Теги: журнал природа  

Год: 1951

Текст
                    ПРИРОДА
ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР

ПРИРОДА ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ Ж*у*Р*Н*А*Л ИЗДАВАЕМЫЙ А КАД Е МИ Е Й Н АуК СССР №5 ГОД ИЗДАНИЯ СОРОКОВОЙ 1951 СОДЕРЖАНИЕ Стр. Всенародный смотр достижений советской науки. (К присуждению Сталинских премий за 1950 год) 3 В. И. Чередниченко. Физиче- ские особенности спутников боль- ших планет . *. 9 В. Г. Панченко. Полупровод- ники ......................... 14 С. Г. Боч и И. И. Краснов. Про- цесс гольцового выравнивания и образование нагорных террас . . 25 Проф. А. Е. Крисс и В. И. Би- рюзова. Ускорение процессов рас- пада бактериальной клетки под влиянием некоторых веществ 36 Новости науки Астрономия. Новые исследо- вания светлых диффузных туман- ностей. — Активные процессы в атмосфере Сатурна..............49 Физика. Техника молекуляр- ных пучков 52 Геология. Происхождение долин рек Самары, Кильчени и Орели ... 55 Стр. География. Подземные воды Шемахинской пещеры.—Две за- гадки Усойского обвала . . 56 Техника. Влияние поверхно- стно-активной среды на усталость стали . . ............. 60 Ботаника. Получение расте- ний-близнецов у георгин. — О со- отношении высоты стебля у расте- ний Крайнего Севера во время цветения и плодоношения. — Кер- мек полукустарниковый как ду- битель. — О редкой разновидности ели. — Виноград в Башкирии ... 62 Зоология. О сардинах Чёр- ного моря. — Светлый горбыль в устье р. Кубани. — О развитии обонятельной функции у птиц. — Предельные температуры в гнезде глухаря в период насиживания. — Волки — вредители бахчевых куль- тур .......................66 Паразитология. О возраст- ных и сезонных изменениях пара- зитофауны грызунов ... .69 Палеонтология. Палеонто- логические богатства Майкопского района . 71
Стр. История и философия естество- знания Член-корр. АН СССР Б. М. Ко- зо-Полянский. А. М. Пальховский — забытый дарвинист-шестидесят- ник . ... 73 Юбилеи и даты М. Н. Никитенко. Неутомимый труженик и пропагандист науч- ных знаний. (К 75-летию со дня рождения проф. А. Д. Некрасова) 78 Д. В. Лебедев. Юбилей выдаю- щегося польского ботаника Вла- дислава Шафера . 80 Р. В. Цукерман. Памяти Ивана Августовича Тиме. (К 30-летию со дня смерти) . .81 Жизнь институтов и лабораторий Г. И. Карев. Опыты по ускоре- нию роста лишайников ... 84 Стр. Съезды и конференции Ю. И. Миленушкин. Научная сессия, посвящённая памяти Д. И. Ивановского ... 84 Критика и библиография Линкольн Барнет. Вселенная и Эйнштейн. М. М. Карпова. — М. Вальдмайер. Результаты и проб- лемы исследований Солнца. Б. Н. Гиммельфарба. — Г. К- Тушин- ский. Лавины. Акад. В. А. Обру- чева. — Обзор венгерской техниче- ской периодической печати. Д. В. Лебедева. — Н. И. Тарасов. Море живёт. Проф. И. И. Пузанова. — С. Ю. Липшиц. Русские 'ботаники, III. Д. В. Лебедева. — В. Г. Гепт- нер, Л. Г. Морозова-Турова, В. И. Цалкин. Вредные и полезные звери районов полезащитных насажде- ний. Акад. | Л. С. Берга |. — Л. Г. Воронин. В Африку за обезьянами. Г. А. Новикова. — А. П. Берды- шев. Андрей Тимофеевич Боло- тов — первый русский учёный-агро- ном. Д. В. Лебедева . 87 Ответственный редактор заслуж. деятель науки РСФСР проф. В. П. Савич. Члены редакционной коллегии: Акад. А. И. Абрикосов, акад. С. Н. Бернштейн, акад. К. М. Быков, проф. Д. П. Гри- горьев, член-корр. С. Н. Данилов, акад. А. М. Деборин, член-корр. А. А. Имшенецкий, к-т филос. н. М. М. Карпов, акад. В. А. Обручев, проф. С. В. Обручев, акад. Е. Н. Павловский, проф. Г. В. Пигулевский, акад. В. Н. Сукачёв, проф. П. Н. Тверской, акад. А. М. Терпигорев, акад. В. Г. Фесенков, член-корр. М. А. Шателен, проф. М. С. Эйгенсон. Учёный секретарь редколлегии Б. Н. Гиимельфарб.
всенародный смотр достижении СОВЕТСКОЙ НАУКИ (К присуждению Сталинских премий за 1950 год) С именем величайшего корифея науки Иосифа Виссарионовича Сталина связан проводимый ежегодно в нашей стране всенародный смотр достижений передовой советской науки и культуры. Славное имя Сталинских лауреатов но- сят лучшие люди нашей Родины, нова- торы теории и практики, выдающиеся учёные и рядовые рабочие, вдохновен- ный труд которых, безраздельно отдан- ный делу коммунистического строи- тельства, служит ярким воплощением замечательных творческих сил совет- ского народа. Никогда и нигде в истории челове- чества перед наукой и техникой не были открыты такие широкие дороги свободного поступательного движения, как в стране социализма. Никогда и нигде развитие науки и техники не было предметом такой отеческой заботы и внимания со стороны правительства. Никогда и нигде новаторы науки и производства не пользовались такой поддержкой, такой любовью всего народа. Развитие советской науки напра- вляется великой партией Ленина— Сталина. Организуя и вдохновляя советских учёных на творческие дерза- ния и на преодоление устаревших норм и традиций, вскрывая оружием больше- вистской критики и самокритики ошибки отдельных деятелей науки, на- целивая всю армию работников науки и техники на решение огромных прак- тических задач, которые ставятся самой советской жизнью, партия большеви- ков повседневно растит и воспитывает научные кадры в духе беззаветной пре- данности Советской родине, делу строи- тельства коммунизма. В этом залог тех 'исключительных успехов, которых Добились советские учёные в их борьбе за достижение исторической цели, на- меченной великим Сталиным: не только догнать, но и превзойти в ближайшее время достижения науки за пределами нашей страны. ' 1* Присуждение Сталинских премий — одна из важнейших форм ’партийного руководства наукой. Выявление лучших трудов, служащих образцом подлинной передовой науки, подтягивает отстаю- щих и способствует общему повышению качества научной работы. Высокий идейный и научный уровень, подлинное новаторство, теснейшая связь с прак- тикой, народность, коммунистический гуманизм — эти черты с особенной силой и яркостью проявляются в рабо- тах, удостоенных Сталинских премий. Советский учёный, работая над ре- шением проблем какой-нибудь науки, не замыкается в свою специальность. Следуя указаниям великого Сталина, советский учёный, занимающийся мате- матикой, физикой, химией, биологией, в то же время является общественни- ком, живо интересующимся судьбой своей страны, владеющим марксистско- ленийской наукой об обществе, о зако- нах общественного развития и умею- щим пользоваться этими законами. Советский учёный — активный полити- ческий деятель, активный участник по- бедоносного коммунистического строи- тельства, активный борец за победу дела мира во всём мире. Присуждение Сталинских премий за 1950 г:, как в зеркале, отражает новые успехи и новые особенности в развитии советской науки. Оно сви- детельствует о серьёзных сдвигах, имевших место после исторических вы- ступлений И. В. Сталина по вопросам языкознания, а также в связи с раз- вёртыванием грандиозных работ по осуществлению великого Сталинского плана преобразования природы нашей страны.: Присуждение Сталинских премий за 1950 г. служит наглядным доказатель- ством дальнейшего расширения и углубления фронта научно-исследова- тельских работ в Советском Союзе, оно говорит о всё более укрепляющейся связи между научными исследованиями
4 Природа 1951 и работой в области изобретательства и коренного усовершенствования мето- дов производства. Лауреаты Сталинских премий 1950 г. продолжают и развивают славные тра- диции своих великих предшественни- ков — русских учёных прошлого. Муд- рой сталинской заботой о замечатель- ном научном и культурном наследстве нашего народа проникнуто постановле- ние Совета Министров СССР о прису- ждении Сталинских премий. * В 1950 г. впервые разделены Ста- линские премии по физическим и ме- ханико-математическим наукам. Совет- ские физики, механики и математики своим плодотворным трудом на благо нашей Советской родины вполне заслу- жили это отличие, подчёркивающее вы- дающуюся роль, которую играют фи- зико-математические науки в деле коренного преобразования технико-про- изводственных процессов. Советские физики продолжают упорно и настойчиво исследовать строе- ние материи. Сталинской премией первой сте- пени удостоены исследования видней- шего советского физика акад. Д. В. Скобельцына и его сотрудников Н. А. Добротина и Г. Т. Зацепина, от- крывших и изучивших электронно-ядер- ные ливни и ядерно-каскадный процесс в космических лучах (см.: Вести. АН СССР, № 4, стр. 31, 1950). Работы Д. В. Скобельцына по изучению кос- мических лучей продолжаются уже 25 лет. Для них созданы самые благо- приятные условия, и советские учёные с честью оправдали доверие и заботу своего народа и государства. Сталин- ской премии второй степени удостоен проф. Я. П. Терлецкий, разработавший теорию индукционных ускорителей и происхождения космических лучей (см.: Природа, № 4, стр. 21, 1951). Все эти работы представляют значительный шаг вперёд в деле изучения природы космических лучей, что в свою очередь позволяет значительно глубже подойти к решению вопроса о природе внутри- ядерных связей. Сталинской премией первой степени награждены также Л. М. Бреховских, Л. Д. Розенберг, Б. И. Карлов и Н. И. Сигачев за выдающиеся научные иссле- дования в области акустики (см.: При- рода, № 2, стр. 54, 1951). Сталинские премии второй степени в области физи- ческих наук присуждены члену-корр. АН УССР Б. Г. Лазареву за исследо- вания магнитных свойств металлов при очень низких температурах и за созда- ние нового метода обогащения гелия лёгким изотопом. Проф. В. В. Тарасов награждён за разработку квантовой теории теплоёмкости цепных и слои- стых структур. Работы В. В. Тарасова позволяют по-новому подойти к изуче- нию физических и химических свойств высокомолекулярных соединений, к ко- торым относятся такие важнейшие в практическом отношении вещества, как каучук, пластические массы, искус- ственные волокна и др. Характерной чертой удостоенных Сталинских премий работ по матема- тике является их большое практическое значение. Разрабатывая математиче- ские проблемы, советские математики вооружают учёных других специально- стей новыми совершенными методами исследования. Доктор физ.-мат. наук И. М. Гельфанд удостоен Сталинской премии второй степени за работы по теории представлений групп, имеющие большое применение в области теоре- тической физики, в частности при изу- чении физики атомного ядра. Проф. Д. Е. Меньшов награждён за исследо- вания тригонометрических рядов, имею- щие существенное значение для пони- мания природы колебательных процес- сов. Доктору физ.-мат. наук Н. В. Смир- нову премия присуждена за работы в области математической статистики, обобщённые в монографии «Предель- ные законы распределения для членов вариационного ряда». Основоположниками аэродинами- ки — науки, лежащей в основе всей теории воздухоплавания, — являются наши соотечественники Н. Е. Жуков- ский и С. А. Чаплыгин. Советские учё- ные с честью продолжают разрабаты- вать проблемы аэродинамики. Сталин- ской премии второй степени за рабо- ты в этой области удостоена группа исследователей: А. А. Дородницын. А. А. Никольский и Ю. Д. Шмыглев- ский.
