Теги: журнал природа  

Год: 1943

Текст
                    ПРИРОДА
популярный ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ ИА у К СССР

ПРИРОДА ЙОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НАуК СССР № 3 ГОД ИЗДАНИЯ ТРИДЦАТЬ ВТОРОЙ 1943 СОДЕРЖАНИЕ Стр. Проф. М. С. Эйгенсон. Солнеч- ная деятельность и геомагнитные возмущения..................... 3 Г. А. Максимович. К истории геохимических процессов (Исто- рическая геохимия)............ 15 Д-р биол. н. В. А. Бриллиант. К. А. Тимирязев и физиология растений...................... 26 Н. Г. Лебединский. „Эстетиче- ский* половой отбор как фактор выживания видов в борьбе за су- ществование .................. 40 Природные ресурсы СССР Проф. А. А. Бессер. Кленово- сахарное производство.............. 46 Новости науки Астрономия. Кометы Тевзадзе 1 и 2.............................. 58 Физика. Сопоставление свойств свечения ночного неба и ионосферы . . 59 География. К истории колебаний уровня Каспийского моря. — Ещё о Сар- гассовом море.....................' 60 Медицина. О самозаготовке и при- менении сфагна (торфяного мха) для пере- вязочных целей . .................. 63 Ботаника. Состав пыльцы и спор в современных отложениях различных зон в пределах Европейской части СССР. — Быстрый способ определения всхожести земян далматской ромашки.—Годичные ритмы в жизни дерева 65 CONTENTS Page. Prof. М. S. Eigenson. Solar Acti- 3 vTty and Geomagnetic Perturbations G. A. Maximovich. On the His- tory of Geochemical Processes (His- torical Geochemistry)............ Dr. V. A. Brilliant. K. A. Timi- 15 rlazeff and Plant-physiology . . 26 N. G. Lebedinsky. The „Aesthetic Sexual Selection as a Factor of Sur- vival of a Species in the Struggle for Existence * ... . ....... 40 Natural Resources of the USSR Prof. A. A. Besser. Sugar-manu- facturing from Maple-Juice .... 46 Science News Astronomy. The Tevzadze Cometes 1 and 2........................... .' M Physics. A Comparison between the Properties of the Luminosity of Night-sky and that of the Ionosphere............. 59 Geography. History of the Fluctua- tion of the Level of the Caspian Sea ... 60 Medicine. Individual Storing and Use of Sphagnum for Dressing Purposes . 63 Botany. Composition of Pollen and Spores in Recent Deposits at Various Zones in the European Part of the USS?. — A Method for Rapid Germination-tests of Py- rethrum clnerarifolium Seeds. — Annual Rhytms in the Life of frees...... . . 65
Зоология. Представитель нового отряда насекомых, несущих элитры. — Не- рест мелкой Беломорской сельди в Канда- лакшском заливе. ................. 70 Палеозоология. Трогоитерий и кастор из пещер понтического известняка г. Одессы ........................ 71 Паразитология. Борьба с пла- тяными вшами при помощи мороза ... 72 История и философия естествознания Акад. Н. Н. Лузин. Исаак Ньютон как математик и натуралист............ 74 . Жизнь институтов и лабораторий Н. И. Чудовичев. Астрономическая обсерватория имени В. П. Энгельгардта . 84 Потери науки Акад. С. И. Вавилов. Памяти Жана Перрена .......................... 89 Проф. А. П. Ильинский. Памяти И. К. Пачоского......................... 90 Varia............................ 91 Критика и библиография 92 Zoology. A Representative of a New Order of Elytra-bearing Insects. — Spawning of Small White-Sea Herring in the Kan- dalaksha-Bay ......................... 70 Palaeozoology.Trogonterium and Castor from of Ponthlan Limestones of Odessa................................ 71 Parasitology. Control of the Gar- ment-louse by Means of Frost.......... 72 History and Philosophy of Natural Science N. N. Lusln, Member of the Academy. Isaak Newton as a Matematlcian and Natu- ralist ............................... 74 Life of Institutes and Laboratories N. I. Chudovichev. The V. P. Engelhardt Astronomical Observatory........... . 84 Obituary S. I. Wawilow. Mamder of the Academy. Memorial of Jan Parrain............... 89 Prof. A. P. Ilyinsky. Метопа’ ’ . K. Pachossky............................. 90 Varia................................. 91 Book Reviews and Bibliography 92 Председатель редакционной коллегии академик С. И. Вавилов. Ответственный редактор проф. В. П. Савич.
СОЛНЕЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И ГЕОМАГНИТ- НЫЕ ВОЗМУЩЕНИЯ Проф. М. С. ЭЙГЕНСОН 1. С некоторой точки зрения верх- ние слои земной атмосферы можно считать одной из оболочек Солнца. Действительно, в физическом отно- шении верхние слои нашей атмосфе- ры мало связаны с земной поверх- ностью. С остальной частью нашей пла- неты верхние слои земной атмосфе- ры связаны, во-первых, своим проис- хождением и, во-вторых, тяготением. Большая высота верхних слоёв обус- ловливает крайне низкую плотность воздуха на этих высотах. Это послед- нее обстоятельство сильно ослабляет непосредственное их нагревание сол- нечным или (отражённым) земным светом. Удалённость же верхних слоёв от поверхности нашей плане- ты, являющейся главным приемником солнечной радиации, сводит почти на- нет термогидродинамическое воздей- ствие земной поверхности и нижеле- жащих воздушных слоёв на высшйе слои атмосферы. С другой стороны, то геометрическое обстоятельство, что Солнце отделяют от Земли 150 миллионов километров вакуума, физически не является существенным, так как скорость распространения его геоактивных радиаций огромна: она равна 300 000 км/сек для фотон- ного геоактивного агента Солнца и порядка сотен (или тысяч) км/сек для корпускулярного геоактивного солнечного агента1. Поэтому солнеч- ное воздействие приходит в верхние слои земли очень быстро: через 8 ми- нут для. фотонного агента, через не- сколько часов для корпускулярного агента. Это обстоятельство заставляет верхние слои практически мгновенно (или же относительно очень быстро) реагировать на геоактивные процессы, происходящие во внешних слоях Солнца. Согласно общепринятой с 1 Минимальная скорость вылета геоактнв- ных солнечных корпускул не менее 600 км/сек, а максимальная вряд ли намного превышает эту цифру. 1* конца прошлого столетия динамо- теории Стюарта и Шустера, перемен- ная часть геомагнитного поля обу- словлена системой токов в заряжён- ных верхних слоях атмосферы Зем- ли. При этом, как было показано в последнее.время Бартельсом, а так- же М. Н. Гневышевым и автором на- стоящей статьи, за регулярные суточ- ные вариации земного магнитного поля можно считать ответственным, в основном, фотонный агент, а имен- но невозмущённое ультрафиолетовое излучение Солнца. Иррегулярные же вариации геомагнитного поля, опре- деляющие его возмущёнЬость, обу- словлены, напротив; в основном, по- видимому, корпускулярным солнеч- ным агентом1. В настоящей статье мы рассмотрим некоторые новые моменты в большой и трудной проблеме геомагнитных возмущений, как они выясняются в свете последних (1940—1943) иссле- дований, проделанных, в основном, в Лаборатории службы Солнца Главной астрономической обсерватории СССР. 2. Связь геомагнитного поля с солнечной деятельностью является ныне общепризнанной. Она была ус- тановлена раньше всех (или почти всех) других гелиогеосвязей. В сфе- ре геомагнитных явлений, в частно- сти и особенности, резко проявляют своё наличие два фундаментальных солнечных ритма — „большой0,11-лет- ний, и „малый*, 27-дневный. Несмо- тря на эмпирически весьма хорошо и давно установленную, и притом 1 Возмущения поля ультрафиолетового излучения Солнца вызывают так называемый Деллинджер - эффект и часть ионосферных бурь; но, Деллинджер - эффект по своим геомагнитным воздействиям не имеет .воз- мущённого* характера; вызывая крючкообраз- ное изменение магнитограммы, он увеличи- вает амплитуду нормальной суточной вариа- ции геомагнитных элементов. Ультрафиоле- товые же ионосферные бури, открытые в 1942 — 43 । г. М. Н. Гневышевым, геомагнитно мало эффективны.
4 Природа 1943 весьма тесную, связь геомагнитных явлений с солнечной деятельностью, вся эта проблема в целом и по сей день далеко ещё не разработана ни в теоретическом, ни в практическом отношениях. Основными теоретиче- скими дефектами современного со- стояния проблемы Солнце—геомаг- нитное поле нам представляется да- леко ещё недостаточная уточнён- ность вопроса о природе солнечных источников геомагнитной возмущён- ности, во-первых, и о механизме воздействия первых на последнюю, во-вторых. Основным практическим дефектом проблемы Солнце — геомаг- нитное поле является как раз её не- практичность: по сие время в науке нет способа уверенного прогноза геомагнитных возмущений на основе закономерной солнечно - геомагнит- ной связи. Этот парадоксальный раз- рыв между продолжительностью исто- рии проблемы Солнце — геомагнитное поле и её неприглядным состоянием выдвигает настоятельное требование вновь пересмотреть ряд кардиналь- ных вопросов этой проблемы с самых разнообразных точек зрения. 3. Первой из серии загадок, кото- рые столь обильны в этой весьма запутанной и комплексной научной проблеме, является парадоксальное противоречие между очень высокой (практически функциональной)тесно- той корреляционной связи между гео- магнитным полем и солнечной дея- тельностью при рассмотрении обоих в их целом, с одной стороны, и за- частую весьма низкой связью между отдельными солнечными явлениями и отдельными геомагнитными бурями, с другой стороны. Парадоксальность этого противоречия следует из того, что при наблюдаемой статистической необусловленности, или лишь слабой обусловленности, отдельных геомаг- нитных возмущений отдельными сол- нечными явлениями, действительно, совершенно непонятно, Как и по- чему сумма последних так тесно определяет сумму первых. Это при- мечательнейшее противоречие мы условно назовем загадкой № 1 в проб- леме Солнце — геомагнитное поле. Повидимому, связанной с ней за- гадкой № 2 является установлен- ный в 1940 г. гриническими гелигео- физиками Гривсом и Ньютоном факт зависимости тесноты солнечно-гео- магнитной корреляционной связи от мощности обоих, солнечного и зем- ного, явлений. Именно эти авто- ры статистически убедительно дока- зали, что величина коэффициента корреляции между пятнообразова- тельной деятельностью Солнца и гео- магнитной возмущённостью возра- стает с увеличением как площади солнечных пятен, так и силы бури. Слабые бури и малые пятна практи- чески в среднем некоррелированы друг с другом. Большие бури в сред- нем функционально связаны с боль- шими пятнами. Бесспорно связанной с двумя первыми, третьей загадкой проблемы Солнце— геомагнитизм яв- ляется зависимость тесноты корре- лятивной связи геомагнитных явлений с солнечной деятельностью от про- должительности интервала усредне- ния. Она состоит в следующем. Если сопоставлять солнечные данные с дан- ными геомагнитными, причем сопо- ставляются средние значения, за ин- тервал времени ДА тогда острота коррелятивной связи солнечных и геомагнитных явлений будет функ- цией величины ДА и притом такой, что, при достаточном уменьшении ДА она будет стремиться к 0, а при достаточном увеличении Д£ она прак- тически достигнет 1'. Далее налицо ещё загадка № 4, указанная впервые Бартельсом. Это — так называемые ,М - области" Солнца, т. е. находя- щиеся на его поверхности очаги его геомагнитно - активной радиации, видимо, не отмеченные заметными деталями, могущими ныне быть на- блюдаемыми. Логически с этой загад- кой связана следующая.. Этой загад- кой, № 5, является отсутствие замет- ного различия в тесноте корреля- ционной связи между геомагнитной возмущённостью и выбором той или другой категории солнечных явлений. Иными словами, рассматриваемая в её целом, любая (или почти любая) категория солнечных явлений одина- ково (одинаково хорошо или одина- ково посредственно) коррелирована
№ 3 Солнечная деятельность и геомагнитные возмущения 5 с геомагнитной возмущённостью. Мы намереваемся подвести читателя поближе к выяснению этих загадок в интересующей нас сейчас проблеме; в самом деле, и без дальнейших по- яснений очевидно, что без их раскры- тия нам не удастся существенно про- двинуться к завоеванию победы на этом важнейшем научно-практическом поприще. Кстати, тут уместны не- сколько слов о производственном зна- чении проблемы Солнце — геомагни- тизм. Знания и предвидения гелиообу- словленной геомагнитной возмущён- ности требуют интересы генеральной и разведочной геомагнитной съёмки, морской и воздушной навигации (и в частности и в особенности, арктиче- ской и антарктической). Наконец, с этой же солнечно - геомагнитной про- блемой теснейше связан прогноз со- стояния ионосферы, в котором столь заинтересована радио-(и отчасти про- водная) связь. При этом, в дей- ствительности, если первичным источ- ником всей переменной части гео- магнитного поля является ионосфера, то историческая молодость физики ионосферы заставляет науку при изу- чении связи последней с Солнцем зачастую опираться опять-таки именно на геомагнитные данные, имеющиеся в нашем распоряжении за много десятилетий. 4. В настоящей статье мы выну- ждены опустить некоторые, крайне интересные новые моменты, посте- пенно выясняющиеся в настоящее время в труднейшей гелиогеографи- ческой проблеме физического меха- низма воздействия Солнца на геомаг- нитное поле. Сейчас же нам, в первую очередь,, предстоит выяснить то но- вое, что уже внёс новый этап в раз- витии гелиофизики как таковой в проблему Солнце — геомагнитизм. Этот этап был достигнут наукой лишь в последние предвоенные (1938 — 41) годы и, ввиду этого, стоит напо- мнить о нём в нескольких словах1. Согласно нашим современным 1 См. также статьи в , .Природе* М. Н. Гневышева, № 4, 1939, и Б. М. Рубашева, № 10, 194(5. взглядам, разнообразные, давно извест- ные науке, категории солнечных де- талей взаимозависят. Пространствен- ной. единицей, физически объединяю- щей детали данной категории друг с другом и с деталями других катего- рий, является активная область Солн- ца. Временной единицей, в которой происходит это объединение, являет- ся импульс солнечной активности, происходящей в активной области Солнца. Оба эти понятия были совер- шенно (импульс) или почти совершен- но (активная область) неизвестны в науке до пулковских работ. Принци- пиальное значение этих новых поня- тий— огромное. В частности, оно ве- лико и для интересующей нас проб- лемы Солнце — геомагнитизм. В самом деле. В свете современ- ных импульсных представлений, на- пример, мгновенно рассеивается тьма, окутывающая загадку № 1. Именно, тесная связь солнечной деятельности в её целом и геомагнитной возму- щённости должна иметь своей при- чиной не менее тесную связь между сериями индивидуальных геомагнит- ных процессов и отдельными импуль- сами солнечной активности. Действи- тельно, современные данные об им- пульсах и активных областях пока- зывают, что некоррелированность или лишь весьма слабая коррелирован- ность отдельных солнечных деталей различных категорий друг с другом нимало не отражается на весьма тес- ной пространственно-временной связи суммарных характеристик различных категорий солнечных явлений при рассмотрении их в терминах активных областей и происходящих в них им- пульсов солнечной активности. Совершенно аналогично, поводи- мому, обстоит дело и с геомагнит- ной формой проявления солнечной активности. Неумение привязать гео- магнитные возмущения к конкретным пространственно - временным обра^ зам на Солнце вызывалось, прежде всего, неправильным подходом к по- следнему. Оно было обусловлено, в частности, тем, что солнечная база геомагнитного возмущения (или, пра- вильнее, генетически связанной се- рии таковых) рассматривалась в че-
6 Природа 1943 ресчур мелких, и в пространственно- сти, и во временном отношениях, терминах. Таким образом, мы видим причину высокой коррелированности геомагнитной возмущённости с сол- нечной деятельностью в целом — в- столь же высокой связи первой с отдельными активными областями на их геомагнитно-активных фазах раз- вития. Малая же, или даже никакая, связь первой с отдельными деталями активных областей свидетельствует, следовательно, о том, что эти детали не репрезентативные для геомагнитно- активной (т. е. корпускулярной, в первую очередь) радиации Солнца, т. е. недостаточно или вовсе не ха- рактеризуют'её интенсивность и ка- чество. Взаимосвязанность всех категорий солнечных явлений внутри активной области обусловливает однородный (в общем) для всех этих категорий характер 11-летнего цикла. Солнечный цикл есть, ввиду этого, лишь сумма импульсов или некий импульс 2-го порядка, т. е. импульё импульсов сол- нечной активности. С другой стороны, эта взаимо- связь показывает, что развитие каж- дой категории солнечных явлений в импульсе солнечной активности пред- ставляет собой некоторую функцию одного из того же, общего для всех категорий, импульсного аргумента. За таковой, на современном уровне раз- вития новой гелиофизики — солнечной синоптики — уместно принять фазу импульса солнечной активности1. В этих гелиосиноптических терминах можно сказать, что суммарные коли- чественные характеристики различных категорий солнечных деталей в ак- тивной области Солнца суть лишь раз- личные функции, одной и той же последовательности, фаз импульса, развивающегося в этой активной об- ласти. Отсюда становится сразу ясной 1 Под фазой импульса разумеется мера его развития, а именно фаза импульса есть интер- вал времени в счётных единицах, равных 1 среднему синоптическому обороту Солнца, протекший от данного_момента до стандарт- ного. За последний условно можно принять момент максимума площади пятен в активной области Солнца. и природа загадки № 5. Отсутствие связи между выбором категории сол- нечного явления и теснотой его кор- реляционной связи с геомагнитными возмущениями обусловлено тем, что вторые (как и первые) суть различные функции одних и тех же, общих для всех видимых солнечных деталей, им- пульсных характеристик. Но, a priori, вполне возможно, что фазировка геомагнитноактивной радиации во временном развитии им- пульса солнечной активности, а также пространственная локализация гео- магнитно-активных очагов в активных областях Солнца носят своеобразный, особый характер. Например, a priori не исключено, скажем, значительное запаздывание наиболее геомагнитно- активных фаз по отношению к фазам наибольшего развития видимых сол- нечных деталей. Если бы такое обстоя- тельство и в самом деле было бы иногда налицо, значительно проясни- лась бы и загадка № 4, проблема про- исхождения М-областей Бартельса. Проясняется и загадка №3. Природа её — сродни природе загадок № 1 и № 5. В самом деле. Наличие, и притом всё более тесной, корреляции при пе- реходе ко всё большим Д£, видимо, есть чисто-импульсный эффект стати- стического характера. Действительно. Пусть геомагнитная активность фази- рована в импульсе. Это означает, что не все его фазы будут одинаково гео- магнитно-активные. • Иными словами, одному и тому же отдельному сол- нечному явлению на различных фазах будут соответствовать, возможно, со- вершенно различные значения геомаг- нитной возмущённости. Но при кор- релировании последней с суммарными (для всего Солнца) средними за Д£ значениями мы смешаем в последних геомагнитно-активные с-геомагнитно- пассивными фазами. Чем ниже будет значение интервала усреднения Д£, тем, очевидно, выше будет процесс компенсации геомагнитно-активных фаз геомагнитно-пассивными, ввиду малочисленности входящих в малые Д£ числа фаз каждого импульса. При увеличении же Д£ и переходе Д£ за некоторый порог, сравнимый с дли- тельностью жизнй импульса (в геомаг-
7 Солнечная деятельность и геомагнитные возмущения № 3 нитно-активном отношении), в Д£ вой- дут уже все геомагнитно - активные фазы каждого из импульсов. Ввиду этого теснота корреляционной связи и не должна существенно возрастать после скачка при переходе через этот порог при дальнейшем росте Д£. С другой стороны, весьма высокая теснота корреляционной связи при до- стижении этого временного импульс- ного порога свидетельствует и о вы- сокой геомагнитной активности наи- более часто встречающихся в сово- купности импульсов фаз их развития. Такими же фазами являются, как не- трудно видеть, как раз фаза макси- мума пятнообразования и ближайшие, симметричные с ней, положительные (последующие) и отрицательные (пред- шествующие) фазы1. Мы бегло рассмотрели в общих чертах природу 4 загадок из 5, наме- ченных в начале этой статьи. О при- роде загадки № 2 мы скажем несколь- ко позднее. Пока же мы обратимся к тем нашим недавним исследованиям, в которых уже во вполне конкретной форме был рассмотрен ряд сторон проблемы Солнце—геомагнитное по- ле. Мы увидим, что эти работы пол- ностью аппробируют целый ряд полог жений, которые выше мы полагали возможным принять, логически раз- вивая общую импульсную концепцию солнечных явлений. 5. Прежде всего было естественно спросить, фазированы ли действитель- ,но геомагнитные бури в импульсах солнечной активности. Ответ, и при- том положительный, на этот основной вопрос был получен рядом советских исследователей в 1941—43 гг. Впер- вые атаковала этот вопрос, посред- ством метода отображений1 2 3 Б. М. Ру- 1 Как показал автор настоящей статьи, вероятность импульса, в общем, обратно про- порциональна его продолжительности, т. е. числу его наблюдаемых фаз. Но, у всякого импульса налицо 0-вая фаза и одна (или обе) абсолютно первая фаза. Таким образом, фазы О и 1 являются наиболее частыми из всех фаз в данной совокупности импульсов; далее не- сколько реже -фазы 2, еще реже фазы 3 и т. д. 3 О методе отображений см. в цит. выше 2-й статье Б. М. Рубашева, а также в статьях его же в .Метеорологии и гидрологии* ЛА 11, 1939 г„ и .Циркуляре* Пулковской обсерва- тории № 30, 1940. башева), В. М. Гаврилова р] в Пул- кове в 1940 г. Однако её результаты были недостаточно чёткими, ввиду обнаруженных ею высоких значений дисперсии кривых отображения, значи- тельных изменений геоактивных фаз при изменениях фазы цикла и мощ- ности бури и, наконец, ввиду не вполне однородной и правильной обработки геомагнитного материала. Мы считаем эти высокие диспер- сии за признак недостаточной репре- зентативности пятнообразования, как индекса, пространственно локализи- рующего геомагнитный очаг в актив- ной области Солнца. Повидимому, для того, чтобы произвести геомаг- нитное возмущение, не всегда необ- ходимо, в отличие от ионосферных возмущений, настолько сильное сол- нечное возмущение, чтобы оно проя- вилось в столь резких фотосферных нарушениях, какими являются солнеч- ные пятна. Необходимость для тропоактив- ного солнечного агента „пробить", прежде, чем достигнуть тропосферы, еще ряд верхних этажей земной ат- мосферы и вызываемое ими ослабле- ние его в силу поглощения и рассея- ния, требует в самом деле, чтобы тропоактивность была резче видимо индицирована на Солнце, чем его геомагнитная активность, воздей- ствующая на ионосферу, ничем ,не защищённую* даже от сравнительно слабых солнечных влияний, могущих и не быть фотосферно-выраженными. Если бы это было, действительно, так, тогда прояснилась бы и загадка № 1. В самом деле. Если солнечное возму- щение достаточно мощное, то оно будет выражаться и в пятнообразо- вании, и в геомагнитной буре. Чем выше будет мощность этого первич- ного (и, вообще говоря, невидимого) солнечного источника, тем больше будет и вероятность одновременности обоих его видимых—солнечного и гео- магнитного—проявлений. А теснота наблюдаемой связи этих гелио- и гео- проявлений друг с другом будет, оче- видно, пропорциональна вышеуказан- ной вероятности их одновременности. В 1941 г. А. И. Оль в Пулкове пере- смотрел вопрос о фазированности /
8 Природа 1943 геомагнитных бурь, использовав более однородный Слуцкий каталог этих бурь (за 1936 —1939 гг.) и исключив вредный для успешной применимости метода отображений эффект 27-днев- Ь’ОЙ серийности магнитных бурь [*]. А. И. Оль получил при этом следую- щие результаты. Во-первых, повиди- мому, прежде всего, учёт серийности, т. е. 27-дневной повторяемости, гео- магнитных бурь сразу же резко снизил дисперсии кривых отображения, до- ведя её, примерно, до 4°/», что тож- дественно с лучшими значениями, по- лученными из тропосферного мате- риала. Основной геомагнитно-актив- ной фазой импульса оказалась фаза максимума пятнообразования; геоак- тивна и 4*1 фаза. Интересно отме- тить, что, как и следовало ожидать, результаты, полученные по отобра- жению по извержениям, в основном, совпали с результатами, полученными по отображению по пятнам1. Таким образом, отобразительный анализ по- казывает, что геоактивностью особен- но наделены—I, 0 и 4-1 фазы. А. И. Оль нашёл, что наиболее вероятно одно среднее значение ви- димого запаздывания даты геомагнит- ного возмущения по отношению к дате прохождения через центральный меридиан2 Солнца его активной об- ласти. Однако величины этого запаз- дывания для отдельных б^рь, видимо, очень сильно отличаются друг от друга. Ввиду этого сейчас трудно утверждать что-либо окончательное об его истинном значении. Это озна- чает, повидимому, что, как располо- жение видимых очагов геомагнитной активности в активной области Солн- ца, так и скорость корпускулярного излучения Солнца для различных гео- магнитных бурь—различны. В 1942 г. мы исследовали другим методом и на другом магнитном и 1 Характер развития импульса по пятнам извержениям сходен; извержения и простран- ственно сконцентрированы вблизи пятен. , ’ Потенциальные солнечные геомагнитные очаги могут быть реально геоактивны лишь вблизи центрального меридиана (закон Мар- шана). Это обусловлено направленностью кор- пускулярной радиации Солнца, вызываемой, прежде всего, глубинностью её источников. солнечиом материалах тот же воп- рос [’]. Вместо метода отображений, бывшего особенно пригодным для ана- лиза эпохи максимума солнечного цикла, для 1941—42 гг. было воз- можно вернуться к классическому методу непосредственного отожде- ствления геоявления с его- видимым гелиоочагом; однако, в отличие от сопоставления с отдельными дета- лями, теперь мы смогли сопостав- лять геоявления с гелио-синопти- ческими комплексами, являющимися активными областями Солнца. Вместо субполярного геомагнитного материа- ла теперь были взяты субтропические геомагнитные наблюдения магнитной обсерватории в Келесе (у Ташкента). Итак, условия нового гелиогеофи- зического статистического опыта бы- ли совершенно отличны от таковых в вышеописанном опыте А. И. Оля. Тем примечательнее, что их результаты, в основном, совпали. Прежде всего, это относится к вопросу о геомагнит- но-активных фазах импульсов солнеч- ной активности. И на фазе «макси- мина*, когда солнечная активность спускается от своего циклического максимума к минимуму, наиболее ак- тивными являются фазы—1, 0,-f-l. Притом, мы нашли, что, в среднем, одинаковые положительные и отри- цательные фазы равно геомагнитно- активны. Сделанное нами сопоставление привело к выводу, что во всех изу- ченных нами случаях все без исклю- чения бури были гелио-обусловлены той или иной активной областью каж- дая. Мы не нашли никакой тенденции к какому-либо одностороннему рас- пределению видимых очагов геомаг- нитной активности в активных облас- тях Солнца. Они, эти очаги, распре- делены достаточно -равномерно в средней активной области. Таким об- разом, мы не сочли возможным уточ- нить долго дискутировавшийся в науке вопрос о запаздывании дат геомаг- нитных бурь. Если каждая буря гелиообуслов- лена той или иной активной областью, то далеко не всегда возможно решить, какая именно из двух соседних ак- тивных областей может быть опреде-
М 3 Солнечная деятельность ж геомагнитные возмущения 9 лённо признана её солнечным источ- ником. Это важное обстоятельство вызвано значительными гелиографи- ческими размерами геомагнитно-ак- тивных областей Солнца. Это, в свою очередь, вновь свидетельствует о том, что фотосферные индексы солнечной активности 1 мало (недостаточно) ха- рактерны для геомагнитной актив- ности. Наличие или отсутствие из- вержений в активной области, пови- димому, не характеризует её геомаг- нитной активности. С другой стороны, извержения хордшо характеризуют местную напряженность поля ультра- фиолетовой радиации Солнца. Отсут- ствие прямой и чёткой связи между ультрафиолетом и геомагнитной воз- мущённостью, найденное нами посред- ством изучения вопроса о соотноше- нии между „изверженческой" и гео- магнитной активностями Солнца, це- ликом подтверждается рядом совер- шенно других источников информации как гелио-, так и геофизического ха- рактера (см. ниже). Чрезвычайно интересной оказа- лась комплексность геоактивности ак- тивных областей. Не деенее 50—60% исследованных нами 'за 1941—42 гг. активных областей оказались одно- временно и тропо- и геомагнитно-ак- тивными. Истинный процент этой ком- плексной геоактивности должен быть, однако, гораздо выше, так как в нас- тоящее время мы не имеем (из-за войны) сколько-нибудь полных данных о гелиотропоявлениях1 2 3, во-первых, и так как мы использовали геомагнитно мало чувствительную к солнечным воздействиям низкоширотную магнит- ную станцию, во-вторых. Предвари- тельно, может быть, законно поэтому думать, что все или почти все гео- активные области Солнца— геоактив- ны комплексно. Если бы это было так, это означало бы, прежде всего, что механизм воздействия Солнца на тро- посферу, в принципе, тот же, что и механизм его воздействия на ионосфе- ру. Если, стало быть, мы имеем веские 1 А в нашем сопоставлении мы опериро- вали, в основном, именно с последними. 3 Гелиотропоиндексом являются, например, арктические вторжения (см. цитированные огатьи Б. М. Рубашева). основания считать второй механизм, в случае возмущений геомагнитного поля, в основном, корпускулярным» что, в общем, тоже должно было бы быть правильным и для первого. Сей- час, в самом деле, у нас есть и други» основания для этого весьма ответ- ственного заключения. Прежде всего, проведенное нами в 1942 г. рассмотрение солнечного поведения зимних'и летних •арктиче- ских вторжений привело нас к выводу о примерной однородности их в сол- нечном смысле [4]. Но если так и так как зимние арктические вторжения могут быть, в основном, лишь корпу- скулярно обусловлены, то это озна- чает, что и все, или почти все, аркти- ческие вторжения, в основном, кор- пускулярно обусловлены. Замечателен не только высокий процент комплексной геоактивности активных областей. Исключительно интересным фактом является совпаде- ние и наиболее геомагнитно-и тропо- активных фаз в среднем солнечном импульсе (тропоактивнее всего опять- таки фазы —1,0,1). Очевидно, что этот временный факт полностью соответ- ствует вышерассмотренному про- странственному факту геоактивной комплексности активных областей. Но если арктические вторжения (как и гео- магнитные бури)сконцентрированы,в основном, на и вокруг нулевой фазы, то это, в свете исследований М. Н. Гневышева (1942 — 43 гг.) является новым мощным аргументом в пользу корпускулярного, в основндм, харак- тера геоактивности (возмущённой). М. Н. Гневышев убедительно по- казал, что ультрафиолетовое воздей- ствие солнечного возмущения на ио- носферу запаздывает в среднем на 2 оборота по отношению к корпуску- лярному солнечному воздействию и соответствующей ему фазе максимума площади пятнообразования [5]. Всё сказанное показывает, таким образом, что физическая природа ме- ханизма воздействия Солнца на верх- ние и нижние слои, повидимому, в основном общая и, в смысле стиму- лирования возмущённости в режиме того или иного слоя атмосферы, кор- пускулярного происхождения.
10 Природа 1943 Далее и на своём материале мы обнаружили сильный сезонный ход как в абсолютной численности геомаг- нитных бурь, так и в относительной геоактивности активных областей Солнца. Весенне-осенние кварталы гео- магнитно активнее летне-зимних квар- талов. Геомагнитная активность ак- тивных областей Солнца в кварталы равноденствий была в Келесе, при- мерно, в 2—3 раза выше таковой в кварталы солнцестояний. Таким об- разом, налицо полугодовая волна („Корти-эффект") в геомагнитной ак- тивности активных областей. А именно, причина её, по Корти, состоит в том, что гелиографическая широта Зёмли не является постоянной, а испытывает годичное колебание с полуамплитудой в 7°х. Но солнечная активность со- средоточена в двух симметричных относительно экватора широтных („ко- ролевских") зонах; при этом одно-* временно сама экваториальная область Солнца обычно (кроме фаз солнечного цикла, близких к эпохе его минимума) ае отмечена видимой активностью. Но геомагнитно-активная область Солнца, как мы видели выше, в простран- ственном отношении, в общем, совпа- дает с его видимыми активными об- ластями. В частности, как мы вновь показали, средний период повторяе- мости бурь той же 27-дневной серии равен 27,3 дня, что в точности совпа- дает со средним синодическим перио- дом вращения королевских зон. С другой стороны, поток корпускуляр- ной радиации Солнца направлен более или менее радиально. Ввиду всего этого весной и осенью, когда гелио- графическая широта Земли наиболь- шая, условия её облучения геоактив- ной радиацией из королевских зон наилучшее. А это и обусловливает, по Корти, полугодовую волну геомаг- нитной активности. Однако тут иногда налицо серьёз- ные осложнения. Они обусловлены, в первую очередь, несинхронностью солнечной активности в обоих полу- шариях, имеющей, как недавно показал в Пулкове Б. Г. Горбацкий, система- 1 Так как экватор Солнца наклонен к эк- киптике под этим углом. тический характер [®]. В самом деле, очевидно, что, если при подходе ви- димого места Земли на солнечном диске, скажем,к северной королевской зоне, последняя будет пустовать, а, наоборот, южная королевская зона будет одновременно заполнена в той или иной мере геоактивными облас- тями, тогда мы не отметим сезонного скачка геомагнитной активности или же он будет выражен гораздо слабее. Видимо, именно поэтому и нет од- нородности и сравнимости в сезонном ходе числа геомагнитных бурь, как это было показано, в частности, нами из анализа Слуцкого каталога геомаг- нитных бурь. Дискуссионный ранее вопрос о реальности Корти-эффекта, таким об- разом, оказывается тесно связанным с вопросом о систематическом и слу- чайном изменениях удельного веса того или иного из солнечных полу- шариев. Тому же вопросу посвящена специ- альная работа Ф.Н. Фелицына [’],также выполненная им в нашей Пулковской лаборатории. Этот исследователь, прежде всего, опроверг сомнение, высказанное с десяток лет тому назад Бартельсом по поводу реальности кортиевс-кого объяснения сезонного эффекта. Дело в том, что Бартельс, использовав факелы, не нашёл увели- чения геомагнитной активности при подходе видимого на солнечном диске места Земли к его более факельно- активному полушарию. По Фелицыну, ошибка Бартельса состояла, повидимо- му,прежде всего, в неправильном вы- боре солнечного индекса. Именно ока- залось, что при переходе на проту- беранцные данные (по Феншо, за 1890—1917 гг.) критерий, выдвинутый самим же Бартельсом, теперь свиде- тельствует именно в пользу Кортиев- ской интерпретации сезонного эф- фекта. Фелицын нашёл возможным дать аналогичное солнечное объясне- ние к эффекту 2-го порядка, а именно неравенству высот осеннего и весен- него максимумов геомагнитной актив- ности. Это превышение одного из них над другим, по Фелицыну, обуслов- лено преобладанием в данный сезон геоактивных категорий солнечных де-
j\(o 3 Солнечная деятельность и талей в соответствующем полушарии Солнца. Наконец, Фелицын нашёл ещё один и совершенно новый эффект цикличе- ского характера. Это эффект изме- нения относительной величины сезон- ного хода геомагнитной активности. Под последней Фелицын понимает от- ношение полусуммы ординат сезонных максимумов геомагнитной активности к полусумме сезонных ми- нимумов последней. Как следует из этого определения, это есть чисто геомагнитная величина. Поэтому, на первый взгляд, весьма неожиданным было то, что она обнаружила (в цикле 1913—1922) чёткий циклический ход. Этот новый эффект имеет также Кор- тиевскую природу. Действительно, Фелицын показал, что ход кривой ц весьма сходен с циклическими кривы- ми средней гелиографической широты протуберанцев, и, в особенности, их высокоширотной группы. Коэффи- циент корреляций т] со средней широ- той у (высоко-и низкоширотных) проту- беранцев = 4~ 0,98. Это доказывает практически функциональную связь между т) и <р протуберанцев. Физически это может означать лишь, что процес- сы, стимулирующие геомагнитную ак- тивность, и процессы, стимулирующие активность протуберанцную, имеют один и тот же солнечный источник. Таким образом, мы вновь наблюдаем * проявление бблыпего значения хромо- сферных индексов для познания при- роды геомагнитной возмущённости. Повидимому, именно, фотосферный характер факелов у Бартельса и, на- оборот, протуберанцный материал у Фелицына привели обоих авторов при использовании одного и то же метода к противоположным результатам. При этом, если ионосфера теснее отра- жает изменения в хромосфере, то тропосфера реагирует, в основном, скорее на фотосферные изменения (это не исключает возможной связи хромосфера—тропосфера, так как фотосферные изменения могут сопро- вождаться хромосферными послед- ствиями; обратное заключение, однако, не всегда правильно; поэтому ком- плексная геоактивность, т. е. связь геомагнитные возмущения 11 тропо - и геомагнитно - активных форм солнечных импульсов может быть иеоднозначной). С геометрической точки зрения все три эффекта, рассмотренные Фе« лицыным, подтверждают, стало быть, примерно радиальную направленность геомагнитно-активной радиации Солн- ца. При этом, если закон Маршана свидетельствует об этой направлен- ности при рассмотрении солнечных явлений в различных видимых мери- дианах, то эффекты Корти—Фели- цына говорят об этом й терминах различных видимых широт. Наличие осевой симметрии в солнечной струк- туре и в частности и в особенности в структуре внешней короны делает, a priori, неравновесными оба направ- ления: по меридиану и по параллели; в частности, в центральной выше ра- боте Б. Г. Горбацкий нашёл: 1) высо- кую корреляцию северной и южной низкоширотных групп протуберанцев друг с другом, 2) низкую корреляцию северных низкоширотной и высоко- широтной групп протуберанцев друг с другом, 3) низкую корреляцию юж- ных низкоширотной и высокоширот- ной групп протуберанцев друг с дру- гом и 4) высокую корреляцию север- ной и южной высокоширотной групп протуберанцев друг с другом. Эта совокупность результатов указывает, повидимому, что, характеризуемая высокими коэффициента микорреляции физическая связь между высокоши- ротными зонами обоих полушарий совершается не через посредство про- межуточных, примерно, столь же тесно физически связанных низкоширотных зон протуберанцной активности. При- чинная трубка физической взаимо- связи высокоширотных зон протубе- ранцной активности, видимо, облекает такую же трубку для низкоширотных зон. Эта дуговая и ротационно-сим- метричная картина в сфере протубе- ранцев внешне весьма сходна с ко- рональными дугами, также имеющими осевую симметрию. Возможно, что не исключён и общий источник обоих феноменологически сходных явлений. Во всяком случае, констатированные Горбацким факты свидетельствуют в пользу того, что, хотя и, казалось бы,
12 Природа 1943 весьма удалённые от среднего види- мого места Земли на солнечном диске, высокоширотные зоны хромосферы .могут быть весьма геоактивны в силу того, что степень радиальной направ- ленности корпускулярной радиации Солнца в меридиональном направлении может быть, повидимому, совершенно иной (меньшей), чем степень узости её пучка в направлении солнечной параллели. Только что мы говорили о цикли- ческих изменениях ц. Наши работы вносят, новые моменты и в классиче- ский вопрос о циклическом изменении самой геомагнитной активности как таковой. Известно, что при общей одинаковости циклического изменения магнитной возмущёйности с таковым того или иного солнечного индекса, геомагнитная циклическая кривая за- паздывает по фазе своего максимума от фазы максимума площади пятеи в 11-летнем цикле. Простейшее объяс- нение этого явления дал в свое время Корти со своих знакомых уже нам позиций. А именно, Корти указал, что средняя широта „Королевской зоны' достигает своего минимума после максимума площади пятен в одинна- дцатилетнем цикле и до очередного циклического минимума. Ввиду этого геометрические условия для проявле- ния геоактивности и могут быть ма- ксимальные не в физическом макси- муме солнечной геоактивности. Наши исследования, выполненные в Пулкове в 1939—41 гг., значительно уточняют эту интерпретацию. Дело в том, что автор и А. П. Кружиан нашли широтный эффект в продолжитель- ности жизни пятен [в]. А именно, мы показали, что чем ниже широта дан- ной группы пятен из синхронно раз- вивающихся, тем статически она будет более устойчивой во времени и, стало быть, будет более долгосуществую- щей. Но, с другой стороны, автор настоящей статьи нашёл, что максимум длительности жизни групп приходится как раз на фазу минимума их площади также и в 11-летнем цикле [*]. Нако- нец, М. Н. Гневышев, в числе других, «оказал, что, чем продолжительнее жизнь группы, тем, в среднем, больше и её площадь [10]. Но, по Гривсу и Ньютону, чем больше мощность пятна, тем оно геоактивнее в магнитном от- ношении. В результате всего только что сказанного, на фазе минимума средней широты королевской зоны активные очаги— не только геометрически, но и физически—геоактивнее [п]. Действи- тельно, они, эти очаги, дольше суще- ствуют,, т. е. большее число раз поя- вятся на видимой стороне диска и, стало быль, большее число раз смогут пронзить Землю своим корпускуляр. ним мечом. Это во-мервых. Во-вторых, каждый из этих очагов будет (и во много) физически геоактивнее. Поэто- му-то, хотя число источников геомаг- нитной радиации на этой, промежу- точной между циклическими макси- мумом и минимумом, фазе и умень- шается (несколько, так как спад цик- лической кривой вначале не велик), суммарная эффективная геоактивность на этой фазе может быть большей,чем на фазе максимума цикла. Эта двух - или многопричинная обусловлен- ность смещения эпохи 11-летнего цик- лического максимума и, скажем, „и- меры' геомагнитной возмущённости относительно эпохи максимума пло- щади пятен в этом цикле, в частности, объясняет и имеющиеся подчас не- совпадения фаз максимума „и-меры' и минимума у. Выше мы не раз упоминали о • 27-дневных сериях (или последова- тельностях) геомагнитных бурь. Весь- ма важная работа по этому вопросу была сделана перед самой войной Н. П- Беньковой в Центральном на- учно - исследовательском институте земного магнетизма [12]. Обработав первоклассный, однородный и наибо- лее обширный в литературе Слуцкий каталог магнитных бурь.Бенькова в ма- тематике - статистическом отношении исчерпывающе показала неслучай- ность 27-дневных серий геомагнитных бурь. В 1941—42 гг. М. Н. Гневышев показал неслучайность пространствен- ного соединения пятен в активные области. Очевидйо, что сама 27-днев- ная ритмичность в чередовании по- следовательных геомагнитных бурь является свидетельством их солнеч- ного происхождения. Неслучайность
13 Солнечная деятельность и геомагнитные возмущения №. 3 временной группировки этих гелио- обусловленных геоявлений логически сочетается с таковой же неслучай- ностью их пространственной группи- ровки в активные области Солнца. Далее Н. П. Бенькова обнаружила импульсный характер этих, давно из- вестных науке, геомагнитных после- довательностей. Каждая из них есть геомагнитная форма импульса сол- нечной активности, во-первых, по- тому, что такая 27-дневная серия гео- магнитных бурь означает, что в тече- ние нескольких оборотов Солнца не- которое место Солнца продолжает быть источником геомагнитно-актив- ной радиации. Но, помимо того, Н. П. Бенькова нашла, что и сила магнитной бури есть импульсная функция её фазы в 27-дневной серии. Иными словами, Бенькова показала, что сила бури фазирована в импульсе солнеч- ной активности. При этом имеет место: 4) возрастание силы бури от начала данной 27 - дневной последователь- ности к её средине и падение силы бури к концу последовательности и 2) то, что ветвь роста во времени ко- роче ветви спада силы бури. Оба эти обстоятельства являютсй в высшей степени характерными как раз для им- пульсных кривых солнечных явлений. Ввиду всего сказанного, Н. П. Бенькова вполне обоснованно сочла эти 27-дневнце последовательности за геомагнитные импульсы солнечной активности. Как и в чисто солнечных индексах (площадь или продолжитель- ность жизни пятен или активных об- ластей, например), так и в гелиогео- индексах , (длительность 27-дневной серии геомагнитных бурь) временные характеристики солнечных импульсов зависят от фазы 11-летнего цикла, увеличиваясь с приближением от его экстремумов к фазе циклического ми- нимума средней широты королевской зоны. Для геомагнитных импульсов в солнечной активности это было впервые обнаружено в цитированных исследованиях Беньковой. Итак, ею было доказано, что геомагнитные воз- мущения в принципиальном отноше- нии есть .такой же вид солнечной ак- тивности, как любые чисто солнечные Детали, видимые на его'поверхности. Ввиду чисто солнечной природы •того геоявления нимало не удиви- тельно, что и на него распространяется действие одной закономерности, име- ющей, невидимому, фундаментальное (и при том общее как для гелио-, так и для гелиогеоявлений)значение. Закономерность эта, обнаруженная в 1940 г. автором настоящей статьи, состоит в том, что циклическая ам- плитуда данной категории солнечных явлений зависит от мощности рассмат- риваемых деталей [18]. А именно, она монотонно увеличивается с увеличе- нием последней, пропадая для доста- точно слабых явлений. Фундаменталь- ное значение этой закономерности для гелиофизики состоит в том, что ею феноменологически объясняется отсутствие заметного циклического хода в интенсивности всех явлений, зависящих от мелких деталей. Но так как, как показал автор настоящей статьи, вероятность данного солнеч- ного явления, в общем, обратно- пропорциональна его мощности, то основная масса солнечных деталей представляет собой как раз мелкие и мельчайшие образования. Ввиду этого неудивительно, что, скажем, само явление 11-летнего цикла практически не относится или же лишь слабо сказы- вается в жизни этих деталей, а, стало быть, и в обусловленной (практически на 100%) ими общей интенсивности солнечной радиации. Одиннадцатилетний цикл, ввиду этого, есть, в основном, циклическое изменение более крупных, активных деталей Солнца, сосредоточенных в его королевских зонах. Но, раз серии геомагнитных бурь суть геомагнит- ные формы импульсов, протекающих в тех же активных областях, и, следо- вательно, генетически связанных с этими более крупными деталями, тогда и цикловые амплитуды бурь разной силы могут оказаться различ- ными. В 1941 г. появилась работа той же Н. Беньковой, в которой она по- казала, что найденная нами закономер- ность, действительно, вполне сохра- няется при переходе от чисто солнеч- ного к геомагнитному материалу [14]. В заключение настоящей статьи уместны ещё несколько слов о при-
14 Природа 1943 роде солнечного геомагнитно-актив- ного агента. Применение уже извест- ного нам критерия цикловой ампли- туды показывает, что: 1) цикловая ам- плитуда „и - меры* возмущённости велика и в общем совпадает с цикло- вой амплитудой площади пятен и что 2) цикловая амплитуда среднегодо- вого значения амплитуды солнечно - суточной вариации магнитного поля в спокойные дни мала и в /убщем совпадает с цикловыми амплитудами средней продолжительности жизни активных областей Солнца или сред- ней высоты протуберанцев [16], Эти факты, видимо, вновь свиде- тельствуют в пользу корпускуляр- ного, по преимуществу, механизма геомагнитной возмущённости и фо- тонного (ультрафиолетового) меха- низма нормальных, суточных и сезон- ных, циклических изменений геомаг- нитного поля. Автор надеется, что из сказанного выше читатель сможет составить себе представление как о сложности и трудности проблемы Солнце — гео- магнитизм, так и о том, что в этой, весьма далёкой еще от успешного завершения комплексной научной об- ласти наука и, прежде всего, совет- ская гелиогеофизика в последние годы смогла серьёзно продвинуться по до- роге, ведущей к её основным рубежам. Литература [1] В. М. Гаврилова. Астр, журнал, 17, 32, 1940. [2] А. И. О л ь. Косм, данные. № 141, 1941. [3] С. Эй ген сон (в печати). [4] М. С. Э й г е н с о н (в печати). [5] М. Н. Гневышев (в печати). [6] Б. Г. Горба ц- к и й ( в печати). [7] Ф. Н. Фелицын. Астр, журнал, 17, 21, 1940 [8] М. С. Эйгенсон и А. П. Кру жи ан, Циркуляры Пулк. обе. № 30,1940. [9] М. С. Эйгенсон. Доклады АН СССР, 29, 189, 1940. [10] М. Н. Гневы- шев. Циркуляры Пулк. обе. № 24, 1938. [И] М. С. Эйгенсон. Циркуляры Пулк. обе. JSTa 30, 1940. и Доклады АН, 28, 497, 1940. [12] Н. П. Б е н ь к о в а (в печати). [13] М. С. Эй ген оон. Доклады АН 28,494, 1940. [14] Н. П. Бенькова. Доклады АН, 1941. [15] М. С. Э й г е и с о н (в печати).
