница Сахары
на всем ее протяжении) коли¬
чество осадков составило лишь
89 % обычной,-по многолетним
данным, нормы для этого време¬
ни года. Во многих районах
Мозамбика, Судана и Эфиоп¬
ского нагорья дождей в этот
период не было вообще; это
особенно опасно, так как здесь
протекает Голубой Нил, слу¬
жащий источником воды в своем
среднем и южном течении для
Египта с его 50-миллионным на¬
115селением. Даже крупных запа¬
сов воды, создаваемых Асуан¬
ской плотиной, может не хва¬
тить для восполнения ее де¬
фицита.На Земле имеется три
основных области, где с сильно
разогретой поверхности проис¬
ходит подъем в атмосферу
огромных масс переувлажнен¬
ного воздуха: экваториальная
зона Тихого океана, Амазония
и бассейн р. Конго, однако лишь
с первой из них связана ано¬
мальная миграция воздушных
масс на значительные расстоя¬
ния. Когда это случается, в на¬
правлении Африки могут воз¬
никнуть сухие воздушные пото¬
ки, заменяющие обычное дви¬
жение влажных воздушных масс.Эль-Ниньо 1982 г. привело
путем сложных взаимодействий
к жесточайшей засухе 1982—
1983 гг. в Африке. Аналогич¬
ная связь прослеживалась и в
событиях 1972—1973 и 1977 г.
В эти годы восточная часть Аф¬
рики испытывала 2—3-летние за¬
сухи, а западная переживала
10—15-летний засушливый пе¬
риод, на фон которого нало¬
жились и более короткие засу¬
хи, сделавшие климатические ус¬
ловия в этом регионе ката¬
строфическими.	*По-видимому, единствен¬
ной переменной величиной, ко¬
торая предшествует длитель¬
ному отсутствию осадков в За¬
падной Африке, является раз¬
ность в температуре вод океа¬
на между Северным и Южным
полушариями. Количество влаги,
выпадающей в Западной Афри¬
ке, включая Сахель, связано,
очевидно, с перемещениями по
широте межтропической зоны
конвергенции, в которой ветры
обоих полушарий сливаются.
Температурный градиент в Ат¬
лантике к северу и югу от эква¬
тора определяет интенсивность
ветров вдоль зоны конверген¬
ции. Так, в 1984 г. она распо¬
лагалась южнее обычного, и в
Сахеле выпали обильные дож¬
ди. Этому соответствовало по¬
нижение на полградуса разно¬
сти в средних температурах
Северного и Южного полуша¬
рий. Изменения в градиенте
температуры связаны, можно
полагать, с Эль-Ниньо, но каким
именно образом, пока неясно.Изучение глобальных свя¬зей в системе океан — ат¬
мосфера уже позволяет давать
шестимесячный прогноз наступ¬
ления в Африке краткосрочного
засушливого периода.New Scientist. 1987. Vol. 11 4.№ 1 554.P. 16—17 (Великобритания).КлиматологияЗагрязнение атмосферы
АрктикиМеждународная группа из
65 специалистов-климатологов,
возглавляемая Р. Шнеллом
(R. Schnell; Национальное управ¬
ление США по изучению океа¬
на и атмосферы), изучает климат
Арктики. По их оценкам, массы
арктического воздуха эпизоди¬
чески оказываются более за¬
грязненными, чем распростра¬
няющиеся из восточных про¬
мышленных районов США к Ат¬
лантическому океану. Арктиче¬
ский воздух содержит огромное
количество продуктов неполно¬
го сгорания угля (сажи, копоти),
которые поглощают как прихо¬
дящую, так и отраженную от
ледяного покрова солнечную ра¬
диацию. Таким образом, сажа
и копоть играют роль «одеяла»,
которое повышает температуру
арктического воздуха.Изучение направлений пе¬
ремещения воздушных масс и их
химический анализ указывают на
то, что загрязненный воздух при¬
ходит в Арктику из крупных про¬
мышленных регионов Европы,
использующих тепловую энерге¬
тику. Сажа и другие загрязняю¬
щие вещества выносятся в Арк¬
тику системой общей циркуля¬
ции атмосферы. Особенно зна¬
чительны такие выносы в конце
зимы. Отмечаются случаи, ког¬
да, преодолев с воздушными по¬
токами горные хребты Аляски,
загрязняющие вещества прони¬
кают к югу от нее и над за¬
ливом при штормовых погод¬
ных условиях вымываются из ат¬
мосферы.По мнению исследовате¬
лей, загрязнение атмосферы над
Арктикой может повлиять на ее
климат.Bulletin of the American Meteorologi¬
cal Society. 1987. Vol. 68. № 3.P. 258 (США).ПалеонтологияБолезни мозазавровИскопаемые ящеры из се¬
мейства Mosasauridae населяли
Землю в период между 100 и
64 млн лет назад и вели вод¬
ный образ жизни. Преследуя
добычу, они, очевидно, совер¬
шали глубокие погружения, и
вряд ли всплытие на поверх¬
ность занимало у них длитель¬
ное время. Можно предполо¬
жить, следовательно, что живот¬
ные могли испытывать деком¬
прессионный синдром, вызывае¬
мый резким перепадом дав¬
ления. Известный всем водола¬
зам, ныряльщикам, акваланги¬
стам, этот синдром связан с
быстрым выделением из крови
растворенного в ней азота, ко¬
торый образует пузырьки, на¬
рушающие нормальное крово¬
снабжение органов.Палеонтолог Л. Мартин
(L. Martin; Музей естественной
истории при Университете шта¬
та Канзас, США) и ревматолог
Б. Ротшильд (В. Rothschild;
Больница св. Елизаветы в Янг¬
стауне, штат Огайо, США) изуча¬
ли остатки скелетов ископаемых
ящеров из рода Mosasaurus
(мозазавры были распростра¬
нены во второй половине верх¬
него мела, 75—64 млн лет
назад). Рентгеноскопия позвон¬
ков мозазавра показала, что они
были повреждены еще при его
жизни: в них обнаружены об¬
ласти омертвления костной тка¬
ни вследствие нарушения в кро¬
воснабжении. От 15 до 66 %
изученных позвонков, принадле¬
жавших особям двух наиболее
распространенных видов моза¬
завров, имели такие следы не¬
кроза. Две другие причины,
способные, в принципе, вызы¬
вать подобные последствия,—
отравление висмутом и радиа¬
ционное облучение — иссле¬
дователями были отвергнуты.У	тех современных моза¬
заврам ящеров, которые, со¬
гласно палеонтологическим дан¬
ным, жили в поверхностном
слое моря(плезиозавров и плио-
завров), никаких следов де¬
компрессионной болезни не об¬
наружено.Однако для мозазавра та¬
НОВОСТИ НАУКИкая болезнь, очевидно, не была
смертельной. У человека она
может столь сильно повредить
позвоночный столб, что он оста¬
нется полным калекой, у жи¬
вотного же, ведущего вод¬
ный образ жизни, положение,
вероятно, существенно облегча¬
ется тем, что водная среда
уменьшает вес погруженного в
нее тела. Опыты показывают,
что современные нам мор¬
ские черепахи и некоторые ви¬
ды тюленей, хотя и легче
переносят декомпрессионную
болезнь, все же страдают ею,
если подъем на поверхность
происходит слишком быстро.
В отношении китов достоверные
данные пока отсутствуют.Установление подвержен¬
ности мозазавров этой болез¬
ни — редкий случай столь отда¬
ленной по времени диагностики.
New Scientist. 1987. Vol. 11 А. № 1 558.P. 35 (Великобритания).АрхеологияДревнейшее поселение
человека в Южной Аме¬
рикеЗавершены начатые е
1978 г. раскопки стоянки Монте-
Верде на юге центральной об¬
ласти Чили. Работы вела группа
специалистов под руководством
Т. Диллехея (Университет штата
Кентукки, США). Результаты
расцениваются как едва ли не
самое крупное за последние
10 лет открытие археологов в
Новом Свете'.Монте-Верде расположе¬
на на берегу ручья во влажном1	Dillehay Т. D. The Cultural
Relationships of Monte Verde: a Late
Pleistocene Settlement Site in the Sub-
Antarctic of South-Central Chile //
New Evidence for the Pleistocene
Peopling of the Americas. Orono.1984.	P. 319—337; Ibid. Monte Ver¬
de: adaptaci6n humane en el Centro-
Sur de Chile durante el pleistocene
tardio. // J. de la Soci6t6 des Am6-
ricanistes. 1986. T. 72. P. 87—106;
Dougherty B. Current research:
Southern Cone // American An¬
tiquity. 1987. Vol. 52. № 1. P. 190.вечнозеленом субантарктиче¬
ском лесу, богатом плодами
диких растений, но труднопро¬
ходимом из-за густого подлеска.