№ 5 Всенародный смотр достижений советской науки г> С физикой и математикой тесней- шим образом связаны технические науки. Звание лауреатов Сталинской премии второй степени по разделу тех- нических наук получили акад. Е. А. Чу- даков, автор монографии «Теория авто- мобиля», в которой обобщены итоги многолетнего труда советских автомо- билестроителей, и проф. А. В. Лыков, разработавший теорию сушки материа- лов и продуктов. На основе этой тео- рии А. В. Лыковым были предложены новые рациональные методы сушки, обеспечивающие высокое качество по- лучаемых продуктов и экономию затра- чиваемого топлива. Значение послед- него труда становится особенно ясным, если вспомнить, что на сушку различ- ных материалов расходуется до 10% топлива страны. Большая группа учёных удостоена высокого звания Сталинских лауреатов за работы, непосредственно связанные с проектированием и осуществлением великих строек коммунизма. Среди них проф. Ф. Ф. Губин — автор моногра- фии «Гидроэлектрические станции»; член-корр. АН СССР М. П. Костенко — автор монографии «Электрические ма- шины»; коллектив сотрудников Гидро- проекта во главе с доктором техн, наук С. Н. Крицким, создавший научный труд «Гидрологические основы речной гидротехники»; член.-корр. АН УССР Г. И. Сухомел — автор работы «Во- просы гидравлики открытых русел и сооружений». Расцвет физико-математических и технических наук в нашей стране со- здал основы для невиданного техниче- ского прогресса в области машино- строения, приборостроения, энергетики, строительства, транспорта и связи. Большое принципиальное значение имеет награждение Сталинской пре- мией. первой степени коллектива инже- неров, возглавляемого членом-корр. АН СССР В. И. Дикушиным. На базе разработанных этим коллективом прин- ципов комплексной автоматизации про- изводственных процессов сооружён первый в мире автоматический завод автомобильных поршней — прообраз заводов и фабрик будущего. Сталин- ской премии удостоена группа учёных и изобретателей во главе с проф. С. Я. Соколовым, создавших ультразвуковой микроскоп (см.: Природа, № 9, стр. 45, 1949). Среди Сталинских лауреатов мы на- ходим руководителя Гидропроекта С. Я. Жука и его сотрудников, разра- ботавших проектное задание Куйбы- шевской гидроэлектростанции на Волге. Группа инженеров Уралмашзавода во главе с Б. И. Сатовским награждена за создание конструкции шагающего экскаватора ЭШ-14/65, замечательной машины, заменяющей до 10 тысяч землекопов. Коллектив учёных во главе с проф. Д. Д. Барканом награждён за разработку и внедрение вибрационного метода погружения в грунт шпунта, труб и свай, ускоряющего проходку скважин при геологической разведке в 15—20 раз. Безвременно скончавшийся прези- дент Академии Наук СССР акад. С. И. Вавилов посмертно удостоен Сталинской премии второй степени по разделу энергетики — за разработку люминесцентных ламп (см.: Природа, № 8, стр. 3, 1949). Работа С. И. Вави- лова и его сотрудников является пре- красным примером единства теории и практики. * Русская химическая наука заслу- женно гордится великими именами своих основоположников: М. В. Ломо- носова, Д. И. Менделеева, А. М. Бут- лерова. Советские химики, продолжая славную материалистическую тради- цию, связанную с этими именами, но- выми трудами обогащают науку о пре- вращениях вещества. Сталинской премии первой степени по разделу химических наук удостоен ближайший ученик акад. В. И. Вернад- ского член-корр. АН СССР А. П. Вино- градов за монографию «Геохимия ред- ких и рассеянных химических элемен- тов в почве», имеющую большое теоре- тическое и практическое значение. Исследования А. П. Виноградова по- зволяют не только установить законы геохимической миграции элементов в почвах русской равнины, но и наме- тить необходимые мероприятия для восполнения недостатка важнейших микроэлементов, играющих большую роль в жизни растительных и животных организмов.
6 П р и р о д а 1951 Ряд учёных награждён за исследо- вания в области органической химии. Работы члена-корр. АН СССР Б. А. Арбузова по химии терпенов и диенов имеют большое значение для улучше- ния производства скипидара, камфары и других продуктов переработки жи- вицы хвойных. Монография доктора хим. наук В. В. Коршака «Химия вы- сокомолекулярных соединений», в кото- рой теоретически обобщены накоплен- ные современной наукой эксперимен- тальные данные о строении высоко- молекулярных соединений, послужит основой для дальнейшего совершенство- вания химической технологии многих важнейших отраслей промышленности. Старший научный сотрудник О. А. Алекин удостоен Сталинской премии третьей степени за серию исследований по гидрохимии, впервые вводящих в литературу обширный фактический ма- териал по химии речных вод нашей Родины. Эти работы теснейшим обра- зом примыкают к большой группе ис- следований, отмеченных Сталинскими премиями по разделу геолого-географи- ческих наук. Возглавленный проф. И. С. Исако- вым коллектив составителей замеча- тельного I тома «Морского атласа», со- стоящего из 400 географических и на- вигационных карт, и коллектив соста- вителей «Гипсометрической карты СССР» в масштабе 1 : 2500000 во главе с географом-картографом И. П. Заруц- кой в своих трудах, удостоенных Ста- линских премий, как бы подвели итоги многолетних исследований отечествен- ных картографов. «Морской атлас» и «Гипсометрическая карта СССР» — знаменательные победы советской картографической школы. Группа учёных во главе с доктором биол. наук Л. А. Зенкевичем награ ждена за океанологические исследова- ния, продолжающие славную серию отечественных работ, ведущую начало от Э. X. Ленца, С. О. Макарова и Н. М. Книповича. Среди лауреатов Сталинских премий за 1950 г. мы находим также геологов М. В. Муратова и Г. И. Теодоровича, минералогов Н. П. Ермакова и Ф. В. Чухрова, обогативших советскую науку новыми данными о геологическом строе- нии нашей Родины и об её недрах. Ра- бота проф. М. В. Муратова «Тектоника и история развития альпийской геосинк- линальной области юга Европейской части СССР и сопредельных стран» обобщает огромный фактический мате- риал по геологии СССР, Румынии, Венгрии и Болгарии и имеет большое значение для развития дальнейших гео- логических исследований районов, столь богатых полезными ископаемыми. Ряд геологов, горных инженеров, буровых мастеров и рабочих удостоен высокой награды за открытие новых место- рождений полезных ископаемых и за разработку более совершенных методов их добычи. * В изучении систематического со- става и законов географического рас- пространения органического мира Земли выдающееся место всегда при- надлежало русским ботаникам и зооло- гам. Среди биологов — Сталинских лау- реатов 1950 г. мы находим ряд имён советских учёных, успешно продолжаю- щих это направление отечественной науки. Сталинской премии первой степени посмертно удостоен замечательный советский зоолог и географ акад. Л. С. Берг, в трёхтомном труде «Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран» подведший итоги своим 50-лет- ним исследованиям в области ихтиоло- гии. Эта работа Л. С. Берга надолго останется настольной книгой каждого ихтиолога, к ней будут постоянно обра- щаться и учёные и практики. Коллек- тив ботаников во главе с проф. В. С Порецким награждён Сталинской пре- мией первой степени за трёхтомный сводный труд «Диатомовый анализ», не имеющий себе равного в мировой ботанической литературе (см.: Природа, № 6, стр. 103, 1950). Эта книга, посвя- щённая изучению ныне живущих и ис- копаемых диатомовых водорослей, ока- жет существенную помощь советским геологам при проведении геологиче- ского картирования, в поисках полез- ных ископаемых, и при изысканиях в районах гидротехнического строитель- ства. Один из ближайших учеников и со- трудников академика »Т. Д. Лысенко член-корр. АН СССР А. А. Авакян удо-
№ 5 Всенародный смотр достижений советской науки 7 стоен Сталинской премии второй сте- пени за работы в области теории ста- дийного развития и полового размно- жения растений. Эмбриология низших беспозвоноч- ных создана трудами великих русских биологов И. И. Мечникова и А. О. Ко- валевского. Проф. А. А. Захваткин, лауреат Сталинской премии второй степени, в своём труде «Сравнительная эмбриология низших беспозвоночных» по-новому подошёл к сложнейшему во- просу о происхождении многоклеточ- ных организмов. Сталинских премий третьей сте- пени удостоены советские микробио- логи: член-корр. АН СССР Н. А. Кра- сильников за выдающийся научный труд «Определитель бактерий и актино- мицетов» (см.: Природа, № 9, стр. 94, 1950) и доктор биол. наук Е. Н. Мишу- стин за монографию «Термофильные микроорганизмы в природе и прак- тике». Теплолюбивые микроорганизмы играют большую роль в процессах само- нагревания зерна, сена, торфа, компо- стов, с ними приходится серьёзно счи- таться работникам пищевой промыш- ленности. Е. Н. Мишустин на основе обширного литературного и оригиналь- ного материала разработал теорию термобиоза (жизнь при высших темпе- ратурах), рассматривая его как при- способительный процесс. Им изучены распространение и практические свой- ства теплолюбивых микроорганизмов. В труде доктора биол. наук М. С. Гилярова «Особенности почвы как среды обитания и её значение в эволю- ции насекомых», отмеченном Сталин- ской премией третьей степени, зало- жены основы почвенной зоологии — новой науки, созданной в Советском Союзе. Партия и правительство мобилизо- вали творческие силы работников совет- ского сельского хозяйства на всемерное развитие социалистического животно- водства. Не случайно среди Сталинских лауреатов за 1950 г. по разделу сель- скохозяйственных наук мы находим ряд учёных, сделавших существенный вклад в создание мощной кормовой базы животноводства. Среди них кол- лектив авторов I тома сводки «Кормо- вые растения сенокосов и пастбищ СССР» во главе с дроф. И. В. Лари- ным, автор книги «Возделывание много- летних трав в полевых и кормовых севооборотах Юго-Востока СССР» старший научный сотрудник Ф. И. Фи- латов и автор ряда работ по вопросам силосования кормов доктор сель.-хоз. наук А. А. Зубрилин. Проф. Б. М. Олив- ков награждён Сталинской премией второй степени за новаторский труд по ветеринарии «Лечение инфицированных ран у животных». Характерно, что среди лауреатов Сталинских премий за выдающиеся изо- бретения и коренные усовершенствова- ния производственной работы в обла- сти сельского хозяйства первое место в 1950 г. принадлежит животноводам — создателям новых совершенных пород сельскохозяйственных животных. Ряд учёных удостоен Сталинских премий за агрономические и почвенные исследования в районах субтропиче- ского земледелия: старший научный сотрудник С. В. Зонн, доктор геол,- минерал. наук М. К. Дараселия, дирек- тор Института полеводства Академии наук Грузинской ССР М. С. Далаки- швили. Прошедшая в 1950 г. научная дис- куссия по проблемам физиологического учения акад. И. П. Павлова ознамено- вала новый этап в развитии советской медицины. Победа павловского учения обеспечила прочные материалистиче- ские основы для дальнейшего развития теории и практики медицины. Сталин- ской премии первой степени по разделу медицинских наук удостоены исследо- вания проф. М. А. Усиевича, развиваю- щего идеи И. П. Павлова о зависимо- сти деятельности внутренних органов от функционального состояния коры больших полушарий головного мозга. Действ, член Академии медицинских наук СССР Г. Ф. Ланг в капитальном научном труде «Гипертоническая бо- лезнь» вскрыл нервные механизмы воз- никновения этого тяжёлого заболева- ния и разработал методы его лечения. Сталинской заботой о здоровье и сча- стье советских людей вдохновлены ра- боты и других советских медиков — Сталинских лауреатов Г. Р. Рубинштей- на, Н. К. Боголепова, П. Н. Кашкина, В. П. Подъяпольской и В. Ф. Капу- стина. Целый ряд врачей, химиков, ра- ботников фармацевтической промыш-
8 Природа 1951 ленности награждён за создание новых лечебных препаратов. Значительным событием в области философских наук является присужде- ние Сталинской премии второй степени кандидату философ, наук А. А. Руба- шевскому за книгу «Философское зна- чение теоретического наследства И. В. Мичурина». Этот факт свидетельствует о том, что советские философы после суровой критики, которой была под- вергнута нх работа по философскому обобщению данных современного есте- ствознания, начинают успешно преодо- левать отставание, имевшее место на этом участке идеологического фронта. Но долг наших философов перед есте- ствознанием ещё очень велик. Философ- ского обобщения ждут исследования советских учёных в области матема- тики, физики, химии, геологии, геогра- фии, медицины. Монография кандидата филос. наук Д. И. Чеснокова «Мировоззрение Гер- цена» является серьезным вкладом в историю русской философии. Она посвящена крупнейшему представителю домарксова материализма, работы ко- торого оказали огромное влияние на развитие отечественного естествозна- ния. * Советская наука — самая демократи- ческая, самая народная. Распростране- ние научных знаний — священный долг советских учёных. Совет Министров СССР присудил за 1950 г. Сталинские премии ряду авторов лучших учебни- ков, подчеркнув тем самым значение работы по составлению учебников и от- метив достигнутые советскими учёными- педагогами успехи. Среди лауреатов Сталинских премий мы находим автора «Курса дифференциальных уравнений» члена-корр. АН СССР В. В. Степанова и автора учебного пособия «Агротех- ника» действ, члена Всесоюзной Ака- демии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина В. П. Мосолова. Впервые высокое звание лауреатов Сталинских премий присваивается авто- рам выдающихся научно-популярных трудов. Книга проф. С. И. Огнева «Жизнь леса», выдержавшая пять из- даний, и появившаяся впервые в 1950 г. работа И. А. Халифмана «Пчёлы», на- учно-художественная биография Д. И. Менделеева, написанная О. Н. Писар- жевским, и популярный географический очерк о Монгольской Народной Рес- публике доктора географ, наук Э. М. Мурзаева посвящены разным вопросам, написаны в разных стилях. Но все эти работы будят у читателей живой инте- рес к науке, стимулируют дальнейшее расширение знаний, возбуждают чув- ство благодарной гордости за отече- ственную науку. Они способствуют развитию материалистического миро- воззрения, воспитывают в молодежи любовь к научным исканиям, культи- вируют драгоценное чувство нового, прививают благородный советский патриотизм. Высокая оценка труда по- пуляризаторов науки служит залогом новых успехов в деле распространения научных знаний среди широких масс советского народа. Присуждение Сталинских премий в стране социализма ещё сильнее под- чёркивает разительный контраст между расцветом социалистической культуры и науки и загниванием, упадком куль- туры и науки в странах капиталисти- ческого мира. В то время как у нас наука служит делу мира, делу народ- ного счастья, делу свободы и социа- лизма,— там наука превратилась в ору- дие социального и национального гнета; фашистской реакции и кровавой войны. Успехи советской науки, нашедшие свое выражение в постановлении Совета Министров СССР о присужде- нии Сталинских премий за 1950 г., спо- собствуют дальнейшему развитию науки в странах народной демократии. Учёные стран лагеря социализма учатся у своих старших советских товарищей, следуя их примеру. Исход борьбы двух миров и двух культур предопределён. Победа будет за прогрессивными силами-, за созида- тельным светлым трудом лагеря мира, демократии и социализма, возглавляе- мого славным советским народом. Великий Сталин — знамя этой победоносной борьбы! Д. В. Лебедев.