К ИСТОРИИ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (Историческая геохимия) Г. А. МАКСИМОВИЧ Среди наук, изучающих нашу пла- нету с различных точек зрения, можно назвать астрономию, географию, гео- логию, геофизику и наиболее моло- дую из них—геохимию. Благодаря ра- ботам В. И. Вернадского, А. Е. Ферс- мана, В. М. Гольдшмидта, П. Ниггли и ряда других, геохимия начинает раз- виваться в самостоятельную науку. Особенно велика заслуга А. Е. Ферс- мана, объединившего различные те- чения в одно стройное целое. Однако несомненно, что мы являемся свиде- телями только начала юношеских лет этой молодой отрасли знаний. Она будет в дальнейшем всё развиваться и разделится на целый ряд наук. Благодаря работам В. И. Вернадского и его лаборатории родилась и успеш- но развивается новая ветвь — биогео- химия. На очереди стоит вопрос об исторической геохимии. Современная геохимия, в том виде, как она даётся А. Е. Ферсманом, это учение о химической сущности про- цессов в мироздании, на нашей планете в частности и, главным образом, в земной коре. Встречаясь с различными стадиями развития планет, разными стадиями развития земной коры, гео- химия в основном изучает химиче- скую сторону происходивших и происходящих в земной коре про- цессов. Существующее направление можно коротко назвать динамической геохимией. Намечается и другое нап- равление— историческая геохимия. Современное распределение эле- ментов на земном шаре является ре- зультатом' сложного процесса разви- тия нашей планеты. Для того, чтобы разобраться во всём многообразии современных ассоциаций элементов, обусловленных различными процес- сами, необходимо уделять должное внимание истории геохимических про- цессов или исторической геохимии. Только ясное представление (посколь- ку это возможно на данном уровне знаний) о геохимическом развитии нашей планеты и земной коры, помо- жет нам разобраться в современной геохимии Земли. Основные стадии химического развития нашей планеты, основанные на стадиях развития атома, блестяще наметил А. Е. Ферсман р, 8, е] Конечно, не все стадии гео- химической истории нашей планеты могут быть одинаково подробно ос- вещены. Наибольшими сведениями мы обладаем по более близкому - к нам времени. Нас не должна останавливать, неполнота данных о первых этапах развития нашей планеты. Рост наших знаний будет всё уточнять картину развития геохимических процессов. В геохимии, по характеру самой науки, основными этапами в истории геохимических процессов нашей пла- неты будут стадии развития атома. Рассматривая историю атома, A. Е. Ферсман выделил следующие стадии геохимической истории Земли: косми- ческую, планетарную, магматическую, гипергенную, стадию жизни (биогенез и техногенез) и метаморфическую. Это основные периоды в истории Земли как космического тела, её ох- лаждения и дальнейших геохимиче- ских процессов. ’ Мы вводим понятие о поногенной стадии, а метаморфическую считаем предшествующей биогенной. В ре- зультате основными стадиями геохи- мического развития нашей планеты или, как их удобнее называть, геохи- мическими эрами будут: I—космиче- ская, II—планетарная, III—магмогенная, IV—гипергенная, V—метаморфоген- ная, VI—биогенная, VII—поногенная. Последняя эра названа от греческого пбнос — труд. Этим оттеняется, что процессы, характерные для этой ста- дии, обусловлены трудом человека. Какие же особенности каждой из эр? Космическая эра в истории атома характерезуется накоплением ком- плекса атомов различных типов, иони- зированными атомами. Такое состоя- ние атомов обусловлено нахождением'
16 Природа 1943 их в обстановке лучистой энергии. Планетарная эра является даль- нейшей стадией развития атома. На каком-то участке мироздания возни- кает узел сгущения. Путь, по ко- торому идёт этот процесс и соз- даётся своеобразный клубок атомов, рисуется по-разному. Он указан Кан- том и Лаплассом, Чемберленом и Джинсом и другими. Несомненно одно — в таком узле сгущения, как наша планета, при переходе из обета" новки космических температур в более низкие, образуется известное нам число атомов, обладающих знакомыми нам химическими свойствами элемен- тов. При этом атомы, образующие нашу планету, проходят через рас- плавленное состояние. Происходит ли »го сразу для всего клубка атомов или постепенно, отдельными частями, сказать сейчас трудно. В состоянии расплава сближенные атомы подчиня- ются законам физической химии и электролитической диссоциации. Про- исходит перераспределение атомов, обусловленное этими законами, на металлическое ядро н наружные более лёгкие оболочки, с газами и летучи- ми веществами на периферии. Это первичное распределение вещества, обусловленное электрохимическими и термохимическими процессами, при- водит к новой стадии в развитии атома. Атомы образуют первые хи- мические соединения — молекулы. Но, в обстановке высоких температур и давлений стадии планеты, это ещё сравнительно подвижные равновесные стёкла. Эти соединения, свидетели планетарной стадии нашей Земли, мы сейчас можем найти во внутренних оболочках. Однако они сейчас на- ходятся уже несколько в иных усло- виях, благодаря наличию не существо- вавшей ранее твёрдой земной коры. Магматическая, или магмогенная, эра начинается с момента затверде- вания расплава на поверхности нашей планеты. Это новая 'стадия в развитии атома. На смену жидкого или, пра- вильнее, стекловатого состояния, обусловленного наличием как свобод- ных атомов, так и молекул, впервые появляется твёрдая гармоническая постройка из атомов в виде кристалла. Из этих кристаллов строится наруж- ная оболочка нашей планеты — земная кора. Образуются породы, близкие по своему составу к современным ба- зальтам. По мере развития нашей планеты эта кристаллическая оболочка увеличивается в своей мощности, за счёт перехода подкорового стекла в кристаллическое состояние. Свидете- ли состояния атома в планетарной стадии, изменённые в процессе раз- вития Земли, сейчас скрыты от наших взоров целым рядом оболочек, обра- зовавшихся позднее. Кристаллическая оболочка вей прочнее облекает заключённые в ней стекловатые массы. Мощность этой оболочки растёт. Кристаллизация со- провождается дегазацией наружных частей нашей планеты. Сквозь твёр- дую, но ещё весьма тонкую оболочку прорываются стекловатые подкоро- вые массы и выделяют газы и лету- чие вещества. Когда земная поверх- ность уже имеет температуру ниже 100е, из окружающей газовой оболоч- ки на земную кору, на поверхность твёрдой оболочки, выпадает первый горячий дождь. Образуется впервые в истории нашей планеты гидросфера. Наступает новая геохимическая эра — гипергенная. Эра процессов земной поверхности, гипергенная эра, представляет новую стадию развития атома. Из кристал- лических решёток земной коры, под влиянием внешних факторов, проис- ходит образование коллоидов и их ячеек— мицелл. Мицелла уже представляет сово- купность атомов, молекул и кристал- лических масс. Каковы же поверх- ностные факторы, которые обусло- вливают образование этих коллоидов из кристаллов? Несомненна здесь роль воды. Вода заняла углубления в зем- ной поверхности, созданной в магмо- генную эру. Повидимому, они были значительно меньше современных. Влияние недр земли, с её темпера- турами, сказывается уже в меньшей степени, так как они отделены плохо теплопроводной симической оболоч- кой. Начинается круговорот воды на земной поверхности, под влиянием солнечной энергии. Происходит раз-
If к истории гебхими^ёских процессов Ml рушение кристаллической земной ко- ры водою и снос этого материала в водоёмы того времени. Это не прес- ные озера, а моря, где в растворе уже имеются натрий, калий, хлор, бор, иод и бром. Это, как и вода, продукты дегазации Земли как в планетарную, так и магмогенную эры. Разрушение кристаллической зем- ной коры, с образованием раздроб- ленных пород, коллоидов и раство- рённых веществ, производится дож- дём, водными потоками и водою мо- рей гипергенн'ой эры. Гидросфера разрушает кристаллическую оболоч- ку Земли и физически и химически. Известную роль в этом процессе иг- рает и выветривание. Нам неизвестен состав атмосферы гипергенной эры. Мы должны пред- полагать, что он был иным, посколь- ку современная тропосфера представ- ляет результат дальнейшего, весьма длительного, развития нашей пла- неты. Однако можно предполагать, что выветривание было не только физическим, так как температурные колебания, вследствие малого разви- тия гидросферы, играли значительную роль, но и химическим. * Растворяю- щее действие атмосферных вод уси- ливалось углекислотой тогдашней ат- мосферы. Кора выветривания, весь- ма мало сходная по своему харак- теру с современной, тогда вероятно существовала. Многообразные процессы разру- шения кристаллической земной коры гипергенной эры, обусловленные де- нудацией и абразией, приводили не не только к образованию коллоидов и растворов. В процессе разрушения, с образованием обломочных кристал- лических зёрен, входящих в состав гальки, песка, глины, происходило одновременно обогащение отлагаю- щихся осадков кремнезёмом и гли- нозёмом. В водоёмах, на базальтовой земной коре, накапливаются осадки, более кислые по своему составу, чем исходный материал. Здесь накапли- ваются пески, глины и, быть может, неорганические известняки. Среди хи- мических осадков значительна роль железных руд — продуктов разруше- ния базальтов. Большее, по сравне- *~Природ«, м а нию с современным, содержание магния обусловило образование ХИ* мичесмих доломитов. Осадки попадают в различные участки морских водоёмов гиперген- ной эры. В одних из них, вблизи континентов и между континентами, осадконакопление происходит быс- трее. В более удалённых участках процесс идёт медленнее. Подкоровая стекловатая масса также не остается пассивной. Большие толщи образуют- вя в местах, где происходит прогиб дна морских водоёмов. Возникает впервые пелосфера — сфера илов. Накопление осадков вызывает дав- ление вышележащих толщ. Осадки уплотняются. Воды, погребённые с илами, производят растворение. Из растворов выпадают новообразова- ния. Диагенетические изменения как одновременные с образованием осад- ков, так и после их отложения при- водят к превращению п^лосферы в стратисферу. Сфера илов превращает- ся, на известной глубине, в проги- бах—в геосинклиналях, в сферу слоистых пород—стратисферу. Коллоиды уже при диагенетиче- ских процессах начинают превращать- ся в кристаллы, но особенно сильно это проявляется при процессах ме- таморфизма. Начинается новая эра. Метаморфогенная эра начинается, когда впервые из коллоида образует- ся кристалл. Этот процесс начинает проявляться ещё при диагенезе, при превращении осадков в породу. Но особенно сильно, на больших площа- дях и для всех коллоидных состав- ляющих, это происходит при мета- морфизме. Накопившиеся в геосинк- линали осадки, превращенные диаге- незом в породы, при дальнейшем по- гружении, и, особенно, при складко- образовании, попав в иные условия температуры и давления, метамор- физируются. Это происходит за счёт нескольких причин. С одной стороны, это более высо- кие температура и давление, изме- няющие погрузившиеся в геосинкли- наль осадки (теперь уже породы). Это то, что именуется часто термо- метаморфизмом. Быть может, пра- вильнее, для этого вида метамо’рфиа-
1» Природа 1943 ма, оставить термин региональный метаморфизм, так как здесь играет роль не только температура» но и давление. Последнее название отра- жает проявление метаморфизма для всей области. В геосинклиналях имеются и явления локального мета- морфизма. Это динамо-метаморфизм, или дислокационный, превращающий породы, начавшие собираться в цен- тре геосинклинали в складки, в кри- сталлические сланцы. Переход кол- лоидов в кристаллы может произой- ти и за счёт другого вида метамор- физма — контактового. Образование складок происходит на известном этапе развития геосин- клинали, когда кристаллические по- роды дна водоёма, погрузившиеся вместе с перекрывающими их поро- дами и осадками, достигли глубоких зон, где термодинамические условия таковы, что кристаллическое осно- вание начинает переходить в стекло- ватое состояние. Благодаря уменьше- нию сопротивления геосинклинали бо- ковому давлению в наиболее погру- зившемся участке, т. е., примерно, в средней его части, происходит склад- кообразование. Сопротивление здесь наименьшее, так как жёсткое кристал- лическое основание, до этого про- тивостоявшее сжатию, перешло в стекловатое состояние, а перекрываю- щие его пластические страти- и пе- досфера весьма подвижны. Складкообразование сопровож- дается подъёмом подводного хребта на дне водоёма. Он находится либо всё еще в субаквальном состоянии, либо в субаэральном. Уменьшение со- противления приводит к внедрению в складчатое сооружение стеклова- тых масс как расплавленного осно- вания, так и подкоровых в виде интрузий. Это уже не только основ- ные интрузии. Дифференциация маг- мы, а главное, взаимодействие с оса- дочными породами, расплавление оса- дочных пород в наиболее глубоких частях геосинклинали приводят к появлению и более кислых разностей. Магмосфера, в новых условиях ме- таморфогенной эры, уже несколько изменяет свой характер. Образуется Гранитосфера. По разломам происхо- дят и поверхностные излияния (под- водные и надводные). Это уже также не всегда излия- ния основных лав. При прохождении через осадочную толщу магма её оп- лавляет, расплавляет, перекристал- лизовывает. Это наиболее локализо- ванный метаморфизм — контактовый. Так, за счет сложного комплекса яв- лений, создается первая метаморфо- сфера, родившаяся в геосинклинали, а за счёт её расплавленная и кислая сфера, или гранитосфера. Складкообразование проходило в несколько этапов или фаз, причём срок жизни разных геосинклиналей различен. Несколько фаз складко- образования приводит к тому, что на месте отрицательной структурной формы земного лика создается по- ложительная. Вначале это остров — хребет или серия островов морского бассейна. При этом в осадкообразо- вании появляется неизвестное ранее явление. Возвышающийся среди моря остров, сложенный на периферии из осадочных пород, а в центральной части из метаморфических и магма- тических, начинает разрушаться как денудацией, так и абразией. В составе осадков моря, окружающего этот хре- бет, появляются продукты разрушения осадочных, метаморфических и более кислых магматических пород. Проис- ходит дальнейший процесс обогаще- ния осадков более стойкими в тер- модинамических и термохимических условиях поверхности земной коры кремнезёмом и алюмосиликатами. Со- став осадков меняет свой химический облик. Завершение перехода геосинклина- ли в её противоположность — геоан- тиклиналь—приводит к отмиранию гео- синклинального режима. Переход этот сопровождается разломами и вулка- ническими явлениямиГЧасть поднявше- гося участка превращается в сравни- тельно высокий горный хребет, ко- торый интенсивно разрушается дену- дационными процессами, давая в во- доёмах. или на прилегающей суше, продукты разрушения не только кри- сталлических пород, но осадочных и метаморфических. Восходящее дви- жение сменяется" для некоторых уча-
К историй геохймйческих процессов м з стков опусканием по разломам. На отколовшемся участке, на абрадиро- ванной поверхности складчатого об- разования, начинают откладываться горизонтально лежащие осадки. Так формируется первая платформа. В других геосинклиналях, как образо- вавшихся ранее, так и зачатых после первого горообразования, идёт накоп- ление осадков. Мы не располагаем пока данными, сколько периодов складкообразова- ния прошло, прежде чем наступил следующий, весьма важный этап в развитии атома. Если считать, что кислород тропосферы образовался за счёт деятельности организмов [2], то, с одной стороны, можно соста- вить известное представление о дли- тельности существования органиче- ской жизни на Земле и, с другой, при- ходится допускать анаэробность (в современном понимании)первых орга- низмов на Земле. Мы не рассматри- ваем вопроса о том, в каких физи- ко-химических условиях и за счёт каких химических реакций, на данном этапе развития нашей планеты, ве- роятно, не имеющих место, произо- шло образование организмов. Несо- мненным является лишь то, что в жиз- ни Земли наступил такой момент, когда развитие нашей планеты соз- дало условия для образования даль- нейшей стадии развития атома — клет- ки. Сейчас нам рисуется, что мета- морфоген предшествует эре жизни — биогену. Быть может, дальнейшее изучение покажет, что за гиперген- ной эрой следует биогенная. Ряд со- ображений заставляет считать более правильной предлагаемую схему. Биогенная эра начинается с появ- ления дальнейшей стадии развития атома — клетки. Причём в живом ор- ганизме химический элемент меняет свой изотопический состав [']. Этот новый могучий фактор, зародивший- ся в морях метаморфогена, разви- ваясь, привёл к изменению характер геохимических процессов на поверх- ности Земли, образованию новых гео- сфер, изменению сос i ава старых. Пело- сфера меняет свой состав. К химиче- скому и физическому разрушению при- бавляется биохимическое и биофизи- ческое. По мере развития биосферы, органогенные илы начинают играть всё большую и большую роль. Гид- росфера уже тоже не та. Здесь уже не только коллоидные взвеси, но и клетки. Превращение илов в породы меняет состав стратисферы. Органи- ческая жизнь продолжает существо- вать в водах стратосферы. Первое же складкообразование вносит в ме- таморфосферу преобразованные ор- ганогенные породы. Газовые выделе- ния организмов, высвобождающие кислород, азот и другие элементы, меняют состав приземной атмосферы. Постепенно завершается образование тропосферы и~ стратосферы, в совре- менном понимании. Наступает момент, когда жизнь, существовавшая до этого только в водоёмах, приспо- собляется и к субаэральным условиям. Ещё интенсивнее идёт преобразо- вание тропо-и стратосферы. На суше появляются биохимическое и биофи- зическое выветривание. На известном этапе развития, верхняя часть коры выветривания превращается в педо- сферу. Илы рек и континентальных водоёмов уже захвачены жизнью. В приполярных областях и на верши- нах гор находится сфера твёрдого с стояния воды — кориосфера. Быть может, она появилась впервые в ме^ таморфогене. Организмы не только преобразуют тропосферу, но и посте- пенно ею завладевают, по крайней мере, нижней частью. Пионерами яв- ляются насекомые, затем рептилии и птицы. С увеличением растительности на суше, накопление её в водоемах даёт материал для углей. Отмираю- щие организмы, накапливаясь в усло- виях мелкоморья, служат исходным материалом для нефти и биогенных газов. Эволюция позвоночных при> водит к появлению человека. Первоначально человек мало чем отличался, по своей геохимической роли, от животных. Однако посте- пенно, по мере своего развития под влиянием труда, он всё более и бо- лее своим трудом перестраивает ок- ружающее. Родившись в биогене (биогенная эра), человечество, посте- пенно развиваясь и увеличиваясь в числе, начинает переделывать состав
20 Природа 1048 геосфер. В геохимической истории вашей планеты наступает новая эра— поногенная. Поногенная эра начинается с мо- мента появления трудящегося чело- вечества, с момента появления на на- шей планете процессов, которые можно назвать поногенными (трудо- выми). Мы не будем здесь рассма- тривать отдельные этапы постепен- ного превращения биосферы в ионо- сферу. Процесс этот начался сравни- тельно недавно. Появление человека и его трудо- вая деятельность приводят к резкому увеличению роли организмов, посред- ством орудий, в перестройке земной поверхности. Этот скачок обуслов- лен трудом. Ле-Руа [•], а за ним и В. И. Вернадский [3] указывают на переход биосферы в ноосферу (ноос— разум). Процесс превращения биосфе- ры в ионосферу всё ускоряется. Бо- лее резко это проявляется в послед- ний десяток тысяч лет и особенно в последние столетия. Труд человека влияет на всё большее и большее число геосфер. Применение огня, скотоводство, земледелие, горнодо- бывающая промышленность, химиче- ская индустрия, строительство, ме- таллургия, транспорт и другие сто- роны многообразной и всё расширяю- щейся деятельности человека являют- ся не только геологическим, но и геохимическим фактором. Деятель- ность человека не только изменяет существовавший до этого ход мно- гих геохимических процессов, но и вызывает к жизни новые, неизвестные в прежние геохимические эры. Не исключена возможность, что, при не- которых поногенных процессах, хи- мический элемент меняет свой изо- топический состав. Индустрия выделяет в атмосферу разнообразные газы и таким образом влияет на состав тропосферы. Не только тропосфера, завоёванная в биогене насекомыми и позвоночными, становится транспортным путем. Че- ловечество, при посредстве летатель- ных аппаратов, превращает постепен- но верхнюю часть тропосферы и стратисферу в верхнюю границу по- носферы. Газы летательных аппара- тов выделяются в атмосферу. Пита- нием, изменением условий, удобре- нием изменяется животный и расти- тельный мир. В коре выветривания, педосфере, стратисфере, метаморфосфере и маг- мосфере, человек, открытыми рабо- тами, рудниками и скважинами, до- бывает полезные ископаемые. В не- дра вводятся древесные стойки, по- крывающиеся организмами, ставятся железные стойки, прокладываются шпалы, рельсы, железные трубы. Происходят процессы, никогда ранее не существовавшие. Гидросфера, во всех её проявле- ниях, также изменяется человеком. В реки спускаются промышленные воды. Состав воды изменяется под влиянием гидротехнических соору- жений, флота. Озёра также затронуты поногенными процессами. Человек в них спускает промышленные воды, добывает разнообразные полезные ископаемые, создает новые озёра. Вмешательство в циркуляцию под- земных вод, с изменением их соста- ва, всё возрастает. Миллионы колод- цев сообщают грунтовые воды непо- средственно с атмосферой. Крепле- ние их, водоподъёмные устройства влияют на состав воды. Выводятся на дневную поверхность пластовые, напорные и трещинные воды как для водоснабжения, так и при добыче твёрдых и жидких полезных иско- паемых. Вода, проходя по трубам и выработкам, меняет свой состав. Несколько меньше пока влияние человека на моря и океаны. Но и здесь водный транспорт, рыбный промысел, спускаемые воды и нефтяные остатки изменяют состав и этих водоёмов. Это отражается на гидросфере, менее за- трагивая педосферу. Вмешательство в педосферу на континенте и теперь уже сравнительно велико. Человек создаёт искусственный лёд. В результате разнообразной трудо- вой деятельности человека, геологи отмечают в коре выветривания осо- бые пропластки, называемые куль- турным слоем. Ионосфера, однако, наиболее сконцентрирована на по- верхности Земли, между тропосферой и педосферой. ^Здесь возвышаются
£1 К истории геохимических процессов № S современные сооружения и находят остатки разрушенных построек про- шедших культур. Эти сооружения созданы процессами, сходными с оса- дочным, метаморфическим, магма- тическим и органогенным петроге- незом. Это искусственные "камни: глинобитные сооружения, обожжён- ные кирпичи, бетон, плавленный ба- зальт, пропитанная древесина, искус- ственная древесина. Наиболее ярко заметны особен- ности поногена в металлургической, или вообще говоря, химической про- мышленности. На дневную поверх- ность из литосферы и из атмо-и гидросферы и организмов извлекают- ся различные вещества. Они исполь- зуются как в естественном состоя- нии, так и после весьма сложной пе- реработки. Происходят процессы, ни- когда до этого ранее не существо- вавшие. Создаются разнообразные не- органические, органогенные и смешан- ные соединения. В огромных массах получаются свободные металлы и их сплавы. Достаточно назвать алюми- ний и магний, которые никогда ранее в свободном состоянии1 не существо- вали. Деятельность человека создает малоустойчивые системы и направле- на против естественно идущих гео- химических реакций. Не исключена возможность, что эта деятельность отражается и на судьбе атома. Воз- можно, что при поногенных процес- сах, как и при переходе в живой ор- ганизм, химический элемент меняет или будет менять свой изотопический состав. Изменение это, при затрате энергии, вероятно, приводит, в част- ности, к выведению элементов из циклов биогенной миграции. Вопрос этот требует изучения. Верхней границей поносферы яв- ляется стратосфера, а нижней — маг- мосфера (гранитосфера). Ионосфера уже сейчас распространена более широко, чем ещё недавно биосфера. • * ♦ Мы вкратце рассмотрели геохи- мические эры, в основном отражаю- щие стадии развития атома. При этом была нарисована картйна образова- ния и развития геосфер по геохими- ческим эрам, как она представляет- ся на данном уровне наших знаний. Из этого краткого очерка мы видим, что геосферы представляют собою результат геохимического развития нашей планеты, проявление этого развития в структуре Земли. Совре- менное строение нашей планеты пред- ставляет результат длительного и сложного процесса развития струк- туры и состава нашей планеты. Гео- сферы появились в разные стадии развития атома, в разные геохими- ческие эры. Появившись, они про- должают существовать до наших дней. Однако с каждой новой ста- дией развития атома, в каждую новую геохимическую эру, вследствие появ- ления нового фактора, образуется новая геосфера (или несколько) и изменяются ранее существовавшие по- верхностные геосферы. Более подроб- но мы показали это для биогенной и особенно для поногенной эр. Подоб- ное явление имело место и ранее. Картину развития структуры нашей планеты — появление главнейших гео- сфер иллюстрирует график (фиг. 1). Многое ещё остается неясным. Криосфера нами помещена после ме- таморфосферы условно. Современная нам гранитосфера представляет ре- зультат длительного развития струк- туры. Не показано появление стра- тосферы и тропосферы. Задача гра- фика показать постепенное усложне- ние строения нашей планеты по гео- химическим эрам. Выше мы указывали, что каждая геохимическая эра характеризуется не только появлением одной или нескольких новых геосфер, но и из- менением состава ранее существовав- ших. В качестве примера рассмотрим развитие атмосферы. Появление стратосферы и тропо- сферы — историко-геохимическое яв- ление. Это результат развития нашей планеты, результат её дегазации. Космическое пространство вокруг планеты постепенно заполняется га- зами, выделившимися при планетар- ной стадии. После затвердевания по- верхности, выделяются газы первых вулканов и т. д. Развитие атмосферы показано на схеме (фиг. 2). С каждой
22 Природа 1943 новой геохимической эрой появляют- ся новые геосферы, новые процессы. Появляются новые источники попол- нения атмосферы и несколько изме- няется, под влиянием этого, характер дегазации, ранее существовавших. тропосферу есть результат этого ис- торикогеохимического процесса. Вре- мя начала обособчения стратосферы и тропосферы может быть в настоя- щее время намечено только предпо- ложительно. Фиг. 1. Развитие геосфер по геохимическим ерам. Вулканы магмогенной эры, когда базальтовая кора только одела Землю и осадочных пород ещё не было, да- вали несколько иные газы, чем вул- каны геосинклиналей последующих эр, когда увеличивающаяся толща вначале анорганогенньгх, а затем и органогенных осадков и пород, оказывала влияние на состав газов прорывающихся сквозь неё вулканов. В результате этого сложного и из- меняющегося во времени процесса дегазации и создана современная га- зовая оболочка Земли. При этом, конечно, всё время происходило не только выделение газов в атмосферу, но и поглощение некоторых состав- ных частей поверхностными геосфе- рами. Так, например, количество угле- кислоты в атмосфере докембрия бы- ло больше [4]. Диференциания атмос- феры на ионосферу, стратосферу и Подведем вкратце итоги. Развитие структуры нашей планеты можно разделить на семь этапов — стадий развития атома, или геохимических эр. Это космическая, планетарная, маг- могенная, гипергенная, метаморфи- ческая, биогенная и поногенная эры. В магматическую эру на Земле появляется твёрдая кристаллическая кора, а в гипергене коллоиды. Это продукты выветривания и илы на дне водоёмов, образующие кору вы- ветривания, или гипопедосферу и пе- досферу. С гипергенной эры начи- нается процесс разрушения кристал- лической земной коры и образование новых поверхностных геосфер, обу- словливающих дисимметрию земного шара, а также образующихся в окру- жающей его газовой оболочке. Это гранитосфера, метаморфосфера, стра- тосфера, пелосф'ера, гидросфера, ниж-
№ 8 К истории геохимических процессов няя часть коры выветривания (гипо- педосфера), педосфера, криосфера, стратисфера. С биогенной эры процесс взаимо- проникновения геосфер, ранее разви- тый в более слабой степени (фазо- вые геосферы), приобретает большое значение. Гидросфера сосредоточена, главным образом, на поверхности Земли, заполняя океанические и мор- ские впадины и небольшие углубле- ния и водотоки на суше. Однако, на- чиная с гипергенной эры, когда ги- дросфера и появляется, начинается постепенное проникновение воды в другие более молодые сферы. На су- ше вода проникает в кору выветри- вания, образуя грунтовые .воды. Это способствует ^появлению, со време- ника в кварцит), вода и здесь остаёт- ся, либо проникает с поверхности. Вода циркулирует по трещинам в метаморфосфере и гранитосфере и т. д. Через определённый промежу- ток времени вода проникает во все поверхностные геосферы. Помимо проникновения в той же фазе, мы наблюдаем её в газообраз- ном состоянии в атмосфере, в твёр- дом состоянии на поверхности лито* и гидросферы и даже в верхних зо- нах литосферы. Вода проникает в поверхностные геосферы, от педосфе- ры и педосферы до метаморфосферы и гранитосферы, за счёт вхождения в состав пород и минералов. Вода в жидком состоянии, после метаморфо- гена, проникает в биосферу и поно- Фиг. 2. Развитие атмосферы по геохимическим эрам. нем речных систем, так как до это- го вода, выпадавшая в виде атмосфер- ных осадков, быстро стекала в во- доёмы. Инфильтрировавшие в рыхлые породы коры выветривания атмосфер- ные воды, медленно продвигаясь, об- разуют водотоки. Вода проникает в илы на дне водоёмов, образуя воды педосферы. Превращение педосферы в стратисферу дает впервые пласто- вые воды. При переходе стратисферы в метаморфосферу, если поры в пластах не уничтожены полностью (например, при превращении песча- сферу. Можно говорить о полном взаимопроникновении вещества гео- сфер, либо в той же фазе, либо в виде других. Такое же явление на- блюдается и для атмосферы (подзем- ные атмосферы В. И. Вернадского f1]). Менее нагляден этот процесс для гипопедосферы, педосферы и других. Однако и здесь, в процессе развития структуры Земли, материал этих гео- сфер, в конечном итоге, проникаете различных фазах в другие геосферы. Гранитосфера же не только сама образуется из материала других гео-
и Природа 1943 сфер, во и совершенно отчётливо в вих проникает. Более ярко этот процесс взаимо- прриикновения можно наблюдать для биосферы, распространившейся на ряд геосфер и образовавшей оболочку. То же явление мы сейчас наблюдаем для поносферы, границы которой больше биосферы. . Фиг. 3. Изменение состава геосфер по геохимическим эрам. Взаимопроникновение вещества геосфер, с увеличением числа сфер, захваченных данной оболочкой, со- ставляет основной закон развития геосфер. Этим обусловлено их изме- нение, под влиянием появившегося нового фактора. Каждая геохимиче- ская эра, являющаяся новым этапом развития атома, отражается в струк- туре нашей планеты появлением но- вых геосфер и изменением состава других поверхностных геосфер, за счёт взаимопроникновения. Взаимо- проникновение геосфер проявляется двояко. Для геосфер в жидкой, газо- образной фазе, а также биогенной и труда, проникающие их части нахо- дятся в других геосферах по' боль- шей части достаточно обособленно и потому легко наблюдаемы. Для других геосфер проникновение про- исходит в виде продуктов разруше- жия (или с изменением фазы), которые, диффузорно рассеиваясь, не имеют обособленного характера. Изменение состава геосфер, по мере развития структуры Земли, по геохимическим эрам, показано на графике (фиг. 3). Историческое изучение геохими- ческих процессов нами было показано на развитии геосфер. Однако истори- ческая геохимия имеет не только тео- ретическое значение, но и практическое. При изучении по- лезных ископаемых биогенного происхож- дения геологическая хронология, в настоя- щее время более де- тальная, была доста- точна. Так выделяются эпохи углеобразова- ния. Однако и здесь, для изучения химиче- ской стороны процес- са, имеется достаточ- ное поле деятельности. Если же мы обратим- ся к полезным иско- паемым, концентри- рующимся не только с участием организмов, то здесь особенно не- обходим историко-гео- химический подход. По мере развития структуры нашей пла- неты, для разных этапов её геохими- ческого развития, изменяется харак- тер генетических типов этих полез- ных ископаемых. Интересна в этом отношении работа Н. М. Страхова о гипергенных железных рудах ['•]. Появление железофосфатных ме- сторождений с конца палеозоя хорошо увязывается с развитием органиче- ского мира в биогене и всё увели- чивающейся ролью органогенных осад- ков в морях. Приуроченность же пре- обладающего большинства гиперген- ных железных руд к докембрию пре- красно иллюстрирует изменение соста- ва осадков во времени. В позднем гипергене, метаморфогене и начале биогена, когда всё возрастающая роль осадочных пород в строении конти- нентов всё же была'незначительна, в море откладывалось как продукт раз- рушения основных кристаллических
25 К истории геохимически! процессов № 3 пород — железо. Этому способство- вали, вероятно, и обильные эффузии и интрузии добиогена, тоже более основного характера. Благоприятная обстановка для выветривания на кон- тинентах, лишённых растительного покрова, большое содержание СО2 в атмосфере и океанах докембрия, мень- шая расчленённость рельефа земной поверхности и ряд других факторов этому также способствовали. На изменение количества СО2, растворённого в водах докембрийских морей, обратил внимание А. Виногра- дов [4]. Это нашло свое отражение в характере скелетов беспозвоночных. Историческая геохимия находится еще в стадии накопления фактов. Рассмотрение новых вопросов и пе- ресмотр уже известных фактов, в свете геохимического развития нашей планеты, даст новые данные. Это позволит углубить наши знания в об- ласти исторической геохимии. Геохи- мические эры будут еще разделены на периоды и эпохи. Историческое рассмотрение развития геохимических процессов не только обогатит теорию, но и откроет новую страницу в об- ласти геохимии полезных ископаемых. Литература [1] В. И. Вернадский. История мине- ралов земной коры, т. II, История природных вод. В. I - 1933, в. 11—1934, в. III— 1936. [2] В, И. Вернадский. Проблемы биогео- химии, 1. Значение биогеохимии для познания биосферы.М.—Л. 1935. [3] В. И. Вернад- ский. Проблемы биогеохимии. II. О корен- ном материально - энергетическом отличии живых и косных естественных тел биосферы. М. —Л. 1939. [4] А. П. В и и о г р а д о в. О при- чине отсутствия известковых (из CaCOs) скелетов у докембрийских беспозвоночных. Докл. АН. 1940, т. XXV1I, № 3, стр. 230. [5] Е. Lе Ro у.L'extgence id6a 11 ste et le fait devolution. P., 1937, p 196. [6] H. M. Страхов. Историко-геологические закономерности фор- мирования гипергенных железных руд. Изв. АН, сер. геол., 1940, в. 3, стр. 3. [7] А, Е. Ферсман. История атома в истории Земли. Природа, № 4,1929, стр. 294. [8] А. Е. Ферс- ман. Законы эволюции в химии земной коры. Природа, № 3, 1930, стр. 267. [9] А. Е. Ферсман. Геохимия,т. II, 1934,стр. 91, 104.