По шести совпадающим радио¬
углеродным датам стоянка уве¬
ренно отнесена к периоду
между серединой XII и середи¬
ной XI тысячелетия до н. э. Выше
по ручью в шурфе получен
материал, по-видимому, еще с
одной аналогичной стоянки, да¬
тируемой XI—X тысячелетиями
до н, э. Обнаруженные до сих
пор палеолитические памятники
Южной Америки либо имели
возраст не древнее IX тысяче¬
летия до н. з., либо были пред¬
ставлены невыразительными на¬
ходками, сомнительными в отно¬
шении их возраста или связи
с деятельностью человека.
Монте-Верде на 1—2 тыс. лет
древнее культуры кловис в
Северной Америке. Гипотеза об
охотниках кловис как первых
обитателях Американского ма¬
терика южнее Аляски должна
быть теперь окончательно от¬
вергнута2.Великолепная сохран¬
ность органики в болотистой
почве позволила определить,
что обитатели Монте-Верде
(численностью не менее не¬
скольких десятков человек) жи¬
ли на этой стоянке круглый год
и сочетали охоту на мастодонтов
со сбором разнообразных расти¬
тельных продуктов, особенно
корневищ и клубней. О кругло¬
годичной оседлости свидетель¬
ствуют находки растений, при¬
годных для сбора в разные
сезоны, и — косвенно —
сложная планировка поселения.
В восточной его половине на¬
ходились десятки примыкавших
одно к другому небольших
прямоугольных жилищ, крытых
положенными на деревянный
каркас шкурами мастодонтов.
В 30 м западнее от них выявлена
круглая в плане постройка
(возможно, так называемый
мужской дом); стояла ли она
на краю поселения или к западу
от нее располагались еще жилые
хижины, неизвестно. Перед об¬
ращенным на восток входом в
круглую постройку расчищена
деревянная вымостка 3X5 м,2	См. также: Когда человек засе¬
лил Америку 7// Природа. 1988.
№ 2, С. 120—121.рядом обнаружены почти все из
найденных на стоянке костей
мастодонтов (не менее семи
особей). Все кости (от торсе,
задних конечностей и головы)
раздроблены; разделка туш со¬
вершалась, очевидно, на месте
забоя животных.Каменная индустрия Мон¬
те-Верде необычна. Только 28
.предметов имеют искусствен¬
ные сколы, из них лишь пять
(три ручных топора и два чоппе¬
ра) — с обеих сторон. Все
двусторонне обработанные ору¬
дия изготовлены из базальта и
кварцита, которые поблизости
не встречаются. Найдено не¬
сколько обработанных точечной
оббивкой и шлифовкой сфери¬
ческих камней, в том числе
с бороздкой (возможно, это
бола — традиционное оружие
индейских охотников Чили и
Аргентины). Остальные орудия
делались из необработанных
речных галек подходящей фор¬
мы. Об их использовании го¬
ворят следы сработанности, а
также находка нескольких галек,
насаженных на деревянные ру¬
коятки. Дерево широко приме¬
нялось и само по себе, особенно
при изготовлении землекопных
инструментов.- Если бы не уникальная
сохранность органики, эта стоян¬
ка вряд ли была бы обнаружена,
а тем более функционально
осмыслена.По результатам исследо¬
ваний выявляется неожиданно
большое значение собиратель¬
ства в хозяйстве обитателей
Монте-Верде. Палеоиндейцы хо¬
рошо знали местную флору:
использовались многие десятки
лекарственных и съедобных
растений, в том числе дико¬
растущий картофель. Эти дан¬
ные вносят существенные кор¬
рективы s представления о
зарождении производящего хо¬
зяйстве в Новом Свете.Ю. Е. Березкин,кандидат исторических наук
Ленинград
РЕЦЕНЗИИ117МАТЕМАТИКА
С ЧЕЛОВЕЧЕСКИМ
ЛИЦОМЧлен-корреспондент АН СССР
В. И. АрнольдЛ^.оскваЯВЛЯЕТСЯ ли алгебра об¬
ластью математики, мето¬
дом или психологической
установкой? С этого вопроса на¬
чинается книга И. Р. Шафаре-
вича «Основные понятия ал¬
гебры».Продолжавшийся более
полувека процесс алгебраиэации
и аксиоматизации математики
привел к опасному разрыву
между языком современной ма¬
тематической литературы и есте¬
ствознанием. Особенный вред
принесло представление о мате¬
матике как о своеобразной
логической игре — анализе
следствий из произвольных си¬
стем аксиом. Такое понимание
математики восходит к началу
XX в. и связано с именем
Д. Гильберта. Быть может, наи¬
большее влияние эта опасная
(как отмечал еще А. Пуанкаре)
точка зрения оказала именно на
алгебру. Появились десятки ты¬
сяч работ алгебраистов, в кото¬
рых полностью отсутствуют ка¬
кие-либо указания на то, зачем
нужен предмет исследования и
каково назначение результатов.
Эти работы, если отвлечься от
их мудреной терминологии, уди¬
вительно напоминают страницы
некоторых научно-популярных
журналов, читатели которых со¬
ревнуются в отыскании 19-знач¬
ных чисел, делящихся на числа,
записанные теми же цифрами
в другом порядке. Типичная
статья алгебраиста начинается со
слов: «Пусть К — произвольное;ъ итогиНАУКИ
И ТЕХНИКИСОВРЕМЕННЫЕПРОБЛЕМЫМАТЕМАТИКИФундаментальныеИ. Р. Шафаревич. ОСНОВНЫЕ ПО¬
НЯТИЯ АЛГЕБРЫ / Итоги науки и
тежники. Сер. «Современные проб¬
лемы математики. Фундаменталь¬
ные направления». Т. 11. М.:
ВИНИТИ, 1986. 290 с.алгебраическое замкнутое по¬
ле»,— и вызывает справедливое
негодование каждого естество¬
испытателя.Кажется удивительным,
что алгебраическое жонглирова¬
ние понятиями и формулами
(напомню, что слово «алгебра»
буквально означает «учение о
перенесении из левой части
в правую») вообще приводит к
каким-либо полезным результа¬
там. Однако таких результатов
много: в сущности, вся совре¬менная материальная культура
на них основана. Этот порази¬
тельный феномен лауреат Нобе¬
левской премии Ю. Вигнер на¬
звал «непостижимой эффектив¬
ностью математики в естествен¬
ных науках».В действительности мате¬
матика сводится к исследованию
формальных следствий из акси¬
ом не более, чем стихосложе¬
ние — к последовательному вы¬
писыванию букв алфавита. И точ¬
но так же, как невозможно
объяснить, чем формально отли¬
чается настоящая поэзия от риф¬
моплетства, настоящая матема¬
тика, если ее не поддерживать,
легко тонет в массовой продук¬
ции, порожденной признанием
Ч1рава на жизнь любых систем
аксиом.Беда даже не в обилии
никому не нужных исследова¬
ний, а в том, что фундаменталь¬
ные открытия излагаются в та¬
ком же зашифрованном виде,
как и эпигонские схоластические
построения, так что различие
между ними становится незамет¬
ным. Другой Нобелевский лау¬
реат С. Вайнберг (широко из¬
вестный книгой «Первые три
минуты») считает даже, что ни¬
какого различия и нет. Его
объяснение «непостижимой эф¬
фективности» математики состо¬
ит в том, что некоторые матема¬
тики продают душу дьяволу в
обмен на точную информациюо	том, какая математика через
много лет потребуется естест¬
вознанию.По этой ли причине или
по другой, самый факт герме¬
тичности математики, и особен¬
но алгебры, представляется не¬
сомненным: замечательные
открытия и мощные методы ма¬
тематиков доходят до потреби¬
телей (обычно физиков) с опоз¬
данием на десятки (а то и сотни)
лет.В книге И. Р. Шафаревича
предпринята попытка провести
инвентаризацию накопленного в
алгебре материала главным об-
118 РЕЦЕНЗИИразом с точки зрения его при¬
годности для описания природы.