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СПУТНИКОВ БОЛЬШИХ ПЛАНЕТ В. И. ЧЕРЕДНИЧЕНКО Изучение физической природы спут- ников больших планет имеет большое значение для космогонии солнечной си- стемы. Постепенно уходит в прошлое взгляд на спутников больших планет как на застывшие, неизменяющиеся не- бесные тела. И на смену ему всё больше утверждается представление, что многие спутники в нашей системе переживают эпоху бурного разви- тия [2], что это изменяющиеся образо- вания с весьма различными и по- рой неожиданными свойствами. Приводимая ниже таблица (стр. 10) показывает большое разнообразие в свойствах этих многочисленных тел солнечной системы. Бросается в глаза различие в бле- ске спутников, если рассматривать их блеск на расстоянии 1 астр. ед. от Земли и от Солнца, т. е. их абсо- лютные звёздные величины [4. |7]. Наи- более ярким, спутником во всей солнеч- ной системе является III спутник Юпи- тера— Ганимед, который более чем в б раз превосходит по яркости Луну, а 7 спутников Юпитера (кроме Гали- леевых) и оба спутника Марса слабее Луны в десятки и сотни тысяч раз. Изучение кривых блеска спутников соответственно положению их на своей орбите показало, что эти кривые почти у всех спутников характеризу- ются замечательно правильной повто- ряемостью с периодом, близким к пе- риоду обращения спутника вокруг пла- неты. Это показывает, что период вра- щения каждого спутника вокруг его оси равен периоду его обращения во- круг планеты. Вместе с тем в световых кривых некоторых спутников наблюда- лись и вторичные колебания яркости, которые могли быть объяснены лишь особенностями их физического строе- ния. Сравнивая 35 световых кривых для 9 спутников, Гутник [18] нашёл, что по характеру изменения блеска спутников можно разбить на 3 группы. К первой относятся внутренние спутники — Ио и Европа в системе Юпитера, Фетида и Диона в системе Сатурна, — которые имеют вблизи восточной элонгации главный минимум блеска. Ко второй группе относятся внешние спутники обеих систем: Каллисто в системе Юпи- тера и Япет в системе Сатурна, кото- рые показывают резкий максимум бле- ска вблизи западной элонгации. К третьей группе относятся средние спут- ники систем Юпитера и Сатурна: Га- нимед, Рея и Титан. Они имеют макси- мальный блеск то в западной, то в вос- точной элонгации. Для всех световых кривых указан- ных групп спутников характерно, что подъём кривой блеска к главному мак- симуму идёт, как правило, круто и об- ладает многочисленными мелкими вто- ричными волнами, а спат блеска после главного максимума идёт плавно и полого. При этом изменение блеска, характеризуемое вторичными волнами, говорит за изменчивость физического, состояния поверхности спутника и силь- но напоминает изменение блеска самой планеты, обусловленное перемещающи- мися на ней пятнами. Изменение блеска у Фетиды доволь- но хорошо объясняется предположе- нием, что этот спутник представляет собой эллипсоид, вытянутый по на- правлению к Сатурну, с соотношением осей 5 : 2 [*9]. Такое удлинение тем более вероят- но, что этот спутник обладает очень малой плотностью (1.38 г/см3) и по- тому должен легко поддаваться дефор- мациям, обусловленным приливными силами планеты. Особенно поразительна неправиль- ность в изменении блеска у Япета [4]. Вблизи его западной элонгации он имеет такой же блеск, как и у Реи, но вблизи восточной элонгации его блеск уменьшается до */б и меньше блеска Энцелада. Амплитуда колеба- ния в блеске составляет I’J’S— самая большая из амплитуд колебания среди спутников Сатурна. Из этого следует, что альбедо той стороны Япета, кото- рая является передней в орбитальном движении и направлена к нам при вос- точной элонгации, должно составлять менее 1/з альбедо противоположной стороны. По мнению Граффа [17], одна половина поверхности Япета светлая, а другая тёмная.
10 Природа 1951 Физические характеристики спутников Планета Название спутника Видимый блеск в среднем противостоя- нии (зв. вел.) Абсолютная звёздная величина Диаметр (в км) Масса (т^ =1) Альбедо Плотность (в Г/см3) Средняя температура абс. чёрного спутника (в градусах Кельвина) Скорость ускользания на расстоянии 1 1 астр. ед. от Солнца в км/сек) Скорость ускользания на поверхности спут- ника на его действи- 1 тельном расстоянии от Солнца (в км/сек.) Земля Луна -12.6 0.41 3476 1 0.07 3.34 277 2.40 2.40 Марс Фобос 11.5 12.01 15* 9.15? . Деймос 13.5 13.51 8* — 0.15? — — — Юпитер V 13.0 12.59 120* 0.53? 1 Ио 5.5 —1.20 3370 0.986 0.53 3.63 2.40 3.70 П Европа 5.7 —0.99 3000 0.644 0.55 3.30 2.10 3.10 III Ганимед 5.1 —1.59 4988 2.119 0.35 2.42 2.90 4.40 IV Каллисто 6.3 —0.39 4592 1.304 0.14 1.87 2.40 3.60 VI 13.7 13.29 160* — — — VII 16.0 15.59 60* — — X 18.0 17.59 50* — — — IД) XI 17.0 16.59 40* — —- — VIII 16.0 15.59 55* — — — IX 18.0 17.59 40* — — — — — Сатурн Мимас 12.1 2.56 523 0.00052 0.70? 0.50 0.14? 0.25? Эннелад 11.6 2.06 651 0.00117 0.70? 0.61 0.19? 0.33? Фетида 10.5 0.96 970 0.00889 0.89 1.38 0.43 '0.75 Диона 10.7 1.17 867 0.01434 0.93 3.08 0.57 1.00 Рея 10.0 0.47 1390 0.03097 0.68 1.65 89 0.67 1.20 Титан 8.3 — 1.24 4758 1.91530 0.28 2.48 2.80 5.00 Г иперион 13.0 3.46 450* 0.00077 — 0.40 0.14 0.25 Япет 10.1—11.9 0.56—2.36 1600* 0.01956 0.52—0.22 1.50 0.03 0.05 Феба 14.5 4.97 200* — — — — — Уран Ариель 15.2 2.48 900* У мбриель 15.8 3.10 600* — — — — — Титания 14.0 1.31 1500* — —. 63 —- Оберон 14.2 1.52 1(00* — — — — V А.иранда 17.0 16.88 — — - — Нептун Тритон 13.6 —1.10 4465 1.793 0.28? 2.80 50 2.80? 6.60? II Нереида 19.5 19.43 300* — — — — — Примечание. В графе «Диаметр» звёздочкой отмечены величины, определённые фотометрически. Большое разнообразие наблюдается также и в размерах спутников. Луна занимает по своему размеру одно из первых мест. Её превосходят лишь два спутника Юпитера—Ганимед и Каллисто, диаметры которых равны соответственно 4988 и 4592 км, и Три- тон с диаметром в 4465 км. Все остальные спутники по размерам меньше Луны. Но интересно, что в то время как все спутники Сатурна имеют диаметры порядка сотен и тысяч кило- метров, спутники Марса и последние 5 спутников Юпитера — это неболь-
№ 5 Физические особенности спутников больших планет 11 щие тела диаметром лишь в несколько десятков километров. Диаметры Галилеевых спутников Юпитера и Титана были определены из микрометрических наблюдений на больших рефракторах при достаточно хорошей видимости, позволявшей при- менять увеличение от 600 до 1000 раз. При видимых диаметрах спутников от О'-8 до Г-2 точность измерений дохо- дила до нескольких тысячных се- кунды [22]. Диаметры остальных спутников были определены менее точно фото- метрическим способом при том или ином произвольно полагаемом альбедо этих спутников. Обычно при этом до- пускается, что альбедо этих спутников равно альбедо планеты. Применялись также интерференционные методы или оценка времени затмения спутников (в тени планеты) [23]. Лишь немногие спутники (Ганимед, Титан и Тритон) превосходят по массе Луну (примерно вдвое) [24]. Масса Кал- листо равна массе Луны. Массы Ио и Европы составляют соответственно 0.8 и 0.6 лунной массы [13], а остальные спутники — настоящие карлики; они в сотни и тысячи раз меньше Луны. Массы спутников Сатурна, за исклю- чением Титана, определены фотоме- трически, причём достаточно хорошо известная масса Титана принималась за исходную величину. Массы Галилее- вых спутников были определены по взаимным возмущениям этих спутни- ков. Ошибка в вычислении составляла всего десятые доли процента. Масса Ти- тана определялась многими исследова- телями из возмущений Гипериона и другими методами Г14- 16- 2С]. Интересно отметить, что отношение массы Луны к массе Земли имеет наибольшую вели- чину; остальные спутники по массе в десятки и сотни тысяч раз меньше со- ответствующей планеты. Так же резко различаются спутники и по своей отражательной способ- ности. Альбедо Луны является самым малым из известных альбедо спутни- ков в солнечной системе и составляет 0.073 [3]. Это означает, что из всего количества света, падающего на обра- щённое к Солнцу полушарие Луны, 93% поглощается её поверхностью и только 7% рассеивается в различных направлениях. Следовательно, как по- казал действ, член АН УССР Н. П. Барабашев {*], лунная поверхность очень тёмная и состоит из тёмноко- ричневых пород. Изучение отражатель- ной способности земных горных пород показало, что альбедо, наиболее близ- кими к лунному, обладают вулканиче- ские породы: базальт, лава и вулкани- ческий пепел. Необычайно высокое альбедо пер- вых трёх Галилеевых спутников Юпи- тера [2|] указывает на то, что они являются превосходными отражате- лями солнечного света, в силу чего поверхность их имеет совершенно иное строение, чем поверхность Луны. Бли- жайшие 5 спутников Сатурна обла- дают также необычайно высоким альбедо, около 0.8 (самое высокое альбедо в солнечной системе). В то же время они имеют, повидимому, и весь- ма малые плотности, близкие к еди- нице. Важной величиной, характери- зующей физическую природу поверх- ности спутников, является их коэффи- циент фазы, представляющий измене- ние блеска спутника (в звёздных вели- чинах) при изменении угла фазы на Г (углом фазы называется угол при планете в плоском треугольнике пла- нета — Солнце — Земля). Сопоставление коэффициентов фазф(а) у Галилеевых спутников Юпитера и Луны [17] (см. таблицу) показывает. Название Ио 0.016 Европа • 0.019 Ганимед 0.023 Каллисто 0.046 Луна 0.027 что Ганимед и Луна обладают близ- кими коэффициентами фазы. Так как величина коэффициента фазы Луны обусловлена чрезвычайно большой не- ровностью лунной поверхности, то от- сюда можно заключить, что поверх- ность Ганимеда так же сильно изрыта, как и поверхность Луны. Поверхность Ио и Европы оказывается ещё более неровной, чем лунная, а поверхность Каллисто, напротив, весьма гладкая. Плотности- Галилеевых спутников
12 Природа 1951 Юпитера в основном уменьшаются с уменьшением их альбедо. В то же время у спутников Сатурна встреча- ются самые высокие альбедо при не- обычайно малых плотностях порядка 1.0 г/см2 [21]. Цвета спутников также сильно различаются друг от друга. В системе Сатурна Титан имеет оран- жевый цвет [20], заметно отличающий его от остальных спутников Сатурна и от цвета Сатурна (жёлтый). Оба спут- ника Марса имеют голубоватый цвет [17]. Наблюдения Галилеевых спут- ников показали у них преобладание синего цвета (особенно у Европы и у Каллисто) [13]. Следует отметить различия между внутренними спутниками Юпитера и Сатурна. В то время как средняя плот- ность спутников Юпитера уменьшается с увеличением расстояния от планеты, в системе Сатурна наблюдается обрат- ное. С другой стороны, обе системы спутников имеют сходство в том, что у них вблизи от планеты альбедо высоко и понижается с удалением от неё [21]. Различие в физическом строении Галилеевых спутников Юпитера на- глядно подтверждается внешним видом спутников во время их прохождения перед диском Юпитера. Второй спутник всегда кажется ярким; первый спутник также, если только он не находится на фоне наиболее ярких частей диска Юпитера; третий кажется темноватым, если только он не находится вблизи от края, а четвёртый представляется серо- ватым даже вблизи от края диска и почти чёрным при прохождении через середину диска [4]. Был отмечен и ряд других интерес- ных особенностей Галилеевых спутни- ков Юпитера. Ганимед и Каллисто имеют яркие белые полярные шапки, которые бросаются в глаза и хорошо очерчены. По своему виду эти поляр- ные шапки совершенно подобны по- лярным шапкам Марса. Иногда они были очень велики и достигали по раз- мерам */< и даже ’/з диаметра спут- ника. На Ганимеде наблюдалась до- вольно широко размытая экваториаль- ная полоса, наклонённая под углом в 30° к экватору. На этой экваториаль- ной полосе наблюдалось тёмное пятно с альбедо, равным приблизительно альбедо планеты [8]. Особенно сильно обнаруживается сходство с Юпитером у Ио. Этот спут- ник имеет тёмные полярные области с альбедо, близким к альбедо тёмных полярных областей Юпитера, и широ- кую яркую экваториальную полосу с альбедо, равным альбедо ярких эквато- риальных частей Юпитера [9’ ,0- ,5]. Экваториальная полоса почти парал- лельна полосам Юпитера, и ось враще- ния спутника почти перпендикулярна к плоскости его орбиты [н]. При прохо- ждении Ио по тёмной части диска пла- неты его тёмные полярные шапки сли- ваются с фоном планеты, и спутник ви- ден как яркое удлинённое пятно. На- оборот, когда он проходит по ярким областям планеты, его экваториальная полоса сливается с фоном планеты, а тёмные полярные шапки кажутся дву- мя отдельными телами [25]. При этом тёмные полярные шапки располагаются на прямой почти перпендикулярно к экватору Юпитера [12]_ Очень малые плотности, высокое альбедо, а также наблюдающиеся из- менения на их поверхностях уже давно заставляли подозревать, что самые большие спутники в солнечной системе окружены атмосферами. Было предпо- ложено, что по мере развития спутни- ков альбедо их уменьшается. Гутник обнаружил, что альбедо спутника тем меньше, чем меньше его плотность [18]. Отсюда он заключал, что Каллисто окружён весьма разрежённой и слабо отражающей атмосферой и характери- зует самую раннюю ступень развития среди четырёх Галилеевых спутников; за ним следует Ганимед, затем Ио и, наконец, Европа с чрезвычайно высо- ким альбедо (0.55), лишь немного меньшим альбедо Венеры (0.59). По- видимому, Ио и Европа имеют не очень высокие, но весьма плотные и сильно отражающие атмосферы, в то время как Ганимед по особенностям атмосферы приближается'к состоянию Юпитера. Акад. В. Г. Фесенков [6- 7] полагает, что Галилеевы спутники окружены ат- мосферами, состоящими только из СО2 или СН4 и других соединений водорода и в небольшой степени из инертных га- зов — неона и аргона. Ни кислород, ни азот в свободном состоянии не могут входить в состав первичной атмосферы.