К. А. ТИМИРЯЗЕВ И ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ (К столетию со дня рождения) Д-р биол. наук В. А. БРИЛЛИАНТ „То, что в момент открытия представляется выводом, имеющим исключительно теоретический интерес,'является исходной точкой других открытий, глубоко изменяющих ос- новные условия человеческой жизни. Ни об одном результате чистой науки невозможно сказать вперёд, что он не сде- лается когда-нибудь исходной точкой широких технических применений*. (Наука и обязанности гражданина. Пирсон, перевод Тимирязева. Соч.,т. 5, стр. 320). .Вопрос об отношении деятельности хлорофилла к лу- чистой энергии солнца, — вопрос, теперь занимающий фи- зиологов и, повидимому представляющий исключительно теоретический интерес, — современен может приобресть прак- тическое экономическое значенде. Ещё новое доказательство той глубокой связи, которая соединяет деятельность физио- лога с деятельностью агронома*. (Основные'задачи физиологии растений. Соч., т. 5, стр. 154). .... забывают, что задача физиолога не описывать, а объяснять природу и управлять ею, что его приём должен заключаться не в страдательной роли наблюдателя, а в деятель- ной роли испытателя*. (Жизнь растения, гл. 1). 5 июня 1943 года исполнилось 100 лет со дня рождения Климента Аркадьевича Тимирязева, которого прекрасно характеризует укрепив- шийся за ним эпитет учёного-рево- люционера. Действительно, самая под- линная революционность’ проходит красной нитью как через публици- стическую и популяризаторскую дея- тельность Климента Аркадьевича, так и через все его научные исследования. В истории науки Тимирязев останется навсегда одним из наиболее ярких примеров горячего пропагандиста пе- редовых идей своего времени, не ус- тающего бороться со всевозможными проявлениями рутины и косности в об- ласти науки; воинствующего материа- листа, беспощадно бичующего явные и скрытые формы витализма в биоло- гии; последовательного дарвиниста, строящего свои исследования на ос- новах исторического метода, благо- даря которому он не только вскры вает новые факты и закономёрности, но и даёт им объяснение с точки зре- ния эволюции и естественного от- бора. Революционность Тимирязева как учёного ярко сказывается в его взглядах на роль науки и задачи на- учного исследования. „С первых ша- гов своей умственной деятельности", говорит он в предисловии к сборнику „Наука и демократия", „я поставил себе две параллельные задачи: рабо- тать для науки и писать для народа, т. е. популярно". Эти слова отражают тот истинно демократический взгляд К. А. на науку как на достояние ши- роких масс, который впоследствии был охарактеризован товарищем Сталиным в его замечательных, став- ших историческими, словах, посвящён- ных деятелям науки (на приёме в Крем- ле работников Высшей школы, 17 мая 1938 г.). Еще в 70-х годах прошлого столе- ‘ тия Тимирязев ставил ребром вопро- сы о связи теории с практикой, об абстрактной и прикладной науке. В печатных и устных выступлениях он постоянно подчёркивал, что наука должна широко черпать свой материал из-окружающей жизни и что в то же время внедрение научных достижений в практику обогащает последнюю и двигает её далеко вперёд. На протя- жении всей своей жизни К. А. после- довательно проводил принцип тесного союза теории с практик й и взаим- ного-их влиянияТНигде, по его мнению,
К.' А. Тимирязев и физиология растений 27 № 8 наука и демократия „не соприкасают- ся так ясно,как в области земледелия, где наука является могучим непосред- ственным орудием для увеличения производительности труда" (Наука и земледелец, соч. т. 5, стр. 33). В своей лекции .Основные задачи физиологии растений" Тимирязев призывал к гар- моничному слиянию задач науки и жизни и указывал на глубокую связь, которая соединяет деятельность фи- зиолога с деятельностью агронома, объединённых обшей задачей „под- чинить растительный организм своей власти, направить его деятельность так, чтобы он давал возможно боль- шее количество продуктов возможно лучшего качества" (соч., т. 5, стр. 143/ 144). К. А. ставил Дарвину в особую заслугу то, что последний воспользо- вался при создании своей теории громадным запасом фактического ма- териала, накопленного в садоводстве и скотоводстве, „что самой основной мыслью своего учения он обязан прак- тикам. Едва ли. в истории наук можно найти более разительный пример пло- дотворности взаимного влияния этих двух отраслей человеческого знания — теоретической и практической" (Ос- новные задачи физиологии растений, соч., т. 5, стр. 163). В первой главе своего классиче- ского произведения „Жизнь растения" Тимирязев сразу же широко ставит вопрос о взаимоотношении науки и общества, указывая, что „наука не в праве уходить в своё святилище, та- иться от толпы... Представители науки... не должны забывать, что они — слуги этого общества, что они должны от времени до, времени вы- ступать перед ним, как перед до- верителем, которому они обязаны от- чётом. Вот что мы сделали, должны они говорить обществу, вот что мы делаем, вот что нам предстоит сде- лать— судите, насколько это полезно в настоящем, насколько подаёт на- дежды в будущем". Мы видим, что еще в 1875 году Тимирязев настаивал на необходимости тех взаимоотноше- ний деятелей науки с широкой об- щественностью, которые лишь в стра- не социализма были воплощены в жизнь в форме самоотчётов учёных, общественных просмотров, научных работ и т. п. Если Тимирязев говорит далее, что общество не имеет „права предписывать науке ту или другую деятельность, тот или другой путь развития", то вполне естественно, что он не в состоянии был предвосхи- тить в полном объёме ту роль, ко- торую призвано играть пролетарское общество будущего в лице возглав- ляющей его партии рабочего класса, и не мог предвидеть социалистиче- ских заказов науке со стороны народ- ных масс—в частности, физиологии растений со стороны практиков зем- леделия и других аналогичных форм взаимоотношений науки и общества. Отстаивая необходимость единства науки и практики, К. А. Тимирязев возражал в то же время против узко утилитарного подхода к науке и не- однократно подчёркивал капитальное значение теоретических изысканий. Так, в лекции о Буссенго в сборнике „Земледелие и физиология растений" говорится: „Буссенго, как позднее Пастер, был одним из тех предста- вителей науки девятнадцатого века, которые всей своей деятельностью доказывали тесную связь между чис- той наукой и прикладной, доказывали необходимость для второй опираться на завоевания первой, без чего она призвана только блуждать в пустыне грубого, ремесленного эмпиризма" (соч., т. 3, стр. 47). „Науки XIX века, говорит Тимирязев в другом месте, именно благодаря своему, по преи- муществу, теоретическому характе- ру. .. так много сделали для прак- тики*. Мы сочли нужным охарактеризо- вать подробно взгляды Климента Ар- кадьевича Тимирязева на демократич- ность науки и на единство теории и практики, так как эти взгляды про- низывают всю его научно-исследова- тельскую и популяризаторскую дея- тельность в области физиологии рас- тений, которую он не мыслил иначе, как в тесном союзе с земледелием. К. А. неустанно пропагандировал со- здание сельскохозяйственных опыт- ных станций, на которых экспери- ментальная физиология должна итти рука об руку с земледелием „освещая
28 Природа 1943 его путь, обогащаясь, в свою очередь, его ценным, веками накопленным опы- том* (Жизнь растения, гл. 1). Именно научные опыты над растением при- знаны, по убеждению Тимирязева, раз- решить важнейшую задачу выращива- ния двух колосьев там, где прежде родился один. „Только изучив законы их жизни (растений, пгим. авт.), только подметив или выпытав у са- мого растения, какими путями оно достигло своих целей, мы в состоянии направить его деятельность к своей выгоде, вынудив его давать возможно более продуктов возможно лучшего качества. Очевидно физиология расте- ний должна лечь в основу земледе- лия* (Жизнь растения, гл. 1). Такая целеустремленность физио- логии растений особенно выпукло сформулирована Тимирязевым в сле- дующих словах: „Цель стремлений физиологии растений заключается в том, чтобы изучить и объяснить жиз- ненные явления растительного орга- низма и не только изучить и объяснить их, но путем этого изучения и объясне- ния вполне подчинить их разумной воле человека, так, чтобы он мог по произволу видоизменять, прекращать или вызывать эти явления. Физиолог не может довольствоваться пассивной ролью наблюдателя; как эксперимен- татор, он является деятелем, управ- ляющим природой* (Основные задачи физиологии растений, соч., т. 5, стр. 143). Приведённые слова тем более замечательны, что они были сказаны Тимирязевым за 65 лет до Великой Октябрьской социалистической рево- люции, впервые конкретно выдвинув- шей принцип управления природой как основу естествоиспытательской работы. К. А. Тимирязев, сумевший пра- вильно наметить основную цель фи- зиологии растений, заключающуюся в активном воздействии эксперимен- татора на растения и в обращении их жизнедеятельности на службу че- ловека, ввёл в физиологическую науку и исключительно плодотворный, осно- ванный на принципах дарвинизма исторический метод, давший ему возможность, как увидим дальше, по- новому осветить основную жизнен- ную функцию зелёного растения — его фотосинтез. Недаром акад. В. Л. Комаров отмечает, что хотя Тимирязев не применял слова „диалектический*, но „осознавал его всем существом" и что „введение исторического метода в физиологические работы делает всё учение К. А. Тимирязева диалекти- ческим* (Вести. Акад. Наук, 1938, 6). Переходя к рассмотрению содер- жания научно-исследовательской ра- боты К. А. Тимирязева, надо отме- тить, что она почти полностью была посвящена важнейшему разделу фи- зиологии растений — изучению фото- синтеза или воздушного питания рас- тения и его хлорофилльного аппарата. Когда знакомишься с классическими работами Тимирязева в этой области, не знаешь, чем больше восхищаться— строгой ли логикой мышления, связы- вающей все его исследования в одно стройное целое, остротой ли его критического анализа или, наконец, исключительным мастерством мето- дики, разработанной на основе глубо- кого и всестороннего знакомства с законами физики. Недаром знамени- тый французский ученый Буссенго, согласно рассказу самого Климента Аркадьевича, поражался той изобре- тательности, с которой последний не- прерывно совершенствовал применяв- шуюся им аппаратуру, доводя её до предельной точности. В первой же своей научно-экспе- риментальной работе, опубликованной в 1867 г. под скромным заглавием „Прибор для исследования воздуш- ного питания листьев*, К. А. Тими- рязев наметил широкую программу ис- следований в области фотосинтеза, осуществлению которой он посвятил в дальнейшем всю силу своего науч- ного творчества, весь блеск своей критической мысли. Вот эта програм- ма: „Изучить химические и физические условия этого явления, определить составные части солнечного луча, уча- ствующие посредственно или непо- средственно в этом процессе, просле- дить их участь в растении до их уни- чтожения, т. е. до их превращения во внутреннюю работу, определить соот- ношение между^действующей силой и произведённой работой — вот та
29 К, А. Тимирязев и физиология растений № 3 светлая, хотя, может быть, отдалён- ная задача, к достижению которой должны быть дружно направлены все силы физиологов" (соч., т. 2, стр. 13). Важным этапом в разработке пер- вого пункта приведённой программы работ является опубликованная в 1871 г. магистерская диссертация Ти- мирязева .Спектральный анализ хло- рофилла". В этой работе К. А. деталь- но изучил оптические и химические свойства пигментов листьев, в особен- ности хлорофилла, и их превращения под воздействием различных факто- ров. На основании полученных им результатов Тимирязев пришёл к заключению, что хлорофилл является не только оптическим сенсибилизато- ром, способствующим превращению энергии солнечных лучей в химиче- скую работу, но что ему присуща также роль химического сенсибилиза- тора, непосредственно участвующего в реакции восстановления углекис- лоты. Значительно позднее Тимиря- зеву удалось выделить из этилиро- ванных листьев вещество, названное им протофиллином и являющееся про- дуктом восстановления хлорофилла. Обратимые взаимопревращения хло- рофилла и протофиллина К. А. и рас- сматривал как .исходную точку для теории хлорофилла как химического сенсибилизатора". Данные спектрального анализа хло- рофилла были использованы Тимиря- зевым как необходимая ступень для изучения второго пункта его про- граммы, т. е. для определения доли участия в фотосинтезе отдельных участков солнечного спектра. Этот вопрос послужил темой крупнейшего и поистине классического исследова- ния Тимирязева — его докторской диссертации, напечатанной в 1875 г. под заглавием „Об усвоении света растением". Ещё ранее, в единственной своей работе, опубликованной в Германии (eBotanische Zeitung, 1869), Тимирязев нашёл, что наивысшая интенсивность разложения углекислоты наблюдается не в жёлтых лучах солнечного спек- тра, как это утверждал американский учёный Дрэпер, а в тех же красных лучах, которые максимально погло- щаются зелёным пигментом листа — хлорофиллом. Вопрос о зависимости фотосинтеза от качественного состава света послужил затем темой работы ученика Сакса Пфеффера, который на основании своих опытов пришёл к заключению, что Дрэпер был прав, а данные Тимирязева ошибочны. Придавая этому вопросу чрезвы- чайно важное принципиальное значе- ние, К. А. решил переисследовать его заново при помощи методики, разра- ботанной им специально для этой цели н на много превосходившей по своей точности все применявшиеся ранее методы. Необходимость особенно точ- ной методики вызывалась тем обстоя- тельством, что в опытах Дрэпёра была допущена серьёзная ошибка, повторенная затем и Пфеффером. Оба эти автора, определяя сравнительную величину фотосинтеза в разных лучах солнечного спектра, пользовались для этой цели чересчур широким отвер- стием спектроскопа, вследствие чего одни лучи спектра налегали на другие и вместо монохроматических участков получались смешанные цвета. Стре- мясь избежать этой ошибки, Тимиря- зев применил узкую щель, всего в 1 мм шириной, дававшую очень чис- тый спектр, но обусловливавшую зато другую трудность: напряжённость света, падавшего на лист, была в этих условиях настолько понижена, что и „количество углекислоты, разложенной листом, оказывалось очень малым и почти неуловимым обычными мето- дами газового анализа. Из этого за- труднения Тимирязев нашел блестя- щий выход, сконструировав прибор для анализа малых количеств газа, до- пускавший измерение последнего с точностью до 0,001 куб. см. Тщательно проработанная мето- дика исследования, в которой К. А. широко применил свою редкую эру- дицию в вопросах физики, дала ему возможность получить, при помощи одного лишь, шестикратно повторен- ного, опыта вполне убедительное раз- решение спорного вопроса о макси- муме фотосинтеза. В полном согласии с результатом его первого исследо- вания, наиболее интенсивное разло- жение углекислоты зелёным листом
ЗЭ Прйрьда 194$ оказалось приуроченным к красной части солнечного спектра. Впослед- ствии К. А. удалось показать при по- мощи изящного и остроумного прие- ма, что и максимум образования крах- мала в листе происходит в тех же красных лучах. В чём же заключается принципиальное значение фактов, установленных Тимирязевым? Характерным отличием жёлтых лучей, вызывающих согласно Дрэперу и Пфефферу, наиболее интенсивный фотосинтез, является, как известно, их максимальная яркость для чело- веческого глаза. Дрэпер и некоторые другие учёные безуспешно пытались найти какое то логическое объясне- ние для такого странного совпаде- ния—субъективного влияния на сет- чатку нашего глаза с объективным действием на разложение углекисло- ты в процессе фотосинтеза. В то же время германским физиологом Саксом, крупнейшим авторитетом того време- ни, это совпадение было охарактери- зовано как чисто случайное и не нуж- дающееся ни в каком объяснении. Это высказывание Сакса вызвало глубокое возмущение Тимирязева, который как убеждённый дарвинист не допускал мы ли об отсутствии причинной связи между явлениями природы и о гос- подстве случайности, граничащей с чудом. К. А. подошел к данному воп- росу совсем иначе — с точки зрения законов эволюции и естественного отбора. Он высказал предположение, что должна существовать связь между максимальным поглощением красных лучей хлорофиллом и их максималь- ной эффективностью в процессе фо- тосинтеза, иначе говоря, „между за- траченной силой и производимой ра- ботой*. Объяснение этой связи он действительно нашёл в данных фото- химии, особенно в открытиях Фогеля и Беккереля, установивших явление оптической сенсибилизации;в частно- сти, опыты Беккереля доказали сен- сибилизирующее действие хлорофил- ла на фотографическою пластинку, серебряные соли которой в присут- ствии этого пигмента разлагались и под действием красных лучей, к ко- торыхМ они сами по себе нечувстви- тельны. Исходя из этих наблюдений, Тимирязев обосновал положение о роли хлорофилла в живом листе как оптического сенсибилизатора по отно- шению к углекислому газу и объяс- нил таким образом загадочный ранее факт, что энергия, поглощаемая одним телом (хлорофиллом), употребляется на разложение другого тела (угле- кислоты). Доказав связь между поглощением красных лучей хлорофиллом и разло- жением углекислоты в этих лучах, доказав, другими словами, фактиче- ское „усвоение света* растением, Тимирязев задался целью обнару- жить такое же соответствие между затраченной силой и производимой работой в более преломляемой части спектра, в которой расположена вто- рая полоса поглощения хлорофилла. Для разрешения этой задачи он опять- таки применил свои познания в об- ласти физики, совершенно незауряд- ные для биолога, благодаря чему ему удалось справиться с затруднением, вызываемым различной дисперсией в разных частях спектра и разделить последний на две равные части. Про- изведённые затем измерения показали наличие второго максимума фото- синтеза в синих лучах, в которых на- блюдается и вторая полоса поглоще- ния хлорофилла. При этом соотноше- ние поглощения в левой и в правой половине спектра равнялось 100:70, а соотношение разложения углекис- лоты в тех же участках 100:54. Аналогичный результат был полу- чен Тимирязевым и по отношению к сравнительному накоплению крахмала .в красных и синих лучах. Далее перед Тимирязевым встал вопрос о причине особой эффектив- ности красной части спектра. .Эти красные лучи", говорит он, „так жад- но поглощаемые хлорофиллом и пре- вращаемые в химическую работу, не отличаются ли они чем-нибудь от других лучей спектра, каким-нибудь свойством, которое объяснило бы, по- чему они, предпочтительно перед другими лучами, способны вызвать это явление?" („Современное состоя- ние наших знаний о функции хлоро- филла", соч., т. Ь^стр. 382). Опроверг- нув данные о совпадении между наи-
№ 3 К. А. Тимирязев и физиологий растений 31 большей фотосинтетической актив- ностью лучей и их яркостью, К. А. высказал предположение, что разло- жение углекислоты зелёным расте- нием „зависит не от светового, а от теплового напряжения луча, служа- щего единственной истинной мерой его энергии" (там же, стр. 383). Бу- дучи убеждён в наличии такой зави- симости, Тимирязев не остановился перед тем, чтобы высказать сомне- ние в правильности данных фи- зики, согласно которым наибольшим тепловым эффектом в нормальном спектре обладают не красные лучи, наиболее эффективные в фотосинтезе, а тёмные инфракрасные. Почти через 10 лет исследования Лэнглей и Эбней доказали полную правоту Тимирязева, установив, что максимум теплового эффекта приходится именно на крас- ные лучи, наиболее интенсивно по- глощаемые хлорофиллом и вызываю- щие наиболее интенсивное разложе- ние углекислоты. Получив такое блестящее подтверждение своей кон- цепции, Тимирязев формулирует вы- вод: „Хлорофилл не просто только поглотитель лучистой (энергии, сен- сибилизатор,— это ещё самый совер- шенный из сенсибилизаторов, так как поглощает и превращает в химиче- скую работу солнечные лучи, обла- дающие наибольшей энергией® (там же, стр. 385). Необходимо оговорить, что по- следние работы Аббота и других дали несколько иной результат и устано- вили, что максимум тепловой энергии приходится не на красную, а на зе- лёную часть солнечного спектра. Од- нако, если к распределению энергии в спектре подойти с точки зрения квантовой теории света, то оказы- вается, что наибольшее число квант, падающих на определённую поверх- ность в единицу времени, приходится именно на красные лучи. Со свой- ственной ему научной прозорли- востью, Тимирязев как бы предвос- хитил выдвинутую много позднее теорию квант и, не удовлетворяясь ус- тановленной им зависимостью интен- сивности фотосинтеза от теплового эффекта определённых лучей, стал искать то „элементарное свойство тепловой волны®, которое определяет её максимальную эффективность при разложении угольной кислоты. Еще в 1875 г. К. А. задумывался о значе- нии длины волны и амплитуды её колебаний. „Чем более амплитуда, тем сильнее, чем короче длина волны, тем учащённее удары, получаемые части- цами, и едва ли можно сказать, ко- торое из этих обстоятельств или какое сочетание их должно наиболее способ- ствовать разложению® (Об усвоении света растением, соч., т. 2, стр. 195, примеч.). В работе 1884 г. Тимиря- зев произвёл вычисление амплитуды некоторых волн в солнечном спектре и нашёл, что наибольшая амплитуда наблюдается именно у тех волн, у которых происходит самое интенсив- ное разложение углекислоты. „При- бегая к наглядному сравнению®, го- ворит он дальше, „мы можем сказать, что крушение частицы углекислоты в волнах светового эфира происхо- дит, как и следовало ожидать, не там, где медленно колышется тяжёлая зыбь, и не там, где быстро пробегает мелкая рябь, а там именно, где сле- дуют один за другим крутые, высо- кие валы® (Зависимость фотохимиче- ских явлений от амплитуды световой волны, соч., т. 2, стр. 245). Нельзя не отметить удивительной логической последовательности и стройности всех работ К. А. Тими- рязева по изучению воздушного пи- тания растений. Изучив оптические и химические свойства хлорофилла, показав затем, что „усвоение света® растением обеспечивается именно за счёт поглощения света хлорофиллом, К. А. пошел дальше и обнаружил „молекулярный механизм этого фото- химического процесса®, т. е. те ха- рактерные свойства красных лучей, от которых зависит их особая эффек- тивность в процессе фотосинтеза. Но Тимирязев не был бы крупнейшим биологом-дарвинистом, если бы он ос- тановился на достигнутом им этапе исследования и не сделал ещё по- следнего шага, логически вытекав- шего из всей его экспериментальной работы по фотосинтезу. К. А. не по- боялся обвинений в пропаганде те- леологии и поставил вопрос не только
ЭЯ Природа i&43 о том, почему растение зелено, т. е. чем обусловлена его зелёная окраска, но и зачем оно зелено (Растение исолнечная энергия,соч.,т.1, стр. 235). Тимирязев не мог допустить мысли, что такое распространённое свойство, Как зелёный цвет огромной массы растений, могло возникнуть без пользы для растения, помимо про- цесса закрепления его в естествен- ном отборе. Поэтому, установив исключительное значение красных лучей для фотосинтеза, К. А. сра- зу же поставил перед собой вопрос о том, как могла возникнуть такая приспособленность. В речи, произне- сенной им на международном конгрес- се ботаников в 1884 г., Тимирязев говорит по этому поводу: .Растение, так сказать, опередило открытия современных физиков, выработав за- долго до появления человека это изу- мительное вещество, поглощающее из бесчисленных элементарных све- товых волн, из которых слагается солнечный луч, те именно, которые обладают наибольшей энергией. Не в праве ли мы видеть здесь один из самых поразительных фактов при- способления организмов к условиям их существования?" (Современное состояние наших сведений о функции хлорофилла, соч., т. 1, стр. 385). Дальше К. А. высказывает пред- положение, что фотосинтетическая функция выработалась впервые у древних представителей морских во- дорослей, отличающихся вообще большим разнообразием пигментов. В настоящее время, как известно, ряд данных делает более вероятным пер- вичное возникновение фотосинтеза на земном шаре в группе окрашен- ных бактерий — зелёных или пурпур- ных. Но важно не то, правильно или не- правильно было представление Ти- мирязева о том, что водоросли явля- ются первыми фотосинтетиками. Су- щественное принципиальное значение имеет тот факт, что к рассмотрению важнейшей функции растительного организма, охарактеризованной им как „космическая роль растения”, Климент Аркадьевич подошёл с исто- рической меркой, с точки зрения тео- рии эволюции. Доказав удивительную по своейТ целесообразности приспо- собленность хлорофилльного аппарата листа к природному источнику света, К. А. завершил совокупность полу- ченных им экспериментальных данных объяснением их на основе истори- ческого метода, впервые в истории естествознания применённого для объяснения физиологической функции растительного организма. По глубо- кому убеждению Тимирязева, меха- низм процесса фотосинтеза не мог достичь присущего ему совершенства иначе, как в результате длительного естественного отбора, и отрицание Саксом этой исторически сложив- шейся закономерности вызвало, как мы видели, резкую отповедь с его стороны. .Едва ли какой учёный с таким спокойствием уклонялся с пути, по которому идёт воложительная наука, — с таким удовольствием при- ветствовал чудо*, пишет Тимирязев в своей докторской диссертации (Об усвоении света растением, соч., т. 2, стр. 144). В результате всего цикла работ, которые мы здесь рассмотрели, Ти- мирязев дал законченную картину качественной стороны фотосинтеза — его „зависимости от химических и оптических свойств хлорофилла и от- носительной энергии действующих лучей*. В дальнейшем он обратился к изучению количественной стороны процесса, т. е. зависимости его от напряжения лучистой энергии и сте- пени использования этой энергии (экономического коэфициента фото- синтеза). Сравнительные определения интен- сивности фотосинтеза при разной напряжённости света — начиная от 71в полной дневной инсоляции, при- нятой за 1, и кончая 1 — показали, что кривая разложения углекислоты спер- ва возрастает пропорционально уве- личению интенсивности света, дости- гает максимума при интенсивности приблизительно равной у2 полной инсоляции и при дальнейшем подъёме напряженности радиации остается без изменения. Такую форму кривой Ти- мирязев сопоставил с величиной эконо- мического коэфициента фотосинтеза, составляющей, согласно его опреде-
3S К. А. Тимирязев и физиология растений № 3 лениям около З’/о всей энергии, а также с той долей радиации, которая употребляется на процесс испарения воды листом —-примерно, 8%. В ре- зультате этих сопоставлений К. А. пришёл к выводу, что начиная от определённой напряжённости лучи- стой энергии солнца, равной прибли- зительно половине максимальной ин- соляции, энергия находится в избытке и полностью обеспечивает потреб- ности листа, почему дальнейшее воз- растание её напряжённости не вызы- вает уже подъёма кривой фотосин- теза. Напротив, при более низкой на- пряжённости света величина лучистой энергии недостаточна для протекаю- щих в листе эндотермических про- цессов— разложения углекислоты и испарения воды — и потому в указан- ных пределах каждое увеличение ин- соляции сопровождается повышением интенсивности фотосинтеза. Охарактеризовав физические усло- вия, объясняющие зависимость фото- синтеза от напряжённости света, К. А. Тимирязев останавливается на биоло- гическом значении обнаруженных им закономерностей, на основании кото- рых он рассматривает, например, более быстрые темпы развития растений в северных широтах; бдльшая продол- жительность дня в этих широтах, в сочетании с меньшей высотой стояния солнца, оказывается, с его точки зре- ния, более благоприятной для растений, чем более интенсивное освещение в течение более короткого периода. Далее KJ. А. отмечает, что, наряду с бесполезностью для усвоения угле- рода, высокое полуденное напряжение солнечных лучей может причинять растению и прямой вред, чрезмерно усиливая потерю воды в процессе транспирации. При этом различные приспособления, ограничивающие от- дачу воды листьям, как опушение по- следних или движения, придающие листьям вертикальное положение, не связаны, по мнению Тимирязева, с ущербом для синтеза органического вещества, так как уже половины по- луденной инсоляции достаточно, со- гласно его данным, для поддержания максимального питания, Ознакомившись с оригинальными 8—Природа, № 3 работами Тимирязева, посвящёнными проблеме воздушного питания расте- ний, нельзя не признать, что Климент Аркадьевич с полным правом называл эти работы „делом своей жизни*. Одних этих работ, — а надо сказать, что ими далеко не ограничивалась его деятельность, — было бы вполне достаточно для закрепления за Тими- рязевым почётного места в истории науки. Любое из его исследований в области изучения фотосинтеза может служить образцом строго выдержан- ной целеустремленности тематики, точности и экспериментального мас- терства в выполнении поставленной задачи, стройной последовательности выводов. „Не забегая вперёд фак- тов*, эти выводы вооружали К. А. плодотворными рабочими гипотезами, освещавшими путь для дальнейших исследований как самого Тимирязева, так и его преемников. Научное на- следство Тимирязева, помимо его по- ложительного содержания, особенно ценно ещё и тем, что оно включает в себя широкий круг вопросов, под- лежащих изучению, и в ряде случаев намечает вехи, которых следует при- держиваться в будущем. Исполнение того, чего не успел сделать он сам, Тимирязев завещал товарищам по науке, указав им „ту 'светлую, хотя, может быть, отдалённую задачу, к достижению которой должны быть дружно направлены все силы фи- зиологов*. Хотя вопросы фотосинтеза, изу- чавшиеся Тимирязевым, носили, каза- лось бы, сугубо теоретический ха- рактер, он неоднократно останавли- вался на тех выходах в практику, которые вытекали из полученного им фактического материала. Особенно интересны с этой точки зрения со- ображения К. А. о степени использо- вания солнечной энергии в теории и на практике. При помощи непосред- ственных опытов и ряда вычислений Тимирязев определил ту предельную долю солнечной энергии, которая фи- зически доступна для растений, и со- поставил её с максимальной величи- ной, фактически утилизируемой в сель- ском хозяйстве. Это сопоставление привело его к выводу, что „когда
34 Природа 1943 человек когда-нибудь успеет уве- личить производительность самых интенсивных своих культур раз в пять, то, вероятно, будет в праве сказать, что получил всё физически возмож- ное, всё, что дает ему солнце" (-Фи- зиология растений, как основа рацио- нального земледелия, соч., т. 3, стр. 86). Мощным орудием на пути к дости- жению этого физически возможного предела использования лучистой энер- гии солнца Тимирязев считал науку, в особенности физиологию растений, перед которой он ставил задачу уп- равления процессами жизнедеятель- ности растения на пользу человече- ства.,,... каждый луч солнца, — говорит он там же,—не уловленный зелёной поверхностью поля, луга или леса,— — богатство, потерянное навсегда и за растрату которого более просве- щённый потомок когда-нибудь осу- дит своего невежественного предка". Если главный научный интерес К. А. Тимирязева был сосредоточен вокруг проблемы воздушного питания растений, то значительная доля вни- мания уделялась им и другим вопро- сам физиологии растений, в частно- сти, тем из них, которые имели наи- более непосредственное отношение к агрономической практике — вопросам о водном режиме и о минеральном питании растений. Взгляды Тимирязева по первому из этих вопросов изложены им наибо- лее полно в публичной лекции .Борьба растения с засухой", прочитанной в 1892 г. непосредственно после засухи 1891 г. и её бедственных последствий. Первоочередной задачей науки в дан- ном направлении, как и вообще в физиологии растений, К. А. считал, по примеру своего выдающегося учи- теля Буссенго, выяснение потребно- стей самого растения. В особенности его интересовал в данном случае вопрос о потребности растения в про- пускании через свои органы тех ог- ромных, по сравнению с его общим весом, количеств воды, которые тра- тятся в процессе транспирации. „Есте- ственно возникает вопрос,—говорит Тимирязев,—нуждается ли, строго го- воря, растение в этой воде, которую оно тут же отдает воздуху? Это яв- ление — испарение воды — представ- ляет ли оно необходимое физиологи- ческое жизненное отправление, или только неизбежное физическое зло, бороться с которым приходится рас- тению и человеку?" (Борьба растения с засухой, соч., т. 3, стр. 128). Для разрешения данного вопроса Тимирязев считает необходимым выяснить отношение испарения воды к другим функциям растительного организма, безусловно необходимым для его жизнедеятельности. Рассма- тривая с этой точки зрения условия поступления зольных веществ в ра- стения, он приходит к определённо- му выводу, что .растение могло бы получать из почвы необходимые пи- тательные вещества и без испарения или, по крайней мере, без испарения в таких размерах, в каких оно обык- новенно совершается" (там же, стр. 141). Интересно отметить, что произведённые значительно позднее экспериментальные исследования дей- ствительно показали отсутствие про- порциональности между интенсив- ностью транспирации и накоплением элементов золы в тканях растений. Точно так же Тимирязев приводит ряд данных, доказывающих, что тран- спирация не необходима для процес- са роста, что же касается её роли как регулятора температуры и защи- ты листьев от чрезмерного нагрева- ния, то этой опасности растения, по его мнению, подвергаются сравни- тельно редко, а кроме того для пред- охранения вт неё они располагают и другими средствами помимо тран- спирации. .Итак, — говорит Тимиря- зев,—в общем выводе едва ли можно признать, чтобы испарение воды ра- стением в тех размерах, в каких оно обыкновенно совершает- ся в природе, соответствовало дей- ствительной, прямой потребности растения — потребности, которая не могла бы быть удовлетворена поми- мо такой громадной траты воды" (там же, стр. 144). Если такая трата всё же осуще- ствляется, её надо рассматривать, со- гласно Тимирязеву, как неизбежное физическое последствие того строе- ния растений, ^которое необходимо
№ 3 К. А. Тимирязев и физиология растений 35 для удовлетворения самой насущной их потребности, а именно воздушно- го питания. Большая листовая по- верхность . растений, улавливающая солнечные'лучи, широко открытые устьица, дающие углекислоте воздуха доступ к ассимиляционным клеткам с их зелёными пластидами—вот те особенности структуры растений, ко- торые способствуют фотосинтезу, обусловливая в то же время обиль- ную отдачу воды из листьев. И на- против, все приспособления, вырабо- тавшиеся в мире растений для защи- ты от засухи,-как свёртывание листьев, закрывание устьиц и др., неизбежно должны создавать неблагоприятные условия для усвоения углекислоты и света. По образному выражению Ти- мирязева, „растение могло бы себя оградить от опасности засухи, т. е. жажды, только обрекая себя на вер- ный голод. Ему приходится пролагать свой жизненный путь между Сциллой и Харибдой — голода и жажды* (там же, стр. 147). Частичное разрешение указанного антагонизма между фото- синтезом и транспирацией Тимирязев усматривал, как уже указывалось, в том факте, что некоторое ослабление падающего на лист света, получаю- щееся вследствие развития волосяно- го покрова на листьях или вследствие изменения их положения в простран- стве, не приводит к снижению асси- миляционной работы. Отстаивая принцип активного воз- действия на живую природу, Тимиря- зев анализирует различные способы борьбы с засухой, причём ряд реко- мендуемых им мероприятий лишь в советское время получил широкое при- менение. Интересно отметить в осо- бенности соображения, высказываемые К. А. о необходимости создания но- вых сортов сельскохозяйственных рас- тений, которые отличались бы пони- женной потребностью в водоснаб- жении или же Слабым расходованием воды. При этом он подчёркивает, что путём распространения физиологи- ческих знаний среди селекционеров надо добиваться того, чтобы послед- ние видели свою цель не только в повышении качества ценного про- дукта, составляющего урожай данного 3* растения, но и в улучшении свойств других органов, в частности, тех свойств, которые обеспечивают боль- шую засухоустойчивость растений, как, например, более благоприятная структура листьев, ббльшая длина корневой системы и т. п. К числу внешних воздействий, при помощи которых возможно понизить непроизводительную трату воды ра- стениями, Тимирязев относит прежде всего применение удобрений, которое, как он указывает, понижает коли- чество испаряемой воды, приходя- щееся на единицу образуемого расте- нием органического вещества (дру- гими словами, удобрение понижает транспирационный коэффициент). Вообще вопросы минерального питания растений как зольного, так и азотистого всегда стояли в цен- тре внимания К. А., хотя они и не входили в круг его собственных экспериментальных исследований. Во многих его популярных книгах, стать- ях и лекциях этим вопросам,особен- но тесно связанным с потребностями земледелия, отводилось очень боль- шое место. В сборник „Земледелие и физиология растений" Тимирязев включил свой перевод работы Ваг- нера „Основы разумного удобрения*, горячо рекомендуемой им, как даю- щей сжатое научное объяснение дей- ствия различных удобрений на раз- ные растения при разных условиях. В этот же сборник вошла превосход- ная лекция К. А. об источниках азо- та растений, в которой со свойствен- ным ему научным энтузиазмом изло^ жена увлекательная история наших знаний об усвоении атмосферного азота растениями из семейства бобо- вых. Во всех печатных и устных вы- ступлениях К. А., касающихся вопро- са о минеральном питании растений, настойчиво выдвигается два положе- ния, две задачи, которые он ставит перед исследователем, — это, во-пер- вых, изучение потребностей расте- ний в данном отношении и, во-вто- рых, изыскание путей к удовлетво- рению этих потребностей. Для успеш- ной работы в обоих направлениях Тимирязев считал необходимой орга-
36 Природа 1943 низацию широкой сети сельскохозяй- ственных опытных станций, на кото- рых, по его мысли, «эксперименталь- ная физиология приютилась рядом с земледелием и пойдёт рука об руку с ним, освещая его путь, обогащаясь, в свою очередь, его ценным, веками на- копленным опытом* (Жизнь растения, гл. 1). Тимирязев не только не- устанно пропагандировал в статьях и публичных лекциях создание таких опытных станций, приводя примеры их успешной работы на Западе, но и всеми доступными ему средствами показывал на деле незаменимые до- стоинства вегетационных опытов, дающих физиологу возможность «допрашивать* растение о его по- требностях в той или иной почве, в том или ином питательном веществе и т. п. Для выполнения подобных работ Тимирязев устроил первые в России вегетационные домики, приспособ- ленные к целям искусственной куль- туры растений в сосудах, в Петров- ской, ныне — Тимирязевской сельско- хозяйственной академии, на крыше Московского университета и затем на Нижегородской выставке, где произ- водившиеся опыты демонстрирова- лись тысячам посетителей, в том числе и многочисленным, крестьянам. Рассматривая проблему минераль- ного питания растений, Тимирязев подчёркивал, что центральным пред- метом изучения должно быть имен- но растение и его нужды, а не почва, климат и пр. На основе критики До- кучаевской школы почвоведения, К. А. высказывает убеждение, что «видеть в почве, независимо от ра- стения, самодовлеющий предмет изу- чения, с точки зрения хозяина, конеч- но, громадная ошибка* (Земле- делие и физиология растений, соч., т. 3, стр. 18 — 19). Не отрицая зна- чения почвенных анализов для извест- ных целей, Тимирязев указывает, что «решить, какие вещества должны быть признаны необходимыми для расте- ния, одна химия не в силах; ответить на это может только физиология — прямой .опыт над растением* (там же, стр 54). Несмотря на то, что эти мысли высказывались Тимирязе- вым ещё в конце прошлого столетия, они сохраняют большую актуальность и в наши дни, когда с талантливой пропагандой удобрения растений, а не почвы, выступил акад. Вильямс, когда эти взгляды находят конкрет- ное воплощение в руках стахановцев наших полей. Отмечая, что почвен- ный фактор более остальных нахо- дится во власти человека, Тимирязев видит здесь широкое поле для фи- зиологии растений и агрохимии, ко- торые должны находить пути актив- ного вмешательства в рост и разви- тие возделываемых растений с целью повышения их урожая. Как биолог с широкими перспек- тивами, Тимирязев вполне отдавал себе отчёт в единстве живого расти- тельного организма и взаимосвязи различных физиологических отправле- ний. Так, мы уже указывали на от- меченную им зависимость водного режима растения и продуктивности транспирации от условий минераль- ного питания. В другом месте он развивает мысль о единстве питания и роста растений, представляющих собой «только две стороны одного и того же явления*, а также останав- ливается на связи дыхания с другими процессами жизнедеятельности расте- ния (Основные задачи физиологии растений, соч., т. 5, стр. 146, 151), Неоднократно также Тимирязев ука- зывает на единство функции и фор- мы, на невозможность „изучать орга- ны независимо от их отправления*. В целом ряде высказываний Тими- рязева по общим вопросам биологии и физиологии, в его постоянном стремлении вскрыть физико-хими- ческие основы жизненных процессов ярко выступает его материалистиче- ское мировоззрение. Трудно найти более горячего, более упорного, чем Тимирязев, противника витализма во всех его формах. „Ещё и теперь,—го- ворит он в своей речи „Основные за- дачи физиологии растений*,—можно найти явных или тайных, откровен- ных или скрытых поборников этой таинственной жизненной силы. Об этом можно судить по тому плохо скрываемому негодованию, которым они встречают попытки объяснения физическими причинами того или
J* з К. А. Тимирязев и физиология растений 37 другого жизненного явления, по то- му злорадству, с которым встречают неудачные попытки этого рода" (т. 5, стр. 145). И далее, он харак- теризует сферу применения жизнен- ной силы как чисто отрицательную, обнимающую,всё то, что ещё не объяс- нено наукой“ и отступающую перед каждым новым завоеванием последней, находящим объяснение жизненному яв- лению с точки зрения взаимодействия организма с внешней средой. .Тор- жество витализма заключается толь- ко в неудачах науки, торжество про- тивоположного воззрения — в её успехах* (Витализм и наука, соч., т. 5, стр. 188). „Поэтому-то весь фак- тический прогресс физиологии (живот- ных и растений) был одним сплош- ным поражением витализма* (Вита- лизм, соч., т. 5, стр. 451). В противовес виталистическим концепциям Тимирязев выдвигал ма- териалистическое понимание отправ- лений растительного организма, в противовес метафизической телеоло- гии— строго научные основы дарви- низма, понятие исторического про- цесса естественного отбора и при- способления. Выше было показано, как К. А. при помощи историче- ского метода сумел осветить пора- зительную приспособленность про- цесса фотосинтеза и его аппарата к природному источнику энергии. Здесь, как и в других случаях, он исходил из того, что „мы не в праве рассма- тривать единичный организм, как самостоятельное замкнутое явление: это—только звено в цепи явлений, связанное причинной связью с беско- нечным рядом предшествовавших зве- ньев и, в свою очередь, влияющее на последующие звенья" (Основные за- дачи физиологии растений, соч., т. 5, стр. 158). ,Ни морфология со своим блестящим сравнительным мето- дом, ни физиология со своим ещё более могущественным экспери- ментальным методом, не по- крывают всей области биологии, не исчерпывают её задач; и та и другая ищут дополнения в методе истори- ческом* (Исторический метод в биологии, Соч., т. 6). г И однако, несмотря на высоко- прогрессивный, революционный ха- рактер всей научной деятельности Тимирязева, несмотря на то, что в целом ряде своих основных научных установок он вплотную подходит к принципам диалектического материа- лизма, нельзя в то же время отри- цать наличия в его научном миросо- зерцании известных элементов меха- ницизма. Стремление вскрыть физи- ко-химические основы жизненных явлений, в котором он исходил из принципа приведения „менее извест- ного к более известному, сложного к простому" — стремление вполне законное и определённо прогрессив- ное с точки зрения борьбы с витализ- мом— приводило его в ряде случаев к механизации процессов жизнедея- тельности и недооценке биологиче- ской специфики растительного орга- низма. В работах Тимирязева мы встречаем отдельные места, в кото- рых выявление физической сущности жизненных функций превращается в сведение данной функции полностью к соответствующему физическому или химическому процессу. В качестве иллюстрации можно привести, напри- мер, следующую фразу из письма К. А. английскому ботанику Тизель- тон-Дайеру:.... я всегда утверждал и доказывал, что физиология не что иное, как физика, применённая к био- логии" (соч., т. 1, стр. 467). Некоторой недооценкой биологи- ческих особенностей растений можно объяснить и тот факт, что в своей работе по зависимости фотосинтеза от напряжённости света К. А. опи- сывает все важные детали применяв- шейся им физической аппаратуры и совершенно не останавливается в то же время на объектах своего иссле- дования, указывая только, что они были разнообразны. Между тем, как обнаружили позднейшие исследова- ния, развившие дальше опыты Тими- рязева, растения разных экологиче- ских типов различно реагируют на увеличение напряжённости света; та- кой характер зависимости фотосин- теза от последней, какой установил К. А., наблюдался и в работах его преемников при определённом соче- тании внешних и внутренних факторов.
38 Природа 1943 Любопытна с указанной точки зрения также критика опытов Дрэ- пера в работах Климента Аркадьеви- ча: вскрывая с исчерпывающей пол- нотой дефекты применявшихся Дрэ- пером физических приборов, К. А. лишь мимоходом указывает на недо- статки „химической стороны" его методики, заключавшиеся в насту- пившем уже разложении опытных листьев. Приведённые примеры достаточно иллюстрируют наличие известного механицизма, признаваемого и его биографами, во взглядах Тимирязева. '. По существу дела вряд ли можно было бы ожидать, чтобы на том исто- рическом этапе, когда жил и творил Тимирязев, даже такой передовой деятель науки, каким он являлся, мог быть свободен от элементов меха- ницизма. Нельзя не учесть и того, что механистическое направление яв- лялось в тот период прогрессивным, поскольку оно выдвигало принципы материализма в противовес витализ- му разных толков с его отказом от рационального объяснения жизнен- ных явлений. Необходимо также иметь в виду, что механистические концеп- ции не преобладали в творчестве Ти- мирязева, а возникали в нём как бы эпизодически, в основе же своего мировоззрения он был крупнейшим биологом - дарвинистом, в ряде слу- чаев поднимавшимся, как мы видели, до интуитивной диалектики. „Твёрдо отстаивая, что жизненные явления управляются такими же физическими законами, как и явления неорганиче- ские, мы ни на минуту не должны упускать из виду и действия причин исторических* (Основные задачи физиологии растений, соч., т. 5, стр. 160) — в этих словах чётко отра- жена методологическая сущность воззрений Тимирязева. Знакомясь с научным наследием, оставленным нам великим физиоло- гом Тимирязевым, мы приходим к выводу, что исключительная эффек- тивность его работ объясняется ред- ким сочетанием глубины и последо- вательности тематики с острым кри- тическим анализом и с высоким тех- ническим мастерством. Благодаря та- кому сочетанию все разделы, из ко- торых обычно состоит изложение экспериментального исследования — исторический обзор литературы, опи- сание применённой методики, описа- ние самих опытов и обсуждение по- лученных результатов — являются в работах Тимирязева в равной мере образцовыми и поучительными. Если же прибавить к этому огромную эру- дицию К. А. не только в области физиологии растений и общей бота- ники, но и в широких вопросах био- логии, а также в области физики и других точных наук, то чрезвычайно высокий уровень научных исследо- ваний Тимирязева становится ещё бо- лее очевидный. Нельзя не отметить ещё другого важного достоинства научных трудов К. А. Тимирязева — их прекрасного ли- тературного слога, в котором строгая точность выражений и терминов со- четается с художественностью обра- зов и меткостью сравнений. Будучи широко начитанным человеком и об- ладая редкой памятью, Тимирязев обогащал свои работы многочислен- ными и всегда удачными цитатами из произведений мировой литературы — как научной, так и художественной. В особенности замечательны и по содержанию и по оформлению его публичные доклады и речи на науч- ных съездах, конгрессах и т. п. Широко известна его замечатель- ная крунианская лекция „Косми- ческая роль растения", прочитанная в 1903 г. по приглашению Лондон- ского королевского общества. В этой лекции К. А. в сжатой и блестя- щей форме суммировал результаты своих многолетних работ по изуче- нию фотосинтеза. Превосходны так- же его речи, читанные на съезде русских естествоиспытателей и вра- чей в 1879 г. („О физиологическом значении хлорофилла"), в общем соб- рании международного конгресса бо- таников в Петербурге в 1884 г. („Со- временное состояние наших сведений о функции хлорофилла") и др. Непревзойденным образцом худо- жественно-научной литературы яв- ляются лекции и статьи К. А., содер- жащие изложениё'истории научных от-
№ 3 К. А. Тимирязев и физиология растений 39 крытий („Круговорот углерода", „Ис- точники азота растений* и др.) или посвящённые характеристике жизни и творчества выдающихся деятелей науки — Буссенго, Бертло, Роберта Майера, Дарвина, Пастера и др.). Благодаря глубоким и разносто- ронним знаниям, соединённым с ярко- стью и образностью изложения, Ти- мирязев почти не имеет соперников в качестве популяризатора научных идей и достижений. Недаром его 10 лекций, составивших затем зна- менитую „Жизнь растения", и его книга „Чарльз Дарвин и его учение" выдержали уже по 12 изданий, зна- чительная часть которых приходится на советское время. Оба эти произве- дения являются незаменимыми на- стольными книгами для многих по- колений читателей, для самого широ- кого круга интеллигенции, рабочих и учащихся, воспитывая в них любовь к природе, прививая интерес к её изучению. „Жизнь растения" Тимиря- зева переведена на языки многих на- родностей нашего Союза, а также на некоторые западноевропейские языки. Биографы Тимирязева описы- вают случаи, когда э!а талантливая книга, в которой строго научный фактический материал о жизни расте- ния излагается в увлекательной ху- дожественной форме, производила на умы молодых читателей настолько сильное впечатление, что предрешала выбор их будущей специальности. Широко популярен также сборник Тимирязева „Земледелие и физиоло- гия растений" и многочисленные его статьи и лекции по разным вопросам растительной физиологии и её роли. Выше уже указывалось на посто- янное стремление Тимирязева к де- мократизации науки, к приобщению возможно более широких кругов об- щества к свету знания. В 5-й главе „Жизни растения", сопоставляя функ- ции корней и листьев, К. А. прово- дит сравнение первых с рабочими, а вторых с учёными. „Как листья, мы должны служить для наших кор- ней источниками силы— силы знания, той силы, без которой порой беспо- мощно опускаются самые могучие ру- ки. Как листья, мы должны служить для наших корней проводниками света — света науки, того света, без кото- рого нередко погибают во мраке самые честные усилия". В эпоху ка- питализма и политической реакции К. А. Тимирязев, мечтал о широком внедрении науки в народные массы и об уничтожении неравенства между представителями физического и ум- ственного труда. Заканчивая настоящий очерк, нель- зя не привести цитаты из произве- дений Тимирязева, хорошо рисующей благородный облик этого ученого- революционера и как нельзя более уместной в наши дни, когда великий русский народ вынужден вести упор- ную и ожесточенную борьбу с темны- ми силами фашизма, навязавшими все- му миру кровавую бойню: „Если бы Свои силы, затрачиваемые во взаимной борьбе, глухой или открытой, он (человек, прим, автора} дружно со- средоточил на бескровной борьбе с природой, если бы хоть часть труда и знания, которые он растратил на изобретения орудий истребления — хотя бы на изобретение пороха, бездымного и дымного, который, по какой-то злой иронии, избрал симво- лом своей изобретательности и ума, — он обратил на изучение и подчине- ние себе природы, то, конечно, бед- ствия, подобные засухам и голоду, уже давно стали бы достоянием исто- рии* (Борьба растения с засухой, соч., т. 3, стр. 177). Написав эти сло- ва в .1891 г., Тимирязев, подтвердил их актуальность в примечании, сделан- ном в 1919 г. Что бы сказал Кли- мент Аркадьевич в 1943 г., когда гитлеризм довёл, изобретение смер- тоносных орудий до крайнего пре- дела, на какой только способна без- умная ненависть к мирному труду, к культуре и знанию, к прогрессу человечества, знамя которых так вы- соко держал великий учёный бота- ник-физиолог К. А. Тимирязев.
„ЭСТЕТИЧЕСКИЙ* ПОЛОВОЙ ОТБОР КАК ФАКТОР ВЫЖИВАНИЯ ВИДОВ В БОРЬБЕ ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ н. Г. ЛЕБЕДИНСКИЙ 1 Наряду с быстро полонившей умы биологов второй половины XIX в. теорией естественного отбора, лишь слабо проявлялись до сих пор успе- хи её младшей сестры — теории поло- вого отбора. Категорическое отклонение, огра- ничение до рамок закона борьбы друг с другом соперничающих самцов, до- пущение в лучшем случае роли вто- ростепенного фактора, лишённого в целом всякой пользы для жизни ви- дов,—всё это вплоть до последнего времени было часто несправедливым уделом этой второй селекционной теории Дарвина. Как известно, Дарвин положил в основу своей теории полового отбора два совершенно различных принципа. Поэтому и вторичные половые при- знаки, развившиеся под их влиянием, должны быть разделены на две глав- ные группы. Более значительная ве- личина тела, равно как и наступатель- ные и защитные свойства самца воз- никли, по Дарвину, вследствие физи- ческой борьбы соперников за облада- ние самкой, борьбы, из которой обыч- но выходит победителем более силь- ное или более защищённое животное и переносит, таким образом, свои преимущества на потомство. Подоб- ным же образом объясняются и вы- соко развитые органы чувств и при- способления к удержанию и оплодо- творению самки. (Подробнее об этом см. интересную статью Г. А. Шмидта, „Теория полового отбора Чарлза Дарвина*, „Природа*, 1940, а также труды Мейзенгеймера, 1921, и Лебе- динского, 1932). Появление же раз- личных орнаментальных и цветных украшений самцов, их своеобразных запахов, способности петь и брачных игр Дарвин объяснил избирательной деятельностью самки: более пышно украшенные, сильнее пахнущие, лучше поющие и „танцующие* самцы пред- почитаются, дескать, самками и по- лучают, таким образом, возможность переносить эти свои преимущества далее на потомство. Если во время Дарвина было трудно доказать выбор самцов сам- ками, то ныне мы находимся безус- ловно в лучшем положении. Тща- тельные наблюдения в природе, а также специально в этом направлении поставленные опыты установили для пауков, бабочек и мух, рыб и птиц с полною ясностью избирательную деятельность самок при спаривании. Особенно убедительными результа- тами мы обязаны Г. Цинат-Томсон (1926), избравшей для своих опытов австралийского волнистого попугай- чика (Melopsittacus undulat us). Путём искусственного окрашива- ния восковицы и повышения красоты и пышности соломенно-жёлтого во- ротника посредством подклеивания чернопятнистых воротниковых перьев от других самцов, ей удалось дока- зать, что зрительные впечатления самки играют важную роль: чем бо- гаче развиты орнаменательные и цвет- ные вторичные признаки самца, тем больше у него шансов быть избран- ным самкой. Если, таким образом, устраняется хотя бы отчасти первое затруднение— вопрос о действительном существо- вании избирательной деятельности самки, то всё же ещё недавно оста- валась совсем слабо освещённой одна из важнейших страниц всей проблемы: ясно, что правильно оценить с обще- селекционистической точки зрения половой отбор самками и основыва- ющийся на нем половой диморфизм мы сможем лишь тогда, если поста- вим вопрос об их пользе для видов в целом и таким образом станем
j\fs з Эстетический половой отбор 41 разбирать загадку „эстетических* (Гессе, 1910) признаков как частный вопрос в учении о естественном от- боре. Какие выгоды дают эстетиче- ские половые признаки видам в целом, а не одним только соперничающим между собой самцам? Какое значение имеет эстетический половой отбор в жизни видов? II Степень индивидуального развития эстетических половых признаков по- звоночных животных указывает часто с большой тонкостью на пониженную или повышенную гормональную про- изводительность половых желёз и находится часто в тесной зависимости от функционального, состояния всего аппарата внутренней секреции. По- мимо этих соотношений в самых раз- личных отделах животного царства наблюдается ещё зависимость эстети- ческих признаков от колебаний в об- щем обмене веществ. Болезни бакте- риального происхождения, длитель- ные состояния слабости всякого рода, травматические повреждения, равно как и вредные влияния внешней среды в узком смысле обусловливают в ор- ганизме друг с другом связанные ре- акции, которые внешне могут не- редко проявляться в изменении окрас- ки кожных покровов и их дериватов, а также в изменении формы от- дельных участков тела (соматиче- ская вариация или модификация). Особенно же чувствительными к таким влияниям являются все цветные и пластические вторичные половые признаки самца, так что индивидуаль- ная степень развития всех этих рогов, челюстей, грив, бород, хохлов из волос и перьев, а также цветных украшений зависит в высокой мере ст состояния здоровья их обладателя. Сильные самцы прямо-таки блещут великолепием красок и пышностью форм, тогда как самцы более слабые проявляют часто лишь скромное раз- витие своих половых признаков. Рядом с этим наблюдения и опыты из различных отделов животного царства показывают, что врёдные влияния окружающей среды, а также ненормальный метаболизм поражают половые железы часто особенно зна- чительно. „Свою наилучшую, наибо- лее выгодную для потомства деятель- ность половые железы могут развер- нуть лишь в том случае, если они здо- ровы, не повреждены ни влияниям» окружающей среды, ни со стороны са- мого организма в целом: лишь в таком случае молодые существа, развившие- ся из здоровых половых желёз, будут в свою очередь также здоровыми",- Приходится принять как достоверное,, что „количество потомков в высокой степени зависит от тех влияний, ко- торые, исходя из окружающей среды,- действовали на родителей и отрази- лись благоприятным или неблагопри- ятным образом на их половых желе- зах" (Стиве, 1927). Таким образом, только при совер- шенно нормальном состоянии здо- ровья самца его эстетические поло- вые признаки достигают своего.пол- ного развития, а половые железы и их продукты в отношении здоровья и функциональной деятельности на- ходятся на самом высоком уровне. В- этой-то чувствительности эстетиче- ких признаков мы усматриваем их внутреннюю селекционную ценность- в жизни видов. Пусть самки посту- пают совершенно несознательно, но- вее же наиболее выгодный выбор- самца, с точки зрения общего здо-- ровья потомства, для них чрезвычайно- облегчается тем, что вкус их уста- новлен как раз на эти мерила здо- ровья и силы (наш „принцип ма- нометра", 1918)1. Сами того не соз- навая, самки избирают, таким образом, самых здоровых отцов для своего- потомства. В результате эстетиче- ского отбора получается, что подобно- 1 .Хотя, конечно, опытный машинист уже по шуму в котле и по возрастающей скоро- сти может судить о силе давления пара в па- ровозе, он все же часто прибегает к помощи маномеп а, так как последний ориентирует его" значительно вернее и яснее. Нечто очень сход- ное лежит в природе эстетических половых признаков. Уже по общему виду животного-- часто можно заключить, находится ли оно в отношении здоровья в хорошем состоянии ил»; в плохом. Значительно легче, однако, это кон- статировать но вторичным половым призна- кам, отличающимся в этом направлении со- вершенно особенной чувствительностью*' (1919).