Таким образом, мотивировки ал¬
гебраических построений, яркие
примеры и естественнонаучные
приложения занимают в книге
центральное место.«Когда на вопрос — что
изучает математика? — отвеча¬
ют: «множества с заданными в
них отношениями» или «структу¬
ры», то это вряд ли можно
признать ответом,— пишет ав¬
тор.— Ведь среди континуума
мыслимых множеств с заданны¬
ми в них отношениями или струк¬
тур реально привлекает мате¬
матиков очень редкое, дискрет¬
ное подмножество, и смысл
вопроса как раз и заключается
в том, чтобы понять, чем же
особенно ценна эта исчезающе
малая часть, вкрапленная в
аморфную массу. Точно так же
смысл математического понятия
далеко не содержится в его
формальном определении. Не
меньше (скорее, больше) дает
набор основных примеров (как
правило, в не очень большом
числе), являющихся для матема¬
тика одновременно и мотиви¬
ровкой, и содержательным оп¬
ределением, и «смыслом» поня¬
тия» (с. 7).Алгебра рассматривается
в этой книге не как ветвь логики
или инструмент теории чисел,
а как часть физики и естест¬
вознания — анализ наиболее
простых и фундаментальных мо¬
делей, при помощи которых опи¬
сывается действительность.Спектрограмма, иллюст¬
рирующая эффект Зеемана —
расщепление спектральных ли¬
ний атомов в магнитном поле,
соседствует здесь с теорией
Галуа — Пикара — Вессио о раз¬
решимости дифференциальных
уравнений в квадратурах, а клас¬
сификация барионов по изотопи¬
ческому спину, Q--гиперон и
кварки — с октавами Кэли и го¬
мотопическими группами (до ко¬
торых еще один Нобелевский
лауреат Р. Фейнман, по его сло¬вам, дошел при изучении топо¬
логии).В сравнительно неболь¬
шой по объему книжке описаны
как алгебраические конструк¬
ции, которые уже широко при¬
меняются в естествознании
(группы и их представления, ал¬
гебры Ли, тензоры, теория инва¬
риантов), так и многие другие,
очередь которых лишь наступает
(р-адические числа, узлы, косы,
факторы колец операторов, ка¬
тегории, функторы, гомологии,
пучки).Быть может, еще важнее,
чем отбор материала, выбор
стиля изложения. Обычный де-
дуктивно-аксиоматический схо¬
ластический стиль состоит в том,
что изложение математической
теории начинается с немотиви¬
рованного определения. Психо¬
логические трудности, к кото¬
рым это приводит читателя,
почти непреодолимы для нор¬
мального человека: «Зачем я от¬
дам некту два яблока?» — вот
основная трудность, не позво¬
лившая Буратино изучить ариф¬
метику. Аналогичная трудность
мешает пониманию всех мате¬
матических книг аксиоматиче¬
ского толка.Рассмотрим, например,
важнейшее общематематиче¬
ское понятие группы. Алгеб¬
раисты обычно определяют
группы как множества с опера¬
циями,	удовлетворяющими
длинному ряду труднозапоми-
наемых аксиом. Понять такое оп¬
ределение, на мой взгляд, не¬
возможно. Я думаю, что алгеб¬
раисты ставят такие препятствия
на пути изучающих их науку для
того, чтобы затруднить проник¬
новение в нее непосвященным
и тем повысить ее авторитет
(быть может, неосознанно).
Впрочем, от коллег я слышал
и другое объяснение: немотиви¬
рованные определения совре¬
менные математики употребля¬
ют просто потому, что сами не
знают мотивировок!И. Р. Шафаревич выбира¬ет единственный, мне кажется,
способ действительно объяс¬
нить, что такое группа: он начи¬
нает с более простого и фунда¬
ментального понятия группы
преобразований. Группа преоб¬
разований — это набор преоб¬
разований, включающий вместе
с каждым преобразованием об¬
ратное ему и вместе с кажды¬
ми двумя — результат их после¬
довательного выполнения. Вот и
все аксиомы; то, что обычно
включают в аксиоматику при
определении	«абстрактныхгрупп»,— просто свойства групп
преобразований (например, в
любую группу входит тождест¬
венное преобразование, остав¬
ляющее преобразуемый объект
на месте: результат последова¬
тельного применения двух вза¬
имно обратных преобразований).Тщательно оберегаемый
секрет алгебраистов состоит в
том, что никаких других групп,
кроме групп преобразований, на
самом деле и не существует!Абстрактные группы —
плод естественной для алгеб¬
раистов попытки обобщить по¬
нятие группы преобразований,
сохранив его важнейшие свой¬
ства. Оказалось, что такое обоб¬
щение не приводит к новым объ¬
ектам. В процессе выработки по¬
нятий такие попытки обобщения
неизбежны. Но теперь, когда мы
знаем, что они бесплодны, не
пора ли и в преподавании вер¬
нуться на почву исходных конк¬
ретных понятий?Трудность многих абст¬
рактных математических поня¬
тий — столь же искусственно¬
го происхождения, как понятия
абстрактной группы. Например,
«абстрактные многообразия»
сводятся к конкретным (много¬
мерным поверхностям в евкли¬
довом пространстве), «алгорит¬
мы» — к конкретным машинам
Тьюринга и т. д. Давно уже пора
ликвидировать ореол непознава¬
емости, созданный вокруг мате¬
матики дедуктивно-аксиомати-
119ЕЩЕ ОДНА ОДА
ПРЕОБРАЗОВАНИЮ
ФАУНЫческим ее изложением. Книга
И. Р. Шафаревича — один из
первых шагов в этом направ¬
лении.Эта книга содержит алгеб¬
раический минимум, необходи¬
мый каждому работающему ма¬
тематику. Ее, несомненно, проч¬
ли бы и другие потреби¬
тели алгебры, если бы не ни¬
чтожный тираж, делающий ее
практически недоступной сту¬
дентам (которым она прежде
всего адресована). Как и вся се¬
рия «Современные проблемы
математики. Фундаментальные
направления», одиннадцатым то¬
мом которой являются «Основ¬
ные понятия алгебры», эта кни¬
га знаменует собой возврат со¬
временной математики от схо¬
ластики известного курса Бурба-
ки к естествознанию (из дру¬
гих томов серии я хотел бы осо¬
бенно рекомендовать «Тополо-
гию-1», написанную С. П. Нови¬
ковым и Д. Б. Фуксом).Тенденции объединения
математики и теоретической фи¬
зики в одну науку делаются все
заметнее, по мере того как са¬
мые выдающиеся представители
математической науки обраща¬
ются к физике, а физики исполь¬
зуют все более изощренную
современную математическую
технику — суперсимметрии,
квантовые аномалии, алгебру
Вирасоро и т. п. «Основные по¬
нятия алгебры» И. Р. Шафаре¬
вича — яркий образец того, как
можно и должно излагать мате¬
матику: как область естество¬
знания.Н. И. Чеснокое,кандидат сельскохозяйственных
наук
МоскваЭКОЛОГИЧЕСКОЕ созна¬
ние в отношении неживойприроды побеждает. От¬
мена работ по повороту север¬
ных рек на юг выражает раз¬
венчание грандиозных проек¬
тов переделки природы. Чтобы
спасти Байкал, государство по¬
шло на перепрофилирование
Байкальского целлюлозного
комбината. А в отношении жи¬
вой природы и такой сложной
ее части, как дикая фауна, это¬
го сознания еще недостает. Как
и полсотни лет назад, преобра¬
зование фауны ведется и широ¬
ко пропагандируется.Об этом свидетельствует
книга И. Е. Литуса. В ней опи¬
сываются работы по акклимати¬
зации диких животных на Украи¬
не и утверждается, что «аккли¬
матизация и реакклиматиза¬
ция — это очень хороший, эко¬
номически выгодный (подчерк¬
нуто мною.— Н. Ч.), а иногда
и единственно возможный путь
обогащения местной фауны цен¬
ными, перспективными или ред¬
кими, вымирающими, исчезаю¬
щими, сокращающими плодови¬
тость видами» (с. 175).Книге предпослано пре¬
дисловие М. А. Воинственского,
в котором он указывает на воз¬
растание интереса к обогаще¬
нию местной фауны, а завоз и
акклиматизацию диких живот¬
ных с этой целью считает не¬
отъемлемой частью рациональ¬
ного природопользования. Ко-И. Е. Литус. АККЛИМАТИЗАЦИЯ
ДИКИХ ЖИВОТНЫХ. Киев: Урожай,
1986. 192 с.нечно, М. А. Воинственский име¬
ет право на личное мнение, но
коль скоро оно высказывается в
печати, то должно быть обосно¬
ванным.Читая подобные высказы¬
вания, поражаешься, сколь же
консервативны взгляды сторон¬
ников преобразования фауны!
Экология развивается семи¬
мильными шагами, стала наукой
о функционировании и взаимо¬
действиях надорганизменных си¬
стем — популяций и биоцено¬
зов. Экологами вскрыты слож¬
нейшие механизмы саморегуля¬
ции, устойчивости, поддержа¬
ния равновесия в живой при-животных
uo РЕЦЕНЗИИроде. Преобразование фауны,
если без него нельзя обойтись,
должно производиться очень
осторожно: ведь перед нами жи¬
вая природа. Здесь нет ничего
важнее заповеди врача: не на¬
вреди!А определенная .часть
биологов, охотоведов все еще
живет канонами более чем трид¬
цатилетней давности, когда счи¬
тали преобразование живой при¬
роды безопасным и несложным
делом. Была и «научная теория»
для преобразования: согласно
Т. Д. Лысенко, организмы яко¬
бы «ассимилируют условия
внешней среды», адекватно из¬
меняются и передают благопри¬
обретенные признаки потом¬
ству. Теперь все знают, что эта
«теория» оказалась ложной. Тем
не менее некоторые устаревшие
догмы все еще продолжают
свою подчас неявную жизнь в
сознании «преобразователей
фауны».Книга состоит из двух не¬
равных частей. Первая посвяще¬
на обзору общих вопросов и
истории акклиматизации живот¬
ных. Во второй приводятся ма¬
териалы по искусственному рас¬
селению чужеземных и местных
животных на Украине. Эти части
неравны не только по объему.