№ 5 Физические особенности спутников больших планет 13 Он считает, что Ганимед покрыт за- мёрзшим углекислым газом. По мнению Джеффрейса, Каллисто в значительной своей части состоит изо льда (Н2О) или твёрдой углекислоты (СО2). Уиппл [5] также полагает, что в силу малой плотности Каллисто этот спутник состоит из тех же веществ, что и высшие слои Юпитера, т. е. из NH3 или воды в твёрдом состоянии, и что поверхности всех четырёх Галилее- вых спутников покрыты замёрзшими газами и потому они обладают таким высоким альбедо. Чрезвычайно малая плотность спут- ников Сатурна (Мимас, Энцелад, Фе- тида, Рея, Гиперион), равная в среднем около 0.6 г/см3, и их высокое альбедо (0.8) позволяют предполагать, что эти спутники в основном состоят из снега (Н2О) и замёрзшего метана СН4. Высо- кое альбедо у самого большого спут- ника Сатурна — Титана—также наво- дило на мысль о наличии у него атмо- сферы. Это подтвердилось зимой 1943/1944 г., когда, посредством одно- призменного спектрографа, присоеди- нённого к 82-дюймовому рефлектору, была открыта метановая атмосфера на Титане. В общем, состав атмосферы Титана подобен составу атмосферы Сатурна. Спектры их имеют одни и те же полосы с той лишь разницей, что полосы в спектре Титана несколько сла- бее. Изучение красной и инфракрасной областей спектра на многочисленных спектрограммах показало, что интен- сивность полосы поглощения метана 6190 А и 7260' А соответствует тол- щине метановой атмосферы у Титана в 0.8 км при давлении 760 мм. Оказа- лось также, что спектр Титана заметно отличается от спектра Реи и спектров спутников Юпитера. Следы полосы ме- тана возле 6190 А в спектре Тритона говорят о наличии атмосферы метана на этом’спутнике Нептуна. Наличие богатого водородом ме- тана (СН4) в атмосфере Титана свиде- тельствует о том, что атмосфера па Титане образовалась сравнительно не- давно. В противном случае она давно бы уже улетучилась. В пользу существования атмосфер на больших спутниках Юпитера и Са- турна говорят и большие скорости ускользания на их поверхностях, дости- гающие 1—3 км/сек для больших спутников [20]. Но если учесть, что с удалением от Солнца температура на поверхностях спутников довольно бы- стро падает, то устойчивость атмосфер на больших спутниках ещё больше воз- растает. Если теперь напомнить, что средние квадратичные скорости для молекул при 0° С и давлении в 1 ат составляют 0.78 км/сек для СН4, 0.76 км/сек для NH3, 0.47 км/сек для СО2, и считать, что для устойчивости атмосферы на периоды времени в сот- ни миллионов лет (по Джинсу) необ- ходимо, чтобы средняя квадратичная скорость молекул газа была не больше */s скорости ускользания, то станет ясным, что метан, аммиак и углекис- лый газ могут свободно существовать на Ганимеде, Титане и Тритоне, а на Ио, Европе и Каллисто устойчивой должна быть атмосфера из углекислого газа. Литература [1] Н. П. Б а р а б а ш е в, Астр, жури., 3, вып. 1, 55, 1926. — [2] С. К. В с ехс вят- ский, Астр, жури., 27, вып. 1, 15, 1950.— [3] Л. Н. Р а д л о в а, Природа, № 8, стр. 23, 1939. — [4] Г. Н. Рессел, Р. С. Д э г а н, Д. К. Стюарт. Астрономия, т. I, 1935.— [5] Ф. Уиппл. Земля, Луна и планеты, стр. 166, 1948. — [6] В. Г. Фесенков. Совре- менные представления о вселенной, стр. 114, 1949. — [7] В. Г. Фесенков. Космогония солнечной системы. 1944. — [8] Е. Е. Bar- nard, Astron. Nachr., 144, 321, 1897.— [9] Е. Е. Barnard, Month. Not. Roy. Astr. Soc., 51, 546, 1890.— [10] E. E. Barnard, Astron. Nachr., 125, 318, 1890. — [11] E. E. Barnard, Month. Not. Roy. Astr. Soc., 54, 134, 1894. — [12] E. E. Barnard, Astr. Nachr., 134, 230, 1893.— [13] E. В г e s о n, Astron. Nachr., 201, 223, 1914. — [14] D. Brou- n e r, Bull. Astr. inst. Natherl., 2, № 57, 1924.— [15] A. E. Douglass, Astr. Nachr., 143, 411, 1897.—[16] W. S. Eichelberger, Publ. Naval Observ., II ser., 6, 1911.— [17] K. Graff, Handb. d. Astrophys., Bd VI, 414, 1929. — [18] P. G u t n i c k, Astron. Nachr., 198, 233, 1914.— [19] P. G u t n i c k. Astron. Nachr., 171, 273, 1906.—[20] G. Kui- per, Astrophys. Journ., 100, № 3, 378, 1944. — [21] G. Kuiper. Atmospheres of the Earth and Planets, 306, 1949.— [22] J. J. See, Astron. Nachr., 157, 324, 1901.—[23] J. J. See, Astron. Nachr., 153, 400, 1900.— [24] De Sit- ter, Month. Not. Roy. Astr. Soc., 91, 732, 1931, —[25] S. Williams, Month. Not. Roy. Astr. Soc., 52, 17, 1891, —[26] J. W о 11 j e r. Ann. Sterrewacht Leiden, 16, 3, 1928.