42 Природа 1943 тому, как осторожные животноводы -избегают при выращивании племенных животных применять болезненных, •ослабленных недоеданием или пере- утомлением особей, точно так же и :в природе более слабым самцам лишь сравнительно редко представляется возможность размножения. Ясно, что подобная селекция должна способ- ствовать процветанию вида в целом. III Серьёзное возражение против на- шего принципа манометра можно •кбыло бы усмотреть в том, что, по- скольку вторичные половые признаки действительно реагируют на процессы обмена веществ так тонко, что зави- -сят от этих последних в степени своего развития, постольку излишним является половой отбор, чтобы объ- яснить прогрессивное развитие этих .^признаков. Это возражение было, собственно говоря, предвосхищено уже Уоллэсом •и Пикаром, пытавшимися доказать этим слабость и ненужность теории полового отбора. Из-за принципиаль- ной важности затронутого вопроса -позволю себе привести дословно ниже- ^следующую цитату: „Если красивее всех окрашенные и наделённые наи- -более пышным оперением самцы не -являются в то же время самыми здо- ровыми; если у них нет настоящего инстинкта для свивания и надлежа- дцего укрытия гнезда, для охраны птенцов и заботы о них, то они, ко- нечно, не являются наиболее подхо- дящими особями. Они не выживут и -не станут родителями таких детей, которые выдержат борьбу за суще- ствование. Но если, с другой стороны, -существует такое взаимоотношение, .если, как мы изложили, украшения являются естественным продуктом и /непосредственным следствием избы- точной силы и здоровья, то и тогда ,нет нужды в каком-либо ином виде -отбора, чтобы объяснить такие укра- дпения. Влияние естественного отбора -не исключает, конечно, существования у самок предпочтения к украшениям \я выбора себе самца из этих побуж- дений, но оно делает этот последний , бездейственным* (Уоллэс, 1889). Если мы обойдем вниманием ка- жущиеся нам теперь странными пред- ставления Уоллэса о коррелятивной связи между пышным развитием сил и пригодностью „во всех остальных отношениях* (обладанием, например, правильным инстинктом свивания и надлежащего укрытия гнезда), то са- мо возражение, о котором в данное время идет речь, нельзя формулиро- вать более отчётливо, чем это сде- лано упомянутым автором. Критика Уоллэса основывается на чуждом нам упрощенно-механистическом пред- ставлении, что следствием „более высокой жизненной силы" отдельных мужских особей будто бы является (выражаясь языком современной на- уки) коррелятивная генотипическая вариация их вторичных половых при- знаков, благодаря чему эти признаки должны всё более прогрессировать в своём развитии параллельно с ростом телесной силы мужских представи- телей данного животного вида в его борьбе за существование. „Совершенно правильно, — писали мы (1932),—что такое допущение, как основывающееся на упомянутой без- условной корреляции, не нуждалось бы для объяснения развития половых украшений ни в каком дальнейшем факторе в виде выбора самками сам- цов. Только это допущение не под- крепляется никакими фактами. Поэ- тому представление Уоллэса чуждо защищаемому нами принципу мано- метра". Этот принцип, поскольку дело идет о выгоде для вида в целом, ра- ботает, наоборот, как это вытекает из изложенного в предыдущем, только с модификациями (сомациями). Но как же тогда представить себе филетическое развитие данного эсте- тического полового признака? IV В чём заключался первый стимул к вступлению в силу какого-либо „манометрового процесса*? Благодаря чему потомки самок, обладавших врождённым предпочтением к мута- тивно возникшему у некоторых самцов данного вида манометровому при- знаку, оказывались в преимуществе по сравнению с детьми других, не реа-
Эстетический половой отбор 43 № 3 тировавших на это украшение самок? В процессе полового отбора самками самцов можно, главным образом, раз- личить два параллельных явления: набирание плюс-модификаций и изби- рание плюс-мутантов. Благодаря пер- вому, потомство предпочтённых сам- цов получает, как уже было изложено, преимущество в отношении общего состояния здоровья, а посему, как особенно жизнеспособное, преуспе- вает в борьбе за существование. Второе явление заключается в удаче спаривания сравнительно редко встречающихся плюс-мутантов. А так как все такие мутанты почти всегда имеют возможность оставить по себе потомство, то перед ними открывается также и возможность передать ему соответствующую генотипическую конституцию и содействовать, таким образом, постепенному развитию дан- ного эстетического признака. И всё же такое кумулирующее действие эс- тетического отбора мы должны на- звать лишь побочным постольку, по- скольку речь идет о пользе, достига- емой для данного животного вида в целом. А именно потому, что появ- ление плюс-мутации какого-либо эс- тетического полового признака .само по себе ещё не дает гарантии хоро- шей метаболической конституции дан- ной особи® (Лебединский, 1932). Ру- ководимые такими мыслями, мы, в отличие от взглядов Уоллэса, писали ещё в 1918 г.: „Совершенно противо- речило бы моим представлениям, если бы кто-нибудь стал утверждать, что известный вид только потому, что он обладает более значительными половыми различиями, является силь- нее, здоровее или вообще жизнеспо- собнее, чем другой, близко родствен- ный ему,' но не выявляющий никакого диморфизма вид. Ибо жизненные ус- ловия и привычки никогда не бывают совершенно одинаковыми. Поэтому часто случается, что в то время, как один вид, уже благодаря строгому естественному отбору, держится на высоком уровне здоровья, другой, ему близко родственный, но живущий в более лёгких условиях вид как раз вследствие этого нуждается в улуч- шающем содействии полового от- бора“ (см. также Розенфельде, 1929). Какую же выгоду приносит видам мутационное усиление эстетических половых признаков? Как показывают опыты и наблюдения многих иссле- дователей, при искусственном изме- нении общего метаболизма задержи- ваются и выводятся из равновесия, как самые неустойчивые элементы в развитии отдельной особи, особенно те высокоспециализированные видо- вые признаки, которые приобретены в последнюю очередь. «Срезаются, таким образом, как бы верхушки и самые наружные побеги видового и расового развития, подобно тому как при землетрясении страдают преиму- щественно верхушки башен и фаб- ричные трубы® (Геккер, 1925). Таким образом, можно с достаточной уве- ренностью сказать, что мутационно возникающие новые эстетические признаки, равно как и впервые при- соединяющиеся к ним их количе- ственные и качественные усиления, именно вследствие их филогенетиче- ской молодости, функционируют в качестве мерила здоровья чувстви- тельнее, чем их филогенетически стар- шие предшественники. А если это так, то накопление и усиление эстетиче- ских половых признаков должны быть полезны данным видам и являются следствием постепенного отказа ста- рых признаков исполнять их мано- метровую функцию. . Для большей ясности мы ещё раз сопоставляем оба возможных процесса при эстетическом половом отборе самками. 1.’Эстетические половые признаки особенно хорошо развиты вследствие особенно хорошего общего состояния здоровья (положительная модифика- ция) данного самца. Потомство в та- ких случаях обычно удается много- численным и более здоровым; по- следнее в результате побочного пере- несения („Nachwirkung®, Баур) сома- тического, собственно ненаследуе- мого, изменения отца на первую ге- нерацию. Эстетические половые при- знаки в результате генотипическим изменениям не подвергаются. Выгода для вида в целом заключается в не- посредственном увеличении количе-
44 Природа 1943 ства потомков и в лучшем их выжи- вании в борьбе за существование. • 2. Эстетические половые признаки особенно хорошо развиты вследствие положительной генотипической вари- ации без улучшения общего состоя- ния здоровья данных самцов. Потом- ство получается в отношении здоровья среднее, но с генотипически изменён- ными в прогрессивном направлении эстетическими половыми признаками. Непосредственная выгода для вида в целом отсутствует, но, так как фи- летически более молодые признаки являются более чувствительными по отношению к колебаниям внешней и внутренней среды, чем старые, то путём каждой новой положительной мутации достигается улучшение ма- нометрового аппарата. Улучшение это проявляется затем при вышеприве- денном процессе (п. 1). Подробнее об этом вопросе см. специальное иссле- дование О. Штрасена, 1935. Принятие принципа манометра при- водит нас к выводу, что в смысле усовершенствования видов в целом, т. е. повышения их способности вы- живать в жизненной борьбе, действие эстетического полового отбора сли- вается с таковым естественного от- бора. Отмеченное ещё Дарвином явле- ние, что развитие вторичных половых признаков может итти так далеко, что начинает мешать обычной жиз- недеятельности и даже угрожать су- ществованию их обладателей, только на первый взгляд противоречит на- шему положению о совместном дей- ствии естественного и эстетического полового отбора друг с другом. А именно, вышеупомянутое явление со- провождается обычно развитием осо- бых повадок и инстинктов, нейтрали- зирующих связанные с половым ди- морфизмом неудобства и опасности, на что указал сам Дарвин. V Заканчивая эту небольшую статью, необходимо отметить, что принцип манометра является лишь дальнейшим развитием соответствующей идеи ве- ликого основателя обеих селекцион- ных теорий. От внимания Дарвина не мог ускользнуть тот факт, что эсте- тический отбор самками моногамных видов может только в том случае привести к филетическому развитию вторичных половых признаков, еслн он опирается на выгоду в борьбе за существование, достигаемую усиле- нием размножения более здоровых особей. К сожалению, такая поста- новка Дарвином проблемы совмест- ного действия эстетического отбора с естественным отбором предана заб- вению как в заграничной, так и в советской литературе1. «Самки предпочитают или более изукрашенных самцов, или лучших певцов, или, наконец, наиболее ловких по движениям; кроме того, крайне вероятно, как это и было действитель- но наблюдаемо в нескольких случаях, что они предпочитают в то же время более сильных и живых самцов. Та- ким образом, более сильные самки, поспевающие раньше других к спа- риванию, могут делать выбор из мно- гих самцов; и если они не всегда вы- бирают самых сильных или наилучше вооруженных, то выбирают всё-таки сильных и хорошо вооруженных и наиболее привлекательных в других отношениях. Следовательно, оба пола таких ранних пар будут иметь, как изложено • выше, преимущество над другими в деле вывода потомства; а этого было, повидимому, достаточно, чтобы в течение длинного ряда по- колений не только увеличить кре- пость и боевую силу самцов, но и усо- вершенствовать различные укращения их и прочие привлекательные свой- ства. В обратных и более редких слу- чаях, где самцы выбирают особых самок, ясно, что наиболее сильные самцы, победившие других, будут иметь совершенно свободный выбор; и, конечно, они выберут себе самых сильных и наиболее привлекательных самок. Такие пары будут иметь на своей стороне выгоды в деле вывода детей“... «Те же самые принципы при- 1 Даже авторам более или менее родствен- ного хода мыслей, как, например, Моргану (1900), Ленцу (1917), Мейзенгеймеру (1921), Фейерборну (1922) и Штреземану (1928), эта точка зрения Дарвине осталась неизвестной.
45 Эстетический половой отбор № 3 дожимы и к случаям, где оба пола выбирают друг друга, предполагая, что они выбирают не только более нривлекательных, но и более сильных неделимых" (Происхождение человека и половой отбор, 1899, стр. 154). Литература [1] Ч. Дарвин. Происхождение человека и половой отбор. Пер. Сеченова, изд. О. Н. По- повой, 1899. [2] Г. А. Шмидт. Теория поло- лового отбора Чарлза Дарвина. Природа, 1940, № 7. [3] Е. Baur. Etnfiihrung in die Vererb- bungslehre. 1930. [4] H.^C i n a t-T о m s о n. Die geschlechtlliche Zuchtwahl belm Wellensittich (Melopslttacus undulatus Shaw.). Biolog. Zentral- blatt, Bd. 46, 1926. [5] H. J. F e u e г b о r n. Der Sexuelle Relzapparat (Schmuck-Duft und Be- rdhrungsorgane) der Psychoiden nach biologl- chen und physiologlschen Gesichtspunkten un- tersucht. Archiv. f. Naturgesch., Jahrg. 88, 1922. [6] V. Haecker. Plurlpotenz:rscheinungen. eynthetlsche Beitrage zur Vererbungs- und Ab- stammungslehre. Jena, 1925. [7] R. Hess e. Der Tlerkdrper als selbstandlger Organismus. Leipzig u. Berlin, 1910. £81 C. Kronach er. Allgemeine Tierzucht, 2. Abteilung: Fortpflanz- ung. Variation und Selektion, Vererbung. Ber- lin, 1920. [9] N. G. Lebedinsky. Darwins geschlechtllche Zuchtwahl und ihre arterhal- tende Bedeutung. Habilitationsvortrag, Basel, 1918. [10] N. G. Lebedinsky. Geschlechts- dlmophiimus und Sexualselektfon. Verhand- lungen der naturforsch. Gesellsch. Basel, 1919. [11] N. G. Lebedinsky. Darwins Theorie der geschlechtllchen Zuchtwahl im Sicht der heutigen Forschung. Zugleich eine Untersu- chung uber das .Manometerprlnzlp* der Sexual- selektion. Bibliographla Genetlca, IX, Hague, 1933. [12] N. G. L e b e d i n s k y. Das .Manomete- rprinzip* der Sexualselektion. Acta Soc. Biologiae Latviae, T. 3, 1933. [13] M. L e n z. EinschSchte- rungsauslese und welbllche Wahl bei Tier und Mensch, Archiv f. Rassen- u. Gesellschaftsbiol., 2 Heft, 1916/1917. [14] J. Meisenhelmer. Geschlecht und Geschlechter im Tierrelche, Bd. k Die natlirlichen Bezlehungen. Jena, 1921. [15] C. L. Morgan. Animal behaviour, 1900. [16] M. Rozenfelds. Geschlechtsdtmorohismus und Ernahrungsweise bei Vogeln. Latvijas Biol. Biedr. Rakstl (Bull. Soc. Biol, de Lettonie). T. 1, 1929. [17] H. Stleve. Die Abhangigkeit der KelmdrQsen vom Zustand des Gesamtkfirpers nnd von der Umgebund. Die Naturwissenschaf- ten, Jahr. 15, 1927. [18] E. Stresemann, Aves. W. Kukenthals Handbuch der Zollogie, Bd. 7. 2 Hefte, Berlin u. Leipzig, 1928. [19] A. R. Wallace. Darwinism. MacMillan, Lon- don, 1889. [20] O, Strasse n. Plastisch wirkende Augenflecke und die .Geschlechtllche Zuchtwahl*. Jena, 1935.
ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ СССР КЛЕНОВОСАХАРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО Проф. А. А. БЕССЕР Продукцией наших необъятных ле- сов является в основном только дре- весина. Эта неправильная установка становится тормозом для современно- го лесного хозяйства. Биоценологиче- ская сущность леса приобретает ос'о- бо важное значение в настоящее вре- мя, при временном выпадении из хо- зяйственного оборота части терри- тории нашей страны. Нельзя не учи- тывать того, что лесная продукция не исчерпывается лишь древесиной. Современные события требуют коренной реорганизации лесного хо- зяйства в смысле утилизации всех компонентов лесного ценоза р]. Пу- ти интенсификации лесных территорий должны пойти по линии максималь- ного использования семян, цветов, коры, плодов, грибов, ягод, лесных животных, добычи соков из всех хвойных, сахароносов, из пасоки ли- ственных пород и в первую очередь из клёна, берёзы и липы. За много веков до открытия Америки Колумбом, первобытные оби- татели этой страны, индейцы добы- вали кленовый сироп примитивными способами. Еще в „Песне оГайавате" воспеваются мифические герои индей- ского эпоса, указавшие народу, как добывается и перерабатывается кле- новый сок. Из немногих видов клёна, произ- растающих в СССР, наибольший ин- терес как сахароносы представляют клён остролистный Acerplatanoides L. и клён полевой A. campestris L. Область распространения остролист- ного клёна ограничена Европейской частью Союза, начиная с южного бе-, рега Финляндии, оттуда на Вологду, Киров, Молотов, Каслинский завод, южный Урал, Куйбышев, Саратов, Днепропетровск, Бессарабия. Растёт также на Кавказе. Чистых насажде- ний обычно не образует, входит как примесь в дубравы, а на севере свое- го ареала уживается с сосною и елью. Клён полевой растет в УССР, подни- мается до Орла, Мценска, Тулы, к Рязани и Тамбову, оттуда к Дону; очень распространён в Крыму и на Кавказе. На Кавказе, Волыни и По- долии растет высокий, стройный явор, или белый клён, A. pseudoplat anus L. Ближе к Персии A. velutinum Boiss., клён бархатный; по Черноморскому побережью и в сухой Армении А. lacturn С. А. М., клён красивый. Верх- негорную опушку лесов Кавказа за- нимает высокогорный клён A.. Traut- vetleri Medw., он встречается с раз- ными кустарниками. В подальпийской опушке поднимается до высоты 1800—2400 м и входит в состав бу- ковых или пихтово - буковых фито- ценозов. В Дальневосточном крае заслуживает внимания A.manshuricum Мах. — манчжурский клён, дерево до 20 м высотой, растет в Южноус- сурийской тайге; A. mono Мах., клён мелколистный (манчжурский замести- тель европейского A. platanoides) и A. ukurunduensis Tr. et M.-t- жёлтый клён, или укурунд, проникающий до- вольно далёко на север; часто встре- чается в кедрово - еловых лесах [*]. Из материалов Всесоюзного науч- но-исследовательского института лес- ного хозяйства (ВНИИЛХ) по райони- рованию лесов Главлесоохраны при СНК СССР видно, что только в быв- шей эксплоатационной полосе водо- охранной зоны имеется 220,7 тысячи гектаров насаждений с примесью клёна, годных для эксплоатации, из них 175,3 тыс. га спелых и приспе- вающих. Кленовники вида A. pla- tanoides сосредоточены главным об- разом в БашАССР (212 тыс га), Тат- АССР (21,7 тыс. га), ЧувАССР(2,2тыс. га) и в Челябинской области (10,4 тыс. га).
47' Природные ресурсы СССР № 3 В этих восточных лесах Европей- ской части нашего Союза и должна быть сосредоточена работа по добыче высококачественного сахара, а ещё лучше, проще и выгоднее — густого сиропа.По самым скромным расчетам, кленовники в тех местах будут давать ежегодно более 10 000 т сиропа [’]. Такие богатые источники сырья про- кладывают путь к расширению про- изводства сахара, осуществляемого на основе широкого использования местных ресурсов. Это будет иметь большое народнохозяйственное и обо- ронное значение. Первые опыты по- казали, что при правильной технике подсочки добыча сока может произ- водиться более десятка лет, как это наблюдается в Америке, без видимо особенного вреда для дерева. Надо полагать, что и остролистный клён, как и сахарный, A. saccharum, экспло- атируемый американцами как сахаро- нос (подсачивается ежегодно 14,5 мил- лиона деревьев), будет вполне при- годен для тех же целей при продол- жительном его использовании. Кленовый сироп употребляется в пищу непосредственно с хлебом, фруктами, молоком, с ‘чаем вместо меда, для приготовления разных блюд, конфетных и мучных кондитерских изделий, фруктово-ягодных, с мукой и молочными продуктами, жиросо- держащих паст и т. п. По отзыву дегустационной комиссии г. Минска в 1934 г., наш сироп вполне пригоден для производства натуральных гази- рованных напитков и мороженого. Пригодность для кондитерских йз- делий. констатирует Московский на- учно-исследовательский институт кон- дитерских изделий. По данным, приводимым Савино- вой [»], состав сахара и сиропа сле- дующий (в %): железа. Наличие последних в легко1 усвояемой форме, содержание в них ароматического вещества, придаю- щего сиропу и сахару особенно мяг- кий аромат и вкус, обнаружение „большого количества витаминов да- же при жёстком выпаривании" (проф. В. Я. Голант) [°], — всё вместе взятое ставит на первое место этот пищевой продукт, обладающий высокими пи- тательными и вкусовыми достоин- ствами и представляющий с точки зрения интересов народного здраво- охранения высокую ценность как орудие в борьбе с болезнями анти- витаминозного характера. Целебными свойствами воспользовались пред- приниматели США., пустившие в- продажу сироп как средство, восста- навливающее силы организма. На этикетках нарисован упитанный, крас- нощёкий ребёнок. В то время как применение свекловичного сахара в больших дозах является невозмож- ным из-за его приторности, а орга- низму надо дать много хорошо усво- яемого питательного продукта, клено- вый сироп незаменим. Вследствие своих высоких качеств, он служит в Америке предметом фальсификации* К кукурузному глюкозному сиропу прибавляют для запаха кленовый' сироп. В США изобретён способ подделки кленового ароматического- вещества экстрактом коры гикори (пекан, или американский орех Сагул nutt), имеющей запах, сходный с кле- новым [’]. Экстракт прибавляют к ка- кой-либо патоке и продают его под маркой кленового сиропа. Правильно приготовленный сироп- имеет консистенцию свежего мёда янтарного или желтоватого цвета, с приятным ароматным привкусом. Оп- тимальная его сахаристость 67% и колеблется от 66 до 68%. Продукты Сахарозы Редуцированного сахара Воды Золы и неопределённых остатков Кленовый сахар .... 84,05 3,03 8 4,47 » сироп .... 67,0 0,58 32 3,42 Кроме того в ниу содержится Добыча сока основана на свойстве значительное количество фосфора и деревьев выделять при поранении*
-48 Природа 1943 жидкость. Это явление в ботанике называется .плачем" растений. Обыч- но плач наблюдается весной, и сок обильно вытекает из дерева, если ему нанести ранение. Особый вид ранения, наносимого дереву с целью вызвать истечение той или иной жидкости, называется подсочкой. У клёна и бе- рёзы для получения сахарного сока делают отверстие. В 1918 г. проф. Виноградов-Ни- китин провёл в Закавказье опыт под- сочки высокогорного клёна. Соко- движение он объясняет так: .Перед началом вегетации запасные пласти- ческие вещества дерева — масла, крах-, мал и пр.—переходят в растворимое «состояние и одновременно с другими веществами (белковыми и др.) частью находятся в состоянии сахара. Наряду с переполненными такими растворами сосудами древесины, имеются также вместилища, в которых находятся газы. С наступлением тепла газы рас- ширяются, развивают давление, ко- торое передаётся в наполненные рас- твором сахара сосуды и оттуда эти растворы давлением выжимаются и направляются туда, где естественно или искусственно произошёл разрыв ткани или нанесена рана. Распускаю- щаяся листва и начало работы фото- синтеза направляют все соки с плас-- тическими веществами на место стро- ительства новых тканей дерева, где они расходуются; вследствие этого внутреннее напряжение ослабевает и выделение сока из раны замедляется или совсем прекращается* [•]. Первые сведения о подсочке клёна в Северной Америке были собраны проф. Нестеровым в начале 90-х го- дов прошлого века, дважды побы- вавшего там. Исследованием сахаристого ве- щества сока лиственных пород вплот- ную начали заниматься у нас только после революции. В Белорусском научно-исследовательском институте лесного хозяйства (БелНИИЛХ) с 1934 г. ведут работы акад. Шкателов, Рахтеенко, Синицкий и другие на по- строенном заводе с 8 выпарителями и добывают 1,5 т сиропа. В 1940 г. организованы первые опыты подсочки остролистного клёна в Башкирии, на Южном Урале Свердловской научно- исследовательской лесной опытной станцией (СНИЛОС, Орлов И. И.) и в 1942 г. Всесоюзным научно-иссле- довательским институтом лесного хо- зяйства (ВНИИЛХ) в Татарии (Бес- сер А. А.) и в Бузулукском бору (Рахтеенко И. Н.). Сахаристость кленового сока в Татарии и Башкирии оказалась выше, чем в Белоруссии. Если в Белоруссии в 1934 г. она была 1,4%, показатели для Татарии в 1942 г.—2,4—2,5% [4], а в Башкирии достигает американ- ских норм — 3,5% [12J- Повышенные выходы, как оказалось, наблюдаются там, где холоднее и суше зима и са- харистость сока есть некоторое при- способление растений к холодостой- кости. ,В сахарном тростнике и свёк- ле отлагающийся в клетках крахмал превращается в сахар действием солн ца, в сахарном же клёне—морозами, и гае нет этого элемента, не может быть добычи кленового сахара" [14]. Истечение сока у остролистного, кра- сивого и полевого клёнов, поданным проф. Виноградова-Никитина, на Кав- казе крайне короткое, не более одной недели, с сахаристостью до 2’/0, эти виды растут в средней, более теплой зоне-лесов, не выше 1500 м над уров- нем моря. В то же время высокогор- ный клён, распространённый в верх- ней зоне (1500—2000 м) давал саха- ристость 2,5 — 3% и время сокоисте- чения было больше, причём на се- верной стороне оно равномернее и продолжительнее, на южной — интен- сивнее, но быстро потухающее [8]. В общем сахарный сезон продол- жается 30—35 дней; обильное выде- ление сока — 10—15 дней. В зави- симости от климата колеблется и на- чало подсочных работ. В БССР оно бывает во 2-й декаде марта и про- должается 4—5 пятидневок, в ТАССР в 1942 г. начало зафиксировано 15 ап- реля и конец—15 мая. Во время сезона подсочки влияет сильно температура; усиленное сокодвижение наблюдается при потеплении, наступающем после похолодания, когда морозная ночь сменяется тёплым, солнечным днём. Ночью выделение обычно прекращает- ся. В БССР конататирована неравно-
44 Природйые ресурсы СССР №1 мерность выделения сока, что очень затрудняет производство сиропа, в ТАССР, наоборот, выделение в тече- ние всего сезона проходило более или менее равномерно [4]. , Выявленный основной техно-эко- номический показатель — сбор сока на одно отверстие—также дал более высокую производительную способ- ность клёна на востоке Европейской части Союза. Средний выход в БССР за промышленный сезон получился 15,4 л, в БашАССР —17 л и в ТАССР — 19 л. Выход сиропа на одно отверстие в БССР получился 250 г, при сгуще- нии его по Боме до 36,5°, что со- ответствует оптимальной сахаристо- сти 66 7°/0, а соответствующие дан- ные для ТАССР — 19 л и БашАССР — 20 л. Для производственных расчётов Рахтеенко [•] считает средний выход сока на одно отверстие 16,6 л, си- ропа—330 г; среднесуточный выход сока — 0,69 л. Средний выход сока на получение 1 кг сиропа сахаристостью в 67% определяется 45 л, средняя нагрузка на одно Aepeeq — 1,5 отвер- стий. Компактность территории, на которой производится добыча сиро- па,-— один из важнейших элементов работы. Опыты показали, что под- возка сока к выпарительной установке на расстоянии уже одного километра является мало рентабельной и лучшим выходом из положения — это воз- можность подносить сок вручную, что достигается созданием небольшой величины производственных участков. На основе данных БелНИИЛХ наи- более целесообразной первичной про- изводственной единицей будет учас- ток по объёму работ в 2000 подсоч- ных отверстий с добычей в сезон 660 кг сиропа (2000X330). Исходя из расчёта 160 отверстий на 1 га, такой участок занимает площадь в 13 га радиусом 150—230 м. Созда- ние производственных участков с большим количеством отверстий, на первых порах, пока мы ещё не осво- или производство, является риско- ванным и может сильно удорожить себестоимость продукции. На основе четырёхлетних опыт- <—Природа. № з ных работ БелНИИЛХ, трёхлетних СНИЛОС в БашАССР и однолетних в ТАССР, филиал ВНИИЛХ составил проект организации производствен- ного участка по подсочке клёна и переработке его сока в сироп [’]. Се- бестоимость 1 кг сиропа по это- му проекту 11 р. 71 к. при деревян- ных приемниках и 9 р. 17 к. при жес- тяных. Несомненно, она будет вскоре снижена за счёт лучшего освоения техники подсочки, организации работ и поднятия производительности труда. Работы по подсочке разделяются на намётку раневых отверстий, под- чистку коры, заложение отверстий на дереве, установку желобков, под- веску приемников, сбор сока и свёр- тывание работ. Разработанная нашими научными учреждениями техника подсочки сво- дится к следующему. С целью вызвать истечение сока делается ранение в виде отверстия. На высоте 20—30 см от земли, в за- висимости от высоты употребляемых приемников, -очищают стругом или скобелем неровности коры (поверх- ность зачистки 3X3 см), не повреж- дая лубяного слоя дерева. Посреди затёски просверливается отверстие коловоротом с хорошо отточенной перкой глубиной 3—4 см, диам. 10— 20 мм, с незначительным уклоном наружу для лучшего стока сока (чтобы рана и желобок составляли с осью дерева угол в 105°). Подсочное от- верстие подчищается узкой стамеской и проволочным прутом с загнутым концом освобождается от опилок, стружек (фиг. 1). Когда установлено, что дерево пригодно для подсочки, определяют нагрузку, т. е. количество отверстий для данного дерева’, придерживаясь таких норм: при диаметре от 16 до 30 см одно отверстие, от 30 до 40 см два и выше — три. В просверленное отверстие вколачивается желобок для стока сока. Употребляются металли- ческие лужёные, полукруглые из лис- тового железа, размером по длине 15—20 см и ширине 5 см. Отступив на 4—5 см от отверстия книзу с по- мощью стамески, имеющей форму желобка, одним ударом делается щель,
50 Природа 1943 в которую не глубоко вставляется желобок. Глубина щели 1—1,5 см, угол заложения 105°. Фиг. 1. Сверление отверстия. Приемники американского типа изготовляются из миллиметровой не- ржавеющей жести в виде конусооб- разной трубки с полукруглым кон- цом; в задней стенке, внизу, имеется продольная^ щель и отверстие для прохода сока. Длина желобка 95 мм; для подвешивания приемника на же- лобке имеется крючок (фиг. 2). Де- Фдг. 2. Металлический американский жело- бок (в натуральную величину): а — круглое отверстие и б—продольная щель для прохода сока, в—кольцо с крючком для навешивания приемника сока, г—отверстие для выдергива- ния и ношения желобка, д—выступ для задер- живания желобка, е—выступ желобка, по ко- торому стекает сок (по Рахтеенко). ревянные желобки, употребляемые за неимением металлических амери- канских, вставляются плотно в под- сочное отверстие лёгким ударом де- ревянного молотка. Их делают дома из нарезанных палочек сырой лещины, из кленового, липового дерева (фиг. 3). Способ изготовления так описан в единственной пока книге .Подсочка клёна" [10]: .С одного конца палочки просверливается канал диаметром 0,5 см, длиной 3 см. Отступив от конца на 2,5 см, палочки на половину толщины скалываются. На сколотой поверхности хаком полукруглой ста- меской делается выемка — желобок, а трубчатый конец палочки обструги- вается на усечённый конус по диамет- ру ствола, которым будут делаться раневые отверстия. Этим конусом же- лобок вбивается крепко и плотно в раневое отверстие под углом 105°, с осью ствола под желобком". Ручным способом таких желобков делают не более 100—130 в день, на токарном станке трое рабочих вырабатывают до 2 тысяч. Лучшими приемниками для сбора сока являются вёдра из лужёной жес- ти ёмкостью в 4—5 литров с крыш- ками, защищающими сок от снега, дождя, заноса листьев, хвои, пыли, насекомых. Эти примеси портят вкус и цвет получаемого продукта. За не- имением их употребяют стеклянные банки, котелки, глиняную посуду, хо- рошо прокалённую и глазированную (без внутренней поливы она скоро делается рассадником грибов). Приемник устанавливают после просверления отверстий и вставки желобка, который должен быть под центром приемника. Последний ста- вится горизонтально, чтобы не оп- рокидывался при сильном ветре и не давал падать каплям сока на землю. Сбор сока производится ежеднев- но в бочки ёмкостью 150—200 л, рас- ставленные в центре участка из 100— 150 отверстий. При сливе сока его фильтруют через вставленную в бочку марлю, фланель или редкий холст. В тот же день сок следует отправить на выпарительную установку для быстрого выпаривания, иначе он быс- тро начинает окисляться; нарушение означенного условия ведёт к потем- нению продукции — её карамелизации. Один из способов хранения сока, в случае невозможности быстрой транс- портировки— это ямы, набитые сне- гом, куда ставит его в бочках или чанах, сделанных лучше всего из ли-
№ 3 Природные ресурсы СССР 61 повой древесины. Сохранность дости- гается пятикратным или десятикрат- ным выпариванием его в полусироп тут же в лесу в котлах до сахарис- тости 15—20%. Такой полупродукт не теряет некоторое время своих качеств до окончательного превра- щения в сироп требуемой конси- стенции. Фиг. 3. Деревянный желобок. Производственный процесс под- сочки следует производить одновре- менно двумя рабочими: один произ- водит разметку кленов, сверление и забивку желобком (норма 150 отвер- стий за 8- часовой рабочий день), другой — мойку, разноску и подве- шивание приемнико-в (норма 150 шт. в день). Суточная норма по сбору сока на одного рабочего опреде- ляется в 120—500 л, в среднем 250 л. Переработка цленового сока в сироп производится в выпа- рителях. Цель выпаривания заклю - чается в том, чтобы удалить воду из сырого сока и сгустить его до состоя- ния сиропа с оптимальной сахари- стостью 66—68%. Для получения 1 кг сиропа расходуется 50—60 кг сока. Кленовый сок представляет собою светлую, прозрачную сладковатую жидкость; состоит из воды, в которой растворено сахаристое вещество (са- хароза), белки, минеральные соли и газы. Анализ сока сахарного клёна дает средний удельный вес при 15е С 1,015, белковых веществ 0,069— —0,469%, ’золы 0,146%. В состав сока входит яблочная кислота (0,005% до 0,05%), известковые соли которой, при неправильной переработке сока, отлагаются слоем на дне аппарата и понижают качество сиропа. На воз- духе портится, вызывает потемнение получаемого из него сиропа и сахара и быстро подвергается брожению, давая уксусную кислоту. Ещё за много веков до появления в Америке европейских поселенцев, индейцы занимались кленовым саха- роварением. Для сбора сока внизу на деревьях топором вырубалось углубление и просверливалось отверстие для стока его. Сок уваривался в лесу в котлах, подвешенных на шесте, помещённом на двух рогатках. Соли яблочной кис- лоты отлагаются твёрдым слоем на дне котла, портят прозрач- ность сиропа и понижают качество его (фиг. 4). Позднее начали устраи- вать печи (фиг. 5). При от- сутствии усовершенство- ванных аппаратов приходит- ся применять в лесу котловое сахаро- варение, но с соблюдением следующих правил. Механически взвешенные час- Фиг. 4. Котловое сахароварение. тицы — пыль, сор, грязь, находящиеся в соке - сырце, при выпаривании мо- гут вызвать его пригорание, а белки — помутнение, поэтому сок предвари- Фиг. 5. Сахароварня. тельно фильтруется через ткань. Что- бы сок не подгорал, по окружности соприкосновения его поверхности со стенками котла, под ним, вокруг его дна устраивают кирпичную кладку,
Природа 1943 кЪтЪрМй „сосредоточивала бы жар под дном котла и защищала бы от нагре- ва Котла на уровне выпаривающейся жидкости. Очень легко, почти без всякого наблюдения, на самом месте t6opa сок можно сгущать в таких Котлах, уменьшая этим количество воды в 20—30 раз и эту х/2о и 1/30 уваренного сока с сахаристостью 16— 24°/о переносить к более совершен- ным испарителям или продолжать выпаривание в котлах, но уже с тща- тельным наблюдением и помешива- нием*' [п]. Образующийся осадок яб- лочнокислой извести соскабливают; соль легко растворяется при упот- реблении для этой цели слабого рас- твора соляной кислоты. Производи- тельность такой выпарительной ап- паратуры очень низка. При ёмкости котла в 80 литров, в один час ис- паряется 6 л, а на 1 кв. м нагрева- 24 л. Фиг. 6. Выпаривание сиропа. Лучшие результаты производи- тельности получаются при кирпичных печах с вмазанными в неё выпари- тельными железными лужёными ко- робками общей поверхностью нагре- ва 1,5 м’ (фиг. 6). Фиг. 7. Схема движения сока в выпарителе: л—топка, б—секция, в—подсекция, г—кран для спуска сиропа. Процесс варки на голом огне в плоских и других посудах начинается С того, что на половину ёмкости вы- парителя наливают предварительно подогретый сок и по мере уменьше- ния объёма в 2—3 раза подливают неоднократно свежий. Варка произ- водится при температуре 103—105q Ц. Если готовится полусироп, то пред- варительное выпаривание производят в 5 раз, а при окончательной варке сиропа требуемой плотности в 20 — 40 раз. Пена снимается шумовкой. Готовый сцроп фильтруют в горячем состоянии через ткань, сливают в бак для отстаивания в холодном и тёмном помещении в течение 8—10 дней и разливают в посуду из лужёной жести. В более усовершенствованных ап- паратах выпаривание производят в горизонтально установленных плос- ких металлических уварителях — противнях, прямоугольных коробках, перегороженных поперечными пере- городками. Они примыкают к одной стенке и не доходят до другой, остав- ляя узкие проходы. Образуется зиг- загообразный жёлоб, по которому медленно течёт кипящий сок, посту- пающий в уваритель около топки и вытекающий через кран в противо- положном конце в виде готового си- ропа. Сгущающаяся жидкость должна всё время находиться на одном уров- не 1—1,5 см, по всей поверхности, со- прикасающейся с огнём. Эти особен- ности при умелом 'ведении процесса устраняют образование осадка яблоч- но кислой извести и предупреждают пригорание сиропа. Можно пользоваться выпарителем типа опытно-производственной уста- новки БелНИИЛХ. Такой несколько видоизменённый выпаритель, приме- няемый на Северном Кавказе для вы- паривания; сока сорго, делается из листового, внутри вылужен- ного железа толщиной 1— 1,5 мм. Выпаритель состоит из 8 секций, а каждая сек- ция из двух подсекций при длине 4 м, ширине 0,96 м. Устанавливаются они на кир- пичных печах, шириной 1,25 м и длиной 4,85 м. После ряда изменений и дополне- ний в устройстве и размерах аппара- туры и печей, выпаритель принял вид, изображёйный на фиг. 8.
Природные ресурсы СССР Железные листы нарезаются раз- мерами 100X66 см, загибаются по длине листа на 8 см вверх, и полу- чается секция выпарителя шириною 50 см (66 — 8X2). В них с одного края оставляют отверстия 1,5 см вы- р 4500 1g- - — 2000 950 {250 Фиг. 8.7'Выпарительная печь. Z—план, II—разрез по линии АБС, а—выпаритель, б - топка, в—колосники, г—зольник. Ill— разрез по ДК с выпарителем. Масштаб в 1 см—0,25 м. сотою и 10 см длиной. Для создания медленного зигзагообразного течения постепенйо сгущающегося сока, по- средине каждой секции приклёпы- вается и припаивается перегородка, ве доходящая на 12 см до другого края секции в той стороне, где нет отверстия. Хорошо вылуженные внут- ри, секции прочно скрепляются друг с другом и образуют дно выпарителя Длиной 400 см (50X8). Боковыми стенками служат деревянные брусья, которые по концам скрепляются бол- тами с упорными гайками. Дно всех секций должно быть на одном урон- не. Выпарители устанавливаются на закраинах боковых и средней стенках печей (фиг. 9). Для производственного участка в отверстий потребуется один такой выпаритель; суточная мощность его достигает вы- работки 2 т сока. При по- стройке печей дымовые трубы были поставлены внутри помещения, что да- ло возможность укоротить дымоходы и уменьшить длину дымовой трубы. Хо- рошая база даёт возмож- ность строить по две печи вместе. Ширина парной пе- чи 2,35 м, длина 5,85 м [•]. Для производственного участка в 2000 отверстий суточная мощность установ- ки должна быть не менее 2 т. При такой установке потребуется один выпари- тель на участок. Ещё проще по конструк- ции и удобнее в лесу оказа- лась установка, изготовлен- ная филиалом ВНИИЛХ в 1942 г. в Бузулукском бору. Четыре стандартных кро- вельных железных листа, лучше из белой жести, раз- резаются каждый на две равные части и из такой части изготовляется про- тивень — секция размером 32X63 см, высотой 8 см. Полученные таким образом 8 противней устанавлива- ются в один ряд на кир- пичную печь такого же устройства, как и для сплошного выпарителя. Противни соединяются друг с дру- гом, но можно вести варку и без соединения их. Сок наливается од- новременно на все противни и по мере испарения добавляется свежий. Когда сок частично сгустится, он сливается в одни из последних про- тивней, где и уваривается до требуе- мой плотности, а в освободившиеся противни наливается свежий сок и т. д. При снятии противня с плиты под него подкладывается железный
54 Природа 1943 лист для преграждения выхода то- почных газов в образовавшееся от- верстие. Под установкой делается лёгкий навес. За сутки перерабаты- вается около 1 т сока; для про- изводственного участка в 2000 отвер- стий потребуется .устройство двух таких выпарителей, так как за макси- мальную пятидневку выход сока до- ходит до 2 т ежедневно [’]. Фиг. 9. Выпаритель, вид сверху: а—сосновые брусья, б—отверстие внизу перегородки, в— болты, скрепляющие брусья, г—кран для сли- вания сиропа. Масштаб в 1 см—0,3 м. Топка очага является существен- ной частью операции; необходимо правильное сжигание дров, равно- мерное их подбрасывание, чтобы пламя было одинаковой силы. Пере- работка сока в Америке ведётся в особых уварительных приборах или эвапораторах, сделанных из гальва- низированного железа, толстой жести или меди. Они приспособлены для лучшего нагревания сока, устранения осадка яблочнокислой извести и для предупреждения пригорания сока. Фиг. 10. Эвапоратор Вильямса (по Нестерову, верхняя^часть снята). Эвапоратор типа „Чемпион" со- стоит из 4—5 выпарительных метал- лических коробок, устанавливае- мых в металлической печи, сообща- ющихся между собою системой сифо- нов. Сок медленно циркулирует из одной коробки в другую и, постепен- но сгущаясь, достигает последней, где и подвергается окончательной уварке. Осадок яблочнокислой из- вести отлагается больше в последней, сиропной коробке и для удаления его перемещают коробку на место пре- дыдущей и осадок растворяется в менее сгустившемся соке. Другой выпарительный аппарат „Вильямса" (фиг. 10) представляет собою длинный таз с поперечными полыми перегородками; они попере- менно не доходят до стенок таза, оставляя проходы. Чтобы удалить известковый осадок, сделано приспо- собление, при котором один день си- роп варится в передней части таза, а на другой день варка ведется в заднем отделении; при таком чере- довании осадок образуется и раство- ряется то в одном, то в другом кон- це прибора [т]. Кленовый сахар приготовляется кипячением сиропа при высокой тем- пературе в специальных мешалках при постепенном охлаждении. В Аме- рике варят в котлах на простой ку- хонной печи или в особых сахаровар- ных тазах из гальванизированного железа или жести. Таз помещается с эвапоратором на отдельной железной печи. Сахар разливается в формы в кусках и плитках. По своему цвету похож на мёд в кадушках. Определение густоты и сахари- стости сиропа производится аппаратом Бомэ или сахариметром. Сироп сгу- щается по Бомэ до 36,5° (в горячем состоянии показатель 33—34°), что соответствует оптимальной сахари- стости 66—68%, или в среднем 67%. Ниже 36,5° сироп быстро закисает, теряет ароматичность, выше — вы- падают кристаллы сахара, понижаются вкусовые его достоинства. Готовность сиропа определяют по внешним при- знакам; например, по янтарному цвету, по вязкости, тягучести его между пальцами, по большим пузырям при вскипании, по стеканию с черпака в виде больших хлопьев и т. д. (фиг. 11).