Если вторая полезна как спра¬
вочное пособие, то польза пер¬
вой сомнительна.В ней излагаются пред¬
ставления об акклиматизации,
базирующиеся на весьма уста¬
ревших положениях. Из различ¬
ных мероприятий по искусствен¬
ному расселению диких живот¬
ных автор книги составляет не¬
кую смесь, которую называет
акклиматизацией. Такое толко¬
вание термина «акклиматиза¬
ция» лишает его специфично¬
сти, так как при разных фор¬
мах искусственного расселения
животных происходят совершен¬
но различные адаптивные про¬
цессы, изменения в популяциях
и биоценозах. Думается, аккли¬
матизацией целесообразно на¬зывать лишь те процессы, кото¬
рые происходят при вселении
в естественные биоценозы но¬
вого вида вне его ареала, ког¬
да адаптивные изменения носят
генетический характер. В этом
понимании акклиматизационные
процессы присущи только ди¬
ким животным, выпущенным в
новых местах и оказавшимся в
состоянии неограниченной сво¬
боды. В условиях неволи или ог¬
раничения свободы, т. е. при
исключении естественного отбо¬
ра, акклиматизации нет места,
происходят лишь негенетиче¬
ские приспособления каждой
особи к окружающей среде
(индивидуальная адаптация).В этой связи заметим, что
в зоопарке Аскания-Нова, где
якобы акклиматизировались
многие виды несвойственных на¬
шей стране животных, на самом
деле особи их лишь адаптиро¬
вались в пределах физиологиче¬
ских и этологических реакций.
Не принижая больших достиже¬
ний асканийского зоопарка в
приручении, гибридизации, раз¬
ведении многих экзотических
животных, следует тем не менее
признать, что там в понимании
акклиматизации руководствуют¬
ся весьма устаревшими взгляда¬
ми и концепциями. В частно¬
сти, показателем успешности ак¬
климатизации следует считать
не факт размножения в нево¬
ле, как полагают в Аскания-Но-
ва, а способность создать вне
ареала жизнестойкую популя¬
цию, приспособленную к су¬
ществованию в естественных ус¬
ловиях.В книге отсутствует совре¬
менный экологический подход к
акклиматизации. Автор ее счи¬
тает, что процесс акклиматиза¬
ции касается только интродуци-
рованного вида. Между тем этот
процесс затрагивает не только
вселяемый вид, но и весь мест¬
ный биоценоз, изменяя его
структуру и внутренние взаимо¬
связи. В этом заключается слож¬
ный, системный характер аккли¬матизационного процесса. Пос¬
ледний идет по крайней мере
на четырех уровнях организации
жизни: молекулярно-генетиче¬
ском, онтогенетическом, попу¬
ляционном и биоценотическом.И. Е. Литус считает интро¬
дукцию первым этапом аккли¬
матизации. Вернее было бы счи¬
тать, что интродукция — это
только пусковой ключ, момент,
дающий старт акклиматизацион¬
ному процессу. Этапы акклима¬
тизации начинаются после
интродукции и характеризуются
различными параметрами функ¬
ционирования и организации
биологических систем.Об отсутствии экологиче¬
ского подхода свидетельствует
и то, что автор книги не видит
различий между акклиматизаци¬
ей и реакклиматизацией. А раз¬
личия между ними существен¬
ны. Реакклиматизация заключа¬
ется в возврате прежнего чле¬
на биоценоза, что не вызыва¬
ет значительных перестроек в
биологическом сообществе и в
то же время восстанавливает его
полноту, чем повышает устойчи¬
вость систем. При акклиматиза¬
ции же новый вид нарушает рав¬
новесие биоценоза, вызывает в
нем структурные изменения,
снижающие устойчивость сооб¬
щества.Вообще нет ни теорети¬
ческих, ни практических осно¬
ваний называть акклиматизацией
все мероприятие по искусствен¬
ному расселению диких живот¬
ных. Они неравноценны в эко¬
логическом и хозяйственном от¬
ношении. Одним из важных и
эффективных мероприятий яв¬
ляется реаккляматизация —
действенный способ восстанов¬
ления численности и ареалов
истребленных видов местных
животных. Оправдывает себя в
настоящем и остается перспек¬
тивной такая форма искусствен¬
ного расселения, как завоз жи¬
вотных в угодья для разведе¬
ния под опекой человека (зуб¬
ров, оленей, куланов, фазанов
121и др.). Но собственно акклима¬
тизация, т. е. вселение новых ви¬
дов вне их естественного ареа¬
ла, представляет собой форму
искусственного расселения, эко¬
логически опасную и не всег¬
да экономически эффективную.
Если в прошлом завоз и выпуск
новых видов животных в какой-
то степени был оправдан эконо¬
мическими нуждами страны, то
в настоящее время при реше¬
нии вопроса о вселении новых
животных должны ставиться на
первое место интересы охраны
природы. Как показала практи¬
ка, акклиматизация новых видов
несовместима с охраной при¬
роды.Перечисленные автором
книги пять степеней акклимати¬
зации есть не что иное, как не¬удачная классификация форм
искусственного расселения ди¬
ких животных. Акклиматизаци¬
онный процесс, если он начал¬
ся, не может остановиться на
какой-то ступени, а идет до
конца.Безусловно правильна
мысль, что акклиматизация мо¬
жет рассматриваться как экспе¬
римент по изучению микроэво-
люционных процессов.Приводимые автором
данные по расселению диких
животных на Украине представ¬
ляют интерес. Но очень мно¬
го теряет книга от отсутствия
в ней напоминаний о необхо¬
димости осторожного, бережно¬
го отношения к сложившейся ди¬
кой фауне.Книга хорошо оформле¬
на, замечательны цветные фо¬
тографии животных (к сожале¬
нию, автор или авторы их не
указаны). Но эти яркие фото не
иллюстрируют содержание кни¬
ги, так как в основном изобра¬
жают животных, находящихся в
зоопарке Аскания-Нова, а также
красивые украинские пейзажи,
преследуя, видимо, какие-то
другие цели, не свойственные
этому по преимуществу произ¬
водственному изданию.Итак, в книге воспета ак¬
климатизация диких животных.
Заслуженно ли? Думается, нет.НОВЫЕ КНИГИБиологияК. Шмидт - Ниельсен. РАЗМЕРЫ
ЖИВОТНЫХ: ПОЧЕМУ ОНИ ТАК
ВАЖНЫ? / Пер. с англ. В. Ф. Кули¬
кова и И. И. Полетаевой под ред.
Н. В. Кокшайского. М.: Мир, 1987.
259 с. Ц. 1 р. 50 к.Американский специалист
в области сравнительной фи¬
зиологии К. Шмидт-Ниельсен из¬
вестен советским читателям по
книгам, как научным, так и науч¬
но-популярным, переведенным
на русский язык в 1972—1982 гг.
Новая его книга посвящена почти
не знакомому советскому чита¬
телю направлению в биологии —
изучению количественных соот¬
ношений между размерами раз¬
личных животных и их морфо¬
логическими параметрами и фи¬
зиологическими особенностями.К. Шмидт-Ниельсен под¬
робно разбирает математиче¬
ский, физический и биологи¬ческий смысл аллометрических
уравнений (или теоретических
линий регрессии), применяемых
для выявления на базе статис¬
тических данных закономерно¬
стей изменения размеров жи¬
вотных и их органов в онто-
и филогенезе. При этом автор
оперирует простыми понятиями
(подобием геометрических фи¬
гур, элементарными алгебраи¬
ческими преобразованиями
и т. п.), позволяющими даже не¬
посвященному читателю разоб¬
раться в этой интересной проб¬
леме современной биологии.Показав на примерах пра¬
вомерность. широкого примене¬
ния аллометрического «подхо¬
да» (у нас в стране известного
главным образом в нейромор-
фологических исследованиях),
К. Шмидт-Ниельсен переходит
к рассмотрению взаимосвязи
между размерами организмов и
интенсивностью их обменных
процессов, особенностями фи¬зиологии дыхания, кровообра¬
щения, терморегуляции, харак¬
тером передвижения и т. п.«Книга требует минималь¬
ной математической подготов¬
ки,— пишет о ней сам автор.—
Оказывается, что влияние раз¬
меров тела на другие парамет¬
ры лучше всего выражать лога¬
рифмами и степенями, следо¬
вательно, требуется знакомство
лишь с немногими простыми
алгебраическими действиями...