ПОЛУПРОВОДНИКИ в. г. ПАНЧЕНКО 1 Одним из признаков, характери- зующих электрические свойства тел, является удельная электропроводность или обратная ей величина — удельное сопротивление. Многочисленные опыты показывают, что последнее у разных тел в обычных условиях имеет различ- ные значения, от стотысячных долей до 1015 ом • см. В известной степени ориентировочно и условно по удель- ному сопротивлению кристаллические тела могут быть разделены на три класса: проводники, полупроводники и диэлектрики. Существенной же и рез- кой границы между двумя соседними классами при таком делении устано- вить невозможно. Этому обстоятельству долгое время не придавалось особенного значения, так как теория и практика ограничива- лись рассмотрением и использованием лишь проводников и изоляторов, остав- ляя неисследованным обширный класс полупроводников, для которых отводи- лось не совсем ясно ограниченное про- межуточное положение. Между тем большинство кристаллических тел являются именно полупроводниками, в которых мы наблюдаем целый ряд свойств, качественно отличных от свойств проводников и изоляторов. Особенно ярко бросается в глаза непо- стоянство их удельной электропровод- ности. Она чрезвычайно резко может изменяться под влиянием различных внешних факторов, принимая иногда значения, в миллионы раз отличные от тех, которые имела при отсутствии этих факторов. По характеру зависимости удельной электропроводности от внешних воз- действий полупроводники приближа- ются то к металлам, то к диэлектри- кам. Сходство с металлами про- является главным образом в том, что полупроводники обладают электрон- ной, а не ионной проводимостью, свой- ственной диэлектрикам. Сходство с ди- электриками выражается в том, что проводимость полупроводников резко возрастает при наличии примесей в кристаллической решётке, а также в огромном большинстве случаев при повышении температуры, что, как из- вестно, не свойственно металлам. В наши дни полупроводники приоб- ретают чрезвычайно большое техниче- ское значение, и в связи с этим за сравнительно короткое время в их изу- чении и использовании уже достигнуты значительные результаты, которыми с полным основанием может гордиться советская наука. Среди множества ра- бот в этой области исключительно важ- ное значение имеют работы акад. А. Ф. Иоффе и его школы. Кроме того, мно- гие вопросы, связанные с теорией по- лупроводников, разработаны совет- скими физиками-теоретиками. Изучение полупроводников оказа- лось плодотворным на основе пред- ставлений, которые позволяют рассма- тривать электропроводность всех трёх классов тел с единой точки зрения и по существу разграничивать их в зави- симости от того, насколько сильно или слабо электроны закреплены в теле. Степень же закрепления электронов обусловливается их распределением по уровням энергии. Как показывает со- временная теория, это распределение подчиняется принципу, согласно кото- рому энергетические уровни электро- нов в атоме могут иметь лишь вполне определённые значения, соответствую- щие квантовым условиям, различным для каждого электрона в отдельности. Это значит, что в любом стационарном состоянии в атоме не может быть электронов, имеющих тождественно одинаковую энергию. Каждый из них в этом отношении должен отличаться от других. В соответствии с этим один и тот же энергетический уровень мо- жет быть занят одновременно не более чем двумя элетронами, но и они при этом должны иметь противоположные моменты количества движения 1 и свя 1 Момент количества движения (механи- ческий момент) электрона, как и других ча-
№ 5 Полупроводники 15 занные с ними магнитные моменты. Таким образом, если в данном атоме 2п электронов, то число занятых уровней не может быть меньше п. Этот принцип имеет силу не только для электронов одного атома. Он со- храняется и тогда, когда однородные атомы соединяются в молекулу или когда громадное их количество обра- зует кристаллическую решётку твёр- дого тела. Но в этом случае, вслед- ствие взаимодействия между атомами (или ионами), появляется множество дополнительных электронных уровней, или, как говорят, происходит расщепле- ние существовавших в атоме уровней на большое количество близких друг к другу, но всё же различных уровней. Структура энергетических уровней в пределах каждого отдельного атома в результате такого расщепления, ко- нечно, претерпевает изменение, но это изменение не одинаково отражается на всех его электронах. Глубокие, т. е. близкие к ядру, электроны ощущают его в меньшей степени и продолжают оставаться связанными со своими ато- мами. Что же касается периферийных (валентных) электронов, то состояние их движения искажается настолько, что признаки их принадлежности к тому или иному атому совершенно стираются, и эти электроны образуют совокупность, заполняющую энергети- ческие уровни всей решётки в целом. Состоянием движения этих, так назы- ваемых коллективизированных, элек- тронов в решётке в основном и опреде- ляются её электрические свойства. О Классическая теория различает про- водники и изоляторы в связи с нали- чием или отсутствием в телах свобод- ных электронов, т. е. таких, которые могут' беспрепятственно перемещаться по всей решётке. Свободным электро- нам она противопоставляет связанные, неспособные выйти за пределы своих атомов. Такое противопоставление на- ходится в соответствии с классиче- стиц, называется спином. Его наличие рассма- тривается как следствие вращения вокруг оси, проходящей через центр частицы, хотя на- глядное представление о таком вращении при- водит к противооечиям.> скими условиями движения электрона внутри кристалла, ионы которого во всём его объёме создают неоднородное периодическое поле. Это поле можно представить в виде чередующихся по- тенциальных барьеров и потенциальных ям, расположение которых определяет- ся пространственным распределением узлов решётки. О таком поле в одном из направле- ний (х, у или z) даёт представление фиг. 1. Полная энергия 47-электрона Фиг. 1. Электрическое поле внутри кристалла, изображается здесь горизонтальным уровнем AAi или ВВь Если эта энергия соответствует уровню AAi, расположен- ному выше потенциальных барьеров, то обладающий ею электрон ei свободе» и ему ничто не мешает переходить от одного атома к другому. Но полная энергия электрона (например е2) мо- жет иметь и такие значения, которые не превышают уровня BBi, лежащего ниже потенциальных барьеров. В этом случае электрон окажется связанным со своим атомом. Для него каждая заштрихованная область а, через кото- рую он должен пройти, чтобы переме- ститься от одного атома к другому,, непроницаема. Внутри такой области его полная энергия, которая склады- вается из кинетической и потенциаль- ной, должна быть меньше потенциаль- ной. Но это возможно лишь в том слу- mv* чае, когда кинетическая энергия 2- отрицательна и, следовательно, ско- рость v — мнимая. Поэтому классиче- ский электрон одинаково неспособен как пронизать область а, так и пере- скочить через неё. Таким именно образом классиче- ская теория разграничивает проводники и изоляторы. В первых имеются сво- бодные электроны с уровнями энергии AAi, во вторых все электроны связан- ные. В квантовой теории различие между свободными и связанными элек-
10 Природа 1951 тронами в указанном здесь смысле принципиально устраняется, так как по законам квантовой механики (в кото- рые углубляться мы здесь не имеем возможности) для электрона суще- ствует вполне определённая вероят- ность прохождения через потенциаль- ный барьер. Эта вероятность тем больше, чем меньшей ширины будет площадь а (фиг. 1). С увеличением ширины потенциального барьера ве- роятность экспоненциально убывает и делается исчезающе малой, когда ши- рина всего в десятки раз превышает атомные размеры. Поэтому для макро- скопических частиц и таких же потен-' циальных областей, конечно, остаётся в силе классическая теория. Следовательно все интересующие нас валентные электроны, вообще го- воря, могут перемещаться по кристаллу и в этом смысле являются свободными. Это обстоятельство свидетельствует о том, что объяснение электропровод- ности не может основываться на клас- сических представлениях. Как мы уви- дим ниже, с точки зрения квантовой теории электропроводность будет опре- деляться не наличием и числом свобод- ных электронов в решётке, а структу- рой энергетических уровней валентных электронов и возможностью их пере- хода с одного уровня на другой при внешнем воздействии. 3 Наиболее простое, хотя и не без- упречное объяснение явлений, происхо- дящих в полупроводнике, может быть дано на основе представлений так на- зываемой зонной теории, которые мы вкратце изложим. Образование кристалла из отдель- ных атомов или ионов, как уже отме- чено выше, сопровождается расщепле- нием квантовых уровней валентных электронов. В результате этого рас- щепления в кристалле образуются две зоны энергетических уровней (фиг. 2). Первая из этих зон (/) получается от расщепления низших атомных уровней. Она заполняется целиком или ча- стично валентными электронами в нор- мальном состоянии, чем обеспечи- вается необходимое условие равнове- сия системы — минимум энергии. В от- дельном атоме этой зоне соответствует только один уровень, на котором, как мы уже отмечали, одновременно могут находиться два электрона. Зона же со- держит некоторое, вообще говоря, большое, но ограниченное число уров- ней, доспустим п, и, следовательно, мо- жет быть заполнена 2п электронами. Расщепление высших квантовых уровней образует вторую зону (//), в пределах которой электроны могут оказаться в результате возбуждения. Первая и вторая зоны могут (и это очень часто) быть отделены одна от другой «запрещённым» участком, т. е. Фиг. 2 Расщепление атомных уровней в кристалле. Между зонами I и II поме- щается запрещённый участок. таким интервалом Фиг. 3. Энергетиче- ские уровни решётки изолятора. Между зо- нами I и II поме- щается запрещённый участок. значений энергии, которые невозможны для валентных электронов данного кристалла. Представление о зональной струк- туре энергетических уровней кристал- лической решётки даёт нам возмож- ность судить об электрических свой- ствах данного тела. Предположим, что число валентных электронов в решётке таково, что они целиком заполняют нормальную зону / (фиг. 3), которая при этом отделена от верхней зоны запрещённым участком. Все. квантовые состояния в пределах этой зоны ока- жутся занятыми, и никакого перерас- пределения, кроме разве простой пере- становки электронов, здесь произойти не может. Но перестановка электронов не изменяет распределения электриче- ских зарядов. Внешнее электрическое поле в данном случае тоже не изме- няет условий движения электронов и
№ 5 Полупроводники 17 не создаёт тока. При достаточно боль- шой ширине запрещённого участка (порядка нескольких электрон-вольт) такая решётка является изолято- ром. Рассмотрим теперь следующие два варианта. 1. Нормальная зона заполнена ва- лентными электронами только частично (фиг. 4, а), так что в её пределах остаются свободными более высокие уровни. 2. Нормальная зона заполнена це- ликом, но она непосредственно грани- чит с незаполненной зоной возбуждён- ных уровней или даже перекрывается ею (фиг. 4, б). Другими словами, здесь Фиг. 4. Уровни решётки провод- ника. отсутствует запрещённый участок ме- жду зонами, который мы наблюдаем в решётке изолятора. Оба варианта представляют ре- шётку проводника. Действительно, в первом случае электроны под дей- ствием внешнего поля могут перейти на незанятые уровни. Это повлечёт за собою нарушение стационарной симме- трии в движении электронов, т. е. по- явится преимущественное направление их перемещения, которое и представ- ляет собой ток. Для большей наглядности будем представлять себе, что при допустимо плотной упаковке на каждом из заня- тых уровней находится по два элек- трона, из которых один движется вправо, другой влево. Если приложен- ное поле заставляет электроны дви- гаться вправо, то те цз них, которые 2 Природа № 5 двигались влево, не могут просто по- вернуть направо, оставаясь на преж- них уровнях, так как при этом на одном и том же уровне оказалось бы по два электрона с совершенно одина- ковым состоянием движения. Но для них есть возможность перейти по од- ному на соседние свободные уровни, и тогда большинство или даже все ва- лентные электроны будут двигаться вправо. Мы видим, что часть валент- ных электронов делается носителем тока, обязательно переходя на незаня- тые уровни, которые в данной решётке имеются. Только в этом смысле мы и можем говорить о том, что в провод- нике имеются «свободные» электроны. Было бы более точным говорить о сво- бодных уровнях. Второй случай сводится к первому, так как две непосредственно соприка- сающиеся или перекрывающиеся зоны можно рассматривать как одну широ- кую зону, заполненную электронами частично. Таким образом проводник характе- ризуется наличием свободных уровней, на которые часть электронов перево- дится внешним полем. Оставшаяся на прежних уровнях (на каждом по од- ному) часть электронов, как мы ви- дели, не нуждается в переводе на дру- гие уровни, так как ей ничто не пре- пятствует быть носителем тока. Возвращаясь опять к решётке изо- лятора (фиг. 3), мы видим, что в ней электрон не имеет в близком соседстве незанятых уровней. Из-за этого он вы- нужден оставаться в пределах запол- ненной нормальной зоны и не может сделаться носителем тока. Однако во многих случаях искусственно могут быть созданы такие условия, при кото- рых для электрона не исключена воз- можность пройти сквозь запрещённый участок и оказаться в зоне возбуждён- ных уровней. Это может быть достиг- нуто действием таких внешних факто- ров, как сильное электрическое поле, поглощённый световой квант, темпера- тура, импульс со стороны влетевшей в кристалл быстрой заряженной ча- стицы и т. п. В таких случаях мы будем наблю- дать ' появление электропроводности кристалла. Чрезвычайно важное значе- ние имеет здесь ширина запрещённого
18 Природа 1951 участка, и ею именно определяется эффект от данного внешнего воздей- ствия. Существуют кристаллы, в кото- рых уже при комнатной температуре обнаруживается заметная проводи- мость. Очевидно ширина запрещённого участка здесь невелика, и, следова- тельно, переход через этот участок не требует большой дополнительной энер- гии. За счёт теплового движения неко- торая часть электронов получает энер- гию, достаточную для преодоления запрещённого участка и для перехода в свободную зону. Ясно, что при уси- лении теплового движения; т. е. при повышении температуры, число таких электронов 'будет всё больше и больше и проводимость станет возрастать. При- мерно то же мы можем сказать и о по- вышении проводимости некоторых кри- сталлов, когда они подвергаются осве- щению (так называемый внутренний фотоэффект). Здесь энергия, достаточ- ная для преодоления запрещённого участка, заимствуется от поглощённых квантов света. Но есть и такие кристаллы, в кото- рых даже и при самых высоких тем- пературах проводимость практически незаметна. Не создаётся она и при по- мощи других воздействий. Эти кри- сталлы имеют широкий запрещённый участок, превышающий несколько элек- трон-вольт, и являются идеальными изоляторами. Достаточно узким запре- щённым участком между зонами энер- гетических уровней (порядка 1 eV и меньше) обладают полупровод- ники. Мы видим таким образом, что различие между ними и проводниками или изоляторами в основе своей сво- дится к особенностям количественного характера. Проводники и изоляторы представляют собой как бы предель- ный случай полупроводников со сто- роны большой и со стороны ничтожно малой электропроводности. 4 Зону возбуждённых уровней полу- проводников мы будем называть з о- ной проводимости, так как в её пределах электроны делаются «свобод- ными» и при наличии поля становятся носителями тока. Но не только элек- троны, переброшенные в зону проводи- мости, образуют ток. Освободившиеся квантовые уровни в нормальной зоне нарушают её симметрию, и она тоже получает возможность участвовать в явлении тока. Эти освободившиеся уровни называют «положительными дырками». Под влиянием поля «дырки» перемещаются по его направлению, тогда как электроны, оказавшиеся в зоне проводимости, движутся против поля. Таким образом возможны слу- чаи, когда ток в полупроводнике скла- дывается из встречных перемещений электронов и «дырок». Необходимо тут же заметить, что перемещение «дырок» в конечном ре- зультате сводится к перемещению элек- тронов. Не следует считать, что данная индивидуальная «дырка» движется по направлению поля. В действительности наглядное представление об этом про- цессе сводится к тому, что в присут- ствии поля Е освободившийся уровень или «дырка» / (фиг. 5) заполняется -------------------------*£ I П Ш Фиг. 5. Схема перемещения «дырок». Сплошными стрелками показано переме- щение электронов, прерывистыми стрел- ками— перемещение «дырок». электроном, освобождающим по сосед- ству в направлении поля уровень II, который, в свою очередь, заполняется электроном, создающим «дырку» III, и т. д. В конце концов это равносильно перемещению положительных зарядов в направлении поля, и в этом только смысле мы и можем говорить о пере- мещении «дырок». Всё же этот процесс нельзя отождествлять с чисто элек- тронной проводимостью, так как по- движности свободных электронов в верхней зоне и подвижности дырок в нормальной зоне различны. Поэтому, говоря о полупроводниках, различают электронную и дырочную проводи- мость, хотя та и другая, как мы видим, сводятся к движению электронов. Тот или иной характер проводи- мости полупроводников может быть обнаружен при помощи различного рода исследований. В частности доста-
№ 5 11олупроводники 19 точно убедительные результаты даёт эффект, вызываемый действием попе- речного магнитного поля на помещён- ный в него проводник или полупровод- ник с током (фиг. 6). Поле называют Фиг. 6. Прово- 1ящий кристалл в поперечном магнитном поле. Н поперечным, если оно направлено пер- пендикулярно к траектории движуще- гося заряда. Поперечное магнитное поле, как известно, действует на дви- жущиеся заряды. Оно искривляет их траекторию, и в результате этого заряды могут накапливаться либо на Фиг. 7. Полупро- водник с электрон- ной проводимо- стью. ® — избыточ- ные атомы талла. ме- верхней грани А нашего полупровод- ника, либо на нижней грани В, в зави- симости от направления самого поля Н и направления тока J. Это явление называется эффектом Холла. Легко сообразить, что оба носителя тока, т. е. и электроны и «дырки», будут накапли- ваться на одной и той же грани, так как хотя они и разного знака, но зато и движутся в противоположных на- правлениях. На нашей схеме (фиг. 6) при отмеченных направлениях Н и J они будут накапливаться на грани А, в чём. легко убедиться, применив обще- известное правило левой руки. Если бы на этой грани оказались только электроны, то между гранями А и В появилось бы электрическое поле, на- правленное от В к Л. Накопление ды- рок вызвало бы появление поля, на- правленного от А к В. В результате 2* накопления электронов и дырок в оди- наковых количествах очевидно должны появиться два поля, противоположные по направлению и уравновешивающие друг друга. Наблюдение описанного эффекта даёт возможность судить о ме- ханизме тока, который в отдельных случаях может оказаться чисто элек- тронным, чисто дырочным или сме- шанным. Ионная проводимость здесь исключается, так как эффект Холла наблюдается лишь в случаях электрон- ной проводимости (и дырочной прово- димости, которая представляет частный случай электронной проводимости). В идеальном полупроводнике, ре- шётка которого не содержит никаких дефектов, число электронов в зоне про- водимости и число «дырок» в нормаль- ной зоне должны быть одинаковы. Электронный и дырочный механизмы тока существуют одновременно, и по- этому именно в этом случае электри- ческие поля, обусловленные накопле- нием тех и других носителей тока на грани А, будут уравновешивать одно другое. Значит, в этом идеальном слу- чае мы просто не смогли бы их заме- тить. В реальных полупроводниках обязательно наблюдается появление электрического поля того или иного знака, и это свидетельствует о пре- обладании электронной или дырочной проводимости. Это объясняется тем, что реальные полупроводники, как правило, не свободны от тех или иных нарушений идеального кристалличе- ского строения.1 В связи с этим в полупроводниках, кроме рассмотренных выше зональных уровней, появляются дополнительные. Прежде всего, количественное соотно- шение собственных атомов (ионов), из которых построен кристалл, в действи- тельности не точно совпадает с идеаль- ным. Могут иметь место решётки с пу- стыми узлами или с междоузельнымь атомами. Как в том, так и в другом случае в кристалле появляется избы- ток металла или металлоида, что не- сомненно сказывается на характере электропроводности. Дополнительные уровни создаются также примесями 1 Идеальное строение имело бы место в тех случаях, когда все металлические узлы заполнены ионами металла, все металлоид- ные — ионами металлоида.