№ 3 Природные ресурсы СССР 55 ставят в сухое по- некоторое время Фиг. 11. а —чер- пак, 6 — пена, сте- кающая с черпака. Немалое количество отбросов бы- вает при заготовке сиропа, и все они могут быть употреблены на приго- товление высококачественного уксу- са. Для этой цели утилиризуется за- кисший почему-либо сок, пена с свернувшимися белковыми вещества- ми и посторонними примесями и, на- конец, вытекающий из деревьев в конце сезона окрашенный сок, мало пригодный для сахароварения. Пять бочек такого сока кипячением сгу- щают до одной и мешение; через уксус готов. Кленовосахар- ное производство исключает воз- можность созда- ния крупного ^за- водского . пред- приятия из-за не- продолжительно- го сбора сока, ог- раничивающегося 3—5 неделями в году, необходимо- сти немедленной переработки его, простоты техно- логического процесса и невозможно- сти сосредоточить выработку в од- ном месте благодаря разбросанности кленовников. В США и Канаде это производство является широко распространенным подсобным промыслом в сельском хозяйстве. Правительство всячески содействует расширению его среди фермеров, создает культуры сахар- ного клёна и других сахароносных видов, выдаёт денежные премии и т. п. Древесные сахароносы могут быть широко использованы и в нашей стране. Организацию производства надо возложить на Райпищепромком- бинаты,потребкооперацию и на трест ,Химлессырьё“. Подсочкой должны заниматься колхозы, лесхозы, лес- промхозы и совхозы, расположенные в центрах произрастания кленовников. Необходимо пустить в эксплоатацию подсочкой не только наличные за- пасы клёна, но и развернуть куль- туры сахарного клёна. >Ещё в начале прошлого века известный француз- ский учёный Мишо, знаток северо- американских лесов, настаивал на раз- ведении, в целях подсочки, сахарного клёна в Северной Европе в местах распространения остролистного клёна и явора [13]. Наряду с использованием древес- ных сахароносов должны быть начаты работы по созданию научно обосно- ванной техники ранения, рассчитанной не на краткосрочную, а на длитель- ную их прижизненную эксплоатацию. Если разноречивые научные материа- лы непосредственного влияния крат- косрочного ранения древесины спе- лых насаждений всё же имеются, то вопросы о влиянии длительного ра- нения — многолетняя подсочка — ос- таются неясными. Эксплоатация сосновых насажде- ний в США, в целях получения ос- новных компонентов живицм— ски- пидара и канифоли — создали там катастрофическое уничтожение цен- нейших сосновых лесов.В результате изнурительной нагрузки каррами про- изошло полное ослабление жизне- деятельности древостоев, нападение энтофитовредителей, возникновение пожаров и т. п. Мы не будем и не должны по- вторять этих ошибок. Уж;е теперь имеются указания, говорящие о том, что следовало бы воздержаться от массовой подсочки клёна, предназна- ченного на ценные поделки, так как кленовая древесина довольно тяжё- лая, твёрдая, крепкая, мало коробится и растрескивается и потому приме- няется в столярном, экипажном, то- карном деле, идет на мебель, для из- готовления математических, музы- кальных инструментов, на сельско- хозяйственные изделия и т. д. Особенно важно найти способы ранения, наименее вредные для жизни дерева. Сахар и другие, составные части сока являются запасными пластиче- скими веществами, из которых стро- ятся новые ткани, т. е. образуется то, что в лесном хозяйстве называется приростом дерева. Громадная трата органического вещества в виде выте- каемого сока несомненно отражается на приросте в смысле уменьшения его,
56 Природа 194S должна сказаться на плодоношении, а, следовательно, и на возобновлении насаждения и т. п. При организации промышленной добычи сахаров воз- накает, кроме того, ряд следующих вопросов, подлежащих в ближайшее время тщательному изучению в Ака- демии Наук СССР ив научно-иссле- довательских институтах. 1) Изучение способов борьбы на подсоченных деревьях с потемнением (клён) и покраснением (берёза) древе- сины над и под отверстиями. У клёна потемнение идёт полосами вверх и вниз от раны. По предварительным исследовани- ям В. В. Шкателова полосы потем- нения, возможно, являются следствием отложения окислов марганца из сока в присутствии воздуха,а не в резуль- тате разложения древесины. Необхо- димо изучить, является ли потемнение и покраснение следствием отложения окислов марганца из сока, происходит ли окисление дубильных веществ (проф. А. А. Юницкий) или это есть грибная инфекция. По некоторым дан- ным, происхождение природы ,крас- нины* березы и некоторых других лиственных пород идёт в большей степени по линии биохимической, фи- зиологической, процессов брожения, чем микологической. Представляется необходимым про- следить, как идёт распространение потемневших полос, есть ли случаи рассасывания, как предполагает Й. Н. Рахтеенко на основании заключения В. В. Шкателова о минеральном про- исхождении потемнения. Надо также выявить, когда начинается потемне- ние и какие процессы происходят после зарастания ран. Некоторые указысают, что потемнение начинает- ся во время сокодвижения. Если это так, то приписывать действию синевы нет основания, так как последняя раз- вивается при определённой влажности ствола. Она не любит ни сырой, ни сухой древесины; во время же выде- ления сока древесина сырая и, следо- вательно, среда для развития не под- ходящая. Видимо, локализовать вред от подсочки клёна и берёзы можно в значительной стенени при помощи снижения нагрузки, уменьшения раз- мера диаметра раневых отверстий, расположение их ближе от поверх- ности земли, чтобы большая доля за- ражённой части оставалась в пне, а не в поделочном кряже. 2) Изыскание способов эффектив- ной заделки отверстий после оконча- ния сезона. Заде/гка имеет целью предупре- дить заражение отверстия и раны (щель) спорами грибков. Лучшей за- мазкой будет обыкновенная оконная или садовая мазь, но при массовом производстве сока употребление боль- шого количества этого дорогого ма- териала не рентабельно. Отверстие забивают деревянным колышком (ци- линдром, шпунтом) и замазывают глиной, известью или живицей; за- делку производят одной живицей без колышка. Во всех случаях замечается повреждение коры на протяжении 2—7 см от отверстия; она отстает близ раны от древесины вследствие умерщвления камбия составными частями живицы, в результате чего происходит потемнение клёна и по- краснение древесины берёзы над и под отверстиями на значительном протяжении вверх и вниз от раны. Это снижает ценность древесины. Надо найти надёжный и дешёвый материал для заделки. 3) Изыскание конструкции дере- вянного желобка, вставляемого в под- сочное отверстие, дающей максималь- ное количество сока с ббльшей са- харистостью и лучшим ароматом. Желобок должен крепко держать- ся, плотно закрывать раневое отвер- стие (иначе оно начинает просыхать) и не закупоривать самые сахаристые годичные слои, прилегающие к кам- биальному кольцу, по которым во время весеннего плача движется глав- ная масса сахаристых веществ. Рас- творы идут более интенсивно по по- следнему годичному слою, особенно богатому сахаром. Молодые подсочен- ные годичные слои нельзя закупори- вать втулками, желобками, так как об- ходные передвижения в лиственных по- родах чрезвычайно затруднены в тан- гентальном направлении (по окруж- ности) и особенно в радиальном, из одного годвмиойо елоя в другой.
вт Природные ресурсы СССР № 3 Кроме того, по американским наблю- дениям,сок, лежащий непосредственно За камбием, содержит наибольший процент сахаристых веществ и даёт более светлый и ароматичный сахар. 4) Разработать тип экономиче- ского выпарителя. Тепловая схема производства си- ропа не сложна. Однако эта простота обусловливает неэкономичность са- хароварения вследствие громадного расхода топлива. На переработку од- ной тонны сока в сироп требуется 1,5 м8 сухих дров, а для выпарки 30 тсока с производственного участка в 2 000 отверстий на весь сезон по- требуется заготовить 45 м8 дров. Не- обходимо поручить какому-либо энер- гетическому институту разработать тип экономического выпарителя и топки, исходя из максимальной про- пускной способности 2 т сока за сутки. 5) Изыскание более эффективной температуры при выпаривании клено- вого или берёзового сока. На заводской установке в Бело- руссии было замечено, что сироп, ко- торый в коробках доваривался при температуре не свыше 7,0°, был бблее ароматичен,чем при доваривании при температуре 100—104°. Это в боль- шей степени относится к берёзовому соку, содержащему почти в три раза меньшее количество сахара и притом фруктозы. Необходимо произвести испытание выпаривания сока на выпа- рительных аппаратурах при наиболее эффективной температуре, обеспечи- вающей возможность получения сиро- па с хорошим ароматным привкусом. Разработка и изучение всех во- просов, связанных с подсочкой, даст ключ к методике исследований по теме .Влияние способов подсочки на жизнедеятельность кленовников и вы- ходы сока*. Цель темы — установить наиболее рациональный и эффектив- ный способ и технику подсочки, минимально влияющие на жизнедея- тельность кленовых древостоев. Это влияние изучается по изменениям следующих показателей жизнедея- тельности: продуктивности деревьев (выход на отверстие), плодоно- шения, заражаемости энтофитовре- дителями. энергии роста (текущего прироста) и уменьшения запасов пи- тательных веществ. Изучению путём наблюдений в естественных условиях с большим числом стволов должны быть подвер- гнуты процессы сокообразования сокоистечения. Экология подсочки, т. е. зависи- мость указанных процессов от внеш- них условий в природной обстановке, должна охватить изучение действия различных факторов, как-то: влияние температуры, воздуха, ветра, света, влажности, атмосферного давления, возраста, условия местопроизраста- ния, а также суточную и сезонную периодичность соковыделения. Полу- ченные результаты подлежат обра- ботке методом вариационной статис- тики с определением корреляционных коэфициентов. Л итература \ [1] Ильинский А. П. проф. Война интенсификация использования лесных терри- торий. Жури. .Природа", № 5—6,1942. [2] С у- к а ч е в В. Н. проф. и др. Дендрология с ос- новами лесной геоботаники. [3] Б е с с е р А. А. гроф. Возможно ти производства кле- нового сахара в Татарии. Газ. .Красная Та- тария", № 11, 1942. Г4] Онме. Результаты исследований по добыче сахара из сока кле- новпикл. Газ. .Красная Татария", № 272, 1942. [5] Торман Ю. Э. Новые сахароносы промышленного значения, 1932. [6] Выписка из стедоггаммы доклада Бессера А. А. в HTG Госплана ТАССР от 11. II. 1942. [7] Несте- ров Н. С. проф. Сахарный клён и клёноса- харное производство в Северной Америке. Леси. журн. № 6, 1394, и№ 1, 1895. [8] Ви- ноградов-Никитин В. проф. Добыча кленового сока и сахара в Боржоме. Труды по прикладной ботанике, генетике и селек- ции, том XX, 1929. [9] Рахтеенко И. Н. Организация промышленной подсочки клёна. Научный отчет филиала ВНИИЛХ. Бузулук- ский бор. 1942. [10] Он же и Емельянов. Подсочка клёна. Изд. Б?л. Акад. HavK, 1935. [11] Он же и Соколовский И. Под- сочка клёна остролистного в Белоруссии. Сборник трудов ЦНИИЛХ, № 4, Новое в полсочке леса, 1936. [12] Орлов И. И. Кле- новы г сок. Газ. .Л'сн. промышленность" 6, IX, 1940. [13] Mich а их. The North Ame- rican Sylva, or descr. of the forest trees of the Un. States, Canada and Nova Scotia. Philadel- phia, 1818. [14] Труды по прикладной ботанике, генитике н селекции, т. XX, 1929, стр. 512,
НОВОСТИ НАУКИ АСТРОНОМИЯ КОМЕТЫ ТЕВЗАДЗЕ 1 И 2 26 декабря 1942 года астрономом Абасту- манской обсерватории (Грузия) Г. А. Тензад- зе была открыта новая к. мета в созвездии Тельца. Яркость ее была около 10т. 30 янва- ря 1913 года эта же комета была независимо открыта Г. Н. Неуйминым в Китабе. С пер- вых чисел февраля интенсивные наблюдения над кометой стали производиться на астроно- мической обсерватории им. Энгельгарда (близ Казани). Эта комета очень слабая — в начале фев- раля она была уже слабее 11т и на фотогра- фиях с большими экспозициями (до часа), полученных автором настоящей заметки, име- ла вид едва заметного пятнышка, так что по своему внешнему виду она не представляет ничего интересного. Между тем, это очень интересный объект с точки зрения теорети- ческ эй астрономии, как это выяснилось после вычи пения её орбиты. Эллиптическая орби- та кометы была вычислена проф. А. Д. Ду- бяго (Казань), причём эти элементы оказа- лись тождественными с элементами орбиты кометы Стефана 1867 I, как это видно из нижеследующих табличек: ляет 38 лет. (Период U, приведенный в таблич- ке, неточен, так как получен по наблюдениям, охватывающим небольшое время видимости кометы). В своём предыдущем приближении к солнцу в 1905 году комета 'Стефана не наб- людалась (её ожидали в 1907 году). Таким образом комета Стефана оказалась вновь най- денной, Элементы Комета Тевзадзе 1 Т ш Q 1 е log а U 1942 декабря 18,453 (UT) 357°49') 78*31' >1943,0 18’ 0'1 0,8666 1,07808 41,41года Элементы комета Стефана 1867 I Т ш 2 %а 1867 января 20,207 (GMT) 357’31'» 78’28') 1867,0 18°13'J 0,8654 40,09 лет А. Д. Дубяго считает, что открытая Тевзад- зе комета есть комета Стефана 1867 года. Время оборота этой кометы, очевидно, состав- Фиг. 1. Из приведенных элементов видно, что в среднем комета отстоит от солнца в 12 раз дальше, чем земля, но благодаря большому эксцентриситету может очень близко подхо- дить к земной орбите — на 0,6 астрономиче- ской единицы (90 000 000 км/ С другой сто- роны, расстояние её от солнца в афелии со- ставляет более 3]/з миллиардов километров. В настоящее время комета удаляется от Солн- ца и от Земли. Почти одновременно с открытием первой кометы, в тот же день 26 декабря 1942 г. Тев- задзе же открыл ещё одну комету, более яркую. В момент открытия она была 8т. Яр- кость её всё увеличивалась. Позднее эта же комета была открыта В. В. Кукаркиным в г. Карши, а затем и многими другими. На фотографиях кометы, полученных авто- ром настоящей заметки, на астрографе Астро- номической обсерватории им. Энгельгардта с
№ 3 Новости науки 59 часовыми экспозициями отчётливо виден хо- рошо развитый хвост. На фотографии 4 фе- враля он имеет в длину не менее 5°, слегка искривлён и, начиная с середины, постепен- но расширяется (фиг. 1). 7 февраля и 7 мар- та — он тонкий, почти совершенно прямой, длиной не менее 6*. Голова кометы более 20' в диаметре (т. е. немного меньше види- мых размеров луны), имеет хорошо выражен- ное звездообразное ядро. Яркость кометы, по оценке проф. Д. Я. Мартынова, в ночь на ] марта была 4, 6т. Так что комета была хо- рошо видна невооруженным глазом. Орбита кометы—эллиптическая. Проф. А. Д. Дубяго получил для неё следующие элементы орбиты: Т 1943 февраля 6,74836 UT <D 39’51'31,1") 2 100’ О' 22,5"? 1943.0 1 19’42' 1,4"! q 1,353422 астр, единиц е=0,991058. Таким образом орбита кометы сильно вы- тянутый эллипс с большой полуосью, равной 151,4 астрономических единиц, что соответ- ствует периоду обращения 1862 года. Ко- мета прошла через перигелий 6 февраля l‘J43 г. находясь от солнца на расстоянии 1,355 астрономических единиц. Расстояние от земли до кометы в это время было около 65 000 000 км., а от Солнца было 200 000 000 км. В афе- лии же комета будет находиться от солнца более чем на 300 астрономических единиц (более 45 миллиардов км). Литератур^ [1] Астрономический циркуляр №11, 12, 14. Н. И. Чудовичев. ФИЗИКА СОПОСТАВЛЕНИЕ СВОЙСТВ СВЕЧЕНИЯ НОЧНОГО НЕБА И ИОНОСФЕРЫ Опубликованная в конце 1940 г. в журна- ле .Hochfrequenztechnik und Electroacustik’ статья Гехтеля содержит результаты сравни- тельного изучения свечения ночного неба и от- ражения радиоволн [>]. Этот вопрос представ- ляет значительный интерес по следующим причинам. ' Известно, что радиоволны испытывают в атмосфере отражения от нескольких слоев, находящихся на большой t ысоте: от слоя Е (слой Хевисайда) на высоте 100 км, от слоя F на высоте 250 км и от других. Только бла- годаря этим отражениям возможна радиосвязь на большие расстояния [’]. Отражение вызы- вается наличием в соответствующих слоях большого числа электрически заряженных частиц (ионы электроны). Концентрация этих частиц меняется с течением времени, что влияет на характер отражений радиоволн: чем больше концентрация зарядов, тем более короткие волны могут отражаться. Что касается свечения ночного неба, то это явление, как известно, представляет со- бой никогда не прекращающееся свечение верхних слоев атмосферы. Интенсивность это- го свечения атмосферных газов слишком ма- ла, чтобы его можно было обнаружить днём, но ночью (в безлунные ночи) оно составляет примерно половину всей освещенности земной поверхности. Природа самосвечени i Атмос- феры окончательно не установлена до сих пор, но, со ласно теории Чепмэна, активную роль в процессах, возбуждающих свечение, могут играть заряжённые частицы. Естес венно возникает мысль, что если от- ражение радиоволн и свечение ночного неба связаны с общим фактором—с наличием в верхних слоях атмосферы заряжённых частиц, то должно наблюдаться известное соответ- ствие в протекании рассматриваемых двух явлений. Хотя отражения радиоволн и свече- ние ночного неба изучаются систематически давно, однако для решения вопроса требуют- ся специальные опыты, так как наблюдения и за свечением неба и за отражением радио- волн целесообразно производить одновремен- но и в одном месте. Сопоставление данных, полученных в разное время и в различных пунктах, было бы рискованным (такое сопо- ставление было сделано в 1936 г. Мартином и Пуллеем [3], указавшими на имеющий, яко- бы, место паралчелизм в годичных измене- ниях яркости свечения ночного неба и крити- ческих частот радиоогражений). Гехтель в течение 1939 — 1940 гг. произ- водил одновременные ночные наблюдения из одного пункта за отражением радиоволн и за яркостью ночного небт. Для радионаблюдений он использовал ионосферн' ю станцию с им- пульсивным передатчиком, позволявшим рабо- тать в диапазоне частот от 1 до 10 М Hz. Связанный с передатчиком приемник позволял По времени возвращения импульсов опреде- лять аффективную высоту отражающих слоёв, а также находить критическ.ю частоту отра- жения в различные часы. Наблюдения за яр- костью свечения ночного неба производились в течение ночи через короткие промежутки времени, сквозь 3 свет ф льтра. Производились ешё съёмки на2 спектографах, но вслед твие их недостат ч- ной светосилы —f: 1,8—не уда- лось делать до- статочночастых съёмок, чтобы проследить из- менение ярко- сти в течение ночи. Результаты наблюдений по- казали только малую зависи- мость яокости ночного неба от состояния ионосферы. Стати- стическая обработка материалов дала для ко-
00 Природа 1143 вффнциента корреляции между значениями яркости и значениями критических частот величину в среднем порядка 0.3, На фиг. 1 мы привадим одну из диа- грамм Гехтеля (типичную), где приведены зна- чения яркости в разные часы но- чи 5 — 6 февра- ля 1940 г. для трёх светофиль- тров (нижние 3 кривые) и зна- чения критиче- ских частот от- ражения радио- волн от слоя F* (верхняя кри- вая). На фиг. 2 is 1333 1340 дана аналогич- ная кривая для ФиГ. 2 разных ночей, в среднем за каждую ночь, начиная от 3 — 4 XII 1939 г. и кончая 5—6 II 1940 г. Некото- рое подобие кривых местами наблюдается, но, в общем, ни о какой хорошо выраженной зависимости говорить не приходится. В заключение можно отметить, что изло- женные результаты Гехтеля не позволяют ещё сделать вывод об отсутствии связи между со- стоянием ионосферы и оптическими явлениями в верхних слоях атмосферы. Известно, что от- ражения радиоволн дают нам непосредственно сведения лишь о свойствах ионосферы в том её месте, где произошло отражение, причём отражения на разных высотах протекают нео- динаков > (например, отражения от слоя F но- сят обычно совсем иной характер, чем отра- жения от слоя Е). Свечение ночногр неба, с другой стороны, возникает в большой толще и яркость свечения дает нам среднюю (сум- марную) картину процессов, протекающих од- новременно на различных высотах. Совсем иная картина получается, если об- ратиться к оптическим наблюдениям, позво- ляющим регистрировать свойства отдельных фиксированных слоев атмосферы. К числу та- ких наблюдений принадлежат измерения во время сумерек. В этом слгчае наблюдается гораздо большая связь с состоянием ионо- сферы, кйк это было показано опытами, произ- веденными в СССР [’]. Литература [1] В. Hecht el. Ueber elnen Zusammen- hang Zwischen dem Licht des Nachtblmmels und der lonosphare. Hochfreg. — techn. u. Elec- troak. Heft 5, XI 1940. [2] По этому во- просу см.: И А. Хвостик ов. Природа № 2, 1941. [3] L. F. М а г ty п а. О. О. Pulley. Proc. Roy. Soc., 154, 1936, 455 — 486. И. А. Хвостиков. ГЕОГРАФИЯ К ИСТОРИИ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ КАС- ПИЙСКОГО МОРЯ В Бакинской бухте, недалеко от берега, находятся полузатопленные морем развалины, известные у местного населения, а также ц литературе под именем .кйравансарая* или баиловских камней. Все занимающиеся вопро- сом о колебаниях уровня Каспийского моря хорошо знают, какое значение имеют разва- лины в Бакинской бухте для выяснения этого вопроса. Ханыков (1853) гадательно относил время постройки этой, как теперь установлено, кре- пости к ИЗО—1135 г. нашей эры. В 20-х и 30-х годах настоящего столетия уровень Каспия стоял очень низко, развалины в зна- чительной степени вышли из воды, и, поль- зуясь этим, Институт истории Азербайджан- ского филиала Академии Наук в 1938 — 1940 гг. предпринял здесь археологические исследо- вания, давшие любопытные результаты. О вих сообщает Е. А. Пахомов в Известиях Азер- байдж. фил. Академии Наук СССР, 1940, №6, и 1941, № 1. Ко времени исследований обнажилось не только всё протяжение стен, но и части вну- треннего пространства крепости. Между тем ещё в октябре 1925 г. глубины внутри здания достигали 1,4 м. В 1939 г. в кладке крепост- ной стены была найдена монета ширваншаха Ферибурза III, чеканенная в начале XIII века. Таким образом было доказано, что сооруже- ние крепости не может относиться, как пред- полагал Ханыков, к XII веку. В течение ар- хеологических раскопок, частью на площади крепости, частью из воды у стен, было извле- чено большое количество камней с обрывка- ми громадной надписи на персидском языке. Всего собрано около 260 камней общим про- тяжением почти в 100 м. Надпись помещалась на высоте около 2 м над основанием стен. На нескольких составленных вместе камнях уда- лось прочитать дату постройки — шестьсот тридцать второй год от хиджры, .что соот- ветствует 1234— 1235 г. нашей эры. Стало быть, в первые десятилетня XIII века уровень Каспия <тоял очень низко. По- добны', чрезвычайно низкие стояния повтори- лись в середине XVI века (около времени завоевания Астрахани) и затем в 20 - х и 30- J годах XX века. Интересующихся вопросами о колебаниях уровня Каспия в историческое время отсы- лаю к моим статьям в „Пробаемах физ. гео- графии" (изд. Акал. Наук), 1 1934, в Изве- стиях Акад. Наук СССР, серия географ, и геофиз., 1940, № 2, и в Известиях География, общ., 1941. Член - корр. АН СССР Л. С. Берг. ЕЩЁ О САРГАССОВОМ МОРЕ В 1339 и 1940 г ^.в .Природе" мы осве- тили этот своеобразный,район Атлантическое
Новости йаукй *1 го океана на основе известной нам тогда довольно обширной по количеству названий, но не слишком подробной по своему содер- жанию, литературы. Ныне возможно и умест- но несколько дополнить вышеуказанные ста- тью и заметку, пользуясь вновь вышедшими или вновь найденными с тех пор работами. Наиболее общий и широкий интерес имеет краткий обзор известного английского гидро- лога Дэкоиа [5], участника большой и дли- тельной экспедиции на замечательном по конструкции, автономности и оборудованию судне «Дисковери II* в антарктические виды*. Этот обзор вышел в начале 1942 г., представ- ляя доклад автора на заседании английского географического общества. Значительная ввод- ная часть обзора Дэкона содержит те же исторические и. биогеографические данные, ч;о и статья в «Природе* за 1939 г. Поэтому здесь мы приведём только сведения новые для нашего читателя. По наблюдениям над дрейфующими бутыл- ками, брошенными для изучения течений и над различными пассивно плавающими пред- метами (в том ч исле над остатками кораблекру- шений, включая брошенные командой, но всё же не затонувшие суда) оказывается, что для того, чтобы эти бутылки и предметы обошли вместе с окаймляющим Саргассово море антициклоническим круговым течением всю периферию Саргассова моря требуется от двух до трёх лет. Наиболее вероятным путём для выхода из антициклонического кольца служит Гольфстрим. Интересна делаемая Дэконом попытка увя- зать данные Парра о среднем весовом коли- честве саргассовых водорослей на единице площади Саргассова моря для отдельных лет, а именно для 1933, 1934 и 1935. гг., € дан- нымиАйзелина о колебаниях интенсивности Гольфстрима за 1932— 1938 гг. Эти годы ра- сполагаются в следующем, убывающем по ин- тенсивности Гольфстрима, порядке: 1934,1932, 1938, 1933, 1936, 1935, 1937. В 1933 г. средний вес саргассовых водо- рослей на площади в 1 кв милю составлял 3,5 тонны, в 1934 г. — 5,5 тонны, а в 1935 г. — — 2 тонны. Как мы видим, совптдение очень хорошее — наибольшей интенсивности Гольф- стрима отвечает наибольшая густота саргас- совых водорослей. Объяснение такой намеча- ющейся закономерности можно без труда най- ти в том, что с усилением токов, окружаю- щих центр водоворота, диаметр центральной «застойной* части последнего должен умень- шаться и,-еле овате; ьно, концентрация пла- вающих водорослей на сократившейся, таьим образов, площади соответственно возрастает. Конечно, данные за три года не могут счи- таться достаточными, нужен более д ительный ряд наблюдений, почему и следует пока гово- 1 См. заметки о работах Дэкона на «Ди- сковери 11“ в «Метеорологии и Гидроло, ии* 1938 г. № 3, стр. 1о0 — 151; № 4, 1939 ., стр. 155— 157; № 5, 1939 г., стр. 141 — 142 и в «Изв. Геогр. об-ва* 1939 г. № 7, стр 1086; описание судна дано 6 .Мет. и Гидр.* 1937 г. №4 — 5, стр. 180 - 181. рить только о намечающейся, а нетвёрдо уста- новленной, закономерности. К концу лета —началу осени северная граница распространения саргассовых водо- рослей проходит севернее чем зимою. При- чины такого смещения заключаются как в том, что летом дуег юго - западный, а зи- мой— северный или северо-западный ветер, так и в том, что, как показал это Айзелин, Гольфстрим сильнее всего в июле и в ав- густе. Как известно, область Саргассова моря в гидросфере совпадает в атмосфере сантицик- лонической областью высокого давления, зак- лючённой между зонами пассатных и запад- ных ветров. В этой области преобладают штили, слабые переменные ветры и я си е не- бо. Недаром Колум , сравнивая погоду Сар- гассова моря с погодой апреля в Андалузии, писал, что для полного сходства не хватало лишь соловьиных трелей. Приуроченная к обл ети высокого давления вытянутая в ши- ротном направлении полоса штилей заслужи- ла имя .Лошадиных* или «Конских широт'*, так как во времена парусных судов при пере- возке иа них лошадей в Вест - Индию или в Америку, лошади часто гибли, если судно за- держивалось штилями, и их выбрасывали за борт. Вода Саргассова моря славится своей иск- лючительной прозрачностью; фотосинтез поэ- тому возможен там на довольно значительной (до 300— 400 м) глубине. Рили [10] в связи с этим недавно показал, что максимальное ко- личество фитопланктона (взвешенных в воде микроскопических растительных организмов) обнаруживается в Саргассовом море на глу- бине около 100 м, что обусловлено также бедностью поверхностного слоя питательными солями (фосфатами и нитратами). Последние работы «Атлантис*, весьма со- вершенного и мореходного исследовательско- го судна1 Вудсгольского океанографического института, показали наличие в Саргассовом море вторичных местных циркуляций малого диаметра, с этим связана и неравномерность, пятнистость распределения водорослей. В Мексиканском заливе известно изолиро- ванное от Саргассова моря скопление саргас- сов. По Парру, площадь этого скопления составляет около площади Саргассова моря, а средняя плотность около 1 тонны на кв милю. Вид у дрейфующих саргассов Мек- сиканского залива болезненный, отмирающий, они густо обросли эпифитными водорослями и различными прикреплёнными животными. Дэкон ещё раз подчёркивает исключитель- ность Саргассова моря, отсутствие аналогов ему в других участках мирового океана. Это не совсем верно, скопления саргассовых во- .дорослей известны и у Суматры и восточнее основного пото а Куросио («Японского тече- ния ), примерно вокруг Бонинских островов, где, как отметил это ещё Фиц-Рой капитан «Бигля*, во время знаменитого путешествия 1 Описание этого судна см. в № б „Ме- теорологии и Гидрологии* аа 1938 г., стр. 115 — 116.
62 Природа 1943 Дарвина (а 30 лет спустя контр - адмирал и член Королевского общества, т. е. академик, выпустивший тогда специальное руководство по практической метеорологии [’], цитируе- мое на:чи ниже), имеется „род центрального водоворота (a sort of central eddy), где изо- бильны морские растения, плавник, птицы и рыбы*. Однако, основная английская лоция открытого океана (так назыв. Сомервиллев- ские „Океанские пути мира"), с новейшими к ней дополнениями, говорит только и, иритом весьма кратко, о самом Саргассовом море [’*]. Известны также скопления дрейфующих во- дорослей, но уже не саргассов, а гигантских, в умеренных водах южного полушария на границе с антарктическими водами, в частно- сти к востоку и к северу от Фалклэндских островов. В одноимённой с работой Дэкона, но поя- вившейся за 17 лет до неё, статье капитана Диксона [в] в том же журнале находим любо- пытные замечания, что с высоко находящейся палубы лайнера получается совсем ин е впечатление, нежели с низко расположенной над водой палубы парусника: в первом слу- чае кажется, что водоросли гораздо более разрежены, чем во втором. Диксон предложил десятибалльную шкалу для визуальной оценки густоты саргассовых водорослей — при 10 бал- лах вся видимая с судна поверхность воды покрыта водорослями сплошь, чего Диксон никогда не наблюдал. Уже 3 баллам по Дик- сону отвечает 5 тонн саргассов на кв милю, 4-м — 7 тонн, 5-ти — 8,8 тонн и 6 баллам — 10,5 тонн. Диксон подразделяет Саргассово море на три районг с различной густотой саргассов в каждом из них, а именно: район А, между 20° и 30° с. ш. и 40°—75° з д. с поверх- ностью в 1 142 000 кв миль и с густотою 6 баллов, общий запас водорослей здесь, сле- довательно, 12 млн. тонн; район В, 30° — 40° с. ш., 35° — 50° э. д., 442 000 кв миль, 5 бал- лов, запас 4 млн. тонн; район С, 30° — 40° с. ш., 50° — 70° з. д., 590 000 кв миль, 4 балла, за- пас 4 млн. тонн. Общий запас водорослей Саргассова моря составляет по Диксону, таким образом, 20 мил- лионов тонн, что в два — п ;ть раз превышает более обоснованные прямыми количествен- ными наблюдениями результаты Парра (см. нашу заметку 1940 года). Диксон отмечает наличие в Саргассовом море „рек" — полосовидных просветов между скоплениями саргассовых водорослей, а так- же говорит, что он нигде не наблюдал такой густоты водорослей, которая могла бы пре- пятствовать продвижению хотя бы даже гриб- ной шлюпки, не говоря уже о более крупных и мощных судах. Наряду с другими авторами, Диксон указы- вает на сезонные изменения ареала Саргассо- ва моря в связи с изменениями воздушной и водной циркуляции Северной Атлантики, в частности, в связи с изменениями расположе- ния и мощности ядра высокого давления. На карте Диксона показаны границы Саргассова моря и районов А, В, С (смотри выше), на- несены 22 рейса пархсныХ и 7 рейсов паро- вых судов (с наблюдениями), а также баллы густоты саргассов. На врезках показано со- стояние самих саргассов в сентябре-октябре и в мае-июле по следующим градациям, а) свежие, жёлтые водоросли; б) свежих i/a' старых коричневатых ’/а! в) только старые,’ гниющие, а равно — относительное количество макроскопической животной жизни на водо- рослях (наибольшее, среднее, малое). Как и сле- довало ожида) ь, наиболее свежие водоросли и наибольшее число животных приходятся на район А (наибольшей густоты). Накойец, следует указать, что в небольшой статье Гершмана [1] о Гольфстриме есть спе- циальный раздел „Саргассово море и Гольф- стрим". Этот раздел основан на работах Айзелина [®], считающего, вопреки обычному представлению, что в Саргассовом море имеет место мощный конвекционный ток глубинных вод по направлению к поверхности моря, причём само происхождение этих вод север- ное и что в Саргассовом море,, нет „массо- вого" погружения поверхностных вод на глу- бины, вызываемого испарением (т. е. „отяже- лением) этих вод и другими причинами гидро- динамического характера: явления в центре антициклона, отклонение дгейфовых течений в северном полушарии вправо; последние на юге Саргассова моря обусловливаются пас- сатом, дующим с востока на запад, а на се- вере— западными ветрами; в обоих случаях поверхностные воды должны отгоняться к центру моря, к безветренной зоне. Воды же средних слоёв Саргассова моря несомненно принимают значительное участие в питании Гольфстрима. В целом Айзелин поддерживает Дефанта, еще в 1935 г. высказавшего взгляд, что в Саргассовом море не происходит погружения поверхностных вод, а их экмановское движе- ние компенсируется течениями в подповерхно- стном слое. Как это совершенно правильно указывал покойный К. П. Калицкий [2], саргассовые водоросли, по крайней мере, в условиях, ана- логичных нынешнему Саргассову морю, не могут послужить исходным материалом для образования нефти или чего-либо подобного. Парр (1939) доказал математически, что ко- личество остатков саргассовых водорослей, достигающее придонного слоя Саргассова моря, ничтожно, поскольку и на поверхности эти водоросли составляют не более одной сотой той массы живого вещества, которая создается здесь микроскопическими диатомо- выми водорослями, как ни скуден, вообще, фитопланктон Саргассова моря. Дра1ировки же и колонки донного грунта,- взятые за по- следние полвека в районе Саргассова моря, непосредственно показывают отсутствие со- ответствующих растительных остатков в дон- ных отложениях. Литература [1]Гершиан И. Г. Гольфстрим и его влияние на климат. „Метеорология и Гидро- логия", 1939 г., № 7^8. [2] К а л и ц к и й К. П. Остатки водорослей, как возможный исходный материал для образования нефти. Труды Нефт, геол.-разв. ин-та, Новая серия, вып. 13.
6§ Новости науки М з 1040 [3] Тарасов Н. И. Саргассово море. Природа"-1939 г., № 5. [4] Тара сов Н. И. К вопросу о Саргассовом море, там же, 1940 г № 8. [5] De a con G. R. The Sargasso Sea. Geographic Journal, vol. XCIX, No. 1, 1942. rfil D 1 x о n С. C. The Sargasso Sea. Geog- raphic Journal, vol. LXV1, No. 5. 1925. [7] Fitz Roy. The weather-book, a manual of practical meteorology, 2-nd ed. 1863. [8] Iselin C. O’. D. The influence of the Mediterranean out- flow at mid-depths in the Sargasso - sea. Tra- sact. Americ. Geophys. Union. Nat. Research Council, 17 th Annual Meeting and West Coast Meet, 1936. [9] Iselin С. O‘. D. Report on the variations in the transport in the Gulf Stream System. Papers in Phys. Oceanogr. and Meteorol. Massachussetts Instit. of Technol. and Woods Hole Oceanogr. Inst., vol. VIII, No. 1, 1940. [10] Riley G. A. Plankton Studies 11. The Western North Atlantic Journal of Ma- rine Research, vol. II, No. 2, 1939. [11] S o- merville В, T. Ocean Passages of the World. 1923 (reprint. 1933), with Suppl. No. 3, 1939. H. И. Тарасов. МЕДИЦИНА О САМОЗАГОТОВКЕ И ПРИМЕНЕНИИ СФАГНА (ТОРФЯНОГО МХА) ДЛЯ ПЕРЕ- ВЯЗОЧНЫХ ЦЕЛЕЙ Сфагновый мох {Sphagnum) является пре- красным перевязочным материалом преиму- щественно для гнойных ран, благодаря своей высокой способности всасывать жидкости, поглощать газы (аммиак, сероводород, угле- кислота), а также и своим антисептическим свойствам. Сфагновый мох, называемый еще .белым мхом" из-за, беловатой окраски его в под- сохшем состоянии, употребляется часто нае- лением для конопатки домов. Сфагны растут на болотах иногда сплошным покровом, окра- шенным в различные оттенки зелёного, корич- невого, красновато-фиолетового цветов и со- стоящим из скопления многих стебельков. Стебельки не имеют корней, но обладают не- ограниченным ростом в вышину и, постепенно отмирая снизу, образуют толщи сфагнового торфа. Стебелёк сфагна несёт густо облиствен- ные ветви, правильно расположенные по его длине пучками, а вверху более короткие, смыкающиеся в головку, что придаёт ему легко отличимый от других растений облик. Все виды сфагнов годны для перевязочных целей, особенно сфагны верховых болот; из них наилучшими будут крупнолистные виды (сфагнум медиум, сфагнум папиллозум и др.). Сфагны растут на торфяных болотах, на кочках, между кочками, в мочежинах, в ка- навах и т. д. Различают три типа болот: 1) пиЬинные — травяные болота (осоковые, хво- хцевые, камышёвые, тростниковые и др.); мо- ховые — гипн вые болота (сг,зелёными мха- ми* — гипнами); лесные — ольшанники (с оль- хой) и др., образующиеся на низких местах, главным образом, в долинах рек — на чугах, в низинах по берегам озер, или у кт чей; 2) верховые, возвышенные, боровые, моховые или сфагновые (с .белыми мхами*) болота (.моховики*, .мхи*, .мшары*), образующиеся на более высоких местах, главным образом, по водоразделам (между долинами рек); 3) пе- реходные болота—смешанного характера (Сфагново-травяные, сфагново-лесные), обра- зующиеся часто в процессе перехода низинных в верхэвые. В растительном покрове низин- ных болот сфагны или отсутствуют или встре- чаются более или менее часто. Характерными растениями для верховых болот будут преоб- ладающие в их покрове сфагны, б. ч. низко- рослая и корявая болотная сосна, карликовая березка (в Сибири — лиственница, кедр), мел- кие кустарнички — подбел, багульник, Кас- сандра' и болотные ягодные кустарнички — клюква, голубика, морошка, водяника, а также некоторые травы, как пушица. На переходных болотах, помимо сфагнов и осок, часто растут берёза, сосна, иногда ивы. Верховые болота, по проф. В. Н. Су- качеву, широко распространены в северной половине СССР, в нечернозёмной зоне (лесной, реже тундровой). В чернозёмно-степной встре- чаются редко и приурочены чаще к западинам среди песков вторых террас рек, реже кое-где по водоразделам рек. Переходные тоже более обычны в северной половине, а на юге встречаются почти исключительно низинные, будучи распространены и в других частях СССР. Наиболее пригодными для сбора сфагна будут болота верхового, переходного типов (не затронутые или мало затронутые ооушкой, не горелые); затем зарастающие сфагном во- доёмы (озёра, старые осушительные канавы и т. д.); в последнюю очередь, заболоченные леса и луга, со сфагнами в растительном покрове. Заготовка сфагна 1. При заготовке сфагна какой-либо организацией, должны быть широко использованы в отношении инструк- тажа й консультации местные ботанические силы, прежде всего моховеды, болотоведы, торфоведы. 2. В целях выявления годных для сбора сфагна болот, предварительно проводятся ре- когносцировочные обследования ближайших из них, особенно расположенных вблизи же- лезной дороги, по которой можно транспор- тировать сфагн. 3. Участки болот выбираются, для сбора сфагна, с более или менее сплошным сфагно- вым покровом, наименее заросшим другими болотными растениями, что облегчает его очистку от примесей. 4. Время сбора сфагна ограничено с весны до осени включительно, но, в случае необхо- димости, может быть продолжено и на зиму. 5. При сборе пучок сфагна захватывают руками ниже головок стеблей и тянут кверху, причём он легко отрывается от нижней, раз- ложившейся своей части. 6. В случае более или менее сильного ув- лажнения, сфагновые пучки очень осторожно, чтобы не повредить растения, отжимают от
•4 Природа 1943 излишка воды, расправляют и расстилают за- тем тонким слоем (не комками) для предва- рительной подсушки (до очистки) на более сухих местах болота, на стволах поваленных деревьев, развешивают на ветвях деревьев, на протянутых между ними верёвках и т. д. При •той подсушке необходимо хотя бы раз пере- вернуть сфагн, но оставить его ещё доста- точно влажным, иначе будет затруднительна очистка его. 7. Если очистка и окончательная сушка по- чему-либо неудобны на месте сбора, собран- ный сфагн укладывают в чистые мешки, кор- зины, ящики и отправляют на место дальней- шей его заготовки. 8. Очистка сфагна от посторонних примесей (шишки, хвоя, веточки, корни, стебли травяни- стых растений, зелёных мхов и т. д.) произ- водится перед его окончательной сушкой. Вынутый сфагновый пучок перехватывается посредине и встряхивается для удаления легко выпадающих примесей. Остальная часть при- месей отбирается затем руками. 9. Очистка сфагна — наиболее трудоёмкая часть процесса заготовки его. К очистке сфагна могут быть привлечены: выздоравли- вающие раненые, младший медперсонал гос- питалей и больниц, а также учащиеся средних школ и вузов, под руководством препода- вателей-ботаников. 10. Сушка сфагна производится лучше всего в естественных условиях (на воздухе), при проветривании его сверху и снизу—на досчатых, жердёвых, сетчато-проволочных, многоярусных стелажах (специальных полках), Если сушка происходит на досках, столах и т. п., без прове ривания снизу, то нужно чаще переворачивать сфагн. Сушка может быть выполнена и в помещениях, при откры- тых окнах, но тогда сфагн сохнет дольше. При неблагоприятной погоде, сфагн поме- щают для цр-хушки под навесом или в хо- рошо проветриваемом помещении. Необхо- димая степень просушки сфагна (30—35% влажности) узнаётся по посветлонию его и ощущению ещё свежести на ощупь, при сохра- нении им упругости и мягкости. Пересушен- ный сфагн становится ломким и крошится. 11. Подсушенный сфагн, для удобства транспортирования и хранении, прессуют в кипы посредством сенного пресса типа „Ра- ботник", при уплотнении не более % его первоначального объема. Кипы упаковывают в чистые рогожи, мешковину, с уложенными сверху и снизу, по длинным сторонам, че- тырьмя деревянными планками, перевязанными поперек, в три ряда, проволокой. Можно хранить сфагн не прессованным в чистых ящиках, корзинах, коробках и даже бумажных пакетах. При очистке, сушке, у. сковке и хранении необходимо соблюдать должную чистоту. 12. Заготовленный сфагн хранится под на- весами или в прохладных, сухих, проветри- ваемых помещениях. Применение сфагна 1. Сфагн употребляется для перевязочн зх целей, обыч- но, в виде марлевых подушечек. Однорядные марлевые наволочки неплотно наполняют Сфагном. Подушечки бываю* различных раз- меров и толщины, в зависимости от размеров ран. Подушечки, изготавливаемые Ленинград, ским Главным Аптек управлением (ГАПУ), трех разме ов: 30X25 см, 20X20 см. 15X15 см. 2. Стерилизация сфагнов х марлевых по- душечек, перед их употреблением, является обязательной и приводится, подобно стерили- зации других перевязочных материалов,в авто- клаве паром, под давлением. 3. Стерилизованная сфагновая подушечка, перед накладываю: м её на рану, предвари- тельно прикрытую стерилизованной марлевой салфеточкой, слегка увлажняется стерильным физиологическим или борным раствором и затем прибинтовывает я к ране. Увлажненная сфагновая подушечка лучше всасывает отде- ляемое раны, чем сухая. Недосушенная после стерилизации и, следовательно, ещё влажная подушечка может накладываться на рану без такого увлажнения физиологическим раство- ром (д-р И. П. Виноградов). 4. При ощущениях покалывания и раздра- жения кожи в окружности раны, советуют в таких толь.о мес.ах подкладывать ватные прокладки । ли смазывать кожу мазью, так как сама раневая поверхность, прикрытая сфагном, •тих неприятных ощущений не даёт (д-р И. П. Виноградов). 5. При нед )Статке марли простерилизован- ный и увлажнённый сф.-ьго может прибинто- вываться к ране, предварительно прикрытой хотя бы одним слоем марли. В случае полного отсутствия марли, сфагн может и непосред- ственно накладываться на рану и к ней при- бинтовываться (проф. С. А. Новотельное, стр. 50). 6. Марлевые наволочки, в которых заклю- чен сфагн, могут быть, после его удаления, заключены в 3% растворе карболовой кислоты или лизоле, выстираны, простерилизованы ж вторично употреблены. 7. Сфагновые повязки могут не меняться трое и более суток. Они являются долго- срочными повязками (даже до 10 дней), удоб- ными при транспортировании раненых. На 3-й и 4-й дни, положенный в достаточном ко- личестве и увлажнённый сфагн сосёт гной так же хорошо, как и в первые дни (проф. С. А. Новотельное, стр. 50-51). 8. Сфагновые под шечки, благодаря лёг- кости, мягкости и упругое:н сфагна, могут прилегать к любым частям тела. Они легко снимаются с раны, не трявматируют её. 9. Сфагн впитыв ет и удерживает отделяе- мое раны и таким < бразом её очищает и де- зодорирует, вследствие чего рана под сфагно- вой пов экой становится чистой и сухо . 10. Сфагн успешно применяют, в виде там- пона Микулича ( |днорядчого марлевого меш- ка), для- дренирования гнойных полостей и глубоких массивных ран (см. статью д-ра И. П. В ноградова в №7—8 журнала .Природа* за 1942 г.). 11. Сфагновые повязки ш рОко применяют в качестве первых повязок, накладываемых на операционном столе на раны после отсе- чения к. нечнос’ей. В этих случаях рекомен- дуют, для более плотного прилегания сфагна к поверхности раны и удержания его, накла- дывать нитяные uibTsT (дцржалки) на противо-
№ 3 Новости науки 65 наложных участках— по краям кожи — в ко- личестве 4—5, которые затем завязываются одна с другой над положенной на рану поду- шечкой сфагна, тем самым прижимая её к ране и удерживая (см. обе статьи И. П. Ви- ноградова). 12. Сфагн ешё может быть использован, по отзывам хирургов, как подстилочный ма- териал в шины, вместо серой ваты, при им- мобилизации конечностей; как подбинтовоч- ный материал при промокании повязок гноем; как набивочный материал для тюфяков и по- душек, подкладываемых под сильно гноящиеся части тела; как операционный материал в виде стерилизованных сфагновых шариков, обер- нутых марлей, при вытирании гноя и крови после операции. Помимо хирургических клиник, сфагн, в качестве всасывающего перевязочного ма- териала, был передан (Ботаническим инсти- тутом в Ленинграде) ещё на испытание в специальные клиники — урологическую, стома- тологическую, болезней уха, горла, носа и не- которые другие. Получены предварительные положительные результаты. Желательно даль- нейшее испытание его в этом направлении. Литература х [1] Проф. С. А. Новотельное. Сфагн как всасывающий перевязочный материал для гнойных ран. Изд» АН СССР, М. — Л., 1941. — [2] Проф. С. А. Новотельное. Инструк- ция по заготовке сфагна для пе ь-'очных целей. Изд. АН СССР, М. — Л., 19э1. — 1 Проф. С. А. Новотельное. Инструкция по применению сфагна для перевязочных целей. Изд. АН СССР, М. — Л., 1941. — [4] И. П. Виноградов. Применение сфагна в хирургической практике. Госуд. ордена Ленина инет, усоверш. врачей им. С. М. Ки- рова в Ленинграде. Сборник научных работ института за год отечественной войны. Вып. 4. Л., 1942, стр. 51—55. — [5] И. П. Вин о- градов. О применении сфагна для дрени- рования* гнойных полостей н ран. М^рнал «Природа*, № 7—8, 1942. — [6] Проф.-орде- ноносец, д-р А. А. Ожерельев и канд. биол. наук М. Н. Н е й ш т а д т. Краткая инструкция по самозаготовкам и применению сфагнового мха (сфагнума) для перевязочных целей. Центр, торф, опытная станция Нар- ко.мзема РСФСР, Горьковский областной от- дел здравоохранения, 1942. — [7] Народный Комиссариат Земледелия РСФСР, Централь- ная торфяная опытная станция. Инструкция по заготовке сфагнового мха для перевязоч- ных целей. Горький, 1942. — [8] Л. И. Сави ч. Сфагновые (торфяные) мхи Европейской части СССР. Изд. АН СССР, М. —Л., 1936.—[9] Л. И. Савич-Любицкая. Сфагновый или торфяной мох как материал для перевязки ран. Природа, № 7—8, 1941. Проф. Л. И. Савич-Любицкая. БОТАНИКА СОСТАВ ПЫЛЬЦЫ И СПОР В СОВРЕМЕН- НЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ РАЗЛИЧНЫХ ЗОН В ПРЕДЕЛАХ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ СССР Широко известно» как велико значение пыльцевого метода при изучении четвертич- ных отложений. Этим методом пользуются ботаники для выяснения истории раститель- ного покрова, главным образом лесов, палео- климатологи для изучения изменений климата, геологи для уточнения стратиграфии четвер- тичных и других отложений, палеогеографы для восстановления истории ландшафтов и т. д. Помимо изучения состава пыльцы в отло- жениях того или иного возраста, в различных странах Европы подвергался изучению также состав пыльцы в современных отложениях, что имеет очень большое методическое зна- чение и облегчает понимание пыльцевых спек- тров четвертичных отложений. Особенно боль- шое значение имеет изучение состава пыль- цы современных отложений в СССР, с его весьма разнообразными природными условия- ми как в настоящем, так и прошлом. Отсут- ствие подобных работ в ряде случаев сильно затрудняет анализ пыльцевых спектров чет- вертичных отложений в ряде районов СССР, особенно более южных. Этот пробел в наших исследованиях частично заполнил В. П. Гри- чук, опубликовавший интересную работу, посвящённую характеристике пыльцы и спор в современных отложениях различных зон Европейской части СССР 1. В. П. Гричук проанализировал несколько десятков проб современных отложений из 19 пунктов, расположенных в различных зо- нах Европейской части СССР. Большим до- стоинством этих исследований является то, что анализу подверглась не только древесная пыльца, с определением древесных пород до рода, но также .недревесная* пыльца, с вы- делением пыльцы вересковых, злаков, осок и разнотравья. Среди разнотравья определялась пыльца ряда семейств: гвоздичных, губоцвет- ных, лебедовых, зонтичных, крестоцветных, мареновых, мотыльковых, сложноцветных, а также кермеков. Определялись также споры, с выделением спор сфагновых мхов, зелёных мхов, папоротников и плаунов. На поверхности почвы в тундре н лесотун- дре древесная пыльца встречается в количе- стве около 30—4О’/о от общей суммы пыль- цы и спор. В пределах лесной зоны количе- ство древесной пыльцы резко вырастает до 60—7О’/о, но уже в подзоне широколи- ственных лесов содержание -её снижается до 5О’/«, а ещё далее к югу резко падает и во всей степной полосе (включая лесостепь) не превышает 16%, а в полупустыне снижает- ся до 2%. В противоположность древесной пыльце недревесная пыльца (пыльца трав и кустар- ничков), процентное содержание которой в тундре является приблизительно таким же, -5—Природа, № з 1 Проблемы физической географии, XI, М. — Л., 1942, стр. 101 — 129.