Поразительные и загадочные
Сведения делают ее слегка по¬
хожей на детективный рассказ».Г енетикаГЕНЕТИКА И НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ.
Сб. статей / Пер. с франц. А. В. Аку-
личева, Н. Н. Алипова, А. С. Гинз¬
бург. Ред. и предисл. С. Г. Васецко-
го. М.: Мир, 1987. 300 с. Ц. 2 р. 30 к.
ш РЕЦЕНЗИИКнига представляет собой
перевод специального выпуска
французского журнала «La
Recherche» («Исследование»),
посвященного проблемам гене¬
тики и наследственности (май1	984 г.), дополненного статьей из
апрельского номера за 1985 г.
От множества выпускаемых ны¬
не изданий по генетике эта книга
выгодно отличается разнообра¬
зием рассматриваемых про¬
блем, ясностью изложения и, как
отмечает редактор перевода,
определенностью общественных
позиций авторов.Французские ученые дав¬
но работают в области гене¬
тики, но кардинальные успехи
относятся к сравнительно недав¬
нему времени: достаточно на¬
звать исследования Ф. Жакоба,
Ж. Моно, А. Львова, удостоен¬
ных Нобелевской премии. Не
случайно выпуск открывается
вступительной статьей А. Львова.Два основных свойства ес~
тественных популяций живых су¬
ществ — разнообразие и гене¬
тическая общность составляю¬
щих их особей — рассматри¬
ваются в свете сложных взаимо¬
отношений между генотипом и
фенотипом в статье «От опытов
Менделя к молекулярной гене¬
тике». Анализу структуры гена
и генома посвящены статьи
«Прерывистые гены», «Органи¬
зация генома» и «Структура
ДНК». В ряде статей рассмотре¬
ны основы генетики конкретных
групп организмов: бактерии,
мухи, мыши. Значительное ме¬
сто уделено проблемам генети¬
ки человека; им посвящены
статьи: «Генетическая эволюция
человека», «Наследственная пе¬
редача болезней человека»,
«Соблазны евгенизма» (пред¬
ставление об иерархии челове¬
ческих рас, из которого исходит
евгеника, подвергнуто строгой
и обстоятельной критике в пер¬
вой из статей этой группы). От¬
носительная роль наследствен¬
ности и среды в становлении
поведения животных обсуждает¬ся в статье «Передача по наслед¬
ству поведенческих признаков».
Практические стороны генетиче¬
ских исследований затронуты в
статьях «Генная инженерия и
биотехнология» и «Улучшение
сортов».Книга предназначена био¬
логам и врачам, интересующим¬
ся проблемами генетики, сту¬
дентам биологических факуль¬
тетов, преподавателям биологии
в школе. Специалисту-генетику
она поможет ознакомиться с ус¬
пехами в смежных научных обла¬
стях, а биологам других спе¬
циальностей — получить пред¬
ставление о современном со¬
стоянии генетических исследова¬
ний.Г еографияН. А. Гвоздецкий, Ю. Н. Голубчи¬
ков. ГОРЫ. М.: Мысль, сер. «Приро¬
да мира», 1987. 3^9 с. Ц. 3 р. 30 к.Эта книга известного со¬
ветского географа Н. А. Гвоз¬
децкого и его соавтора Ю. Н. Го¬
лубчикова — первый в отечест¬
венной географической литера¬
туре труд о горах всей нашей
планеты.Горные территории зани¬
мают на Земле около 40 % пло¬
щади суши; в СССР — более
26 %. Свыше 20 % населения на¬
шей страны обитает в горных
районах с разнообразными при¬
родными ресурсами — мине¬
ральными, водными, земель¬
ными, растительными, охотни-
чье-промысловыми, курортоло¬
гическими, рекреационными и
т. д.В этом крупномасштаб¬
ном справочном издании впер¬
вые в советской и мировой лите¬
ратуре дана комплексная физи¬
ко-географическая характери¬
стика всех горных систем мира;
приводятся сведения о рельефе,
геологическом строении, клима¬
те, водах, ледниках, мерзлоте,
почвах, растительности, живот¬
ном мире гор; рассказываетсяо	проблемах взаимодействия
горной среды и человека, об
условиях освоения горных тер¬
риторий, их хозяйственном ис¬
пользовании и охране.В книге обобщена обшир¬
ная отечественная и зарубежная
литература, использованы мате¬
риалы собственных исследова¬
ний и наблюдений авторов. Из¬
дание хорошо иллюстрировано,
снабжено картами и справочны¬
ми таблицами.История наукиФ. И. Вольфсон, Н. С. Зонтов,
Г. Р. Шушания. ДМИТРИЙ ИВАНО¬
ВИЧ ЩЕРБАКОВ. 1893—1966 / Отв.
ред. Н. П. Лаверов. М.: Наука,
сер. «Научно-биографическая лите¬
ратура», 1987. 208 с. Ц. 50 к.Академик Д. И. Щерба¬
ков оставил огромное научное
наследие: более 400 научных
и научно-популярных книг и ста¬
тей, посвященных в основном
наукам о Земле.Разносторонний ученый—
геолог, географ, геохимик, спе¬
циалист в области металлоге¬
нии и учения о рудных место¬
рождениях, он сочетал научную
деятельность с научно-органи¬
заторской и общественной ра¬
ботой, много сил отдавал про¬
паганде научных знаний, популя¬
ризации наук. В 1957—1966 гг.
Д. И. Щербаков был главным
редактором журнала «При¬
рода».Предлагаемая вниманию
читателей научная биография
Д. И. Щербакова написана авто¬
рами на основе изучения его
трудов, а также архивных мате¬
риалов, в частности семейного
архива, предоставленного его
дочерью, К. Д. Щербаковой.
В своей книге авторы попытались
свести в одно целое все сведе¬
ния, изложенные в различных
источниках, поделились они и
личными воспоминаниями и впе¬
чатлениями, полученными в пе¬
риод длительной совместной ра¬
боты с Д. И. Щербаковым.
ВСТРЕЧИ С ЗАБЫТЫМИТОГИС.Н,Виноградский123градского считают также основа¬
телем экологического направ¬
ления в микробиологии. И это
далеко не полный перечень его
достижений. «Мы в значитель¬
ной мере обязаны ему тем,—
писал А. А. Имшенецкий,—
что русская микробиология по
глубине и значению выдвигае¬
мых ею проблем всегда зани¬
мала ведущее положение»1.Заслуги Виноградского
были оценены его современни¬
ками. В 1894 г. он был избран
членом-корреспондентом Петер¬
бургской Академии наук; с
1923 г. он почетный член АН
СССР. Виноградский состоял так¬
же членом Французской акаде¬
мии наук, Шведской сельскохо¬
зяйственной и Туринской меди¬
цинской академий, Лондонско¬
го королевского общества. С
1970 г. раз в три года Акаде¬
мия наук СССР присуждает
премию имени С. Н. Виноград¬
ского.«Природа» уже писала о
Виноградском2. Сегодня чита¬
тель познакомится с его воспо¬
минаниями, которые были напи¬
саны в последние годы жизни,
во Франции3.Виноградский родился в
Киеве. Окончив естественное
отделение Петербургского уни¬
верситета, он некоторое время
оставался там сотрудником ла¬
боратории физиологии расте¬
ний. С 1885 по 1890 г. он рабо¬
тал в лабораториях Страсбурга
и Цюриха. Его блестящие иссле¬
дования по серо- и железобак¬
териям и нитрификации сразуОсновные исследованияСергея Николаевича Ви¬
ноградского (1856—1953)
посвящены вопросам общей и
почвенной микробиологии. Он
доказал, что существуют особые
микроорганизмы, получающие
энергию в результате окисления
неорганических веществ, и при¬
шел к выводу, что органиче¬ское вещество на земном шаре
образуется не только в процессе
фотосинтеза, но и в процессе
хемосинтеза; им впервые был
применен ныне широко распро¬
страненный метод элективных
(избирательных) культур, позво¬
ляющий целенаправленно обна¬
руживать микроорганизмы с оп¬
ределенными свойствами; Вино-1	Цит. по: Виноградский С. Н.
Микробиология почвы. Проблемы и
методы. М., 1952. С, 16, 18.2	Заварзин Г. А. Сергей Нико¬
лаевич Виноградский // Природа.
1986. № 2. С. 71—85.3	Документы С. Н. Виноградского
в начале 1960-х годов при содей¬
ствии сотрудников Пастеровского
института были переданы в Инсти¬
тут микробиологии АН СССР, от¬
куда поступили на хранение в Ар¬
хив АН СССР.
ВСТРЕЧИ С ЗАБЫТЫМпривлекли к себе всеобщее вни¬
мание. Последовали предложе¬
ния от Л. Пастера работать
в его институте на любых усло¬
виях и из России — занять
место заведующего микробио¬
логическим отделом Института
экспериментальной медицины.