20 Природа 1951 чужеродных атомов, которые хотя бы в самых незначительных количествах могут оказаться внутри кристалла. На- конец, даже то неизбежное обстоятель- ство, что реальная решётка не является безграничной, связано с наличием мест- ных поверхностных уровней и т. д. Все эти отклонения, казалось бы, практически неощутимые, на самом деле резко изменяют электрические свойства полупроводников, и хотя число образованных ими дополнитель- ных уровней чрезвычайно мало по сравнению с числом основных уровней решётки, создаваемая ими добавочная проводимость может часто во много раз превышать проводимость чистого вещества. Исключительно важная роль допол- нительных уровней заключается в том, что они сосредоточены внутри запре- щённого участка, ширина которого вследствие этого как бы сокращается. Для перехода электрона с уровней нормальной зоны на дополнительные уровни или с дополнительных уровней на уровни зоны проводимости очевидно потребуется сообщить ему значительно меньше энергии извне, чем на преодо- ление всего запрещённого участка. В действительности переход и совер- шается преимущественно таким облег- чённым путём. Чужеродные атомы, а также излиш- ние атомы основного вещества, под влиянием того или иного воздействия либо передают свои валентные элек- троны в зону проводимости, либо за- хватывают электроны из нормальной зоны, образуя в ней дырки. В первом случае их называют «донорами», во втором — «акцепторами». Само собой понятно, что присутствие первых обес- печивает если не исключительно одну только чисто электронную проводи- мость данного образца полупровод- ника, то во всяком случае её значи- тельное преобладание. Присутствие вторых имеет такое же отношение к дырочной проводимости. 5 Механизм электропроводности в полупроводниках выясняется также и при наблюдениях термоэлектрического эффекта. При этом оказывается, что знак термоэлектродвижущей силы из- меняется в зависимости от рода при- месей, которые имеются в полупровод- нике. Примеси же, как мы только что видели, определяют знак носителей тока. Отсюда следует, что наблюдение термоэлектрического эффекта в раз- личных образцах полупроводников дей- ствительно является удобным способом определения механизма проводимости. В подобного рода наблюдениях в качестве составной части термоэле- мента берётся полупроводник, в ре- шётке которого может оказаться или избыток мёталла, или избыток метал- лоида. При избытке металла нагретый конец полупроводника заряжается по- ложительно по отношению к холод- ному. Излишние атомы металла, со- здающие дополнительные уровни вну- три запрещённого участка, являются в этом случае «донорами» и передают валентные электроны в зону проводи- мости (фиг. 7). Эти электроны служат носителями тока, и, следовательно, мы имеем здесь образец полупроводника с электронной проводимостью. При избытке металлоида нагретый конец этого же полупроводника заря- жается отрицательно. Излишние атомы металлоида, также образующие допол- нительные уровни в пределах запре- щённого участка, очевидно являются ловушками для электронов, вышедших из нормальной зоны (фиг. 8). Освобо- дившиеся уровни последней, т. е. «дырки», будут носителями тока, и на этот раз, следовательно, мы имеем дело с полупроводником, обладающим дырочной проводимостью. Термоэлектрические исследования проводились на многих полупроводни- ках, и в большинстве случаев они при- водили к тем же заключениям о меха- низме электропроводности, что и маг- нитные исследования. В частности, опыты с сернистым таллием с избыт- ком серы или таллия были проведены советскими физиками Б. М. Гохбергом и М. С. Соминским. Электронный обра- зец получался при избытке таллия, дырочный — при избытке серы. Вели- чина термоэлектродвижущей силы для обоих образцов в этих опытах состав- ляла, примерно, 0.7 mV на градус. Подобные же результаты для серни- стого свинца получили Ю. П. Масла-
№ 5 Полупроводники 21 ковец и Е. Д. Девяткова. С избытком свинца этот полупроводник обладает электронной проводимостью, с избыт- ком серы — дырочной. Знак и величина термоэлектродви- жущей силы дают возможность Сравни- тельно легко определить знак и число мы имеем дело или с чисто ды- Фиг. 8. Полупро- водник с дырочной проводимостью. X — избыточные атомы металлоида. рочной проводимостью. Значительно труднее дело обстоит в случае смешан- ной проводимости. Однако при помощи нескольких опытов с одним и тем же полупроводником, но при различных содержаниях примеси можно, во-пер- вых, получить чисто электронный, чисто дырочный и смешанный тип проводи- мости, во-вторых, определить затем путём вычисления количество носите- лей тока того и другого знака. Эта задача также разрешена советскими физиками Н. Л. Писаренко и В. А. Давиденко. Вообще можно считать установлен- ным, что избыток металла создаёт электронную проводимость. Однако если данный образец полупроводника подвергается термической обработке, то тип электропроводности изменяется. Имеются основания предполагать, что в этом случае в решётке растворяется кислород воздуха. Вместо электронного образца с избытком металла полу- чается полупроводник с избытком кис- лорода, и этим объясняется появление дырочной проводимости. 6 Механизм электропроводности, по- видимому, является одним из решаю- щих факторов, связанных с образова- нием так называемого запирающего слоя в местах контакта между метал- лом и полупроводником или между двумя полупроводниками. Такой запи- рающий слой мы наблюдаем в твёрдых выпрямителях и фотоэлементах. Он, как известно, обладает свойством про- пускать ток через контакт в одном на- правлении и не пропускать в обратном. В кратких чертах появление запи- рающего слоя может быть представ- лено как результат действия электри- ческого поля, которое создаётся кон- тактной разностью потенциалов на границе металла и полупроводника. Это поле проникает вглубь полупро- водника и вытесняет из его погранич- ного поверхностного слоя свободные заряды. Здесь скачкообразно увеличи- вается удельное сопротивление и обра- зуется запирающий слой. При этом знак носителей тока в полупроводнике, т. е. механизм его электропроводности, не безразличен. В дырочном образце полупроводника запирающий слой появляется при кон- такте с одним металлом, в электрон^ ном — при контакте с другим. Однако достаточно эффективные выпрямляю- щие свойства его появляются лишь в результате особой обработки, которая практикуется сейчас при изготовлении технических купроксных и селеновых выпрямителей. Простой же контакт полупроводника с металлом даёт лишь незначительную разность сопротивле- ний в обоих направлениях и поэтому не может быть использован в качестве технического выпрямителя. Попросту говоря, он почти одинаково затрудняет прохождение тока в одном и в другом направлениях. Это обстоятельство, а также ряд других опытных фактов по- казывают, что приведённые здесь рас суждения, объясняющие причину 'по- явления запирающего слоя, недоста- точны для полного теоретического решения проблемы твёрдого выпрями- теля. Акад. А. Ф. Иоффе, а также Б. И. Давыдов и Д. И. Блохинцев теорети- чески и экспериментально показали, что на границе двух полупроводников, из которых один обладает электронной проводимостью, а другой дырочной, наблюдаются выпрямительные эффек- ты. В самом деле, предположим, что граничат друг с другом дырочный и
22 Природа 1951 электронный полупроводники А и В (фиг. 9), находящиеся под действием переменного электрического поля. В на- правлении +£ ток должен проходить, так как в этом случае и электроны и дырки движутся навстречу друг другу и рекомбинируют. В направлении же А ° В Фиг. 9. Выпрямитель- ный эффект на гра- нице полупроводни- ков с дырочной (А) и электронной (В) про- водимостью. О —Е ток не проходит, потому что при этом направлении поля электроны и дырки расходятся и на границе наших двух полупроводников образуется как бы непроницаемый слой с повышенным сопротивлением. Этот пограничный слой и будет выпрямляющим факто- ром. Он появляется в поле —Е и исче- зает, когда направление поля меняется на 4-Е. На нашей схеме через контакт ab ток преимущественно будет прохо- дить слева направо, но не наоборот. Акад. А. Ф. Иоффе предполагает, «что наилучшим решением задачи выпрями- теля окажется объединение обоих эф- фектов: 1) запорного слоя, создавае- мого разностью контактных потенциа- лов уже в отсутствии тока, и 2) сопро- тивления, возникающего вследствие различного знака носителей заряда с ростом силы тока одного определён- ного направления» [4]. 7 Хотя теоретически проблема твёр- дых выпрямителей ещё окончательно не решена, в практическом их исполь- зовании уже достигнуты сейчас суще- ственные результаты. Наряду с ку- проксными' (меднозакисными) и селе- новыми выпрямителями, которые изго- товляются в заводских масштабах, создан ещё новый тип выпрямителя (из сернистой меди с магниевым элек- тродом), выгодно отличающийся от первых двух по эффективности дей- ствия, а также по дешевизне и про- стоте изготовления. Усовершенствова- ние технологии изготовления первых двух типов принадлежит А. 3. Левин- зону и П. В. Шаравскому, создание нового — Б. В. Курчатову и Ю. А. Ду- наеву. Советская наука и техника идут рука об руку по пути этого важного применения полупроводников, как и во всех других отраслях социалистиче- ского производства. Кроме выпрямителей, полупровод- ники имеют не менее важное примене- ние в фотоэлементах. Как известно, существует три типа фотоэлементов. В основе устройства и действия пер- вого из них лежит явление внешнего фотоэффекта, обстоятельно и глубоко изученное А. Г. Столетовым в 1888— 1890 гг. В цепи батареи В (фиг. 10) гальванометр G показывает ток всякий раз, когда на металлический катод К падает свет, проходящий через сетча- тый анод А. Появление тока объяс- няется тем, что из освещённого катода вылетают электроны, направляющиеся Фиг. 10. Схема фото- элемента с внешним фотоэффектом. к аноду и замыкающие таким образом цепь батареи В. Возникновение и исчезновение тока практически мгно- венно следует за началом и прекраще- нием освещения. Второй тип фотоэлементов дей- ствует на основе внутреннего фото- эффекта, который состоит в более или менее резком увеличении электропро- водности полупроводника под дей- ствием света. При освещении полу- проводника S, замыкающего цепь батареи В (фиг. И), гальванометр G показывает увеличение силы тока по сравнению с той, которая наблюдалась в отсутствие освещения. Изменение электропроводности в данном случае, как мы уже отмечали выше, происхо-