66 Природа 1943 как и древесной, в пределах лесной зоны содержится в небольших количествах (10— 20%) и только в подзоне широколиствен- ных лесов повышается до 35%. В степной зоне количество её резко возрастает и уже в лесостепи составляет 73%, а в полу- пустыне на долю травяной пыльцы приходит- ся 96% от общего количества пыльцы и спор. Споры в наибольших количествах встре- чаются в тундре, где они составляют 36%, и в лесотундре (24%). Дальше к югу, в лесной зоне, содержание их несколько уменьшается, особенно в смешанных и широколиственных лесах, в степной зоне делается ещё меньше (11—7%) и в полупустыне доходит всего ДО 2%. Среди древесной пыльцы в тундре на пер- вом месте стоит берёза (б5°/о от суммы дре- весной пыльцы); к югу количество её умень- шается, и в леснзй зоне на первое место вы- ходит пыльца хвойная (главным образом сос- ны). В северной подзоне хвойных лесов ко- личество пыльцы хвойных пород составляет 78%, в южной подзоне — 71%, в подзоне сме- шанных лесов — 67% и, наконец, в подзоне широколиственных лесов опускается до 37%, причём на долю ели здесь приходится только 2% (дальше к югу она уже не встречается). В подзоне широколиственных лесов в ма- ксимальных количествах (37%) встречается пыльца широколиственных пород, содержание которой как к северу, в подзоне смешанных лесов, так и к югу, в лесостепи, резко умень- шается. В степной зоне и в полупустыне, где общее количество древесной пыльцы вооб- ще не велико, .она представлена главным об- разом пыльцой сосны (76—91%), которая благодаря своей летучести заносится сюда с севера, количество же местной пыльцы ши- роколиственных пород (включая орешник) не превдсходит 25% (в лесостепи). В составе недревесной пыльцы можно от- метить следующие закономерности. Пыльца вересковых (кустарнички) в значительных количествах (26%,) встречается в тундре; в лесотундре количество её уже уменьшается, опускаясь в подзоне хвойных лесов до 17%; дальше этой подзоны пыльца вересковых не обнаружена. Пыльца осок также обнаруже- на в больших количествах в северных обла- стях (в тундре до 33%), но уже в южной под- зоне хвойных лесов среднее содержание её опускается до 11%*, в южной части лесной зоны и в степях количество её весьма незна- чительно — всего несколько процентов. Пыль- ца злаков, подобно пыльце осок, обнаружена во всех зонах, но максимальноое количество её приходится на степную полосу: 27% в лу- говых степях (лесостепи), 22% в ковыльных. Наибольшее содержание пыльны разнотравья приходится на южную часть лесной зоны, а также на ковыльные степи и полупустыни, причём в двух последних зонах в значитель- 1 Большое количество пыльцы осок в север- ной подзоне хвойных лесов вызвано случай- ным отбором образцов (недостаточно типич- ных). ных количествах встречается пыльца полыней и лебедовых, которые, например, в полупу- стыне составляют в сумме почти 50% пыльцы разнотравья. Основную массу спор в тундре и лесотун- дре составляют зелёные мхи (76%), на втором месте после которых стоят споры сфагновых мхов. В северной части лесной зоны коли- чество спор зелёных мхов сильно уменьшает- ся, а на первый план выходят споры сфагну- ма (в среднем около 60%); кроме того, появ- ляются в более или менее заметных количе- ствах споры плауноз и папоротников. Споры сфагновых мхов в общем составе спор играют значительную роль только в подзоне хвойных лесов и уже в смешанных лесах почти исче- зают. В этой подзоне достигают своего ма- ксимального содержания споры плаунов, кото- рые почти исчезают в подзоне широколи- ственных лесов. В свою очередь, в этой подзоне встречаются в наибольших количе- ствах споры папоротников (в среднем до 29%), которые ночти исчезают в следующей зоне (в лесостепи). Споры зелёных мхов, содержа- ние которых в подзоне хвойных лесов сни- жается до 19%, к югу встречаются во всё боль- ших и больших количествах и уже в лесостепи составляют 95% от общей суммы спор, а в полупустыне на их долю приходятся ясе 100% того незначительного количества спор, которое там встречается. Как видно из этого, состав пыльцы и спор в современных отложениях в общих чертах правильно отражает состав зональных расти- тельных группировок в пределах той или иной зоны или подзоны. Исключением являются злаки и широколиственные древесные поро- ды, роль которых в растительном покрове в несколько раз больше, чем содержание их пыльцы в пыльцевых спектрах совремённых отложений, соответствующих зон и подзон. Следуют также отметить, что в составе древесной пыльцы, находящейся на поверхно- сти почвы в слабо облесенных и безлесных областях, большую роль играет заносная пыль- ца, главным образом, сосны, которая в отдель- ных случаях может составлять 90—100% всей древесной пыльцы. Подобные исследования следует продол- жить в различных районах СССР. Проф. Е. М. Лавренко- БЫСТРЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВСХО- ЖЕСТИ СЕМЯН ДАЛМАТСКОЙ РОМАШКИ Определение всхожести посевного мате- риала стандартным методом, проращивания требует обычно значительного времени и на- личия довольно сложной аппаратуры. Поэто- му отыскание ускорённых способов установ- ления жизнеспособности семян давно привле- кало семеноводов, а сейчас, в военное время, приобретает особо актуальное значение. Из ряда предложенных приёмов определе- ния всхожести без проращивания — методы, прижизненного окрашивания Д, Н. Нелюбо- ва I1] и обнаружение дыхания зародыша ди-
№ 3 Новости науки 67 нитробензолом и аммиаком А. А. Гуревича [2,3] включены для некоторых семейств и родов растений в официальные правила опре- деления качества семян [4.S.SJ. Работая (в 1934 — 1937 гг.) по лабораторно- му исследованию семян во Всесоюзном научно - исследовательском институте лекар- ственных растений (ВИЛАР), мы, наряду с установлением стандартной методики опреде- ления всхожести проращиванием, испытывали и упомянутые ускоренные способы [?]. Одна- ко для исследованных нами мелких семян инсектисидных ромашек и новых лекарствен- ных растений (камфорный базилик, одутлая лобелия, марь и др.) метод Нелюбова, тре- бующий выделения из семени зародыша, ока- зался очень трудоёмким и непригодным. Испытанный по нашему предложению научн. сотрудником ВИЛАР’а М. А. Мальцевой метод Гуревича также не дал для этих видов оЛг- даемых результатов. К далматской ромашке и к ряду других видов семян со светлой плодовой и семенной оболочкой нам удалось применить очень про- стой и быстрый метод определения всхожести, так называемый метод просвечивания, упо- требляемый иногда при анализе трудно про- растающих семян лесных пород [*]. Он тре- бует для определения только 2 суток и очень несложен по выполнению. Фиг. 1. Семянки далматской ромашки (а); б — верхняя часть семянки (вид сверху), в — нижняя часть семянки. (Увел.) ромашки, Pyrethrum Плод далматской ] . ____ clnerarifolium (Trev.) Восс. (Chrysanthemum cinerariaefollum Vis.), — удлинённая, ребристая семянка1 * 2 (achenlum), по классификации Бурхар- 1 В каждой семянке заключено одно семя, поэтому в обиходе плоды далматской ромаш- ки, как и плоды других , видов из сем. сложноцветных, к которому относится дал- матская ромашка, обычно называют семенами. та1 к"иновидно - призматическая, по Ленько- ву* должна быть отнесена к 12-й из его 16 групп — к призматическим семенам,— с 5 ребрами, кверху уширенная, постепен- но суживающаяся, обрубленная внизу. Осно- вание семянки имеет ‘вид почти четырех- угольной площадки, так как пятое ребро книзу выдается мало. В середине площадки отчётливо видно углубление — плодовый руб- чик (hilus carplcus), — место прикрепления семянки к цветоложу. Верх семянки—большая, открытая, волни- стая окраина. У основания её лежит внутрен- няя верхняя конечная площадка с явно ви- димым (при увеличении в 20 раз) следом прикрепления пестика цветка. В месте оконча- ния окраины у плода замечается перехват. Иногда семянки несколько выгнуты (серпо- образны). Ребра — более светлые по сравнению с остальной поверхностью плода; между реб- рами имеются углубления, особенно большие книзу семянки. Окраска (при рассмотрении простым глазом) колеблется от светложёлтой (соломенной) до грязножёлтой и бурожёлтой. Плодовая оболочка (перикарпий) твёрдая; Се- менная оболочка — гладкая, тонкая, блестящая, светлокоричневого цвета. У набухших плодов как плодовая, так и семенная оболочки легко отделяются, обнажая семенное ядро, состоя- щее жз одного зародыша, так как семена сем. сложноцветных принадлежат к числу бел- ковых. Зародыш состоит на 2 семядолей и корешка. Семядоли плотные, мясистые, плос- кие. Корешок — утолщенный, по величине равен семядолям. Зародыш по форме —- центральный, пр местоположению-—стоячий. Длина семянок колеблется от 4,1 до 2,8 мм, составляя в среднем 3,5 мм; ширина — от 1,0 до 0,5 мм, в среднем — 0,775 мм. По величине семянки далматской ромашки значительно пре- вышают плоды инсектисидных кавкааских ро- машек. Для определения всхожести ускоренным методом просвечи- вания пробы испытываемых се- мян (100 шт. X 4) закладывают в небольшие стеклянные бюксы с притёртой крышкой и зали- вают 96° спиртом так, чтобы семена были все закрыты. 1С Для 100 семян далматской ромашки требуется около 5 см® спирта. Бюксы закрывают. Че- рез сутки в каждый бюкс до- бавляют 2—5 см3 глицерина поставляют его открытым ещё на сутки. После этого произ- водят проверку семян с по- мощью настольной лупы с увеличением. Описанная обра- 20 - кратным ; ботка осветляет плодовую оболочку далиат- 1 Burchart О. DieUnkrautsamender Klee und Grassaaten mlt besonderer Beriickslchtigung ihrer Herkunft. Berlin, 1900. (Цит. по Камен- скому К. В. Основы с.-х. семеноведения. 1931). 2 Л ен ь к ов П. В. Семена полевых сорных растений Европейской части СССР, 1932. 5*
68 Природа 1943 ской ромашки настолько, что при рассматри- вании под лупой ясно виден зародыш. Всхо- жими считаются семена, имеющие здоровый зародыш нормальных размеров. Семена щуп- лые, с почерневшим кончиком зародыша или не завязавшиеся вовсе — в счёт нормальных не входят. Фиг. 2. Семянки далматской ромашки после обработки для быстрого определения всхоже- сти: а — нормальная семянка, б — семянка с недоразвитым зародышем (щуплая), в — семян- ка с почерневшим кончиком зародыша, е — незавязавшаяся семянка. (Увел.) Если в отдельных случаях зародыш плохо различим через плодовую оболочку, его легко прощупать препаровальной иглой или даже, разрезав ею размякшую плодовую оболочку, освободить зародыш и рассмотреть под лупой. При заливке спиртом часть семян, при даль- нейшем рассмотрении оказывающихся пусты- ми, всплывает на поверхность;' это также облегчает подсчёт. Установление процента всхожести произ- водят обычным порядком, путём вычисления среднего арифметического из 4 определений, с допустимыми отклонениями [5, стр. 43 — 44].. Основываясь на выводах работы О. П. Яку- шевской [•], возможно, однако, проводить про- свечивание семян в 2 пробах, по 200 шт. в каждой, что не уменьшит точности опыта. Семена далматской ромашки после не- скольких лет хранения теряют всхожесть.'В таких случаях следует производить контроль- ное проращивание и стандартным методом. Кроме самостоятельного применения, спо- соб просвечивания должен стать подсобным и при стандартном определении всхожести семян далматской ромашки проращиванием в ' тех случаях, когда отбор проб на всхожесть производят без диафаноскопа. Цветки ромаш- ки собраны, как известно, в сложное соцве- тие — корзинку, состоящею из трубчатых вну- тренних жёлтых и краевых язычковых белых цветков. Фертильны как те, так и другие цветки. Наше исследование показало, что в каждом соцветии завязываются далеко не все цветки. Это естественно, так как далмат- ская ромашка является энтомофильным пере- крестноопылителем, и мелкие насекомые же успевают опылить все многочисленные цветки корзинки. Среди образовавшихся семянок по- падается много щуплых, а иногда и совсем пустых, по внешнему виду, однако, не отли- чимых от нормальных плодов. Эта неучиты- ваемая обычно особенность семянок далмат- ской ромашки является при- чиной частых расхождений при определении всхожести прора- щиванием и вызывает нередко недоумения и недоразумения. Если ни диафаноскоп, ни метод просвечивания не корректиру- ют проращивание далматской ромашки, приходится после 21 суток испытания в термостате проверять все оставшиеся не- проросшими семена и, при ус- тановлении процента всхоже- сти, вносить поправку, вычис- ляя его не из 100 бывших в пробе семян, а лишь из числа семянок, оказавшихся нормаль- ными. Способ просвечивания (в отсутствии диафаноскопа) лег- ко даёт возможность устано- вить также истинную хозяйст- венную годность семян далмат- ской ромашки в предъявлен- ных для анализа образцах. Этот способ дал также по- ложительные результаты для краевой кавказской инсекти- сидной ромашки (Pyrethrum carneum М. В.), для колхидской ромашки (Р. macrophyllum (W. К.) Willd.), а также для ромашки ап- течной (Matricaria chamomilla L.) и может быть рекомендован для быстрого определения всхо- жести семян этих видов. Весьма полезным способ просвечивания оказался для быстрого опреде- ления жизнеспособности семян горечавки, требующей для прорастания предварительного промораживания. Следует испытать его также для ускоренного определения всхожести дру- гих видов семян со светлой оболочкой. Литература [1] Д. Н. Нелюбов. О способах опре- деления всхожести еемян помимо проращива- ния. Записки по семеноведению,' т. 4, в. 7, 1925. [2] А. А. Гуревич. Определение всхожести семян путём обнаруживания дыха- ния их зародыша динитробензолом. Хим. соц. земледелие, 4, 1935. [3] А. А. Гуревич. Но- вый метод определения всхожести семян.. 1937. [4] Семенной материал. Методы лабор, испытания. ОСТ/ВКС 7014 (редакция 1935 г.) 1935. [5] Правила определения качества семян. Изд. НКЗема СССР, 1940. [6] Н. П. С м и р- нова, А. Л. Б р и н к и др. Правила анализа семян, 1940. [7J Л. А. Раздорская. Иссле- дование семян иисектисидных и новых лекар- ственных растений (рукопись, 1938, готов, к печати в 3 т. Трудов по раст. сырью БИН АН СССР). [8] Д. М и н и н. Определение всхожести семян лесных пород, 1936 [9] О. П. Якушевская. Теоретические обоснования
№ 3 Новости науки 69 числа семян и латитюд при определении всхо- жести. Труды по прикл. бот., геи. и сел., сер. IV, 2, 1937. Л. Л. Рлздорская. ГОДИЧНЫЕ РИТМЫ В ЖИЗНИ ДЕРЕВА До сих пор не имелось точных данных по динамике веществ в дереве в течение года. Разрозненные указания на этот счёт основыва- лись на анализе срезанных ветвей или на слу- чайных анализах стволов и листьев. Впервые систематические исследования в этом направ- лении были предприняты выдающимся швей- царским ботаником н лесоводом Эрнстом Рей- маном р]. Для изучения динамики веществ в дереве в течение года им был выбран неподалёку от Цюриха участок букового леса 90—ПО лет. На нём прежде всего было намечено заранее значительное количество возможно более сходных между собой модельных деревьев, оди- наковых по диаметру и по высоте. Последняя равнялась 35 м. Каждые полмесяца или месяц бралось по 2 модельных дереца, а 13. VII для учета влияния плодоношения было взято 4 де- рева: два стерильных и два плодоносящих. Всего за год удалось взять 33 дерева. Брать их, ввиду их значительных размеров, было нелегко. Особенно зимой. Деревья спиливались у корневой шейки, затем распиливались. Со ствола снималась кора. Толстые ветви отделялись от мелких сучьев. Листья, почки, цветы и плоды выделя- лись в особые фракции. Все материалы высу- шивались по отдельности, затем размолом превращались в муку. Последняя просеивалась и поступала в анализ. К сожалению, не указы- вается, был ли параллельно произведен так- сационный анализ дерева. О размере проде- ланной работы можно судить по тому, что средний сухой вес древесины целого дерева равняется 1400 кг. Сухие ветви весят 140 кг. Сухой вес коры ствола равен 75 кг. Воздуш- носухая древесина бука содержит еще 20% во- ды. Удельный вес ее 0,72. Зимой, с декабря до начала марта, сырая заболонь, содержащая 99% воды, одета срав- нительно сухой корой, содержащей всего 63% воды. К вершине дерева содержание воды уменьшается. В начале марта начинается со- кодвижение. К моменту распускания листьев кора содержит уже 93% воды. Ядро ствола, старая его древесина, круглый год содержит около 80% воды. Запасы воды в стволе так велики, что срубленные весной деревья могут полностью развить крону без подачи воды извне. На развитие кроны нормально расхо- дуется 175 кг воды. Весной дерево содержало 87 кг углеводов и гемицеллюлёз, 6 кг жиров и жирных кис- лот и 23 кг сырых белков (Rohprotelne). Ни- тратов, поддающихся количественному опре- делению, Гейману обнаружить не удалось. При оттаивании ствола, промерзающего в глубину на несколько сантиметров, прежде всего расходуются жиры. В течение двух ме- мяцев, предшествующих распусканию листьев, дерево тратит на дыхание почти весь свой запас жиров—5,5 кг (91,7%). На образование листвы и прирост в высоту расходуется 37 кг углеводов. Только около 0,4 этого количества расходуется из осенних запасов дерева. Остальное количество угле- водов является результатом ассимиляционной деятельности листьев. Расход углеводов из осенних запасов дерева на развитие кроны распределяется между различными частями дерева следующим образом: 9 кг берется из ветвей, 3,4 кг из древесины ствола и 2 кг из коры ствола. Рост в толщину на три четверти идёт за счет запасных питательных веществ ствола. В молодой кроне содержится около 4,3 кг белков. Минеральные соли, необходимые для образования последних, берутся листьями из ветвей. Перед листопадом питательные вещества, главным образом углеводы, перекочёвывают из листьев в ствол. Но тем не менее с опадаю- щими листьями дерево теряет довольно много жиров, белков (около 1,8 кг) и минеральных солей. Почки достигают своего максимального веса (65 мг) в октябре перед листопадом. За время пожелтения листьев они накопляют глюкозу, сахарозу и гемицеллюлёзу. Крахмала при этом не образуется. Довольно велики также запасы в почках жиров и протеинов. С октября до средины января почки теряют путем дыхания до 27 мг или почти 42% по весу, а по объёму 37%. Но уже со средины декабря начинается переброска питательных веществ из ветвей в почки, а со средины января начинается увеличение веса и объёма почек. В апреле наблюдается второй максимум веса почек, равный 53 мг. С началом набуха- ния, а, следовательно, и заметного увеличения объёма почек, происходит уменьшение их веса. Цветущие деревья отличаются от одно- возрастных нецветущих большой энергией жизненных процессов. На цветение и плодо- ношение расходуется 40—45 кг углеводов и гемицеллюлёз и около 1 кг белков. Сухой же вес плодов вместе с плюсками равен всего 13,5 кг. Следовательно, около двух третей истраченных веществ израсходовано на дыха- ние и на опавшие мужские и неоплодотворен- ные женские цветы. Было бы очень интересно проделать по- добные же исследования с сосной или елью, чтобы сравнить продуктивность работы пред- ставителей различных отделов растительного мира. Очень много дадут для понимания ве только ритмики отдельного дерева, но и биоценоза в целом работы по круговороту солей в систе- ме почва — дерево — подстилка, начатые в нашем Союзе. Необходимо только, чтобы они, как и работа Геймана, охватывали весь годич- ный цикл. Литература [1] Gaum an п Ernst Der Stoffhaushalt der Buche (Fagus sylvatlca L.) im Laufe eines Jahres. Berichte der Schweizerlschen BotaL nischen Gesellschaft. Bern. 44, 1935, 157—334. Проф. А. П. Ильинский.
70 Природа 1943 ЗООЛОГИЯ ПРЕДСТАВИТЕЛЬ НОВОГО ОТРЯДА НА- СЕКОМЫХ, НЕСУЩИХ ЭЛИТРЫ Передние крылья насекомых у представи- телей ряда отрядов, как известно, несут за- щитную, покровную роль, покрывая задние крылья и тело, представляя собой или полу- жёсткие крылья (tegmina, hemielytra), напри- мер, у равнокрылых хоботных и клопов, или настоящие жёсткие надкрылья (elytra), как, например, у жуков. За последнее время в связи е развитием изучения ископаемых насекомых были обна- ружены новые группы насекомых, представи- тели которых обладали жёсткими передними крыльями. Некоторые из них примыкают к жукам, например, отряд Protocoleoptera [’] или являются просто примитивными жуками (роды Sojanocoleus, Permorrhaphus и др.), другие же представляют совершенно особые вымер- шие отряды, например, Protelytroptera и Glosselytrodea [3« *]., Очень своеобразными, характерными насекомыми являются предста- вители отряда Glosselytrodea р]. Группа вта примыкает к древней группе вымерших прямо- крылых Protorthoptera. Среди пермских вы- мерших насекомых Урала (местонахождение у дер. Чекарды), не так давно мною обнару- жена и изучена не менее своеобразная форма Perielytron mirabllls gen. et sp. nov., являю- щаяся представителем нового отряда Perl- elytrodea ordo nov. Это насекомое, как можно видеть из рисунка, обладало жесткими перед- ними крыльями типа «литров жуков. Вся по- верхность надкрылья густо усажена бугорка- ми, тесно сидящими один около другого. Среди этих бугорков намечаются в виде бо- розд пути жилок, своим расположением на- поминающие жилкование крыльев некоторых ископаемых сеноедов (Psocoptera, подотряда Permopsoclda.) и отчасти у некоторых нско- Фиг. 1. Рисунок с отпечатка Perielytron mirabllls, gen. et spec. nov. Буквами обозначены жилки: Sc—с'убкоста, К—ра- диус, Ат— антемедиана, 1М и 2М—ветви медианы, Си—кубитус, А —анальные. паемых равнокрылых (Homoptera) надкрылье овалообразное, окаймленное со стороны зад- него края у верхушечной части серпообразной загнутой закраиной, расположенной в другой плоскости, чем само надкрылье. От остальной поверхности надкрылья эта закраина или кай- ма ограничена бороздой, внешне ничем не от- личающейся от таких же борозд — жилок. Длина надкрылья 8,5 мм, ширина в самом широком месте 3,2 мм. Кроме надкрылья, от этого насекомого на отпечатке (фиг. 1) сохранились разрушенные переднегрудь и голова с частично сохранив- шимися антеннами. Длина от основания над- крылья до передней части головы 2 мм и длина до конца сохранившейся части антенн — 2,5 мм. Таким образом, размер всего насеко- мого примерно около 10 мм. Членики антенн довольно грубые, как у многих жуков. У переднего края надкрылья сохранились части отпечатков ноги, участок бедра и учас- ток голени. В средней части надкрылья обрн- ♦иг. 2. Схематическая реставрация Perielyt- ron inlrabllis, gen. et spec. nov. Намеренно намечено очертание брюшка, чтобы показать его ориентацию. В действительности элитры такой прозрачностью не могли обладать. совывается выпуклость местами тёмноокрашен- ная, очертание которой походит на контуры брюшка, как бы пропечатавшегося сквозь тол- щину надкрылья. Получается впечатление, что остаток представляет собой насекомое, за- хороненное на боку. Крылья этого насекогГого складывались, видимо, крышеобразио и так, что надкрылья сильно спускались на бока и, будучи плотно сложенными, закрывали между собой брюшко (фиг. 2). Вышеупомянутая за- краина или кайма, иду- щая по заднему краю надкрылья, соприкаса- лась, очевидно, с такой же закраиной другого надкрылья и плотно за- крывала просвет между надкрыльями со стороны спины насекомого. По- видимому, надкрылья до- вольно плотно закрыва- ли брюшко и с брюшной стороны. Таким образом, большая часть теля насе- комого была защищена как бы панцирем из двух надкрыльев, сложенных наподобие створок. По- добного рода располо- жение надкрыльев на- блюдалось и у выше- упомянутых Glosselytrodea и у некоторых из них наблюдается аналогичная закраина, но строение её другое и происхождение, очевид- но, отличное. Это сходство в расположении надкрыльев
№ 3 Новости науки 71 у Glosselytrodea и присутствие у них анало- гичной закраины ни в коем случае не указы- вает на какое-либо родство с ними новой формы Perielytron mlrabllis, так -как жилко- вание их совершенно различно. Группа Gloss- elytrodea по положению своему находится между отрядами Protorthoptera (Sanatoria) и paraplecoptera. Точно так же Perielytron mi- rabilis является представителем новой группы, нового отряда Perielytrodea, расположенного в филогенетическом дереве насекомых, где-то между сеноедами Psoeoptera и равнокрылыми хоботными — Homopiera. За это говорит сход- ство в их жилкования, что я подробно изла- гаю в специальном исследовании. Надкрылья (tegmina) многих ископаемых Homoptera обладают бугорчатой структурой, например, некоторые представители семейств Prosbolidae, Ipsvicciidae, Scytindpteridae и других. Для современных форм Homoptera Тиллиард. (1919) отмечал бугорчатость у не- которых Membracidae и Cercopidae. Однако нигде у Homoptera мы не наблюдаем такого сильного развитии бугорчатости, как у Perl- elytron mlrabllis и превращения переднего крыла в защитное образование типа элитра жука. Интересно отметить, что среди ископаемых третичных Psoeoptera известна одна форма Sphaeropsocus kunowl Hagen, у которой пе- редние крылья имели вид надкрыльев жуков. Жилкование этой формы не похоже на жил- кование Psoeoptera, так как сильно упрощено деформировано, на поверхности надкрылья также имеются бугорки, но расположенные не очень густо. Между прочим, форма члени- ков-усиков у Sphaeropsocus kiinowi сходна с таковой Perielytren mlrabllis. Может ли тут быть какая-либо генетичесная связь этих двух форм, сказать пока затруднительно. Литература [1] А. В. Мартынов. О новом пермском отряде прямокрылых насекомых Glosselytrodea. Известия Академии Наук СССР, 1938. [2] Т11- lyard R. J. Upper Permian Coleoptera and a new order from the Belmont beds New South Wales, Proc. Linn. Soc. N. S. W., 49, 1924. [3] Ti 11 у a r d R. J. Kansas Permian Insects. Par) 13. The new order Protelytroptera with a discus- sion ofnlts relationships. Amer. Journ. Sci., XXI, 1931. Ю. M. Залесский. мысел, который даёт в отдельные годы до 75*/о годового улова сельди. В 1940 г. проведены успешные поиски не- рестилищ. Был обследован обширный район протяжением в 110 миль, в который входили: залив губы Порьей, на северном берегу Кан- далакшского залива; южный берег его, от с. Чупа до мыса Титова и губы Валасручей н Палкина, в вершине залива. Поиски велись путём ловли икры в пределах глубин от 0 до 50 м. Предварительными исследованиями было выяснено, что икра сельди, являясь демер- сальной и обладая клейкостью, остается на нерестилищах в течение всего периода своего развития, продолжающегося в зависимости от температуры воды от 40 до 50 дней. Главные нерестилища сельди открыты у южного карело-финского берега залива, ко- торый омывается более тёплыми водами сточ- ного течения, идущего из вершины залива. От противоположного ему северного берега он отличается более сильной изрезанностью многочисленными губами, обилием островов и богатыми зарослями морской травы — эостеры (Zostera marina). Соответственно этому рав- пределению нерестилищ распределяется и существующий весенний промысел. Сельдь нерестует у берегов материка на малых глу- бинах — до 5 м. Места её нереста расположены в небольших бухточках, вдающихся в берега губ, защищённых островами или мысами от действия волн со стороны моря. Главным суб- стратом, на который сельдь откладывает свою икру, является морская трава—зостера. Из других растений (весьма редко) икра встре- чается на фукусе (Pucus vesleulosus), кладофоре (Cladophora rupestris и филлофоре (Phyl- lophora Brodlael). На голых грунтах икры не обнаружено. Гидрологические условия нереста харак- теризуются пониженными отрицательными тем- пературами воды, достигающими к этому вре- мени минимума, и начавшимся медленным прогревом поверхностного 2—3-метрового слоя. В пределах глубин, охваченных про- гревом, и происходит нерест. Массовый нерест сельди начинается при температуре —0,2’ и солёностях 20—26%. По условиям нереста мелкая Кандалакшская сельдь стоит весьма близко к тихоокеанской сельди, что подтверждает ближайшее родство этих рыб, установленное ранее по морфологи- ческим признакам. К. А. Алтухов. НЕРЕСТ МЕЛКОЙ БЕЛОМОРСКОЙ СЕЛЬДИ В КАНДАЛАКШСКОМ ЗАЛИВЕ До последнего времени места нереста мел- кой беломорской сельди, нерестующей в Кан- далакшском заливе в апреле — начале мая, подо льдом, были неизвестны. Вследствие •того не могли быть точно установлены и экологические условия её нереста. Между тем исследование экологии данного периода жизни сельди имеет большое практическое значение, так как с ним связан крупный весенний про- ПАЛЕОЗООЛОГИЯ ТРОГОНТЕРИЙ И КАСТОР ИЗ ПЕЩЕР ПОНТИЧЕСКОГО ИЗВЕСТНЯКА г. ОДЕССЫ Работами Палеонтологической экспедиции Академии Наук УССР в 1938 г. в одной из пещер понтического известняка (точка № 1), заполненной красно-бурой глиной, наряду с другими остатками ископаемых животных (Camelus, Hyena, Vulpes), были обнаружены отдельные кости бобра, а именно: часть
72 Природа 1943 Таблица 1 Название образца Trogonterium Отношен, прод. сечен, резца к по- перечн. (в мм) Длина эубн. ряда Р4 — М3 (в мм) Длина диа- стемы (в мм) Длина (в мм) Ширина (в мм) Ра •м. Ма М3 Р< М, Ма Мэ Т. cuveri minus Верхи челюсть J5,5_ 5,2 22,0 33,0 6,5 4.5 4,5 — 7,0 5,5 5,5 — Ннжн. челюсть 7,0 5,2 25,5 15,0 в,5 4,0 5,0 5,0 6,0 5,5 6,0 5,5 Т. cuveri F. Из четвертичн. отлож. дол. Ин- гульца нижн. че- люсть 14,4 12,2 45,5 45,0 13,0 9,1 9,0 9,0 11,2 10,6 11,5 11,0 верхней челюсти с двумя резцами и шестью коренными зубами, часть нижней челюсти с резцами и семью коренными зубами; кроме этого, вместе с указанным материалом обна- ружена четыре коренных зуба, по всей веро- ятности, от одного и того же экземпляра (одинаковые размеры, сходство скульптуры). Данные промеров добытого материала при- водятся в табл. 1. В качестве сравнительного материала в нашем распоряжении имелись описанные: А. К. Алексеевым Trogonterium cuveri Fischer, И. Я. Яцко Castor fiber L. из Куяльницких от- ложений, современная форма Castor fiber L. с. Черпобиль УССР и Castor fiber L., описан- ный И. П. Хоменко, из меотических отложений с. Тараклии. На основании сравнений и данных проме- ров, главным образом, зубов указанных ори- гиналов и нашей формы, а также данных ли- тературы описываемую нами форму мы от- несли к роду Trogonterium, так как главным отличием того рода от рода Cast'г является косое расположение складок коренных зубов по отношению к их продольной оси; у рода Castor складки зубов расположены почти под прямым углом. У этого же рода- Р4, М„ М2, М3 почти одинаковы по величине, тогда как у рода Trogonterium Р4 всегда больше от каждого из коренных в отдельности. Кроме того, у рода Trogonterium попереч- ное сечение резцов нижней челюсти имеет треугольное очертание, что было отмечено А. К. Алексеевым ([*], стр. 8); у рода Castor поперечное сечение резцов имеет грушевидное очертание. По стёртости зубов видно, что описывае- мая форма относится к взрослой, но отли- чается от Trogonterium cuveri F. меньшим раз- мером (данные промеров—табл. 1). И вполне возможно, что предки из рода Trogonterium были меньшими по величине, чем объясняется выделение нами подвидового названия описы- ваемой формы Т. cuveri minus. Цитированная литература [1] А. К. Алексеев. Trogonterium cuveri Fischer из четвертичных отложений Украины. Тр. Ком. по изуч. четверг, периода, 1933. 12] Б. С. В и и о г р а д о в. Заметки об иско- паемых грызунах и насекомоядных северного Казахстана. Тр. Палеонтол. ин-та, т. V, 1936. [3] А. Рябинин. Заметки об ископаемых бобрах из послетретичных отложений Урала, Тимана и среднего Поволжья. Зап. Росс, минер, общ., вторая серия, ч. 59, в. 11, 1930. [4] И. П. Хоменко. Меотическая фауна с. Та- раклии, Бенд, уезда. II. Castor fiber L. Тр. Бёссар. о-ва естествоиспытателей, т. II, в. 2, 1912. [5] И. Я. Я ц к о. Про фауну хребц!в и куяльницьких в!дкладань с. Крижановки б!ля м. Одеси, Тр. ОДУ, т. 3, 1938. [6] A. No rd ma no. Palaontologie Sudrusslands. S. 166, Helsingfors, 1858. [7] A. S c h r e d e r. Canadontes. (Trogonterium and Castor) from the reglian clay comparated with the Castoridae from other localities. Archives musee tevler, serie III, vol. VI, f. 3, 1929. В. А. Горецкий. ПАРАЗИТОЛОГИЯ БОРЬБА С ПЛАТЯНЫМИ ВШАМИ ПРИ ПОМОЩИ МОРОЗА Мороз как агент борьбы со вшами совер- шенно выпал из поля зрения современной медицинской энтомологии и дезинфекционно- го дела. Между тем издавна в практике север- ных народов широко применяется промора- живание завшивленных вещей. Любопытно также отметить, что ещё в 1766 году Карл Линней в своем знаменитом сочинении .Сис- тема природы" — 12 - е издание — в числе средств, гибельных для вшей, упоминает мороз и жару. Невнимание к морозу в современной ли- тературе по борьбе со вшами объясняется тем, что основные работы ио биологии вшей к мерам борьбы с ней были сделаны в Запад- ной Европе в 1914 — 1920 годах. На мороз английские, французские и немецкие иссле-
№ 3 Новости науки 73? дователи не обратили внимания потому, что в Западной Европе жри господствующем там мягком климате этот фактор не мог бы иметь большого практического значения. В итоге все современные справочники и учебники по инфекционным заболеваниям, эпидемиологии и дезинфекционному делу, говоря об отноше- нии вшей к морозу, ограничиваются крайне неточными указаниями. Приведу несколько примеров. ,Сухим холодом (при—12’) при кратковременном его действии вши не умерщ- вляются (Т. Е. Болдырев и Я. Л. Окуневский, 1936)“; температура в—10,—12 их не уби- вает" (Гамалея Я- Ф.,1940); ,вши очень устой- чивы к низким температурам, при которых лишь прекращается их движение. Темпера- тура 10—12 ниже нуля их не убивает" (Мюр Р. и Ритчи Д., русский перевод, 1938). Лишь в 1937 году в США появляется статья китай- ского врача Чунга о гибели вшей при низких температурах. Работа, видимо, проделана в трудных условиях прифронтовой жизни и поэ- тому выполнена очень примитивно. Автор нашёл, что «Охлаждение при наружной темпе- ратуре—10° и—14° в течение 9 часов или —10—12’ в течение 13 часов смертельно для платяной вши. Охлаждение при—17° в тече- ние двух часов и — 25° в течение одного ча- са приводит к смерти вшей. Охлаждение при — 6—8" в течение 36 часов и при —10°—И" в течение 10 часов вшей не уби- вает. Охлаждение до—17° или—25° в тече- ние двух часов приводит к тому, что все яй- ца теряют способность вылупляться". Осенью текущего года мною и О. К. Настюковой (Лаборатория экологии Института зоологии МГУ) в камерах Холодильного института бы- ло проведено обширное исследование гибели вшей и их яиц при разных температурах. Всего в опытах было около полутора тысяч особей. Были взяты камеры с температурой в — 5",—10°, —17" и —ЗО’Ц. Вши и их яйца подвергались охлаждению без всякого укры- тия. В результате опытов получена законо- мерная картина полной гибели вшей и их яиц в зависимости от температуры ниже нуля и времени её воздействия. Приведу таблицу из нашей работы, где время для температур в промежутках между точками наблюдений получено путем интерполяции. ниже —16* время для полного обезвшивлива- ния, т. е. гибели всех стадий вшей, не превы- шает 12 часов. Для того чтобы использо-- вать мороз как фактор борьбы со вшами, на- до помнись о необходимости прибавлять к экспозициям, приводимым нами, некоторое вре— ря, нужное для проникновения мороза вглубь вещей или помещений. По нашим наблюдениям, охлаждение одежды идет довольно быстро. Так, например, температура внутри мешка,, сделанного из стёганного ватника, сравни- вается с температурой окружающего мешок воздуха при переносе его из комнаты 4-12* на мороз (—12°), через полчаса. Прак- тически верхние вещи, обмундирование и бельё через один час пребывания па морозе промерзают насквозь. Отсюда следует, что- экспозиции нашей таблицы надо увеличивать- на один час для йрактического использования1 их при цымораживании вшей и их яиц в носильных вещах. Можно также для ускоре- ния процесса проникновения холода рекомен- довать развешивать мягкие вещи на двух па- раллельно натяну тых верёвкгх или на заборе для того, чтобы не образовывать в них про- странств, защищённых несколькими слоями материи. Широко может быть использован мо-- роз для борьбы с завшивлёнными постельны- ми принадлежностями, транспортными сред- ствами, бараками, палатками и т. д. Можно- осуществлять как полное обезвшивливание, ставя себе целью освобождение от подвижных стадий и от гнид, так и частичное, когда тре- буется лишь быстро убить подвижные стадии, представляющие опасность в качестве храни- телей и переносчиков сыпнотифозного вируса. В последнем случае обработку надо повто- рить, примерно, через 9 дней для того, чтобы убить личинок, вылупившихся из яиц, не ПО-г гибших во время первого промораживания. Для контроля над успешностью дезинсекции,, подобно тому, как это практикуется при ка- мерной дезинсекции жаром, можно закладывать? в мешёчках и карманы одежды, подвергаю- щейся обработке морозом, партии живых вшей и гнид, для того, чтобы, удостоверив- шись в их гибели, быть уверенным в успехе- дезинсекции всех предметов. В зимних условиях рекомендуемый метод' доступен для всех и весьма выгоден экоио- Таблица 1. Время (в часах) 100'/»-й гибели вшей и их яиц при температурах ниже 0 Температура по Ц —24’ —22° -20° -18° -16° —14° -12° —10° —8° -6° —4’ Вши и личинки 0,5 0,5 0,5 2 3,3 5,6 10 17 30 55 91 Яйца |1.3 2 1 3,7 I5-9 10 17 29 50 85 158 251 Опыты в камерах были дополнены наблю- дениями над гибелью вшей, выставляемых в мешёчках из различных тканей под открытое небо на мороз, и, примерно, дали ту же кар- тину. Как видно из таблицы, при морозе мически. Мы будем крайне признательны за> сообщения о всех применениях его в проиэ-- водственных условиях. Проф. В. В. Алпатов.г
ИСТОРИЯ И ФИЛОСОФИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ИСААК НЬЮТОН КАК МАТЕМАТИК И НАТУРАЛИСТ Акад. Н. Н. ЛУЗИН Величайший гений человечества— Исаак Ньютон — родился 25 дека- бря 1642 года в Вульсторпе близ Грэнтэма в Линкольншире. Гений Ньютона слишком велик, чтобы можно было дать ему полную характеристку в столь кратком изло- жении. Бессмертное сочинение Нью- тона Philosophiae Naturalis Principia Mathematica проникнуто такою не поддающейся описанию силой мысли и глубиной, что не могло быть сра- зу оценено его современниками. Но по мере того, как стали понимать истинный смысл и значение его за- мечательного труда, слава Ньютона начала расти и затмевать собою сла- ву всех великих учёных античного мира, средних веков и первого перио- да нового времени. Уже ближайшие его последователи, изумлённые вели- чием сделанного Ньютоном, харак- теризовали его сочинение как «вели- чайшее и непревзойденное никем создание человеческого ума“, а про него самого крупнейшие учёные позд- нейших времен говорили: ,е удивле- нием спрашиваем мы: к какому роду принадлежит человек, могший разить этим гигантским мечом, который дру- гие едва были в состоянии только приподнимать с земли?". И теперь, по прошествии трёх веков, мы должны сказать, что со времени Ньютона, в буквальном смы- сле слова, йачинается новая эра в естествознании вообще, и в целом ряде наук в частности. И действи- тельно, мысль Ньютона до неузна- ваемости изменила лицо математики, физики и астрономии. Исчисление флюксий 1. Накануне открытия. Для того чтобы понять значение Ньюто- на для математики, необходимо бро- сить взгляд на её состояние в период, предшествовавший Ньютону. Этот период можно охарактеризовать как эпоху растерянности и величайшего хаоса, в который, однако, были бро- шены первые семена того, что в на- стоящее время мы называем анали- зом бесконечно-малых, и кон- туры чего подымались, как в тумане, отчётливо чувствуемые только не- сколькими острыми умами той эпохи. До какой степени открытие ана- лиза бесконечно-малых было уже созревшим— свидетельствует тот факт, что некоторые сильные умы того времени (мы имеем в виду Де- карта и Ферма) вплотную подходили к открытию дифференциального ис- числения и, говоря образно, уже почти касались его. Во всяком слу- чае, они уже начинали пользоваться приёмами дифференциального исчис- ления в некоторых частных случаях. На этом основании такие знаменитые математики, как Лагранж, Лаплас и Фурье, поражённые близостью приё- мов Ферма к процессам дифферен- циального исчисления, были склонны приписать Ферму честь открытия это- го исчисления, против чего сделал возражение Пуассон, указавший, что «дифференциальное исчисление состо- ит в системе точных правил для отыс- кания дифференциалов всех функций, и это — существеннее, чем та манера