Виноградский принял последнее
предложение. Но в 1912 г.,
ртчасти из-за состояния здо¬
ровья, отказался от научной ра¬
боты вообще. Он переселился а
имение, оставшееся ему в нас¬
ледство, и посвятил себя сель¬
скому хозяйству.В 1922 г., получив пригла¬
шение от ученике и ближайше¬
го сотрудника Пастера Э. Ру,
Виноградский находит в себе си¬
лы вернуться в науку и стано¬
вится заведующим Агробакте-
риологическим отделением Па¬
стеровского института. Здесь,
в Бри-Конт-Робере, неподалеку
от Парижа, он жил и плодотвор¬
но работал еще 30 лет.Уединенная лаборатория,
окруженная фруктовым садом,
минимум сотрудников (един¬
ственным ассистентом с начала
30-х годов была его младшая
дочь Елена) — ничто не мешалоВиноградскому полностью со¬
средоточиться на своих исследо¬
ваниях. Каждый вечер, даже в
конце тяжелого трудового дня,
он садился за пианино, чтобы
играть по меньшей мере час.
«Возможно,—	вспоминаетЕ. С. Виноградская,— музыка
ослабляла ностальгию по роди¬
не, которая никогда не покида¬
ла его до конца»4. Так продол¬
жалось много лет. Но размерен¬
ное течение жизни вновь изме¬
нилось, ..За смертью жены, кото¬
рую он очень переживал, после¬
довали тяжелые годы немецкой
оккупации. Отсутствие газа,
отопления, финансовые труд¬
ности вынудили Виноградского
прекратить работу в лаборато¬
рии, и дочь Елена Сергеевна
из-за нехватки средств перееха¬
ла работать в Париж. Виноград¬
ский оказался почти в полном
одиночестве. Мучила неизвест¬
ная судьба другой дочери, Ека¬
терины, которая находилась в
оккупированной Польше.Именно в это время, в4	Архив АН СССР. Ф. 1601. On. 1.Д 194. Л. 27.возрасте 85 лет, Виноградский
предпринимает редактирование
своих опубликованных работ,
разбирая их по темам и подроб¬
но комментируя. Составленная
из них «Микробиология поч¬
вы» была издана сразу после
войны во Франции, а в 1952 г.
в СССР. Одновременно он пи¬
шет «Летопись» — воспоми¬
нания, которые заняли, по его
словам, около 700 рукописных
стра> чц. (К сожалению, место¬
нахождение «Летописи» не уста¬
новлено.) Тогда же написан и
краткий биографический очерк
«Итоги», охватывающий период
от окончания гимназии и до впе-
мени работы -в Страсб', ,jre
(1885—1887), где, считает Вино¬
градский, и завершилось его
психологически трудное станов¬
ление как ученого.Публикуемый документ
представляет собой черновой
рукописный вариант, вероятно
так и не законченный Вино¬
градским5. В тексте опущены
незначительные по объему
смысловые повторы.6	Там же. Д. 13.1	| РОШЕЛ перед моим духовным взором
' ' film всей моей жизни, ожили все пережи¬
вания за почти восемь десятков лет соз¬
нательной жизни. Проснулись все тени прошлого
и промелькнули как живые. Вижу отчетливо,
вплоть до мелких дет- й, на что ушли мои
годы. По ученой привы тянет подвести итоги
или сделать какие-либо выводы, найти объеди¬
няющую идею или цель, направляющую
ЖИЗНЬ. (...)Покорный, дисциплинированный мальчик
прошел с успехом гимназический курс. Был с
начала и до конца «первым учеником», награж¬
ден золотой медалью. Никаких удовлетворений
не находит ■ своих признанных успехах. Гим¬
назию свою ненавидит, награды от нее не ценит.
Питает к ней отвращение и позже, на всю жизнь.По выходе из нее становится лицом к лицу с воп¬
росом, что делать дальше? Брат', как и отец
когда-то, поступает на юридический факультет,
с тем чтобы потом поступить на государствен¬
ную службу. Тому же шаблону следуют сверст¬
ники и приятели — Козимиры и прочие, не
ставя себе никаких вопросов,- А Виноградский
Сергей колеблется и ищет. Гимназия ничего не
дала, никаких интересов, ни стремлений, ни при¬
званий не пробудила. Совета негде найти.
Отец2 уже болен, мать не имеет авторитета и не
ищет его, занятая своей собственной жизнью.' Александр Николаевич Виноградский (1856-—1912) —
■ последствии известный дирижер и композитор.2	Николай Константинович Виноградский у мер вскоре
после окончания С. Н. Виноградским гимназии.
125Да и сомнительно, что нашелся бы другой
совет, как идти по торному пути, даже если бы
кто из домашних или из друзей дома принимал
близко к сердцу вопросы начала карьеры
17-летнего юноши. В особенности едва ли кто-
либо посоветовал избрать естественные науки,
так как они тогда никаким престижем в про¬
винциальном обществе не пользовались. По тор¬
ному пути вынужденно пошел и он, не найдя
другого решения в решительный момент, но тут
же он запнулся.(...) С первых лекций «права»,
он стал испытывать томительную скуку и спра¬
шивал себя, неужели прочие студенты дают
себе труд слушать и понимать. И он сбежал
через месяц, со своих 17 лет уже свободный
в своих решениях и никем не контролируе¬
мый. Решение перейти на естественное отде¬
ление физико-математического факультета вызва¬
но было сознанием, что из всех отраслей зна¬
ния его больше всего привлекают реальные
науки. При этом ему пришлось бороться с мысльюо	своей полной неосведомленности даже с их
начатками, а также со своей застенчивостью,
так как такой скорый переход мог показаться
легкомысленным, а с таким ходатайством надо
было явиться к ректору	,Сергей не ошибся в том, что из всех
отраслей знания его больше всего привлекают
естественные науки, но музыка не дала развиться
этому влечению и даже в конце его парали¬
зовала. Как раз в это время открылась в Киеве
консерватория и в качестве преподавателей —
молодые пианисты школы Лешетицкого3. Это был
настоящий coup de foudre4, решивший, как ка¬
залось тогда, его дальнейшую судьбу; отдаться,
выработаться в музыкального художника и вир¬
туоза стало жизненной целью. Все остальное
побледнело, выдохлось. Продолжал посещать лек¬
ции, держать экзамены, но это в ожидании пред¬
стоящей перемены и без всякого духа живого.
Колебался недолго, будучи свободен принять
какое угодно решение. Никто не удерживал,
шагом моим не интересовался, не подвергал
критике. Так незаметно очутился в Петербурге,
в консерватории, где вместе с очень ординар¬
ным началом музыкальной работы почти немед¬
ленно пришла и самокритика. Не сделал ли
ошибки?!Следующий год в классе Лешетицкого
поднял интерес и оставил впечатление на всю
жизнь, но вместе с тем и выяснил оконча¬
тельно, что я не рожден художником божьей3	Теодор Лешетицкий (1830—191 5) — польский пианист
и педагог. Создатель одной из фортепьянных школ.
* Coup de foudre (франц.) — удар грома.Лаборатория С. Н. Виноградского в Брм-Конт-Робере.милостью. Талант-то был, признавался авторите¬
тами, но этот талант был типа Сальери, очень
далекий от моцартовского. То есть весь основан¬
ный на усердной работе, без того огня бессоз¬
нательного или полусознательного вдохновения,
которым характеризуются истинно художествен¬
ные натуры и который, можно считать, исклю¬
чает все другие запросы. Эти запросы я ощу¬
тил особенно остро, как только попробовал от¬
даться целиком музыкальной работе. Возвраще¬
ние в университет стало императивным. Кон¬
серватория была оставлена без сожаления. Этому
способствовал и уход Лешетицкого из консерва¬
тории, и отъезд его из России, но музыка оста¬
лась и в общем продолжала играть большую
роль в моей жизни. Я даже не представляю
себе, как бы я мог жить без нее, именно без
тех «мистических» впечатлений (настроений), ко¬
торые она дает и которые помогают отрешить¬
ся хоть на время от жизненной прозы и сквер¬
ны. Недаром ее так широко применяют все ре¬
лигиозные культы: без нее никогда не выиграла
бы их мистика!Покаянно вернулся в [Петербургский] уни¬
верситет, вернув себя сам на второй курс,
между тем как оставил Киевский университет
уже третьекурсником. Это показывает, как плохо
я верил в приобретенные знания и вообще
в свои способности. Начало университетской
жизни как бы подтвердило это недоверие. Стал
усердно посещать лекции. На первой очереди
была химия неорганическая. Читал Менделеев —
знаменитость, создатель Периодической системы
элементов. Лекции ежедневно по часу рано утром
в 9 часов, когда в Петербурге .еще темновато;
темнота еще увеличивается целым лесом де¬
ревьев, заслоняющих главный фасад, на который
выходила большая мрачная аудитория. В ней
всегда было полно: вероятно, сходились студен¬
ты из других факультетов, желающие поглядеть
на Дмитрия Ивановича, на его крупную неряш¬
ливую фигуру с длинными волосами, бородой
до пояса, и послушать, как говорит знамени-
.» ВСТРЕЧИ С ЗАБЫТЫМгость. А говорил он так, как говорят мало¬
речистые люди, не потрудившиеся хоть сколь-
нибудь отделать свой номер. Когда они в ударе,
речь течет сама собой, фразы складываются,
тема округляется, «ударом» заражаются слуша¬
тели, внимание повышается, несмотря на раннее
утро и мрачную темную аудиторию, где час вре¬
мени тянется бесконечно.Но «ударных» лекций у Дмитрия Иванови¬
ча было очень немного. Помню две. Одна,
когда он разъяснял нам градацию развития
научных знаний — гипотеза, вырастающая в тео¬
рию и упрочивающаяся в науке как закон. Дру¬
гая о Периодической системе элементов, кото¬
рую мы, начинающие, не очень-то могли понять.