№ 5 Полупроводники • 23 дит вследствие возбуждения электро- нов квантами света• и перехода их в зону проводимости. Фотоэффект запирающего слоя осу- ществляется с помощью устройства, изображённого на фиг. 12. Здесь слой полупроводника S (например закись меди, селен) помещается между метал- лической подкладкой М и тонкой про- зрачной металлической плёнкой I. Фиг. 11. Схема фо- тоэлемента с вну- тренним фотоэф- фектом. Запирающий слой образуется или на границе L—S (лицевой фотоэлемент), или на границе S—М (тыловой фото- элемент), если полупроводник доста- точно прозрачен для лучей, которые способны вызывать фотоэффект. И в том и в другом случаях под действием света электроны из полупроводника переходят в металл. В лицевом фото- 7////////Ш////ШШ//Л Фиг. 12. Схема фо- тоэлемента с запи- рающим слоем. элементе отрицательно по отношению к полупроводнику заряжается верхний электрод, в тыловом — нижний, и во внешней цепи abed мы наблюдаем ток того или иного направления. Фотоэле- мент с запирающим слоем отличается от фотоэлементов первых двух типов, помимо особенностей фотоэффекта, ещё и тем, что он является источником электродвижущей силы и тока, подобно гальваническим элементам или термо- элементам, тогда как первые два типа только замыкают под действием света цепь постороннего источника тока. Мы видим, что полупроводник является необходимой составной частью фотоэлементов последних двух типов. Внешний фотоэффект может обхо- диться без участия полупроводника. Однако опыты показывают, что при замене чисто металлического фото- катода сложным, состоящим, напри- мер, из двух металлов, значительно увеличивается выход фотоэлектронов, а также изменяется и чувствительность фотокатода к падающим лучам той или иной частоты. При этом промежу- точный слой обнаруживает свойства полупроводника (например отрицатель- ный знак температурного коэффи- циента сопротивления). Исключительно высоким выходом фотоэлектронов (до 25—30% к числу падающих фото- нов) обладают сложные сурьмяно-це- зиевые фотокатоды. Таким образом теперь все три типа фотоэлементов в том или ином виде используют свой- ства полупроводников. Наиболее распространены селено- вые фотоэлементы. У них сила фото- тока достигает 0.0005 ампер на люмен падающего света. Советские физики поставили перед собой задачу увеличе- ния чувствительности фотоэлементов путём использования других полупро- водников с большей фотопроводимо- стью. Такими являются, например, сер- нистый таллий и сернистое серебро. Первый из этих полупроводников ис- пользован в устройстве нового фото- элемента Физико-техническим институ- том Академии Наук СССР, второй — Физическим институтом Академии Наук УССР. Чувствительность новых фото- элементов во многц раз больше, чем селеновых (от 0.006 до 0.01 ампер/лю- мен). Их применение в звуковом кино значительно упрощает конструкцию аппаратуры и даёт чистый, почти не искажённый звук. Техническое использование полу- проводников, конечно, не исчерпы- вается устройством выпрямителей и фотоэлементов. По мере изучения их электрических, оптических, тепловых, термоэлектрических и механических свойств открываются всё новые и но- вые возможности их применения в раз- личных областях техники. Так, некото- рые полупроводники с малым сопро- тивлением с успехом могут быть использованы в качестве микрофонов, потому что их проводимость подвер- гается весьма заметным изменениям при деформациях, вызываемых звуко- выми колебаниями. Исследования по- казывают, что такого типа телефонный
24 ‘ Природа 1951 микрофон обладает превосходными ка- чествами и почти совершенно не даёт посторонних шумов, которые являются существенным недостатком обычных микрофонов. Достигнуты также значительные успехи в использовании полупроводни- ков для изготовления термоэлементов, дающих более высокий коэффициент полезного действия, чем обычные ме- таллические термопары. Здесь имеют место, во-первых, большие, чем у» ме- таллов, величины термоэлектродвижу- щих сил и, во-вторых, — меньшие те- плопроводности. Теплопроводность спо- собствует, как известно, выравниванию температур нагретого и холодного кон- тактов. Коэффициент полезного дей- ствия новых термоэлементов, как пока- зывают опыты, может быть повышен до 4% вместо обычных 1—2%. Достигнуты значительные успехи в применении полупроводников для усиления токов высокой частоты. Эти успехи явились результатом исследо- вания электрических свойств германия, который оказалось возможным исполь- зовать в качестве кристаллического триода (транзистор). В связи с этим появилось большое число исследова- ний, посвящённых германию [*]. Отметим ещё применение кристал- лов в качестве ' счётчиков, имеющих, как известно, очень важное значение в научных исследованиях, относящихся к ядерной физике и к физике космиче- ских лучей. В этой области исследова- тель имеет дело с быстрыми и недолго- вечными, большей частью заряженными частицами, регистрация которых и про- изводится при помощи счётчиков. Сущ- ность регистрации заключается в том, что прохождение частицы через счёт- чик сопровождается электрическим им- пульсом, который автоматически в гой или ицой форме отмечается и делается заметным наблюдателю. Регистрация, конечно, будет тем совершеннее, чем меньше запаздывают импульсы, т. е. чем быстрее срабатывает регистрирую- щее устройство под действием частицы. В последнее время разрабатывается во- прос о применении кристаллов в каче- стве твёрдых счётчиков. В этом напра- влении исследуются и подвергаются спе- циальной обработке различные есте- ственные кристаллы и выращиваются искусственные. Необходимый для реги- страции электрический импульс в твёр- дых проводящих счётчиках развивается примерно так же, как возникает про- водимость полупроводника при внеш- нем воздействии. Пролетающая через кристалл бы- страя частица (например а- или р-ча- стица) перебрасывает некоторые из его электронов в зону проводимости. В этот момент кристалл делается про- водящим, и если к нему приложена разность потенциалов, то во внешней цепи появляется импульс тока. Это аналогично эффекту фотопроводимости при освещении некоторых полупровод- ников, В соответствии с полученными ре- зультатами исследований уже теперь можно считать, что надлежащим обра- зом приготовленные кристаллические счётчики окажутся более быстродей- ствующими, чем счётчик Гейгера— Мюллера, и более удобными при использовании. Нет никакого сомнения в том, что дальнейшими усилиями советских учё- ных не вполне ещё исследованная область полупроводников будет изучена достаточно широко и сделается ещё более послушным орудием в руках наших изобретателей и новаторов пе- редовой техники. Литература [1] В. С. Вавилов. Соперник радио- ламп. Природа, № 10, стр. 9, 1950. — [2] В. С. Вавилов. Кристаллические счётчики. Природа, № 1, стр. 49, 1951.— [3] Ф. Ф. В о л ь к е н ш т е й н. Электропровод- ность полупроводников. Гос. изд. тех.-теор. лит., 1947. — [4] А. Ф. Иоффе. Полупровод- ники и их применения. Юбилейная сессия АН СССР 15 VI — 3 VII 1945. Изд. АН СССР, 1948. — [5] А. Ф. Иоффе. Электриче- ские свойства твёрдых тел/ Лениздат, 1947. — [6] А. Ф. Иоффе. Полупроводники и сплавы. Докл. общ. собр. АН СССР 10—13 VI 1947. — [7] В. М. Харитонов. Счётчики с большой разрешающей способностью. Усп. физ. наук, т. 39, вып. 3, 1949. — [8] Н. С. Хлебников. Сложные фотокатоды. Журн. технич. физики, т. 16, вып. 7, 1946.— [9] Р. X о ф ш т а д т е р. Кристаллические счётчики. Усп. физ. наук, т. 39, вып 3, 1949.
ПРОЦЕСС ГОЛЬЦОВОГО ВЫРАВНИВАНИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ НАГОРНЫХ ТЕРРАС С. Г. БОЧ и И. И. КРАСНОВ Уже с давних пор исследователи северных и высокогорных областей обращали внимание на то, что вер- шины гор, поднимающиеся над грани- цей лесной растительности, часто пред- ставляют совершенно плоские поверх- ности, а склоны их образуют ступени, подобные гигантской лестнице (фиг. 1). Эти формы получили в научной лите- ратуре название «нагорных террас». Для объяснения происхождения та- кого ступенчатого рельефа горных вер- шин и склонов были предложены раз- личные гипотезы. Некоторые авторы считали, что ступенчатость горных склонов связана с чередованием пород различной устойчивости. Другие связы- вали их с наличием в горных породах горизонтальных и вертикальных тре- щин отдельностей. Один из пер- вых исследователей Северного Урала Л. Дюпарк считал, что нагорные тер- расы возникли так же‘ как возникают обычные эрозионные террасы в речных долинах. А. Н. Алешков ['] связывал их с деятельностью ледников. Близкую точку зрения высказывал Рессель. Значительный сдвиг в понимании происхождения нагорных террас про- изошёл с того момента, когда стали подробно изучаться процессы мороз- ного выветривания и передвижения обломочного материала под влиянием силы тяжести, которые мы теперь объ- единяем под названием гольцовой де- нудации. Большая заслуга в этом отношении принадлежит известному исследова- телю северо-востока Союза С. В. Обру- чеву [37], который одним из первых обратил внимание на микрорельеф тер- рас, значение снежных забоев и про- цесса течения переувлажнённого грунта по поверхности мерзлоты (солифлюк- ции). Работами С. В. Обручева были также окончательно развенчаны все попытки видеть в плоских поверхно- стях нагорных террас остатки вырав- ненных эрозией древних поверхностей или пенепленов. Вопрос о происхождении нагорных террас приобретает сейчас большое научное и практическое значение в связи с тем, что подобные формы рельефа на севере Советского Союза имеют очень широкое распростра- нение. От правильного понимания их генезиса зачастую зависит истолкова- ние всей истории развития рельефа изучаемой горной страны, что в свою Фиг. 1. Северный Урал. Вершина горы. Видны три поверхности нагорных террас, раз- делённых уступами. Рдоль линий морозного забоя у подножья уступов расположены выходы коренных пород. На нижней поверхности — каменные многоугольники.