История и философия естественнания 75 № 3 рассматривать бесконечно-малые из- менения, с которой подходят к ре- шению одной или двух изолирован- ных проблем*. С другой стороны, ближайший учитель Ньютона профессор Барроу (Barrow), передавший впоследствии занимаемую им кафедру своему зна- менитому ученику, также весьма близко подошёл к открытию диффе- ренциального исчисления и начал даже пользоваться почти тем же са- лим основным чертежём, каким поль- зовался и Ньютон для изложения своего метода флюксий и какой фи- гурирует во всех наших учебниках анализа бесконечно-малых. Барроу нехватало лишь общего обозначе- ния, и открытие прошло мимо него. Наконец, и сам Ньютон, по его -собственному признанию, одно время думал, что открытие метода касатель- ных (т. е. метода флюксий) уже сде- лано неким Слюзом (Baron Кепё Francois de Sluse). В этих условиях, следует ли уди- вляться тому, что само открытие анализа бесконечно-малых соверши- лось почти одновременно и незави- симо друг от друга, в дЬух разных местах, Ньютоном и Лейбницем? История науки говорит нам, что, когда идеи созревают и, говоря об- разно, носятся в воздухе, всегда мож- но ожидать одновременного и неза- висимого открытия: таков, повидимо- му, случай открытия неевклидовой геометрии, задолго предвиденной Гауссом, который вывел для себя её основные формулы за много лет ранее формального её открытия, осу- ществлённого независимо и почти одновременно Лобачевским и Bolyai. 2. Античная математика. Главною причиною, вызвавшею созре- вание, идей, было отчётливое сознание недостаточности античной математи- ки, ни в какой степени не соответство- вавшей требованиям новой эпохи. Гений античного мира был направ- лен, по преимуществу, на геометрию, и его активность почти вся была посвящена изучению отдельных кри- вых линий. Само это изучение было чрезвычайно глубоким и проводи- лось характерным для древних ста- тическим методом: рассматри- ваемая фигура или кривая предпола- галась начерченной и неподвиж- ной, и далее чистыми рассуждениями выводились нужные свойства кривой из анализа её элементов. При этом очень важную роль играли каса- тельные, ибо они оказывались тесно связанными с чрезвычайно важ- ными и глубоколежащими свойства- ми кривых. Само понятие касатель- ной определялось опять-таки стати- чески, т. е. вполне характерным для античной мысли способом: „касатель- ной* называлась просто прямая, имею- щая с кривой только одну общую- точку. Следует отметить, что у ан- тичных геометров совсем отсутство- вала общность: классификаций кри- вых не было, всякая кривая изуча- лась отдельно и как индивид. О том, каких это стоило трудов, легко себе составить представление, если вспомнить, что для изучения свойств одной только окружности была нужна целая книга. Другим характерным свойством античной мысли было полное изгна- ние из геометрии движения: изучае- мая фигура и все её элементы предпо- лагались абсолютно неподвижными1. 1 Мы оставляем в стороне причины такой традиции античных геометров. Они глубоки и не могут быть тривиализированы к боязни критики элеатов. Основным моментом антич- ного мировоззрения было восприятие от- дельного т ел а как бытия. Сам внеш- ний, образ тела'был адэкватом понятия бытия; то, что не имело образа, вообще не суще- ствовало. Весь внешний мир—космос—пред- стоял как статика осязаемо-наличных от- дельных тел и был их суммой. Античная математика, идеализируя такое восприятие, в основе своей была только стереометрией. Достаточно вспомнить античное определение линии как .длины без ширины*, с которым современной науке было бы нечего делать. Промежуток между телами, т. е. наше простран- ство, было .чистым ничто*, и для него, по- видимому, не имелось положительного тер- мина. В соответствии с этим, античная гео- метрия избегала ввздзния в свои рассмотре- ния бесконечного пространства и была как .познание вечно сущего*, только учением о неизменяемых, т. е. ставших, неподвижных формах. Имеется глубокая разница между таким восприятием пространства и восприятием его у Ньютона. Для Нывтона пространство было объективным вместилищем веех вещей, т. е. само тоже было предметом среди прочих'
76 Природа 1943 3. ЭпохаВозрождсния.Пос- ле перерыва в античных традициях, с наступлением эпохи Возрождения пришли новые требования. В геоме- трию древних было введено дви- жение вместо прежней застывшей неподвижности, и касательная стала определяться как предельное поло- жение продолженной в обе стороны движущейся хорды, когда точки её пересечения с кривой ‘сливаются в одну. Начиная с этого момента, за- дача о проведении касательных ста- новится в центре внимания европей- ской мысли. Этого уже требовал „ма- тематический язык книги природы*, („Natura е scritta in lingua matematica"), по удивительному вещему выраже- нию Галилея, и связанная с этим необходимость изучать криволиней- ное движение него скорость: с указанного времени начинаются поис- ки касательных для возможно боль- шего числа кривых как к известным уже античным математикам, так и к от- крытым в новое время. Но и помимо этого, начиная с конца XVI века, физи- ческие и астрономические науки на- стойчиво требовали бесконечно-малой геометрии, иначе грозили быть оста- новленными в ходе их развития: тео- рема площадей механики требовала квадратур; сюда же присоедини- лось отыскание центров тяже- сти, придававшее квадратурам совер- шенно реальный смысл. И в то же предметов, имеющим свои собственные свой- ства, к которым можно было подходить и ке- то рые можно было изучать, как изучают свойства всякой внешней вещи. Поэтому трудно надеяться отыскать у Ньютона следы концепции неевклидовой геометрии. Доста- статочно вспомнить колебания Гаусса относи- тельно опубликования „его размышле- ний* по неевклидовой геометрии: здесь была не одна боязнь возражений („крика беотий- цев"), но и сдержанность глубокого и много думавшего мыслителя, колебавшегося сделать трещину в кристалльно - чистом здании ты- сячелетней геометрии. Тогда как у более мо- лодого Лобачевского и юного Bolyai таких колебаний не могло быть. Противоположностью концепции простран- ства у Ньютона является соответствующая концепция Лейбница, для которого простран- ство является лишь „соотношением между вещами*, т. е. оно было для Лейбница функ- цией порядка предметов. Концепция »та, по- видимому, близка к Эйнштейну. самое время астрономия настаивала на вычислении объёмов тел враще- ния, т. е. уже на кубатурах. Стремление удовлетворить на- зревшим потребностям принудило гео- метров эпохи Возрождения (Кавалье- ри, Торичелли, Вивиани) выработать, особый метод неделимых, пред- ставляющий собой как бы каррика- туру анализа бесконечно - малых, дававший ценные, хотя казавшиеся малонадёжными, результаты, а порою приводивший и к прямым грубейшим ошибкам даже сильнейших людей (Кеплер). Поэтому у геометров того времени было стремление, получив результат методом неделимых, пе- реобосновывать его методом антич- ных математиков (Гюйгенс). Крбме того, метод неделимых, хотя и вводил уже в рассмотрение движение, однако ещё подражал древ- ним в отдельном изучении каждой кривой: общность попрежнему отсутствовала, и геометры эпохи Возрождения, как и античные мате- матики, продолжали изучать каждую кривую в отдельности, загромождая этим себе все пути дальнейших от- крытий. Желание избавиться от блуж- дания в частностях, присущих всякой кривой, рассматриваемой как инди- вид, и побуждало Декарта и Ферма стремиться выработать более общий приём проведения касательных. 4. Дело Ньютона. Оно прежде всего состояло в анализе создавше- гося положения. Будучи по природе натуралистом, Ньютон не стал блу- ждать в логических ухищрениях, но принял как принцип образование всех вообще величин — алгебраиче- ских, геометрических и механиче- ских— путём их непрерывного возра- стания или убывания. Таким образом, все величины х, у, г,... Ньютон рас- сматривал как текущие (fluentes), а скорости, с которыми они текут, Ньютон называл флюксиями (flu- xiones) и обозначал их через х, у, г,- Для Ньютона всякая величина воз- никала и существовала благодаря возрастанию или убыванию, происхо- дившему от беспрестанного нараще- ния или сбрасывания количества, про-
История и философия естествознания 77 № 3 порционалыгого флюксии. Приняв это за принцип, Ньютон вскоре оказался в состоянии определять флюксии и, стало быть, касательные ко всем кривым, уравнения которых ложно было написать, причём ход этого определения был совер- шенно общим, планомерным и неза- висимым от частных свойств изучае- мой кривой. Это и было открытием самого существа дифференциального исчисления. Далее, Ньютон подверг анализу все типы ставившихся в тр время проблем механики и астрономии, как-то: определения кривизны,пло- щади, длины дуги, центра тяжести и т. д.—всё это в самом общем случае. Тщательное размышление привело Ньютона к тому поразительному за- ключению, что все такие задачи, не- смотря на кажущееся большое их различие, приводятся только к двум основным типам: I) отыскать ка- сательную к заданной к р и- войи II) по заданной каса- тельной разыскать саму кривую. Первая задача есть задача отыска- ния флюксии, когда дана флюэнта: это есть основная задача диффе- ренциального исчисления. Вторая задача, обратная первой, есть задача , разыскания флюэнты, когда дана её флюксия: это есть основная задача интегрального исчис- лен ия, каковое уже тем самым стало открытым. Размышления Ньютона происхо- дили в эпоху 1665 — 1666 годов; к 1671 году открытие было уже на- столько завершённым, что Ньютон с величайшею лёгкостью решал задачи анализа бесконечно - малых, бывшие в ту пору никому не под силу. Следует, однако, заметить, что, бу- дучи более натуралистом, чем логи- ком, Ньютон как раз и не дал тех точных формальных правил, лежащих в основании найденного им исчисле- ния флюксий, обладание которыми, как мы виделй выше, Пуассон считал критерием приоритета открытия диф- ференциального исчисления. Ньютон опубликовал существо евоего метода лишь 42 года спустя, да и то в не- полном виде. Вообще, следует ука- зать, что нежелание публиковать и стремление откладывать печатание были одною из черт характера Нью- тона, более всего на свете ценив- шего внутренний покой и возмож- ность невозмущаемого ничем тече- ния размышлений Ч 5. Тенденция Лейбни ц>а. Знаменитый соперник Ньютона Лейб- ниц имел ум совсем иной природы: он нисколько не был натуралистом, но был философом-логиком®. Относясь несколько пренебрежительно к поис- кам «законов природы-, Лейбниц видел достойную его сил задачу лишь в отыскании законов мышле- ния. В 1666 году он составляет своё, привлекающее теперь к себе общее внимание, сочинение De arte Combi- natoria, существенная часть которого до начала текущего столетия остава- лась неопубликованной, где он дает замечательный план математиче- ской логики, которая сделала бы ненужным ищущий инстинктивный процесс живой мысли, и где искус- ство думать было бы сведено к ис- числению алгебры мышления, формулы которой выражали бы чи- стые законы мысли. «Величайший живописец начертит от руки прямую линию хуже, чем ребенок, вооружен- ный линейкой", говорил Лейбниц. Эта идея не была, даже в то время, це- ликом новой, ибо порою останавли- вала на себе внимание отдельных мыслителей* 9. Но фактическая реали- 1 Достаточно, например, вспомнить, как однажды Ньютон, раздосадованный возникши- ми спорами по поводу его теории света, ска- зал: „Очевидно, кто хочет писать о свете, тому следует оставаться в тени". Вообще, приключившееся впоследствии прискорбное столкновение, двух гениалв- ных мужей — Ньютона и Лейбница — было делом их друзей, создавших условия для во- влечения их в род полемики. 9 Некоторые английские авторы, ещё в начале текущего столетия, говорили о славян- ском происхождении Лейбница и сближали его фамилию: .Leibnitz* со словом „Лубе- нец"/ 3 В средние века — Раймонда Луллия. В наши дни этой идеей живо интересовался акад. И. П. Павлов, сближавший законы мышления с далеко идущими следствиями условных рефлексов. В переписке с американ-
78 Природа 1943 зация этого плана была внушена Лейб- ницу аналитической геометрией Де- карта, где геометрическое воззрение, в самом деле, было заменено алге- браическими манипуляциями* 1 1. В 1672 году Лейбниц изучает ма- тематику как науку, совершеннее всего отражающую законы мышле- ния и, имея необыкновенно прони- цательный ум, сразу же нападает на проблему касательных как наиболее важную. В следующем, 1673 году он открывает связь «прямой и обр Д"т- ной задач касательных* и та- ким образом нападает на мысль фор- мального установления двух взаим- но-противоположных исчислений, причём ясно ридит в обратной зада- че касательных ключ к квадратурам кривых. Не будучи натуралистом, Лейб- ниц был чужд идее введения в рас- смотрение скорости. В противополож- ность Ньютону и в согласии со свои- ми философскими взглядами, Лейб- ниц рассматривает всякую величину не как возникающую и существую- щими учеными И. П. Павлов ставил вопрос о построении модели человеческого мозга, функционирование которой иллюстрировало бы хоть элементарные формы умозаключений. 1 Как впоследствии выяснилось, неопубли- кованная часть указанного сочинения Лейб- ница содержала как раз важное и счисле- ние классов начавшееся складываться в конце прошлого столетия (Шредер, Пеа- но) и развитое в начале текущего века в больше ю систему Ресселем и Уайтхедом (Principia Mathematlca, vol. I, II, 1Ц). Ею в последние годы воспользовался Гильберт (Hilbert) для своей известной попытки (Grundlagen der Mathematik) отыскать аксио- мы математических рассуждений, установить взаимную их непротиворечивость н, в част- ности, доказать полную математическую раз- решимость (конечным числом шагов) всех проблем теории чисел. Известно, что к этой попытке Гильберта, ещё при появлении пер- вых её эскизов, крайне скептически отнесся Пуанкаре, указавший на прорыв в систему Г1ль5ерта порочных кругов (clrculus vitiosus) и предсказавший a priori её н-уда- чу. Такую же неудачу попытке Гильберта в ее новой редакции предрёк двенадцать лет тому спусти и. Лебег (Lr besgue). 'И действи- тельно, автор оказался не в силах защитить свою систему от дальнейшего прорыва по- рочных кругов,/В конце концов окутавших её всю. Насколько можно судить, неудача су- щества концепци.: Гильберта встречает в на- стоящее время все более и более широкое признание. щую благодаря беспрестанному на- ращению или сбрасыванию бесконеч- но-малых количеств («моментов*, по терминологии Ньютона), но как ста- ционарную сумму её бесконечно- малых элементов. Со всею остротою понимая гро- мадную творческую силу всякого счастливо найденного символа («ха- рактеристики*, как выражается Лейб- ниц, создавая символ определителя n-го порядка и устанавливая его вну- треннюю структуру в целях обще- го решения систем линейных урав- нений1), он в течение нескольких лет, уклоняясь от открытий в области сложившейся математики, упорно и тщетно ищет только одного: глубо- кой и творческой символики новых исчислений и, наконец, в 1675 году открывает необыкновенно простые и проникновенные обозначения, осно- ванные на устрашавшей многих и казавшейся безнадёжно скомпромет- тированной методом неделимых идее бесконечно - малых. Начиная с этого момента, Лейбниц пишет формулу за формулой уже в современном виде основные правила дифферен- циального и интегрального исчисле- ний2. Наконец, через 8 лет, в 1683 го- ду, когда символика новых исчисле- ний была Лейбницем тщательно про- думана в далеко идущих следствиях, он публикует весь полученный им канон анализа бесконечно-малых. Нужно лй удивляться тому, что вышедшие из рук столь несравнен- ного мастера, с необыкновенной остротой прозревавшего творческую силу всякого символа,символика и тер- 1 Вот интересный отрывок письма Лейбни- ца относительно этого к Лопиталю (Marquis de 1’ Hospital), датированного 28 апрелем 1693 г.: .Une partle du secret de l’analyse conslste dans la caracteristique, c’est-a-dire dans 1’ art de bfen employer les notes dont on se serf, et vous voyez, Monsieur, par ce petit ёсИапППоп, que Vlete et Pc' artes n’en ont pas ёпсоге connu tous les mysteres*. 2 Настолько эта работа была трудной, ког- да её проделывали в первый раз, можно судить из то: о, что формулы дифференциа- лов произведения и частного потребовали от Лейбница значительного размышления и край- него внимания, и были им получены в кор- ректном виде лишь после десятидневных уси- лий.
j\f9 3 История и философия естествознания 791 микология возникшего анализа беско- нечно-малых оказались столь счастли- выми и творческими, что быстро завое- вали на континенте господствующее положение и даже до сего дня лежат в основе современного математическо- го анализа? Обозначения и термино- логия Ньютона были вскоре на кон- тиненте вытеснены и забыты; лишь в последнее время наблюдается упо- требление символики Ньютона в ра- ботах по математической физике. Столь интересовавший прежде во- прос о приоритете в настоящее вре- мя, повидимому, утрачивает смысл. Хотя Лейбниц на 28 лет ранее Нью- тона публикует свое открытие анали- за бесконечно.- малых, найденного им независимо от Ньютона и исходя из совсем иных оснований, однако истиной является то, что Ньютон ра- нее Лейбница на 10 лет установил для себя наличие двух великих и взаимно - противоположных исчисле- ний и, не составляя их канона, пол- ностью понял всё их неизмеримо важное значение для изучения при- роды. Его Philosophiae Naturalis Prin- cipia Mathematica, создававшиеся в течение 20 лет и выше‘дшие спустя 3 года после публикации Лейбница, насквозь проникнуты духом новых исчислений и показывают в исполин- ском виде значение этих исчислений для изучения природы и всю мощь Ньютона, в умении применять их. И эта мощь становится для нас теперь тем яснее, чем больше мы обращаем внимание на чрезвычайную загро- мождённрсть творческого пути, пол- ного отсутствия подходящей симво- лики yi соответствующего канона, как, например, у античных математи- ков. Повидимому, Ньютон не особенно интересовался новыми исчислениями ради их самих, но рассматривал их лишь как инструмент для нашего понимания природы, придавая этому громадную важность. Тогда как для Лейбница, имевше- го по-иному устроенный ум1 * 1 * * * * * * В, новые 1 Идея о возможности существования столь различно устроенных интеллектов, настолько различных, что между ними невозможно ни взаимное понимание, ни какое - либо согла- исчисления были важны сами по себег как приподнимавшие завесу над на- шими законами мышления, которые он упорно искал. 6. Суммирование беско- нечно-малых. При рассмотрении вопроса о флюксиях следует обращать- внимание на один пункт, иногда ос- тавляемый в тени: в числе формул,- фигурирующих в каноне новых ис- числений, важнейшей из всех и наи- иболее глубокой является та, ко- торая— говоря современным язы- ком — отождествляет определённый интеграл с разностью двух значений первообразной. Мы оставляем сейчас в стороне деликатный вопрос о возникновении самой концепции определённого ин- теграла: обращение задачи дифферен- цирования, т. е. идея неопределён-- ного интеграла, бесспорно есть- дело Ньюдюна и Лейбница, тогда как. концепцию определённого ин- теграла обычно относят Лейбницу1, шение, была с большою силою и ясностью- высказана Пуанкаре в его заключительных словах в полемике с Ресселем. Эта мысль, привлекшая внимание, встретила осторожное- возражение Бореля. 1 Большой принципиальной разницы между обоими авторами, Ньютоном и Лейбницем, в отношении дифференциального исчисления нет: лишь симнолика, да хорошо развитый канон исчисления дифференциалов у Лейбни- ца, при почти полном отсутствии такового у Ньютона, являются их отличиями. Но в отно- шении интегрального исчисления разни ца между ними чрезвычайно велика. Ньютон» рассматривает интегральное исчисление как «обращение дифференцирования*; для него, следовательно, интегральное исчисление было, по преимуществу, исчислением неопределён- ных интегралов, т. е. исчислением первообраз- ных. Ценность этого исчисления он видел в- том, что производной площади была ордината данной кривой, и ещё в том, что многие за- дачи сводились к за .аче о площадях, например задача о длине дуги и т. п. Следовательно, все- такие задачи являлись лишь формой общей задачи обращения дифференцирования. Точка же зрения Лейбница была совсем иной; для него интеграл был стационарной суммой бесконечно-большого числа беско- нечно-малых слагаемых, т. е. он рассматривал интегральное исчисление как исчисление оп- ределённых интегралов. Вряд ли у Ньютона можно найти случай точного знания величины определённого интеграла между данными пре- делами, если неопределённый интеграл был ему неизвестен. В связи со своей точкой зрения, Ньютов в:ё свое внимание перенёс на исчисление нео»
«О Природа 1943 Мы хотим здесь обратить внимание на исключительное значение формулы, о которой идет речь, которая связы- вает два взаимно обратные исчисле- ния и которая заслуживает название ^основной формулы анализа беско- нечно-малых*. Рассматриваемая формула сближа- ет две совсем разнородные идеи, и в соприкосновении их и заключена вся творческая мощь новых исчислений: с одной стороны, идея суммы беско- нечно-большого числа бесконеч- но - малых слагаемых, следовательно, операция по существу трансцендент- ная, для нас (т. е. в конечном виде) в принципе невыполнима, вследствие перехода к пределу; с другой сторо- ны, сам результат этой трансцен- дентной операции представлен этой формулой именно в конечном виде, -если, разумеется, первообразная нам известна. Интегральное исчисление немного бы стоило, если бы первообразная не разыскивалась в конечном виде, но всегда требовала бы тоже перехода к пределу: в этом случае не было бы никакого прогресса, ибо речь шла бы только о связи двух фактически не- выполнимых операций: отыскания пер- пределённых интегралов, в котором достиг велича-.шего искусства и глубины; Эйлеру после Ньютона оставалось почти одно только систематизирование материала. Ньютону при- надлежат псевдо-эллиптические интегралы, интегрирование рациональных дробей редук- цией к интегралам от иррациональных выра- жений, интегрирование дифференциального бинома, интегралы, приводимые к интегралам от дифференциальных биномов, и т. д. Однако будет явной несправедливостью сказать, что Ньютону были чужды, в прин- ципе, пределы сумм беснонеччо-увеличиваю- щегося числа бесконечно-умаляющихся слагае- мых. Достаточно для этого цитировать книги 1 отдела 1 .поучение" к лемме XI (.Начала натуральной философии", перевод акад. А. Н. Крылова): .... так как само представление недели- мых грубовато (durior), то этот способ пред- ставляется менее геометрияным, почему я и предпочёл сводить доказательства всего после- дующего к пределам сумм исчезающих коли- честв и к пределам их отношений... Поэтому, если... я и рассматриваю какие-либо величи- ны как бы состоящими из. .. частиц, то сле- дует разуметь, что это — не суммы и не от- ношения определённых частиц, а пределы сумм и пределы отношений исчезающих -величин...* вообразной и суммирования беско- нечно-малых. Вся огромная заслуга Ньютона и Лейбница состояла именно в конечной выразимости результата фактически невыполнимой операции. Во многих требовавшихся наукою ценных случаях, например, при оты- скании длин дуг, центров тяжести и т. д., это давало часто быстрый и поразительный эффект, оставлявший неизгладимое впечатление в сознании учёного. С тех пор минуло более 250 лет, и по пути Ньютона и Лейбница прош- ло не мало сильных людей. Никто из них не смог продолжить дела осново- положников анализа бесконечно-ма- лых и не мог указать другого метода выражать в конечном виде результат суммирования бесконечно-малых: ме- тод обращения дифференциального исчисления, т. е. исчисление перво- образных, открытое Лейбницем и Ньютоном, остаётся до сих пор един- ственным методом. Даже Эйлер огра- ничился тем, что внёс только неко- торую планомерность в процесс по- исков первообразной. Лишь на долю Августина Коши, сильнейшего математика XIX века, выпала честь дать особый приём до- вольно общего характера, названный им исчислением вычетов (calcul des r£sidus), посредством которого во многих случаях там, где нам изменяет испытанный метод Ньютона и Лейб- ница первообразных, можно выра- жать в конечном виде результат суммирования бесконечно-большого числа бесконечно-малых слагаемых. Но приём этот Коши, кажущийся на первый взгляд очень „простым*, в самом своём существе совсем не ясен: основанный на употреблении функции мнимого переменного, он производит впечатление лишь счастливой случай- ности. Его принудительная убедитель- ность служит ширмой или маской его сущности и не открывает нам ни его истинной природы, ни механизма его удачливости. Ни теория Риманна ана- литических функций, ни формальные работы Гаусса о мнимостях, ни, на- конец, попытки Минковского о про- странственно-временном континууме не бросили достаточно света на во-
История и философия естествознания 81 № 3 прос об истинном генезисе мнимости (Фёдоров). В связи с этим,повидимому,стоит возрастающее недовольство формаль- ною точкою зрения Вейерштрасса, которую начинают рассматривать уже как тормоз в научном движении (Бо- рель), стремление возвратиться к бо- лее осторожной первоначальной кон- цепции Коши и настойчиво возникаю- щие попытки выйти за пределы жё- сткого, изолированно стоящего се- мейства аналитических функций (Бо- рель, акад. Бернштейн, Карлеман, Данжуа)1. Теория света Рано пробудившийся у Ньютона интерес к вопросам космического по- рядка и первые наблюдения, сделан- ные им в возрасте 22 лет над Луною, привели его в дальнейшем к изобретению отражательного теле- скопа и к исследованию света вообще. Если в своих математических изыска- ниях Ньютон обнаружил силу своего теоретического гения, то в своих ис- следованиях над свойствами света Ньютон показал, какую4 вообще мощь имеет человеческий умозрительный гений, когда он направлен на мир эксперимента. Тысячи людей видели явление радуги и замечали разноцвет- ные лучи, вызываемые в осколках стекла солнечным светом, и всё же нужен был весь умозрительный гений Ньютона, чтобы в этом увидеть не игру случая, а глубоко скрытое, в высшей степени важное явление при- роды: разложение белого света на свои составные части—простые спек- тральные цвета. Продолжительные размышления над этим столь обыден- ным простым явлением привели его 1 Нужно ещё отметить близость этого круга идей к важнейшей из проблем матема- тики: связи между собой тех или других ма- тематических констант. Установление наличия такой связи является подлинным открытием, сопровождаясь многочисленными следствиями и давая могущественный импульс для появ- ления новых идей. На этом пути имеет значе- ние даже констатирование отсутствия связи, т. е. различные доказательства транцендентно- сти, хотя таковые и имеют, р конечном счёте, чисто отрицательный характер. 6—Природа, м з к постановке самых; элементарных, ставших классическими, опытов с про- хождением света через стеклянные призмы, которые тем не менее ни- кто не ставил, хотя, без сомнения, многие не только держали призмы в своих руках, но и видели всё то, что видел и Ньютон, — видели, не пони- мая, однако, смысла виденного. Опыты эти показали неравномер- ное преломление света и послужили для Ньютона точкою отправления для его знаменитой атомной теории света, к которой современная наука возвра- щается, правда, в другом понимании, после извилистого и длинного пути1. Из деятельности Ньютона в этом направлении очень поучительно ви- деть, сколь малого стоит голый экспе- римент, если он заранее не создан целиком в нашей мысли. Закон всемирного тяготения Роль Ньютона в истории астроно- мии должна быть признана исключи- тельно большою, так как он, в бук- вальном смысле слова, создал новую эру в науке о небе. Эта эра в настоя- щее время далеко не закончена. Установление закона тяготения по- крыло имя Ньютона вечной славой. Имеются две различные версии этого открытия. Обычная версия такова: ряд лиц, среди которых нужно цитиро- вать имена Роберта Гука, Гюйгенса, Галлея, Врена, самого Ньютона и других, предсказывал, что,если тре- тий закон Кеплера верен (а в абсо- лютной точности его в то время сом- невались), то притяжение между Зем- 1 Физики говорят: взаимное уничтожение позитрона и электрона, превращающихся при этом в гамма-лучи, и обратное превращение гамма-лучей в пару (электрон и позитрон) вы- зывает в памяти одно пророческое место в „Оптике* Ньютона, где он писал, в 1704 году: „Природа любит превращения. Среди разно- образных и многочисленных превращений, ко- торые она делает, почему бы ей не превра- щать тела в свет, и свет в тела?* Гамма-лу- чи — это, по существу, свет. Электроны и позитроны — это частицы, т. е. тела. Поэтому превращение гамма-лучей в пару: электрон + позитрон, и обратно, есть как раз то са- мое, что имел в виду Ньютон в своём пред- видении.
82 Природа 1943 лею и другими членами солнечной системы должно происходить обратно квадратам расстояния. Однако дока- зательство истинности или ложности этого ожидания отсутствовало. В 1666 году Ньютон, предположив верность третьего закона Кеплера, получил простое выражение величины ускорения силы тяжести на поверхно- сти нашей планеты в функции радиуса Земли, расстояния Луны до Земли, времени лунного обращения и длины градуса земного экватора. Но эта по- следняя величина Ньютону была из- вестна в неточном виде: 60 англий- ских миль вместо 60,5. Вычисленная величина земного ускорения поэтому оказалась тоже неточной: ниже на- блюдаемой в действительности. Усмат- ривая в этом неверность закона об- ратных квадратов, Ньютон прекратил дальнейшие вычисления. Но 18 лет спустя, на заседании Королевского общества, Ньютон слу- чайно узнал о более точных измере- ниях земного экватора, проделанных Пикаром и давших ему величину гра- дуса, превышавшую прежнюю на 0,5 английской мили. Отправляясь от этой более точной величины, Ньютон по- вторил свои вычисления и получил для земного ускорения величину, на- блюдаемую в действительности. Это подтверждало закон обратных квад- ратов. В одном из .поучений" „Начал Натуральной философии® Ньютон за- свидетельствовал свою зависимость от закона центробежной силы Гюйгенса, служившего ему в его вычислениях1. 1 См. книги 1 отдела II «Поучение* к предложению IV («Начала* в переводе акад. А. Н. Крылова): «Случай, указанный в след- ствии 6 („Если времена обращения находятся в полукубическом отношении радиусов, то центростремительные силы обратно пропор- циональны квадратам радиусов, и наоборот*) имеет место для небесных тел (как это неза- висимо друг от друга отметили Врен, Гук и Галлей), поэтому относящееся к центростре- мительным силам, убывающим пропорцио- нально квадратам расстояний от центра, я решил изложить в последующем подробнее. При помощи предыдущих предложений мо- жет также быть выведено отношение центро- стремительной силы к какой-либо известной силе, например, к силе тяжести, ибо если тело обращается около Земли по кругу под действи- ем силы тяжести, то эта сила и есть центро- стремительная. Её можно определить... по Легенда говорит о столь сильном волнении Ньютона при его перевы- числениях с цифрою Пикара, проис- текавшем от сознания приближающе- гося великого открытия, что он уже не смог лично сам закончить своих вычислений, и их за него довёл до конца один из его друзей. Другая версия, более глу- бокая, такова: в 1666 году чис- ленное подтверждение закона обрат- ных квадратов Ньютоном было пол- ностью доведено до конца, но тог- да Ньютон не мог определить притяжения сферическим слоем внеш- ней точки. Его письма к Гал- лею показывают, что он не предпо- лагал, что Земля притягивает так, как если бы вся её масса была сосредо- точена в её центре. В этих условиях Ньютон не мог иметь уверенности в том, что предполагаемый закон тяго- тения подтверждался цифрою, хотя, благодаря большим расстояниям, он мог претендовать на то, что дал тес- ное приближение. Когда Галлей посе- падению тел и по времени оборота и вели- чине дуги, описываемой в заданное время. Та- того рода предложениями Гюйгенс, в превос- ходном своём сочинении ,De Horologio oscil- latorio", и сопоставил силу тяжести с центро- бежными силами образующихся тел*. Таким образом, сама мысль о законе тяготения обратно квадратам расстояния, по- видимому, зародилась в одно и то же время в нескольких умах. Но насколько глубоко видел Ньютон план дальнейших шагов в этом направлении — видно из слов академика А. Н. Крылова („Ньютонова теория астрономической рефракции*, Изд. АН СССР, Москва, 1935, стр. 37): «Видимо, Ньютон ясно сознавал, что со- поставление теоретического и выведенного из наблюдений значений этого неравенства (парал- лактического неравенства Луны), которое, как впоследствии оказалось, равно 2'6", достав- ляет некоторое соотношение между паралла- ксом Луны, параллаксом Солнца и отношением масс Луны и Земли. Эта последняя величина может быть определена по отношению высоты прилива во время сизигий и квадратур, что Ньютоном было показано; значит, по величине параллактического неравенства Луиы имелась возможность определить параллакс Солнца, т. е. расстояние от земли до Солнца, а по нему и все прочие абсолютные размеры солнечной системы, так сказать, не выходя из кабинета, что н было сделано через 125 лет Лапласом. Отсюда становятся понятной та настойчи- вость, с которой Ньютон требовал от Флем- стида наблюдений Луны*.
№ 3 История и философия естествознания 83 тил Ньютона, через 18 лет, в 1684 году, он просил Ньютона определить форму орбиты планеты, исходя из закона при- тяжения обратных квадратов, Ньютон немедленно ответил, что орби- той будет эллипс, ибо он уже ре- шил для Гука в 1679 году анало- гичную проблему. После свидания с Галлеем, Ньютон, пользуясь величи- ной земного радиуса, указанной Пи- каром, пересмотрел свои прежние вы- числения и оказался в состоянии показать, что или расстояния между телами солнечной системы столь ве- лики, что сами тела могут быть рас- сматриваемы как точки, тогда их движение происходит в согласии с предполагаемым законом тяготения. Наконец, только в 1685 году он при- шёл к точной теореме о притяжении внешней точки сферическим слоем, так недостававшей ему ранее. Это и было о к о нч а т е л ьн о й фазой его открытия. Версия эта основана на анализе астрономом Адамсом громадной массы неопубликованных писем и рукопи- сей Ньютона, составляющих „Портс- мутскую коллекцию", бывшую до конца XIX века частною собствен- ностью. Неопубликованные рукописи Ньютона, содержащиеся в этой кол- лекции, показали, что он имел в своих вычислениях движения Луны гораздо большую степень приближения, чем то, что дал в .Началах". Подобная замена лучшего результата худшим обусловлена была желанием Ньютона иметь свои результаты интерпрети- рованными геометрически, тогда как такая интерпретация высокого при- ближения ему не давалась. Рукописи этой же коллекции показывают, каким образом Ньютон приходил к своим результатам. Например, знаменитое решение проблемы движения тела вращения в слабо сопротивляющейся среде, формулированное в „Поуче- нии", книги II, теоремы 35, отсутствует в „Началах". Но оно содержится в наброске письма к Давиду Грегори, жившему в Оксфорде. Позже закон обратных квадратов тщательно проверялся во всех уголках Вселенной и везде оказался точным— от движения планет и их спутников нашей системы до двойных звёзд нашего Млечного пути. Таким обра- зом, в глубинах и в пределах нашего Млечного пути этот закон тот’ен. Во- прос о движениях друг к другу спи- ральных туманностей приобретает особый интерес. Это. открытие, сделанное „на небе", имело неисчислимые весьма ощути- тельные последствия для жизни на земле: расчёт затмений, точное знание приливов и отливов и связанное с ним вождение кораблей—всё это плоды этого открытия. В свое время открытие это про- извело величайшее впечатление,и один из сильнейших учёных конца XVIII века прекрасно сказал: „Слава Нью- тона написана на небе, и планеты своим непрестанным движением будут вечно свидетельствовать о ней". К этому остается прибавить то, что для нас научный облик Ньютона обольстительно чарующ, так как не- преклонность движений его ума для дальнейших исследователей будет всегда служить тем, чем служит ком- пас для пустившегося в море путе- шественника.
ЖИЗНЬ ИНСТИТУТОВ И ЛАБОРАТОРИЙ АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ имени В. П. ЭНГЕЛЬГАРДТА Н. И. ЧУДОВИЧЕВ Энгельгардте некая астрономическая обсер- ватория (АОЭ) вступила в число действующих обсерваторий в 1901 году. До этого времени в Казани была лишь небольшая университетская обсерватория, ко- торая помещалась во дворе университета, в центральной части города. С годами рост го- рода всё сильнее и сильнее сказывался на астрономических наблюдениях, так что в конце прошлого столетия пришлось задуматься над вопросом о выносе обсерватории за город, но недостаток средств всё время мешал осу- ществлению этого. Толчком к постройке загородной обсерва- тории явилось одно неожиданное событие: в 1897 году Казанский университет получил большое пожертвование деньгами и астроно- мическими инструментами от Василия Павло- вича Энгельгардта. В. П. Энгельгардт имел в Дрездене свою частную астрономическую об- серваторию, в которой работал около 20 лет. И вот, все свои инструменты и библиотеку В. П. Энгельгардт пожертвовал Казанскому университету. С этого времени у университе- та уже была материальная база для основания новой обсерватории. Место для постройки новой обсерватории было выбрано в казенном лесу, в 20 кило- метрах от Казани, недалеко от разъезда Лав- рентьево (Московско-Казанской железной дороги), который после окончания постройки обсерватории был переименован в 1901 г. в разъезд .Обсерватория*. В 1899—1930 годах были выстроены и от- деланы основные здания обсерватории, а в 1901 году состоялось официальное открытие обсерватории. В новой обсерватории были установлены не только пожертвованные В. П. Энгельгар- дтом приборы: 12" рефрактор Грёб*а, но и часть инструментов старой городской обсерватории, среди которых особенно нужн j отметить ме- ридианный круг Репсольда и гелиометр. Штат новой обсерватории далеко не со- ответствовал её инструментальному оборудо- ванию. Он состоял из директора, астронома- наблюдателя и ассистента. Первый директор обсерватории, проф. Д. И. Дубяго был в то же время и директором городской обсерва- тории, так что штатный состав сотрудников естественно не мог использовать все инстру- ментальные возможности обсерватории. Соот- ветственно со своим оборудованием, работа на АОЭ носила исключительно астрометриче- ский характер. В дореволюционное время ни в штате обсерватории, ни в характере её ра- боты не происходило существенных измене- ний. Большие изменения произошли лишь после Октябрьской социалистической революции. В настоящей заметке нет возможности подробно останавливаться на отдельных этапах развития обсерватории. Отметим лишь, что с 1932 года, благодаря энергии директора обсерватории проф. Д. Я. Мартынова, Энгельгардтовская обсерватория постановлением СНК РСФСР была отнесена к числу научно-исследова- тельских институтов Наркомпроса РСФСР. С этого времени у обсерватории появляется свой бюджет и значительно расширенный штат. Но в то же время Энгельгардтовская обсер- ватория не порвала своих отношений с Казан- ским университетом, оставшись при нём. В АОЭ проходят производственную практику и дальнейшее совершенствование все сту- денты и аспиранты университета, выбравшие своей специальностью астрономию. С 1934 года и по настоящее время научно- исследовательская работа обсерватории про- ходит в двух секторах—Астрометрическом и Астрофизическом. Астрометрический сектор Астрометрический сектор обсерватории (заведующий — старший научный сотрудник И. В. Белькович) имеет два основных напра- вления в своей работе: 1) меридианные наблю- дения и 2) Луна. На меридианном круге в 1939 году были закончены наблюдения склонений .Геодезиче- ских звёзд* (И. А. Дюков, Л. Д. Агафонова). Геодезические звёзды — это достаточно яркие звёзды, доступные небольшим геодезическим инструментам. Требовалось определить их экваториальные координаты а и Ь, чтобы этими данными можно было уверенно пользоваться при астро-геодезических работах. Определе- ние координат этих звёзд производилось не только в АОЭ, но и на ряде других обсерва- торий Союза. Это была большая кооператив- ная работа, результатом которой явился .Ка- талог геодезических звёзд*. С 1941 года, после исследования и ремонта столбов меридианного круга, на этом инстру- менте была поставлена новая большая про-
№ 3 Жизнь институтов и лабораторий 85 грамма: определение относительных склонений слабых звёзд. Эти наблюдения проводятся в ДОЭ, согласно плану, разработанному Астро- метрической конференцией, состоявшейся в Казани в ноябре 1939 года. Фиг. 1. Меридианный круг Репсольда. При детальном изучении звёздного мира — Галактики, при изучении звёздных движений и ряде других исследований в звёздной астро- номии давно уже сказывалось отсутствие над- лежащих экспериментальных данных. Суще- ствующие каталоги не могли удовлетворить, по ряду причин, одной из которых является то, что .точные каталоги охватывают лишь яркие звёзды, находящиеся в основном в окрестностях Солнца. Таким образом, звёздные исследования более далёких областей на ос- нове этих каталогов невозможны. Собствен- ные движения звёзд, выведенные по имею- щимся каталогам, также очень относительны. Поэтому советские астрономы решили создать .Каталог слабых звёзд*. Звёзды этого каталога должны быть равно- мерно распределены по небесному своду. Чи- сло их определяется в 16,5 тысячи (одна звезда на 2,5 квадратных градуса небесной сферы). Они должны быть далёкими, то-есть слабыми, ио вполне доступными инструментам. Яркость их должна заключаться в пределах 9'”,5—9™,О (визуально). Эти звёзды должны быть яркими абсолютно, то-есть гигантами. Тогда при дан- ной видимой яркости можно будет дальше .проникнуть* в мировое пространство. Для наилучшего определения собственных движе- ний звёзды каталога должны быть привязаны к определенным „ре- перам*, в качестве которых были выбраны внегалактические туман- ности. Эти туманности слабы, не- доступны рядовым инструментам, а поэтому эта привязка должна быть проделана фотографически. Чтобы звёзды каталога не были слишком передержанными на пла- стинках— экспозиция определяет- ся яркостью туманности, — жела- тельно, чтобы звёзды каталога имели небольшую фотографиче- скую яркость, то-есть были бы красными. Нужно, чтобы они не были двойными, чтобы около них не было оптического спутника, чтобы они не входили в состав г звёздных потоков и в состав ,ме- * стной системы* и др. Иными сло- вами, дело сводилось к созданию высоко точного каталога в 16,5 тысячи звёзд определенной ярко- сти, спектра и положения. Предварительно нужно было построить .Фундаментальный ка- талог слабых звёзд*, в системе каталога FK3 являющимся наи- лучшим из всех современных ка- талогов. Этот первый этап наблю- дений и был начат в 1940—1941 го ах на ряде меридианных кругов в СССР, в том числе и на мериди- анном круге АОЭ. В настоящее время западные обсерватории Со- юза вынуждены были прекратить эти наблюдения, как и многие другие, но это тем более ответ- ственной делает работу АОЭ во- обще и в частности её меридиан- ные наблюдения. В середине 1943’года наблюдения фундамен- тального каталога слабых звёзд в АОЭ будут закончены, и начнётся новая программа .Оп- ределение абсолютных склонений* этих же звёзд. Основным наблюдателем на меридиан- ном круге является Л. Д. Агафонова. ria пассажном инструменте продолжаются наблюдения над изменяемостью широты обсер- ватории, что необходимо для редукций мери- дианных наблюдений, но имеет и самостоятель- ный интерес, а также наблюдаются .рефрак- ционные пары* для вывода местных аномалий рефракции. На пассажном инструменте уже много лет ведут наблюдения старшие научные сотрудники Н. А. Чудовичева и А. А. Нефедьев. Изучением Луны казанские астрономы за- нимаются, начиная с 1895 года. В этом году были начаты наблюдения над физической либ- рацией Луны. Эта либрация зависит как от неравномерного движения Луны по орбите, так и от фигуры Луны, являющейся трехос- ным эллипсоидом с большой осью, приблизи- тельно направленной к Земле.