Вообще же он говорил медленно, запинаясь и
ища выражения, причем нередко останавливался
и тянул долго и басисто э-э-э-э... Эти мычания
и вообще этот характер изложения не очень
электризовали аудиторию. Что же касается меня
грешного, то я ловил себя на том, что я тяжело
и непобедимо задремывал. Что же это такое,
думал тогда, неужели я бессилен владеть своим
вниманием и воспринимать химическую науку,
преподаваемую признанным большим ученым.Нечто подобное бывало и на других лек¬
циях, которые приходилось высиживать по 4—
5 часов ежедневно. В меньшей степени, впрочем,
когда лекции читались в менее мрачных аудито¬
риях и не в раннее время. Все же к концу
лекционного часа, а то и двух, по предмету
еще совершенно незнакомому, чуждому, не успев¬
шему еще привлечь внимания, заинтересовать
хоть немного, чувствовал главным образом утом¬
ление. А в общем из этих лекционных заня¬
тий очень мало выносилось при больших затра¬
тах времени.Кого и что винить — стало ясно позже.
Не профессоров, включая и мычание Менделеева,
и не тупость слушателей, а самою лекционную
систему, в особенности когда и предметов, и
лекций много и все они обязательны для слу¬
шателей. В Германии тоже читаются (или, точ¬
нее, читались в мое время) лекции по всем
наукам, но слушатель мог выбирать курс, его
больше интересующий, и еще другой, второсте¬
пенный для него предмет. Например: ботаника
и химия, зоология и химия, химия и физика
и т. д., и слушать таким образом не более
одной-двух лекций в день. В Англии профессора
рекомендуют печатный источник, по которому сту¬
денты сами должны ознакомиться с начатками
данной отрасли знания. Colloque5 и демонстрации
дополняют и иллюстрируют сведения, усвоенныеColloque (франц.) — коллоквиум, собеседование.студентом из указанного источника. Все это,
разумеется, гораздо целесообразнее, чем сидеть
и слушать добровольно час за часом, кое-что
немногое, может быть, удерживая, но часто вовсе
не интересуясь предметом и очень нередко просто
томясь скукой.Надо еще прибавить, что так как опытные
науки целиком основаны на наблюдении и опыте,
то ввести начинающего в какую-либо из наук
возможно только путем наблюдений и опытов,
т. е. путем практических занятий, которые следует
вести параллельно с теорией (одновременно с
лекциями), а лучше даже немного впереди, для
того чтобы учащийся мог хоть немного освоить¬
ся с материалом, прежде чем слушать подроб¬
но теорию данной отрасли знания. По нынеш¬
ним временам это избитые истины, но и теперь
с ними в полной мере не считаются. В мое же
время и того меньше. Классическая часовая лек¬
ция пользовалась полным престижем в сфере
преподавания опытных наук, наравне с прочими.К счастью, у ботаников Петербургского уни¬
верситета Бекетова6 и Фаминцына , в виде исклю¬
чений, лекции шли рядом с практическими
занятиями. Точно отдельный мирок было это зда¬
ние ботаники — двухэтажный особняк в глуби¬
не университетского двора, вдали от прочих зда¬
ний. Внизу Андрей Николаевич со своими гер¬
бариями, наверху Андрей Сергеевич Фаминцын
с анатомией и физиологией растений. Чтение
лекции у них предшествовало практическим за¬
нятиям и носило характер предисловия или
комментария к ним. Скажет Андрей Николаевич
нам характеристики нескольких семейств и наибо¬
лее интересных представителей их, и слушатели
рассаживаются за столы перед окнами с лупами
и самостоятельно изучают их по гербарным эк¬
земплярам, определяя виды (species) этих расте¬
ний.Курьезно подумать теперь, что эти скром¬
ные флористические упражнения увлекли меня
в сторону ботаники и вообще послужили сти¬
мулом для самостоятельных занятий наукой. Про¬
должал их и в течение вакационного времени
и увлек мамочку8, которая не отставала, а впослед¬
ствии и превзошла меня в знакомстве с местной
подольской флорой. Я не сомневаюсь, что эта
флористика была первым толчко~м, началом начал" Андрей Николаевич Бекетов (1025—1902) — ботаник,
академик, ректор Петербургского университета.Андрей Сергеевич Фаминцын (1835—1918) — бота¬
ник, физиолог, академик, впервые в России начал
экспериментальные исследования по физиологии расте¬
ний.м Зинаида Павловна Виноградская, жена С. Н. Вино¬
градского.
127моего научного развития. Думается, что я не
составляю исключения в том смысле, что не путем
длинного ряда лекций зарождается живой науч¬
ный интерес, а школой наблюдения и опыта,
как бы скромны ни были начальные упраж¬
нения.От систематики я перешел наверх к Фа-
минцыну, который читал курс анатомии и физио¬
логии растений. У него после лекции садились
за микроскопы или проделывали опыты по фи¬
зиологии. Там было, конечно, интереснее. И лич¬
ность Андрея Сергеевича была особенно привле¬
кательна, так же как и его ассистента Кру¬
тицкого. Там я стал завсегдатаем, staqiaire'oM9.
Кстати, с третьего курса можно было выбирать
специальную науку под условием слушать еще
одну. Я выбрал ботанику и слушал еще только
зоологию. Избавился, наконец, от высиживания
на лекциях долгими часами и все свое время
проводил в лаборатории, в поисках интересной
темы для самостоятельной работы.Казалось мне тогда, что путь мой найден.
Обыкновенный для избравших профессорскую
карьеру: причислен к университету, магистерский
экзамен, магистерская диссертация, защита, мо¬
жет быть доцентура, докторская диссертация,
защита, наконец — искать, где*выберут ординар¬
ным, и тогда читать курс... Перспектива не очень
тешила меня, но уже решил идти, как все, по
торному пути. Стал набираться самостоятельно
учености, знакомясь с литературой. Сразу и до¬
вольно широко стал заводить свою библиотеку;
часто посещал магазин Риккера на Невском, где
просматривал новости и вообще выписывал себе
иностранную литературу. Еще до окончания курса
накопилось ее у меня немало. Не всегда я ее изу¬
чал как следует, не всегда и понимал, но кое-
что оставалось, направляло мысли и будило инте¬
рес.Немудрено, что в моей библиотеке первое
место заняли труды Пастера, которые тогда еще
были внове. Etudes sur la biere, Etudes sur le
vinaigre, Etudes sur le vin10, в которых сведены
его опыты, в особенности первый, где изложена
его теория брожения,— стали моими настольны¬
ми руководствами. В лаборатории впервые появи¬
лись колбы пастеровских образцов, которые я за¬
казывал у Ниппе (на Мойке на углу Горохо¬
вой, единственном тогда более чем скромном ма¬
газине лабораторных принадлежностей), и вы¬
строен был, не очень удачно, первый термостат.!> Stagiaire (франц.) — стажер.10	Упоминаются очерки J1. Пастера о производстве
пива, уксуса и вина. См.: Пастер Л. Избр. тр. Т. 2.
М., 1960 (список работ).Как новость, в русских университетах мои уче¬
нические опыты, по собственной инициативе
предпринятые, стали привлекать внимание. При¬
шло настоящее увлечение, первый исследова¬
тельский жар, когда жизнь шла от опыта
к опыту и в них только искала удовлетворе¬
ния. От них были все радости и в них все
надежды.Но немало было моментов разочарования
и упадка духа. И причины на то были субъек¬
тивные и объективные. Одиночество полное, так
как работал я в области лаборатории, т. е.
шефам11 совсем незнакомой. И погружался я в эту
область все решительнее, что легко понять, при¬
нимая во внимание, что в ту пору как раз рожда¬
лась микробиология и был своего рода Sturm
und Drang-Period12.Между тем обстановка лаборатории ни в ка¬
кой степени не отвечала моим стремлениям.