86 Природа 1943 Изучение физической либрации Луны по- зволит точнее установить формуЛуны, а также н движение её по орбите и уточнить ряд других параметров. Эти наблюдения произво- дятся на гелиометре Казанской городской обсерватории. Сначала они производились в Фиг. 2. 12* рефрактор Гребба. Казани, а с 1909 года, когда гелиометр был перевезен и установлен в АОЭ, на Энгельгар- дтовской.обсерватории. Фиг. 3. Башня гелиометра. На основе этих наблюдений проф. А. А. Яковкин пришёл к очень интересному заклю- чению, что радиус Луны зависит от либрации. Иными словами, в южной области Луны имеет- ся общая приподнятость лунной поверхности над её средним уровнем, которая, в силу либ- рации, то появляется, то исче- зает за лунным краем. В насто- ящее время эти традиционные казанские наблюдения продол- жаются старшими научными со- трудниками И. В. Бельковичем и А. А. Нефедьевым. К выяснению вопроса о фи- гуре Луны можно подойти и с другой точки зрения, анализи- руя покрытия звёзд Луной. Покрытия же дают хорошую проверку и теории движения Луны. Отсюда вытекает важ- ность наблюдений этого рода. Начиная с 1937 года, АОЭ яв- ляется всесоюзным техниче- ским центром по покрытиям звёзд Луной. Наблюдения по- крытий во всех обсерваториях Союза производятся по указа- нию и рекомендации АОЭ. Здесь же собираются и обра- батываются все произведенные в СССР покрытия звёзд Луной. Руководящим центром по изу- чению Луны является Лунная Комиссия АН СССР, председа- телем которой является бывший директор АОЭ проф. А. А. Яковкин (ныне директор Сверд- ловской обсерватории). Астрофизический сектор Астрофизический сектор АОЭ (заведующий старший научный сотрудник Н. И. Чудо- вичев) значительно моложе астрометрического. Первые астрофизические наблюдения, именно наблюдения переменных звёЗд, как визуаль- ные, так и фотографические, были организо- ваны в АОЭ проф. А. А. Яковкиным в 1928 году. Фотографические наблюдения стали про- изводиться на астрографе Гейде. Это — доста- точно светосильная камера с объективом в 120 мм. С переходом Обсерватории в число инсти- тутов Наркомпроса РСФСР (1932 год), астро- физические работы приняли столь широкий размах, что потребовалось объединение их в специальном астрофизическом секторе. Орга- низатором астрофизических работ в АОЭ с 1931 года был вновь назначенный директором АОЭ молодой казанский астроном Д. Я. Мар- тынов. Уже тогда выявился основной профиль работы сектора — переменные звёзды, причём именно затменные переменные стали центром внимания астрофизиков АОЭ. За прошедшие с этого времени 10 лет своими наблюдатель- ными и теоретическими работами в этом на- правлении обсерватория получила заслужен- ное признание и стала всесоюзным центром по затменным переменным. Изучение затмен-
№ 3 Жизнь институтов и лабораторий 87 ЯЬ1Х ^'переменных очень важно в том смысле, что это единственные объекты, позволяющие определить наибольшее число звёздных пара- метров (размеры, форму, распределение ярко- сти по диску и]другие характеристики, свя- ♦иг.^4. |Гелио (етр Репсольда—единственный, действующий в СССР прибор этого типа. ланные'^сТ’вйутренним строением ^звёзд, как, например, приливные явления, эффект отраже- ния и пр.). В связи с этим, в АОЭ проводится* под руководствомДпроф. Д. Я. Мартынова, постоян- Фиг. 5. Вид гелиометра со стороны объектива. Половинки объектива частично раздвинуты. ная организационная работа. Ведетса перепис- ка с наблюдателями, но основой работы сек- тора, как центра, является большая библно- графическая работа, которая обычно находит свое оформление в виде карточных каталогов. Так, у нас составлен каталог эатменных пере- менных, содержащий более 2 тысяч звёзд. Этот каталог постоянно исправляется и доба- вляется в соответствии с новейшими данными. В 1942 году закончен каталог спектрально- двойных звёзд (около 1600 звёзд). На каждую звезду в обоих каталогах имеются рефераты всех работ, вышедших по этим звёздам (по затменным переменным на основании литера- туры, вышедшей после 1915 года). На 1943 Фиг. 6. Астрограф Гейде с окулярного конца Хорошо видна кассетная часть. год намечено составление каталога спектраль- но-переменных звёзд. К 25-летию Великой Октябрьской револю- ции составлена полная библиография всей астрономической литературы, вышедшей в 1918—1942 годах. Результаты этой работы оформлены также в виде карточного каталога и статьи для печати. Библиографические работы в АОЭ уже много лет проводятся научным сотрудником С. Корыт- НИКОВЫМ. Научно-исследовательская работа по переменным звёздам ведется как по линии визуальных наблюдений, так и по линии получения точных фотометрических кривых блеска. Эти наблюдения ведутся фотографически как на обычных фотографических пластинках очень высокой чувстви- тельности, так и с цветными филь- трами на ортохроматических и пан- хроматических пластинках (Н. И. Чудовичев, А. Ш. Гайнуллин) с по- следующей теоретической дискус- сией. В 1942 году Н. И. Чудовичевым в основном закончен набор фотогра- фического материала по U Цефея, для которой им было заподозрено движение линии апсид по наблюде- дениям 1934—1935 гг. Новый ма- териал, дискуссия по которому бу- дет произведена в 1943 году, должен будет дать определённый ответ. В настоящее время известны лишь считанные единицы
88 Природа 194i двойных звёзд с установленным движением ли- нии апсид, и каждый новый объект такого рода является очень важным при детальном изучении движения и строения тесных двойных систем. Теоретические работы по тесным двойным системам в основном производились проф. Д. Я. Мартыновым, а также В. А. Кратом (ныне профессор, заведующий Астрофизическим сек- тором Пулковской обсерватории). Из теоре- тических работ, законченных в 1942 году, нужно отметить большую докторскую диссер- тацию проф. Д. Я. Мартынова .Периодические неравенства у затменных переменных звёзд". К этому вопросу автор подходит с самых разно- образных точек зрения, начиная с методов небесной механики, приспосабливая уравне- ния Лапласа, выведенные для объяснения дви- жения Луны, к звёздному случаю трёх тел, и кончая исследованием влияния формы компо- нент на эти периодические неравенства. В 1942 году закончена ещё одна ииерес- ная работа фотометрического характера по определению мутности атмосферы для вывода горизонтальной дальности видимости. Работа закончена и в настоящее время передана в На- учно-технический совет Госплана ТАССР для рассмотрения. Работа имеет оборонное значение. Второй основной проблемой работы Астро- физического сектора является исследование Фиг. 7. На солнечном затмении 21 сентября 1941 г. Проф Д. Я. Мартынов (слева) и механик П. М. Ефи- мов у спектрографа. Слева видна кассетная часть спектрографа, справа—целостат системы проф. А. А. Яковкина. Солнца. Солнечные наблюдения ведутся в АОЭ уже много лет. Но до 1942 года они не были в центре внимания обсерватории и состояли лишь в наблюдениях высоты солнечной хро- мосферы. В условиях военного времени сол- нечные наблюдения весьма актуальны, так как солнечная деятельность является одним из важных индикаторов при долгосрочных гео- физических прогнозах. В связи с этим, вначале 1942 года автором были организованы наблю- дения протуберанцев на протуберанц-спектро- скопе, в соединении с 6-дюймовым рефрактором Цейсса, а также солнечной поверхности (пятна, факелы). Основными наблюдателями Солнца в 1942 году были Т. Д. Мартынова и А. А. Нефедьев. В 1943году эти наблюдения будут ве- стись в еще более широком объеме, чем раньше. В настоящее время, согласно исследованиям пулковских астрономов (М. С. Эйгенсон и др.), известно, что на Солнце имеются особые акт яв- ные области, в которых главным образом и появляются различные фотосферные образова- ния: пятна, факелы и др. Существование такой активной области — порядка полугода. Весьма возможно, что хромосферная деятельность (протуберанцы) также связана с этими обла- стями, Дискуссия этого вопроса на основе на- ших наблюдений и наблюдений других обсерва- торий стоит в плане работы сектора на 1943 г. Наконец, нужно отметить работу АОЭ по наблюдению полного солнечного затмения 1941 года. Наблюдения производились близ города Алма-Ата — фотографирование спектра хро- мосферы на большом спектрографе с диф- фракционной решеткой (проф. Д. Я. Мартынов и А. А. Нефедьев), и в высокогорном районе близ селения Джаланаш Алма-Атинской обла- сти— электрофотометрия короны, как общая, так и её отдельных зон (Н. И. Чудовичев и К. В. Костылев). На спектрографе получено 5 спектрограмм вспышки и хромосферы. Обработка их заканчи- вается. На электрофотометре во время полной фазы сделано 16 измерении ко- роны через разные диафрагмы. Элек- трофотометрические измерения в аст- рономии являются наиболее точными. К солнечной короне они были удачно применены не более 5 раз. Измерения же отдельных зон короны с электро- фотометром удачно выполнены впер- вые. Предварительные итоги этих на- блюдений опубликованы в 1942 году. В настоящее время электрофото- метр в АОЭ бездействует, и электро- фотометрические наблюдения не про- изводятся. Причина этому—отсут- ствие в АОЭ механика, так как для ус- тановки электрофотометра на реф- ракторе требуется переделка его окулярной части. С этим прибором, в соединении его с 12" рефрактором обсерватории, можно производить точные фотометрические исследова- ния звёзд до 9-й величины. В советский период совместными 'силиями астрономических кафедр Сазанского государственного универ- ситета и АОЭ создана Казанская астрономи- ческая школа. Здесь выковываются молодые астрономические кадры. Здесь совершенству- ются начинающие астрономы. Обсерватория ведёт также и популяриза- торскую работу. Каждое лето обсерваторию посещают многочисленные экскурсии, прово- дятся популярные доклады. Астрономия, как справедливо замечает Араго, не нуждается в украшениях и, действительно, среди широких кругов населения, вместе с ростом общего культурного уровня страны, всё сильнее в сильнее проявляется интерес к астрономии н астрономическим работам
ПОТЕРИ НАУКИ ПАМЯТИ ЖАНА ПЕРРЕНА] (1870-1942) Жан Перрен (Jean Perratn), имя которого навсегда связано в истории науки с оконча- тельной победой атомизма, член Парижской Академии Наук, почётный член Академии Наук СССР, лауреат нобелевской премии, умер 17 апреля 1942 г. как изгнанник, j вдали эт своей родины, в Нью-Йорке. Ж. Перрен ро- дился в Лилле в 1870 г., окончил Нормальную выс- шую школу в Па- риже, с 1910 г. состоял профессо- ром физической химии Сорбонны. В 1923 г. был из- бран членом па- рижской Академии Наук, в 1926 г. по- лучил нобелевскую премию за иссле- дования по броу- новскому движе- нию. Центром науч- ной работы Ж. Перрена сначала были катодные лу- чи, в те годы, ког- да сущность их ещё оставалась за- гадочной и физи- ки спорили о том, имеют ли они вол- новую или корпус- кулярную природу. Ж. Перрен пря- мым опытом дока- зал, что катодные лучи несуг с со- бою отрицатель- ный заряд, что ЖАН ПЕРРЕН (Jean Perrain) имело в свое вре- мя решающее зна- чение для всей проблемы. На многие годы затем внимание Ж. Пер- рена сосредоточивается на броуновском дви- жении. Он разрабатывает экспериментальную методику количественного статистического исследования беспорядочных движений взве- шенных частиц в жидкости и даёт блестящее подтверждение молекулярной теории Эйнштей- на — Смолуховского. По броуновскому дви- жению вычисляется константа Авогадро и согласно со значением, получаемым совсем иными физическими и химическими методами, эксперимент распространяется с поступатель- ного движения'частиц также и на вращатель- ное и с искусственных частиц на большие мо- лекулы. Теория атомов и молекул приобретает прочнейшую экспериментальную основу. Опы- ты Ж. Перрена по броуновскому движению,, замечательные своей точностью, остроумием и простотой, подробно изложены им в его книге „Атомы*,, имеющейся н русском переводе: проф. И. А. Соко- лова. Другим изящ- ным методом экс- периментального доказательства мо- лекулярной струк- туры вещества явились у Ж. Пер- рена опыты с плён- ками мыльных пу- зырей. Ему и его» сотрудникам уда- лось на основании» изучения цветов » яркости света, от- ражаемого тонки- ми мыльными пу- зырями, доказать,, что толщина от- дельных цветных пятен тонкой плён- ки является рав- ной целому крат- ному числу эле- ментарных тол- щин, соответ- ствующих размеру сложной молеку- лы. Последние де- сятилетия Ж. Пер- рен много зани- мался, частично вместе со своим сыном Ф. Перре- ном, действиями света на веще- ство, фотохимическими’процессами и флуорес- ценцией. Ж. Перрен было искренним и неизменным другом Советского Союза. Вскоре после Ве- ликой Октябрьской социалистической рево- люции, когда было предпринято издание .Ато- мов* Ж. Перрена на русский язык, он при- слал следующее предисловие: .Эта небольшая книга переводилась на различные языки, и я не считал нужным давать к переводам особые предложения. Но наши русские друзья пой- мут, что мне бы хотелось выразить то волие-
90 Природа 1943 ние, которое я испытал, получив возможность хотя бы слабого участия в деле взаимного понимания и братства, которое всегда и всюду было целью стремлений лучших людей. После пережитых тяжёлых испытаний (Ж. Перрен подразумевает войну 1914—1918 гг.) я счастлив выразить пожелание, чтобы дружеское сотру- дничество русских и французских работников скорее сделалось лёгким и плодотворным в той области научного исследования, где че- ловечество когда-нибудь найдёт средство про- тив бедствий и страданий. Советские учёные, посещавшие Париж, встречали неизбежную поддержку и помощь со стороны Ж. Перре- на, В 1934 г. Ж. Перрен был в СССР, в Москве и Ленинграде, посетил многие научные учреж- дения и читал ряд докладов и лекций. Воспро- изводимый портрет Ж. Перрена сделан в Ленинградском государственном оптическом институте во время демонстрации им фильма, иллюстрирующего броуновское движение. В эпоху .Народного фронта* Ж. Перрен в течение некоторого времени принимал актив- ное участие в работе французского министер- ства народного просвещения по организации французской науки. Выводы Ж. Перрена были грустные. В брошюре, изданной в 1938 г. в Парике под заглавием: .Организация научного исследования во Франции", Ж. Перрен писал: .Во Франции ничего не было сделано для того, чтобы помочь всё более угрожающему положению в то время, когда другие великие страны, менее пострадавшие от войны, отда- вали научному исследованию значительные ресурсы, благодаря чему увеличилось их эко- номическое преимущество и в области науки завоёвывалось первенство, которое прежде было нашей славой*. В этом была одна из причин разгрома Франции весной 1940 г., превратившего Ж. Перрена вместе со многи- ми другими в изгнанника и несомненно уско- рившего его смерть. Воспоминания об обаятельной личности за- мечательного атомиста с его глубочайшим демократизмом, с его верой в людей и науку делают его кончину особенно тягостной и горькой. Акад. С. И. Вавилов. ПАМЯТИ И. К. ПАЧОСКОГО (1864—1942) 14 февраля 1942 г. в Познани скончался выдающийся славянский биолог Иосиф Кон- радович Пачоский. Им написан ряд зоологи- ческих работ, посвящённых фауне юга СССР я Польши. Особенно же велики заслуги Па- чоского в области ботаники. В лице его ми- ровая ботаника потеряла не только одного из лучших знатоков растительного мира во- сточной Польши и юга Европейской части СССР, но и крупного теоретика и мыслителя. Его исследования по истории развития флоры и растительности юго-западной России яви- лись началом целой эпохи в ботанике. Заслу- женно также И. К. Пачоский считается осно- воположником фитоценологии. Он первый чётко формулировал в 1891 г. цели и задачи фитосоциологии, как сначала называлась эта ветвь ботаники. Им же дано исключительное по глубине и динамичности биоценологиче- ское описание южнорусских степей. Очень много сделано Пачоским по теории строения лесных древостоев и по изучению лесов Во- сточной Европы, начиная от Беловежской Пущи на севере и кончая лесами Балканского полуострова на юге. Упомянем ещё об ориги- нальной теории развития ареала, разработанной И. К. Пачоским. Подробный разбор богатого научного наследства (свыше 200 работ), остав- ленного И. К. Пачоским, равно как и обстоя- тельная его биографиц, являются задачей бли- жайшего будущего. Родился он 8 декабря 1864 г. в Белогродке б. Волынской губ. Сред- нее образование получил в Уманском земле- дельческом училище. Высшее—в Киевском университете, где работал у проф. И. В. Шмаль- гауэена. Последним был оставлен при кафе- дре ботаники. Затем И. К. Пачоский работал в качестве ассистента И. В. Шмальгаузена (1888-1894 г.). В 1894 г. И. К. Пачоский пе- реезжает на работу в Ботаническом саду в С.-Петербург. В 1895—1897 гг. он ассистент в Сельскохозяйственном институте в Дублянах (Австрийская Польша). С 1897—1920 гг. Па- чоский заведует Естественно-историческим музеем в Херсоне, поднимает его на очень большую высоту и развивает энергичную иссле- довательскую деятельность. Кроме целого ряда работ, посвящённых теоретическим или частным вопросам, И. К. Пачоский публикует в Херсоне 3-томное описание растительности б. Хер- сонской губ., исключительное по глубине под- хода и по богатству материала, и начинает мо- нументальную «Флору Херсонской губ.*. Последняя, однако, обрывается на 1 томе. В 1922—23 г. И. К. Пачоский директор степного заповедника в Аскании-Нова (.Чапли*), а в 1923 г. он переезжает в Польшу, где с 1923 г. по 1928 г. руководит научно-исследовательской частью мирового заповедника в Беловежской Пуще. В Пуще в 1928 г. Пачоский принимает V Интернациональную фитогеографическую экскурсию (V. I. Р. Е.). Беловежу посвящен ряд работ И. К. Пачоского, в том числе пре- восходная большая монография „Lasy Bjalo- wlezy*. Ещё будучи в Беловеже, И. К. изби- рается профессором на кафедру систематики и географии растений в Познанском универси- тете. Незадолго до нападения Германии на Польшу И. К. выходит в отставку и поселяется в небольшом хуторке, приобретённом им в Поз- нани, не прекращая научной работы. Последняя, повидимому, была прервана немцами, лишив- шими, по сведениям .Nature*, И. К. библиотеки. И. К. Пачоский превосходно писал как по- польски, так и по-русски. Смерть И. К. Пачоского является тяжёлой утратой и для Польши и для СССР. Мировая наука потеряла в его лице крупнейшего учё- ного. Проф. А. П. Ильинский.
VARI A О центральном гербарие типов видов 'астений. Оригинальное предложение недавно ₽яелано американцем Ф. Фосбергом. Исходя из опыта гражданской войны и интервенции и Испании, а также японо-китайской войны, ли пришёл к заключению, что просветитель- ные учреждения и ботанические сады, вопреки своему интернациональному характеру и мир- ной сущности их, впредь не могут ожидать к себе бережного отношения со стороны вою- ющих сторон. Фосберг говорит: .Современный милитаризм Достаточно показал свою неответ- ственность и наивысшее равнодушие к благо- получию человечества и свою готовность к уничтожению всего на своём пути для дости- жения военного объекта". Особенно поразило его известие об уничтожении при помощи бомб двух самых крупных университетов Ки- дая с их ценными хранилищами. Полагая, что в 1938 г. Европа избегла са- мого серьёзного кризиса со времени мировой войны, но что никто не может верить в про- должительный мир и фактически налицо лишь перемирие, Фосберг предлагает ботаникам всего мира озаботиться судьбой гербариев, особенно содержащих виды - типы. Фосберг справедливо считает, что для бота- яиков была бы огромная катастрофа, если бы был повреждён один или несколько крупных гербариев или несколько мелких,,так как типы видов „являются основой постоянства бота- нической номенклатуры и одним из главных факторов таксономической интерпретации"1 (стр. 327). Между тем он не надеется на то, что мир избегнет войны. Хотя он считает состояние войны случайностью, при которой теряется чувство человеческих ценностей, но тем не менее ссылается на мировую политику .с её неустановившимися условиями, с вооружения- ми, охватывающими все главные народности*. Из вышеизложенного Фосберг и делает своё предложение подумать о сохранении .драго- ценных типов видов*, на каковых покоится наша номенклатура. Он намеревался поставить на обсуждение предполагавшегося в 1940 г. Международного ботанического конгресса предложение создать новый современный цен- тральный гербарий международного характера и поместить его в местность, удалённую от густонаселённых центров, промышленных рай- онов и точек важного стратегического зна- чения, в такую местность, где исключались бы военные действия. Директор и персонал на- значался бы интернациональным ботаническим конгрессом, расходы упали бы на учреждения разных стран, согласившихся на такое объ- 1 F. R. F о s b е г g. A central repository for ty- pespecimens. The Journal of Botany, London, 1938, p. 327 — 339. единение их гербариев в одном интер- национальном гербарие; конечно, автор про- екта не упускает и частных пожертвований. Попутно должно бы быть организовано меж- дународное общество ботаников-систематиков, опирающихся на такой гербарий. Гербарий этот содержал бы не только типы, но и ко- типы и вообще ценные почему-либо растения. При гербарии должны быть созданы библио- тека и коллекция документов. Место для гер- бария, которое представляется автору проекта должно лежать не в жарке й и не в слишком, холодной местности и доступно по путям сооб- щения — такими могли бы быть: Скандинавия, Исландия, Скалистые горы в Сев. Америке; Швейцария также очень бы подходила, если бы она не была окружена кольцом враждую- щих соседей. Такой гербарий, по его словам, .даст раз- умную безопасность для материала - типа до тех пор, как будет существовать сама циви- лизация или, по крайней мере, до тех пор, как будут нужны типы для устойчивости бо- танической номенклатуры*. Автор проекта в своем заботливом порыве о сохранении ценностей ботанической науки сделал ряд более или менее верных предпо- сылок, касаясь мировой обстановки. Как он осторожно ни выражался, всё же можно точ- но заключить, что он ясно себе представляет современный милитаризм, и то, что никаких человеческих ценностей для фашистского им- периализма (по автору — милитаризма) не су- ществует, когда проводится та мировая поли- тика с .её неустановившимися условиями*, о которой говорит Фосберг. Вывод подлинно научный из этих предпо- сылок, имея в виду сохранение ценностей, принадлежащих всему человечеству, можно получить только на основе великого челове- ческого учения Маркса — Энгельса—Ленина— Сталина. Только при установлении на земле социализма исчезнут войны, и воцарится мир- ное международное добровольное сотрудни- чество народов земли. Намечающееся добровольное сотрудниче- ство в послевоенный период свободолюби- вых демократических стран (СССР, Англии, США, Китая и др.) также сможет сыграть по- ложительную роль. События 1940—1942 гг. уже опровергли возможность найти на земле такой райский уголок, куда бы не привезли аэропланы го- стинца от господ фашиствующих капиталис- тов в виде бомб и свинцового дождя. И Швей- цария, и Скандинавия, и Исландия не избегли общей участи малых .невоюющих* стран; цока остались еще Скалистые горы... но можно ли серьёзно говорить об их безопасности, учи- тывая практику второй мировой войны. Проф. В. П. Савич.
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ В. А. Варсанофьева. АлексейПетро- 1 ич Павл ов и его роль вразвитии геологии. Изд. Моск. общ. исп. прир. Москва, 1941, 348 стр. с 4 портретами и 3 таблицами. Ц. 15 р. Этот крупный труд проф. В. А. Варсанофье- вой представляет большой интерес не только для многочисленных учеников московской школы геологов, созданной покойным А. П. Павловым, но и для всех, интересующихся развитием русской геологии за последнюю четверть XIX и первую XX века. В настоящее время число геологов в Советском Союзе достигает нескольких тысяч, а в 1886 г., ког- да А. П. Павлов защищал свою докторскую диссертацию об аммонитовой фауне открытых им на Волге верхнекиммериджских слоёв, в Москве, кроме него и В. Д. Соколова, не было ни одного геолога. Геологический комитет в С.-Петербурге, основанный в 1882 г., состоял всего из семи человек. Сопоставление этих цифр характеризует рост геологических сил и соответствующее ему развитие русской гео- логии за 60 лет. Таким образом, жизнь А. П. Пав- лова захватывает очень важную и интересную эпоху в развитии геологических наук, в ча- стности в развитии русской геологии, а лич- ность его как человека и учёного так много- гранна, области его деятельности так разно- образны и в каждом направлении им сделано так много ценного, что трудно достаточно полно осветить эту жизнь, дать полный анализ его деятельности. Это отмечает В. А. Варса- нофьева в предисловии к своей книге, для составления которой она использовала, кроме личных воспоминаний, архив А. П. Пав.-ова, его переписку с женой, палеонтологом А. В. Павловой, с его ученицами по Тверской зем- ской школе, воспоминания его учеников раз- ных поколений и некоторые другие материалы, и создала ценный научный труд, прекрасно освещающий не только жизнь и деятельность А. П. Павлова, но и развитие ряда отраслей геологии за этот период. Упомянем, что В. А. Варсанофьева была ученицей А. П. Павлова, затем членом и секретарем Геологического отделения Московского общества любителей естествознания, антропологии и этнографии, председателем которого был А. П. Павлов, а с 1919 г. — членом его кафедры геологии в Московском университете и хорошо знала научную и общественную деятельность своего учителя за период около 25 лет. В первой главе описаны детство и школь- ные годы А. П. Павлова (1854—1874) и при этом дана характеристика состояния среднего образования в России в эти годы, ломка учеб- ного плана и изгнание естествознания из гим- назий в связи с реакцией и торжеством край- него классицизма. Отмечена личность Ф. Н. Королёва, директора московской гимназии, в которой учился А. П., основателя при этой гимназии первых женских курсов, позже на- званных Лубянскими и обусловивших то, что А. П. сделался горячим сторонником высшего женского образования в России. В гл. 11 „Студенческие годы' (1874 — 1879) охарактеризованы некоторые профессора Мо- сковского университета, особенно геологи Щуровский и Толстопятов, лекции которых привлекли А. П. к изучению этой науки. Ос- вещено содержание его дипломной работы по генетической классификации аммонитов, по- казавшей, что эволюционное учение Дарвина глубоко захватило начинающего учёного. Следующая глава поскящена педагогиче- ской работе А. П. в реальном училище в Твери и в земской учительской семинарии, где он преподавал естествознание и геогра- фию. С некоторыми ученицами семинарии А. П. долго сохранил отношения в виде ожив- лённой переписки по вопросам народного об- разования. В главе IV (1881—1884) описана .работа А. П. в Московском университете, куда он вернулся в качестве хранителя геологического кабинета, вёл практические занятия со студен- тами по минералогии и готовился к сдаче магистерских экзаменов и диссертации. Оха- рактеризована деятельность палеонтолога Ко- валевского, занявшего кафедру после смерти Шуровского, начало исследований А. П. по геологии Поволжья и состояние знаний о верх- ней юре и нижнем мелу в этом районе. Для защиты магистерской диссертации А.П. при- шлось ехать в 1884 г. в Казанский университет, так как в Московском после смерти Ковалев- ского геологов, кроме самого А. П., не было. Глава V (1884—1886) излагает эпоху до- центуры А. П. в университете, его первые лекции, продолжение работ и отк| ытия в По- волжье, поездку А. П. за границу для слуша- ния лекций в Париже и Вене, дает характе- ристику крупных палеонтологов Годри и Ней- майра и их главных трудов по вопросам эво- люции и трудов последнего и С. Н. Никитина о распространении юрской формации и её фауны. Указаны также задачи первых между- народных геологических конгрессов и третьего в Берлине, в котором принял участие А. П., и во время экскурсий познакомился с ледни- ковыми отложениями и лёссом, чем было по- ложено начало его интереса к четвертичным отложениям, которым он - позже посвятил много крупных работ. В мае 1886 г. А. П. защитил докторскую диссертацию и занял ка- федру геологии в Московском университете, во главе которой оставался до своей кончины в 1929 г. Очень большая глава характеризует научную работу А. П. по палеонтологии и стратиграфии верхней юры и нижнего мела, по четвертичным отложениям и их генетиче- ским типам, в которых он установил новые понятия, прочно вошедшие в науку, по текто- нике Поволжья (открытие Жигулевской дис- локации) и Печорсдого края, по генезису лёс- са, по колебанию береговых линий, по эво-
93 Критика и библиография № 3 Люции млекопитающих и птиц, филогении го- ловоногих и ауцелл и их классификации, о причинах вымирания животных, о лунном рельефе. При изложении работ А. П. чита- тель знакомится также с разви и'м знаний по всем этим вопросам геологии. Большой за- слугой А. П. было создание кадров молодых палеонтологов в то время, когда не было еще самостоятельного курса палеонтологии в уни- верситетах. Мнтго работ А. П. выполнил и по практической геологии и гидрогеологии, по вопросу о выборе места крупных мостов, проектированию железных дорог, оползням и борьбе с ними, нефтеносности Самарской луки и Жигулей. Отмечено, что характерной чертой научной работы А. П. была её идейность. В каждой работе он ставил определенные проб- лемы и фактическим материалом пользовался только для доказательства или опровержения тех или иных положений. А. П. был не толь- ко прекрасным наблюдателем и тонким стра- тиграфом, но и палеогеографом. Следующая глава характеризует А. П. Пав- лова как профессора и основателя геологиче- ской школы. А. П. читал лекции не только в Московском университете, которому отдал 49 лет жизни, но и в других высших школах. Его лекции в Археологическом институте (1908—1919) сыграли большую роль в распро- странении геологических знаний среди рус- ских археологов и завершились книгой: «Гео- логическая история европейских земель и морей в связи с историей ‘ископаемого чело- века*, которая является хорошим пособием для археологов. Приведены отзывы ряда слу- шателей о лекциях А. П., отличавшихся мето- дом изложения и блестящей художественной формой; они чаровали слушателей и многих привлекли к геологической работе. Дополне- нием к лекциям были экскурсии со студентами по окрестностям Москвы и издание пособия с описание^ маршрутов и методов полевых наблюдений. В 1892 п А. П. провёл большую экскурсию по Волге, на Баскунчакское озеро и г. Богдо; описаны впечатления автора — участника этой экскурсии. Указана также деятельность А. П. по созданию' музея и би- блиотеки Геологического института Москов- ского университета на протяжении 49 лет и его хлопоты по постройке нового здания для него, закончившиеся в 1918 г. Это здание, музей и библиотека позже были отданы Гео- логоразведочному институту, но с восстанов- лением Геологического факультета в Москов- ском университете должны быть возвращены последнему. Упомянуты также некоторые уче- ники школы' А. П., сделавшиеся крупными геологами, и охарактеризованы их главные работы, в которых развились и совершенство- лись заложенные А. П. направления. Большой интерес представляет глава о ра- ботах А. П. Павлова по задачам среднего об- разования и его научно-популярных трудах. Дана характеристика основных этапов разви- тия русской средней школы с 1864 по 1899 г. и её недостатков, записок А. П. в комиссии по реформе при министре Боголепове, его программ и методических статей, содержание книги А. П. 1905 г. о реформе среднего об- разования и его работы 1915—1916 гг. по этому вопросу. А. П. а вёл упорную борьбу за реформу средней школы в прогрессивном духе, особенно отстаивая ценность естество- знания. Эта глава имеет не только историче- ский интерес. В. А. Варсанофьева, как профес- сор Московского педагогического института, знает постановку преподавания естествозна- ния в советской средней школе и в пединсти- тутах и ей до сих пор приходится бороться с попытками сузить или даже отменить препо- давание геологии в средней школе, сократить программы и часы по отраслям геологии в пединститутах. Между тем трудная борьба с немецким нашествием наглядно ноказала, какое значение имеет знание геологии для обороны в отношении развития рель- ефа местности, состава четвертичных отложе- ний и подстилающих пород для окопов, зем- лянок, всяких укрытий, для водоснабжения и водопровода, нахождения строительных мате- риалов при восстановлении жилищ и дорог после освобождения наших земель от окку- пации. Указано также содержание прекрасных на- учно-популярных книжек А. П., много способ- ствовавших распространению геологических знаний в широких кругах. Во всех них чув- ствуется и передается читателю любовь А. П. к науке и стремление к правильному познанию z мира, к исканию истины, которая становится ' могучим орудием развития культуры. Последняя глава описывает общественную деятельность А. П., который не замыкался в тиши своего кабинета, а принимал большое участие в работе учёных обществ,' в научных съездах и конгрессах, выступал с докладами как о своей работе, так и по общим вопро- сам геологии и палеонтологии. А. П. органи- зовал в 1911 г. Геологическое отделение Мос- ковского общества любителей естествознания, антрополэгии и этнографии, которое явилось школой: в ней молодые геологи учились вы- ступать с докладами, выдерживать критику и критиковать других. А. П. принимал участие в работах международных геологических кон- грессов в Берлине, Лондоне, Вашингтоне, Цю- рихе, Париже, Стокгольме и Мадриде, делал доклады, участвовал в экскурсиях и дискус- сих по истолкованию наблюдений. На конгрес- се 1897 г. в С.-Петербурге он был членом ор- ганизационного бюро и руководителем боль- шой экскурсии по Волге, которую прекрасно организовал. В заключение дана характеристи- ка богатой библиотеки А. П , показывающей разнообразие его научных интересов и живой обмен трудами с русскими и иностранными учёными. Приведены также отзывы его дру- зей, учеников и иностранных геологов о лич- ности А. П. как учителя и человека. К книге приложена библиография с переч- нем всех научных и научно-популярных тру- дов А. П., его отзывов, докладов и сообще- ний, а также некрологов и статей, посвящён- ных его памяти. В обстоятельном труде В. А. Варсанофье- вой богатое научное наследство А. П. Павлова получило всестороннее освещение. Книга укра- шена 4 фотографиями А. II. из разных перио- дов его жизни. Подобных биографических трудов, так полно характеризующих жизнь н
94_______________ Природа_____________________________________1943 деятельность крупного учёного и его дости- жения, в нашей литературе очень немного. Советские читатели могут извлечь из этого сочинения также много интересного о разви- тии геологии за полвека. Акад. В. А. Обручев. Государственный заповедник и курорт Боровое. Сборник статей под редакцией проф. П. Л. Драверта. Омск, 1940. Омск. обл. госуд. издательство. 115 стр. с ри- сунками и таблицами. Ц. 4 р. 35 к. Район Кокчетавских гор и озёр на север- ной окраине Казахской ССР к югу от г. Пет- ропавловска на железной дороге Челябинск— Омск давно известен по своей живописности, большим сосновым лесам и многочисленным пресным и горькосолёным озёрам. Эти особен- ности его природы и обусловили выделение в нём обширного государственного заповед- ника и организацию крупного курорта, распо- ложенного на берегах озера Борового и по- лучившего его имя. Среди ровных степных пространств и холмов мелкосопочника, слагаю- щих север Казахстана, площадь заповедника выделяется по обилию скалистых гор, лесов, озёр и разнообразию растений и животных и поэтому давно уже привлекала к себе вни- мание человека. Во многих пунктах находят каменные, бронзовые и медные орудия и со- суды с красивым орнаментом; на окраине ку- рортного посёлка ещё недавно виден был внушительный по размерам некрополь эпохи Андроповской культуры (1500—1000 лет до на- шей эры), а в 1928 г. в Бармашинской лесной учебной даче обнаружено готское погребение (6 века н. э.). Отсутствие или, вернее, неизвестность ме- сторождений полезных ископаемых долго не привлекали в район Кокчетавских гор про- мышленный капитал, приносящий с собой вы- рубку лесов, истребление диких животных. Только с первой половины XIX века на не- которых речках добывали россыпное золото, но прииски были мелкие. Но в начале XX века вблизи курорта на берегу Б. Чебачьего озера открылся английский крупный мясо-консерв- ный завод с подсобными салотопенным, ки- шечным, колбасным, лесопильным заводами и мастерскими, на которых было занято более 1000 рабочих. Красотам природы в недалёком будущем грозила крупная порча. Поэтому омские врачи и естествоиспытатели, организо- вавшие уже небольшой курорт, добились того, что в конце 1915 г. лесной совет областного управления государственных имуществ поста- новил выделить в лесничестве кряж Кокче- тау и скалы с озером Аул-Куль в качестве «памятника природы*. Но радикальное улуч- шение судьбы района выполнено только при советской власти. Курорт был национализиро- ван, а в 1935 г. учреждён и заповедник с тер- риторией в 95000 гектаров, охвативший луч- шую часть района с 42 000 га лесов, столько же степей и 11 000 га водной площади. В запо- веднике имеется несколько санаторий и до- мов отдыха с своими подсобными хозяйствами и постоянным населением до 5 000 человек ц пропускной способностью в 18—20 000 человек в год. Рецензируемый сборник состоит из статей 10 авторов под редакцией омского профес. сора - минералога П. Л. Драверта, украшен многими фотоснимками, изображающими виды гор, озёр, лесов и скал, рисунками некоторых диких животных, двумя планами и заканчи- вается очень полным указателем литературы о Боровом (около 350 названий). В первой статье М. В. Мальцев по. дробно излагает историю курорта и заповедни- ка, освещает совремённое положение послед- него, усложнённое нахождением на его тер. ритории различных лечебных учреждений с отдельным хозяйством и домашним скотом, имеющих свои нужды и запросы, иногда про- тиворечащие задачам заповедника. Во второй статье Д. М. Сухов характери- зует климатические' особенности заповедника1, температуру, давление, влажность воздуха, осадки, снеговой покров, режим ветров. Кли- мат континентальный, средняя годовая темпе- ратура от+1,1° в степной до+2,4° в лес- ной зоне, абсолютная амплитуда в среднем 69—70°. Годовое количество осадков неболь- шое, в среднем 340—350 мм, в летний период выпадает 50—6О°/о. глубина снега 30—35 см в лесной зоне и значительно меньше в степной, ветры преобладают 111 четверти (Ю — 3) и особенно сильны зимой — 15—20 дней с вет- рами скоростью 15 м и более, летом господ- ствуют ветры IV и II четверти; число штилей от 23% осенью до 28% зимой. Подробный геологический очерк заповед- ника проф. П. Л. Драверта описывает его рельеф, горные породы, среди которых по распространению преобладают граниты, соз- дающие живописность рельефа (им посвящен особый раздел статьи) и геологическую исто- рию, затем минералы и полезные ископаемые: золото, платина, кварц, яшма, поваренная и глауберова соль в озёрах, строительные ма- териалы, минералы пегматитовых жил. С. Р. Лаптев характеризует гидрологию и гидрохимию заповедника: небольшие речки и многочисленные большие и малые озёра пресные, солёные и горькосолёные, ключи и ручьи, усыхание озёр и прежнее их развитие, площадь и химический состав воды главных. Л. Н. Соболев описывает почвы и ра- стительность стет.ной и лесной зон заповед- ника, отмечая характерные формы растений и их ассоциации, флору болот и озёр; интерес- но отметить, что в самых глубоких слоях тор- фа на берегу Карасьего озера найдена пыльца ольхи и дуба, теперь нигде не растущих на севере Казахстана и доказывающих более мягкий и влажный климат в прошлом, когда н озёра были значительно больше, соединяясь в один глубокий водоём. Описаны также семь ландшафтных районов заповедника, показан- ных и на приложенном плане, к сожалению, без масштаба. Джамбул Кунаков дает очерк живот- ного мира заповедника, иллюстрированный рисунками главных четвероногих и птиц. В фауне отмечено соединение европейских н сибирских видов достатки типичных северных
95- Критика и библиография № 3 форм вместе с наличием южных, а также сме- щение элементов фауны степей, лесов и гор. Лет 40—50 назад в заповеднике обитали ещё медведь, рысь, россомаха, лось и марал; по- следний медведь убит в 1915 г. Ещё раньше в степях водились стада куланов, на горах жил сибирский козерог, на что указывает на- звание озера Теке-куль и найденный бронзо- вый нож с изображением теке. По небольшой речке Колчакты найдены кости бобров, очевид- но, современников ольхи и дуба. *Проф. П. И. 3 а р н и ц ы н описывает лечеб- ные факторы курорта Боровое — кумысоле- чебный, климатический, художественный и бальнеологический. Боровое влияет солнцем, воздухом, купаниями и всем художественным обликом и производит омолаживающее дей- ствие, давая около 90% улучшений. В дополне- ние к этой статье А. П. Горяев характери- зует лечебные учреждения курорта. Подробный очерк лесов Борового и их значения дает С. С. Голубинский, описа- ны лесные дачи, расположенные в южной ча- сти заповедника (приведен план без масштаба), система лесного хозяйства, возобновление ле- са, значение лесов, вредители леса. Дополне- нием является описание лесного питомника Е. И. Седлаком при лесном техникуме в урочище Бормашное, преобразованном в 1924 г. из лесной школы, основанной в 1898 г.; он содержит плодово-ягодный сад и плантацию ив и тополей и снабжает колхозы Карагандин- ской и Акмолинской областей плодовоягод- ным посадочным материалом, за последние два года отпущено до 200 000 плодовых де- ревьев и кустов. Полный указатель литературы о Боровом, заканчивающий сборник, составлен проф. П. Л. Драве ртом. Он показывает, что о Боровом в связи с его особенностями и ле- чебным значением написано уже много, были изданы даже путеводители и справочники (давно распроданные), но подобного всесто- роннего описания, которое представляет этот сборник, еще не было. Акад. В. А. Обручев. Б. И. Пийп. Материалы по геоло- гии и петрографии района рек Авачи, Рассошины, ГаванкииНа- лачевы на Камчатке. Треды Камчатской комплексной.экспедиции 1936—1937 гг. Вып. 2. 119 стр. с 6 табл, и 54 рис. Изд. Ак. Наук. М. 1941. Ц. 8 р. 60 к. Камчатка, единственная страна в пределах СССР с многочисленными действующими вул- канами, естественно издавна привлекала К себе внимание естествоиспытателей и первое описание её, составленное Крашенинниковым, участником замечательной северной экспеди- ции под начальством командира Витуса Берин- га, закончившейся ровно 200 лет назад, появилось уже в половине XV11I века в двух томах, изданных Академией Наук. Сто лет назад германский путешественник Эриан, проехавший через всю Сибирь на Камчатку, посвятил описанию этой страны н её вулка- нов целый том своего многотомного труда, а в начале второй половины XIX века русский учёный Дитмар провел несколько лет на Кам- чатке, но издал свои наблюдения только в конце века. В начале XX века начальник Камчатско-Охотской экспедиции горного ве- домства геолог К. И. Богданович сообщил много новых наблюдений и выводов о вулка- низме Камчатки, а вскоре после него большая экспедиция, снаряжённая на средства Рябу- шинского, работала два года в составе не- скольких отрядов разных специальностей над. изучением этой страны, дала крупные отчеты зоологического, ботанического и гидрологиче- ского содержания и мелкие геологические, а также карту вулканов. После Октябрьской революции Камчатку посетила шведская экс- педиция, а затем началось более детальное изечение этой страны в связи с обнаруженными признаками нефти и, наконец, учреждение Ака- демией Наук вулканологической станции по- ложило начало систематическому изучению вулканов. Рецензируемая книга Б. И. Пийпа состав- ляет второй выпуск трудов академической комплексной экспедиции 1936—1937 гг. и со- держит описание района, расположенного к северу от г. Петропавловска, который автор изучал в 1931, 1933 и 1936 гг. Этот район со- ставляет часть восточного склона Срединного хребта Кам атки и содержит бездействующие вулканы Бакенин, Заварицкого, Дзензурский, Разваленный и Правый вокруг верховий р. Авачи и соседних вершин рек Камчатки и Быстрой. В общих сведениях о районе автор сообщает данные о нём Дитмара и Богдано- вича, затем характеризует кратко рельеф, реки и древнее оледенение. В подробном опи- сании геологии находим сведения о слагаю- щих районах толщах, начиная с древнейшей порфиритовой (мел—палеоген?), андезитовопи- рокластической (неоген?) и четвертичных вул- канических образованиях, аллюние, делювие и ледниковых, их со.таве, мощности и распро- странении, сопоставленные с данными о тех же образованиях, известными из других рай- онов Камчатки по имеющимся наблюдениям. В описании андезитово-пирокластической тол- щи, сложенной главным образом из потоков лав и залежей туфо-брекчий, приведены све- дения о подобных же образованиях в Ислан- дии и северной Калифорнии и подробно рас- смотрены мнения о генезисе их по наблюде- ниям в разных вулканических районах; автор- находит, что туфо-брекчии скорее всего пред- ставляют образования грязевых потоков, соз- дававшихся во время извержений, скорее всего трещинного типа. В описании четвертичных вулканических образований приведены сведения о пяти вы- шеуказанных вулканах, собранные прежними- исследователями, дополненные и исправленные автором, о трёх риолитовых куполах и одном андезитовом хребта Ивулк, о некке горы Вул- каноид и ряде шлаковых конусов. В небольшой главе о тектонике описаны пликативные дислокации, более сильной для порфиритовой толщи и очень слабой для анде- зитово-пирокластической, затем вероятные раз- ломы трех направлений — меридионального»
<96 Природа 1943 северо-западного и северо-восточного; первым создан грабен долины р. Ср. Аначи, к остальным приурочены вулканы, купола, шлаковые ко- нусы и тёплые минеральные ключи. В главе о полезных ископаемых описаны термальные ключи Дзензурские, верховья р. 'Налачевой, долины р. Таловой, Кеккуйские и Тимоновские с приведением химических ана- лизов. Приведена также диаграмма составов 24 уже изученных термальных ключей Кам- чатки : натриево-сульфатных, натриево-хло- фистых и углекислых, больше"? частью горячих {только 4 тёплых). Другие полезные ископае- мые в районе пока неизвестны. В заключении этой геологической части книги указаны некоторые моменты предпола- гаемой геологической истории района и дана ххема изменения состава эруптивных пород с течением времени от меловых андезитовых порфиритов к новейшим пироксеновым анде- зито-риолитам и оливиновым базальтам. Вторая часть книги содержит подробное петрографическое описание изверженных по- >род: порфиритов, диорит-порфиритов и диори- тов порфиритовой толщи, андезитов и базальтов андезитово-пирокластической толщи и четвер- тичных лав стратовулканов (риолитов, дацитов, андезитов и базальтов), вулканических купо- лов (риолитов и андезитов), пород некков и шлаковых конусов. Приведены многочислен- ные химические анализы э-их пород и отме- чены некоторые общие особенности состава -изверженных пород района. Описание пород пояснено 24 микрофотосннмками их на 6 таб- лицах и несколькими рисунками, а описание рельефа, вулканов и минеральных источников— Д8-ю планами, видами и рисунками, хорошо -дополняющими текст. В общем этот труд даёт полное представ- ление о рельефе, геологическом составе и строении одного из районов Камчатки, хотя не содержащего действующих вулканов, но интересного по разнообразным проявлениям иедавней вулканической деятельности, хорошо «освещённой автором с учётом как прежних, тгак и новых наблюдений. Акад. В. А. Обручев, Рефераты работ учреждений Отделения биологических наук Академии Наук СССР з а 1940, стр. 1— 428. Бесплатно. Тираж 10С0 экз. Под ответственным редактированием ака. демика - секретаря Отделения биологических наук АН СССР Л. А. Орбели вышла из пе- чати очень ценная книга, содержащая краткие рефераты большинства научных работ отделе- ния, законченных в 1940 г., но ещё не опубли- кованных. Хотя в предисловии к книге ска- зано, что эти рефераты не отражают всей работы Отделения, но тем не менее по проч- тении этой книги создается у читателя внуши- тельная картина размаха научных работ Акаде- мии по биологии. Книга является прекрасным отчётом о работе Отделения за год, написан- ным в содержательном и легко воспринимае- мом виде. К существенному недостатку этой книги следует отнести слабость технической редак- ции (ред. С. Д. Вихрев). В большинстве раз- делов, например, в разделе о Ботаническом институте, рефераты помещены без всякой системы: ни по алфавиту авторов, ни по темам, а в самом причудливом нагромождении; даже рефераты двух статей В. И. Полянского, по- свящённых вопросам дарвинизма, разделены так, что один помещён в самом начале раздела о Ботаническом институте, а второй — в кон- це. Отыскать здесь что-либо вас интересую- щее — большая и кропотливая работа. В то же время рефераты работ, например, Инсти- тута зоологии или Почвенного института, разделены по отдельным темам. К сожалению, и имеющиеся подразделения не отражены в указателе, и таким образом трудно обозреть содержание этой книги без затраты значитель- ного времени. Для подобного рода книг чрезвычайно важны продуманные и исчерпывающие указа- тели. Составленный со знанием дела указатель значительно облегчит пользование книгой со столь разнообразной тематикой. Эти наши замечания следует учесть при повторении подобного издания в будущем. Проф. В. П. Савич. Подписано к печати 22. VM3 г. 6 печ. л. 9,0 уч.-изд. л. Тираж 7000 экз. ПФ 13258. Заказ № 0364. Казань. Татполиграф, ул. Миславското, 9.
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ: Страница Столбец Строка Напечатано 2 2 6 снизу Mamdei . , 5 » Panala природе, н з Следует читать Member Perraln
Цена 6 руб. ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ СКИЙ ЖУРНАЛ, ПОПУЛЯРНЫЙ ЕС TEC TBEHIЮ-ИС ТО РИЧЕ- ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НАУК СССР 32-Й ГОД ИЗДАНИЯ ПРИРОДА» 32-Й ГОД ИЗДАНИЯ Председатель редакционной коллегии акад. С. И. Вавилов. Ответственный редактор проф. В. П. Савич. Журнал популяризирует достижения в области естествознания в СССР и загра- ницей, наиболее общие вопросы техники и медицины и освещает их связь с со- циалистическим строительством. Информируя читателя о новых данных в обла- сти конкретного знания, журнал вместе с тем освещает общие проблемы есте- ственных наук. В журнале представлены все основные отделы естественных наук, организованы также отделы: естественные науки и строительство СССР, география, природные регур сы СССР, история и философия естествознания, новости науки, научные съезды и кон- ференции, жизнь институтов и лабораторий, юбилеи и даты, потери науки, критика и библиографии. Журнал рассчитан на научных работников и аспирантов: естественников и бществен- ников, на преподавателей естествознания высших и средних школ. Журнал стремится удовлетворить запросы всех, кто интересуется современным состоянием естественных наук, в частности, ши юкие круги работников прикладного знания, сотрудников отрас- левых институтов: физиков, химиков, растениеводов, животноводов, инженерно-техниче- ских и медицинских работников и т. д. .Природа" дает читателю информацию о жизни советских и иностранных научно- исследовательских учреждений. На своих страницах .Природа* реферирует .естестве'но- научн^ ю литературу. Редакция: г. Казань, ул. Островского, 78, кв. 5. ПОДПИСНАЯ ЦЕНА: на год за G №Vs..................... 36 руб. на ’/а года за 3 №№.................... 18 руб. РАССЫЛКУ №№ ПО ПОДПИСКЕ ПРОИЗВОДЯТ: Москва, Пушкинская ул., д. 23, Контора по распространению изданий Академии Наук СССР „Академкнига*. г. Казань, Пионерская ул., д. 17, Казанский филиал .Академкнига*.