Болтался я там больше года в совершенном оди¬
ночестве (Фаминцын занят своей книгой «Обмен
веществ и превращение энергии в растениях»13,
совсем почти не появлялся). Не было, следователь¬
но, умственного возбуждения, вызываемого об¬
меном мыслей, не было и технических средств.
Попытки мои носили разрозненный характер,
не вызвав никакой систематической работы для
разрешения какой-либо поставленной задачи.
Отсюда неудовлетворение, усталость, впечатле¬
ние, что это какая-то возня, а не эксперимен¬
тальная работа. Стоит ли продолжать, добиваясь
чести профессорствовать? Ибо что скрашивает
ученую карьеру? Конечно, исследовательская ра¬
бота в «лабо», открытия, а лекции... из года
в год одно и тоже — живо представлялось,
как они могут надоесть.В конце зимнего семестра, к весне всякий
раз одолевал такой Katzenjammer14. Выезды в Го¬
родок15, с другой стороны, напоминали мне,
что я мог бы по праву там основаться, и что там —
в саду, в лесу, в полях — я скоро втянусь
в деревенскую работу и с ней сживусь, я не
сомневался. Эти колебания, шатания очень порти¬
ли существование. Чувствовал себя неудачником,
не хотел с неудачей примириться и жить себе
не мудрствуя лукаво, пользуясь молодыми года¬
ми, силился добиться своего идеала в одну или
в другую сторону. Уезжая в Городок на лето,
решал — не вернусь больше в Петербург, но
после лета, уже поздней осенью, безделье вы-11	Имеются в виду А. С. Фаминцын и А. Н. Бекетов.12	Sturm und Drang-Period (нем.) — эпоха «бури и на¬
тиска».13	СПб, 1883.м Katzenjammer (нем.) — похмелье.15 Поместье Виноградских в Подольской губ.
128 * ВСТРЕЧИ С ЗАБЫТЫМпрааляло меня снова в надоевшую пустую лабо¬
раторию.Довольно ясно на расстоянии, что следовало
на время удалиться из России, где я не находил
точки приложения сил, и поискать науки за грани¬
цей, где они более процветают. Но как всегда
и во всем нигде не находил совета, а кроме
того, обзавелся семейством — были уже Зина
и Таня — стал уже немного тяжел на подъем.
Сделал тогда большую ошибку: вернулся снова
s Петербург, с тем чтобы прочно устроиться
в профессорской карьере и обеспечить себе
успех усиленной работой nota bene16 в той же
обстановке, так как другой не было. Два лиш¬
них года, которые провел в Петербурге, готовясь
к магистерскому экзамену, были самыми тяжелы¬
ми в моей жизни. Измучив себя работой, в осо¬
бенности ночной, впал в неврастеническое со¬
стояние, от которого страдала моя кроткая ма¬
мочка и малые детки. К концу двух лет такой
напряженной, нервирующей работы наступил тя¬
желый кризис, о котором подробно говорится
а «Летописи». Чад развеялся: я понял, что при
таком режиме я только делаю себя и близких
несчастными. Чтобы сразу покончить с ним, решил
бросить мысли о профессорской карьере, а вместе
и Петербург, где все шло у меня так неудачно.
Но с наукой своей я сжился и собирался про¬
должать ее из любви к ней, бег' всяких карьер¬
ных видов, для чего таскал с собой в Крым (где
проживали зиму) и в Городок микроскоп и ящи¬
ки с приборами.Прошла зима а Крыму, прошло лето в Го¬
родке и осень до ноября. Тут созрело реше¬
ние поехать работать в Германию, так как иллю¬
зий себе не делал относительно результатов
кустарной домашней работы. Но опять мне не хва¬
тало совета, куда направиться. Выбрал де Бари17note bene (лат.) — букв, хорошо заметь.17 Генрих Антон де Бари (1831—1888) — немецкий
ботаник, иностранный член-корреспондент Петербург¬
ской АН, специалист по водорослям и грибам.и Страсбург, так как Фаминцын и Воронин16
у него когда-то работали, да и труды его по мико¬
логии мною усердно читались и внушали мне
большое почтение.Там я действительно нашел то, что искал:
наше традицию прежде всего, определяющую
характер отношений между stagiaire'aMH и руково-
дителем-профессором, нашел подлинную науч¬
ную атмосферу, а вместе и приятную нотку
простоты и Gemutlichkeit 5 , которая повела s
скорости к сближению между работающими,
к обмену мыслей и демонстраций. Я понял,
как можно разрабатывать научные вопросы без
излишней нервности и не утомляя себя сверх
меры. Работа пошла складно и производитель¬
но, Так э муках рождалась моя ученость, пока
не попал в Страсбург. Нельзя сказать, чтобы
обрел там, от де Бари каких-либо знаний или
умений, которых мне недоставало. Нет1 Даже
наоборот: моя первая работа принесла резуль¬
таты, удивившие всех своей неожиданностью20.
Просто я нашел там рабочий режим, которого
мне как раз не хватало. Далее в течение де¬
сятков лет работа шла конечно avec de hauts et
des bas — но en mattre21 и без надрыва пер¬
вых лет.История моя, «Как я стал ученым» кончена.
Больше нечего прибавить. (...)Бри-Конт-Робер [1943 г.]Публикация и комментарий А. В. Косминского18	Михаил Степанович Воронин (1838—1903) — русский
ботаник, академик.19	Gemutlichkeit (нем.) — сердечность.20	Имеется в виду открытие хемосинтеза. Первые ре¬
зультаты исследований были опубликованы а 1887 г.Avec des hauts et des bas ... en maitre (франц.) —
с подъемами и спадами... но солидно.ПОПРАВКАФотография, помещенная в № 10 журнала за 1987 г. на с. 44, попала в редакцию из архива А. И. Купцова.
Отсюда и произошла ошибка. В действительности фото принадлежит сотруднику Майкопской опытной станции
ВИРа П. П. Гусеву и сделано им в августе 1939 г. а один из приездов Н. И. Вавилова на эту станцию.
-М-13-12-11-ю-*-6-7-6-S-*-3-2-1 О
ACATTATCATAGCTT000-0 • ♦ »»»»оооооAGGCTATAAT тааст
ООО ♦ ♦ ♦ » ♦ #-0-0-0-00-0
С Т Т т аааататааасооо#»»»«»о»ооооА С С Т AT CAT ОАТТАТОЧХК>»	»000-00caaaqaaaatAOT at
0-00-0# # # # # #-000-00
ААТСТ АТААтТТАААS-<X># ♦ » »»§»оооооТ GСтлот лАТ С Т Т АТВ геологии, изначально складывавшейся
как наука описательная, сформировалось
новое физико-химическое направление. Один
из лидеров этого направления рассказывает
о новых методах исследования природных
процессов и о решении с их помощью
«застарелых» геологических споров.ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТГИИ. Интервью с В. А. ЖариковымГЕОЛО-Подобно тому как после археологов к исследованиям
древних текстов приступают лингвисты, так и после биоло¬
гов, определивших последовательность нуклеотидов, а
исследования включаются математики. ЭВМ помогает про¬
читать непрерывный генетический текст, определяя
смысловые участки.Александров Н. И.» Кистер А. Э., Миронов А. А.,
Певзнер О. А. РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ В
МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКЕСоздан новый класс источников когерентного излуче¬
ния в дальнем инфракрасном и ближнем субмиллимет-
ровом диапазоне. Все ключевые этапы работы — от
зарождения идей до получения первых практических ре¬
зультатов— были выполнены у нас в стране.Иванов Ю. Л. НОВЫЙ КЛАСС ПОЛУПРОВОДНИ¬
КОВЫХ ЛАЗЕРОВЭто последняя популярная статья видного советского
физика, одного из создателей релятивистской астрофи¬
зики у нас в стране. Не противоречит ли предположение
об образовании Вселенной «из ничего» законам физики?
Можно ли, если не сейчас, то в будущем, создать
непротиворечивую, правильную теорию этого грандиоз¬
ного явления? По мнению автора, сделать это можно,
только осуществив Великое объединение микромира
и космологии.Послесловие к статье написано А. Д. Сахаровым
Зельдович Я. Б. ВОЗМОЖНО ЛИ ОБРАЗОВАНИЕ
ВСЕЛЕННОЙ «ИЗ НИЧЕГО»?Среди многих гипотез, объясняющих происхождение
«озонной дыры» над Антарктидой, заслуживает внимания
и динамическая, связывающая уменьшение количества
озона с особенностями циркуляции атмосферы.Цигельницкий И. И. ВОКРУГ «ОЗОННОЙ ДЫРЫ»
Цена 80 к.
Индекс 70707Природа, 1988, № 3. 1 — 128