26 Природа 1951 очередь определяет и направление поисковых работ, методику разведки и т. д. За последние годы на Урале нами собран новый фактический материал, позволяющий шире осветить рельефо- образующую роль гольцовой денудации и некоторые вопросы происхождения ярусности рельефа, чем это было сде- лано в наших статьях 1943 и 1946 гг. [13’ *4]. Принципиальные положения, вы- сказанные далее, относятся не только к Уралу, но и к любой области, находя- щейся в зоне гольцовой денудации. Как уже было отмечено выше, в этих областях наблюдаются водораз- дельные поверхности, представляющие горизонтальные и слабо наклонные площадки, которые располагаются на различных отметках высоты. Здесь ши- роко распространены столовые горы с почти идеально плоскими вершинами, над которыми возвышаются отдельные скалы — останцы, или усечённые сопки, называемые на Северном Урале «тумп» (фиг. 1). Чаще всего плоские вершины встречаются в сочетании с нагорными террасами. В других случаях в преде- лах одной и той же вершины развиты как нагорные террасы, так и соли- флюкционные склоны, поверхность ко- торых покрыта языковидными натёч- ными (солифлюкционными) террасами и валами (фиг. 9), каменными реками и подвижными каменными россы- пями — «курумами». Размеры плоских площадок нагор- ных террас колеблются в весьма зна- чительных пределах. Обычно они не- велики, по нередко превышают не- сколько десятков или сотен метров в ширину и достигают 1—3 км в длину. Ограничивающие их уступы имеют крутизну от 30—40 до 60—70°, но иногда они почти вертикальные. Отно- сительная высота уступов нагорных террас колеблется от нескольких ме- тров до десятков метров, реже они до- стигают сотни метров. На поверхности террас наблюдаются ячейки «структур- ных грунтов» (почв) и «полосчатые грунты» (каменные полосы), ориенти- рованные в направлении слабых (от 2 до 5°) уклонов [14]. Площадки нагорных террас и пло- ские вершины гор, как показали наши работы, покрыты сравнительно тонким (в среднем 2—4 м) плащом продуктов выветривания и представляют весьма пологие солифлюкционные склоны, а по уступам их выходят коренные породы. Таким образом нагорные террасы и плоские вершины являются скульптур- ными формами, вырезанными в корен- ных породах. Механизм образования нагорных террас и плоских поверхно- стей, по нашему мнению [13- 14], ри- суется в следующих чертах. На горных склонах в условиях суб- полярного климата и частого колеба- ния температуры около 0°, на местах первичных неровностей в результате морозного выветривания коренных по- род начинается выработка небольших площадок, так как выветривание осо- бенно интенсивно протекает на местах наибольшего увлажнения при переходе крутого или обрывистого склона в по- логий,- Эта линия перелома склона, на уровне которой идёт особенно интен- сивное разрушение пород, названа нами «линией морозного забоя». Разрушение крутого склона (уступа) вдоль линии морозного забоя вызывает попятное отступание его. Одновременно про- дукты выветривания, образующиеся за счёт разрушения уступа, измельчаются и в условиях промерзания грунта пере- двигаются в результате солифлюкции (течения грунта) от подножия уступа в направлении уклона площадки. В результате гравитационного рас- текания переувлажнённого грунта про- исходит нивелировка поверхности пло- щадки, а также линии морозного забоя. Таким образом, на месте первич- ных неровностей склона, в условиях гольцового климата, развиваются по- лого-горизонтальные площадки, ограни- ченные уступами, крутизна которых постоянно поддерживается активным выветриванием вдоль линии морозного забоя. В то же время коренные породы в области площадки, прикрытые пла- щом продуктов выветривания, скован- ных мерзлотой, в меньшей степени подвергаются разрушению морозным выветриванием. Этим создаются и под- держиваются условия, при которых разрушение и попятное отступание склона («на себя») под влиянием мо- розных процессов протекают относи- тельно быстрее, чем снижение поверх-
№ 5 Процесс гольцового выравнивания 27 Фиг. 2. Схема образования ступенчатого рельефа в гольцовой зоне, по С. Г. Бочу и И. И. Краснову, а — морозное выветривание (размер стрелки показывает различную степень интенсивности процесса); б — солифлюкционный перенос рыхлых продуктов выветривания; в — направление попятного отступления уступов нагорных террас; г — последовательные стадии отступания уступа нагорной террасы под воздействием морозного выветривания; д — последовательные стадии снижения площадки нагорной террасы под воздействием солифлюкционного сноса и морозного выветривания (в мень- шей степени, чем для уступа). ности площадки. Вследствие этого пло- щади горизонтальных поверхностей постепенно расширяются. Небольшие уступчики и площадки, развиваясь, превращаются в типичные нагорные террасы (фиг. 2), а рельеф склонов приобретает ступенчатость. Так разви- ваются широкие плоские поверхности нагорных террас, и, ‘наконец, вершины гор оказываются срезанными, а рельеф междуречий приобретает выравненный характер. Как показали наши наблюдения L12' и], площадки нагорных террас сре- зают под один уровень различные породы, не считаясь с их литологией и структурой [,3]. Вместе с тем для зало- жения террас трещиноватость пород и степень их сопротивляемости выветри- ванию играют роль уже потому, что при выветривании твёрдых пород, на- пример кварцитов, развивается пер- вично ступенчатый склон, способствую- щий . заложению нагорных террас, тогда как на сланцах, в силу их мень- шей стойкости, заложение первичной площадки затруднено. Аналогичную роль играют выходы пород различной твёрдости. Таким образом, хотя в общем слу- чае сопротивляемость пород и имеет значение, но она не меняет общего те- чения процесса образования нагорных террас и выравненных поверхностей. Следует также йметь в виду, что интенсивность процесса развития на- горных террас, поскольку она зависит от климатических факторов, изменяет- ся во времени. Климатические фак- торы регулируют скорость отступания и вместе с тем крутизну уступа. В случае интенсивного выветривания крутизна стенки и быстрота отступания возрастают. При улучшении климата и ослаблении уноса продуктов выветри- вания от линии морозного забоя про- цесс затухает. В связи с этим отметим, что пред- ложенная нами гипотеза позволяет объяснить происхождение типичных для гольцовых областей усечённых ко- нических останцовых горок — «тум- пов», а также происхождение свое- образных останцов выветривания или так называемых «болванов», обладаю- щих иногда грибообразной формой (фиг. 3). Нередко болваны пред- ставляют последние стадии разрушения тумпов. Они образуются в тех слу- чаях, когда слои коренных пород ориентированы горизонтально или в них развита вертикальная отдельность. Более быстрое разрушение основания останца объясняется корродирующим воздействием снега (позёмки), а также большей влажностью, способ- ствующей более интенсивному мороз- ному выветриванию подножия остан- цов. Разрушение и опрокидывание бол- ванов происходит очень быстро.
28 Природа 195f Фиг. 3. Типичный останец выветривания на Урале, так называемый «болван». Слева лежат глыбы, представляющие остатки от другого, обрушившегося останца. Известно несколько случаев уничтоже- ния болванов за последние 15—25 лет. В тех случаях, когда слои коренных пород залегают наклонно, возникают останцы разнообразных причудливых форм—танкообразные, конические, по- хожие на крепостные бастионы и т. п. (фиг. 4). Иногда на вершине горы располагается целый городок останцов. Из сказанного видно, что тумпы Фиг. 4. Останцы выветривания на морозно-солифлюкционной поверхности выравни- вания на Северном Урале. Ясно видна горизонтальная отдельность сланцев, сла- гающих останец.
.№ 5 Процесс гольцового выравнивания 29 и болваны представляют современ- ные формы рельефа, быстро возникаю- щие и исчезающие под воздействием процессов гольцовой денудации. Но если мезоформы в гольцовой зоне представляют современные или отно- сительно очень молодые образования, то возникает вопрос, не могут ли макроформы, в частности, так назы- ваемые нагорные плато, иметь сравни- тельно молодой возраст? Нагорные террасы по своим мас- штабам представляют элементы мезо- рельефа. Обычно размеры отдельных террас, как уже было отмечено, не пре- вышают нескольких сотен метров в ширину и 1—3 километров в длину. Поэтому многие исследователи счи- тали, что в конечном счёте изменение рельефа под воздействием процессов, вызывающих образование нагорных тер- рас, может привести лишь к возникно- вению террасированных склонов и в крайнем случае к образованию незна- чительных площадок. Наши исследования дают основание утверждать, что данный процесс не ограничивается образованием болванов и тумпов и выработкой ступенчатого рельефа и незначительной моделиров- кой более древних фЬрм. Он приводит к интенсивному снижению гор, но — в отличие от взглядов Г. Эйкина [,7], С. В. Обручева [37] и других — этот про- цесс, по нашему мнению, двусторонний. С одной стороны, происходит снижение рельефа за счёт сравнительно медлен- ного стачивания его морозным вывет- риванием и миграции обломочного ма- териала под влиянием солифлюкции. На более или менее выравненных по- верхностях он не может быть слишком эффективным в силу консервирующего влияния покрова рыхлых отложений, скованного мерзлотой. В данном слу- чае быстро разрушаться будут только выступы коренных пород. С другой •стороны, происходит интенсивное сре- зание (снижение) рельефа целыми ярусами в силу попятного отступания уступов нагорных террас (фиг. 2 и 5). В последнем случае снижение рельефа будет зависеть от относитель- ной высоты уступа нагорной террасы, т. е. рельеф как бы срезается слоем в 15—20 м и более. Так как обычно на склонах гор можно Наблюдать несколь- Фиг. 5. Схема последовательных стадий пре- образования склонов под воздействием мороз- но-солифлюкционных процессов. 1 — первич- ные неровности на склонах; 2—5 — развитие ступенчатых склонов; 6 — конечная стадия образования морозно-солифлюкционной вырав- ненной поверхности ко уступов нагорных террас, располо- женных друг над другом, подобно сту- пеням гигантской лестницы, то и сре- зание рельефа будет происходить одно- временно на нескольких ярусах. В ре: зультате общая величина снижения рельефа будет определяться суммарной высотой всех ступеней этой лестницы. Если этот процесс отступания уступов дойдет до конца, т. е. уступы, располо- женные на противоположных сторонах горы, сблизятся, — образуются сначала останцовые горки — тумпы (фиг. 1 и 2), затем отдельные останцы выветри- вания— болваны (фиг. 3 и 4) и, на- конец, нагорные плато, на поверхности которых происходит лишь перемещение рыхлых продуктов выветривания путём солифлюкционной транспортировки и отчасти переноса мелкозёма текучей водой, образующей микрогидрографи- ческую сеть (фиг. 6). В результате сближения уступов нагорных террас возникает своеобраз- ный ступенчатый рельеф склонов. При этом следует также иметь в виду, что количество уступов на противополож- ных склонах одной и той же горы мо- жет быть неодинаковым, так как зало- жение уступов нагорных террас нахо- дится в зависимости только от мест- ных геологических причин. Кроме того, в процессе развития нагорных террас происходит поглощение одних другими, развивающимися более активно, а так- же слияние нагорных террас.
30 Природа 1951 Фиг. 6. Типичная поверхность гольцового выравнивания на Северном Урале, образо- вавшаяся в течение четвертичного периода. Зрелая стадия развития морозно-соли- флюкционной поверхности. На плоской слабо наклонной поверхности отчётливо выде- ляются конусообразные останцы выветривания, приуроченные к линиям простирания косо падающих плотных кварцитов. На переднем плане видны полосы солифлюкцион- пого делювия, свидетельствующие о том, что рыхлые продукты выветривания не- прерывно сносятся в направлении слабых уклонов. Предложенное объяснение меха- низма гольцового выравнивания, отли- чающееся от существовавших воззре- ний, позволяет по-новому подойти к оценке степени интенсивности процесса снижения рельефа и образованию по- добных поверхностей. При оценке степени воздействия процессов гольцового выравнивания на преобразование древнего рельефа не- обходимо учитывать масштаб времени. Большой фактический материал, со- бранный нами, свидетельствует о том, что этот процесс протекает весьма быстро. Если в очень короткий проме- жуток времени происходит образова- ние значительных уступов и площадок нагорных террас, больших солифлюк- ционных склонов, останцов и т. п., то, приняв во внимание фактор времени, нетрудно убедиться, что путём «интер- ференции» отдельные уступы и склоны могут сливаться в обширные макро- формы и обусловить возникновение плоских водораздельных пространств, распространение которых так харак- терно для гольцовой зоны севера Урала и многих других горных областей, рас- положенных в аналогичных физико- географических условиях. Не следует забывать, что на протя- жении всего четвертичного периода, особенно во время ледниковых эпох, климатические условия в гольцовой зоне неоднократно были значительно более суровыми, чем сейчас. Очевидно, что тогда процессы гольцового вырав- нивания протекали (в тех частях, ко- торые были свободны от ледникового покрова) более интенсивно, чем в на- стоящее время. Существование пояса «не активных» четвертичных нагорных террас на Урале [|3-25], находящихся теперь в подзоне горной лесотундры, также свидетельствует о том, что про- цессы гольцового выравнивания ещё совсем недавно были более активными и гольцовая зона располагалась на 200 м ниже, чем сейчас (фиг. 7). В качестве доказательства правиль- ности высказанной идеи об относитель- ной молодости рельефа гольцовой зоны можно привести тот факт, что в север- ных частях Урала на всех плоских меж- дуречных пространствах, т. е. на тех самых макроформах, которые многими принимались за остатки древних по- верхностей выравнивания, древняя кора выветривания встречена только в еди- ничных случаях i[3' |9] в сильно трещи- новатых породах и представляет ниж- ние случайно уцелевшие горизонты её. В многочисленных шурфах, заложен- ных на различных гипсометрических уровнях, на поверхностях нагорных террас, солифлюкционных склонах, на- горных плато, на задернованных и ли- шённых растительности щебневатых
№ 5 Процесс гольцового выравнивания 31 Фиг. 7. Северный Урал. На фоне неба видны площадки активных нагорных террас. Ниже расположены площадки неактивных террас, покрытые лесом. грунтах, всегда на глубине 2—3 м, максимум 5 м, шурфы вскрывали вы- ходы коренных пород. Толща наносов в разрезе обычно представлена сверху грубообломочным щебневатым делю- вием, который по мере* углубления сме- няется элювием коренных пород, со- стоящим обычно из крупных глыб и щебня, промежутки между которыми заполнены современными или поздне- четвертичными песчано-глинистыми продуктами выветривания. Это свиде- тельствует о молодости тех форм релье- фа, на поверхности которых были зало- жены шурфы. Таким образом, можно предпола- гать, что снижение рельефа гор под воздействием гольцового выравнивания Фиг. 8. Главный Уральский водораздел в бассейне р. Печоры. Вид вдоль хребта с севера на юг. Поверхность гольцового выравнивания в зрелой стадии. На переч- нем плане — выпирание глыб в результате морозного сдвига.
32 Природа 1951 Фиг 9. Северный Урал. Склон горы, сплошь покрытый солифлюкционными (натёч- ными) террасками. приводит к образованию довольно об- ширных плоских поверхностей, обычно называемых нагорными плато и пред- ставляющих, как видно из вышеизло- женного, конечные формы морозно- солифлюкционной планации, возникшие в четвертичное время. Из сказанного видно, что мы пони- маем гольцовое выравнивание («альти- планацию») как совокупность ряда процессов: морозного выветривания и сдвига, гравитационных движений пре имущественно в форме солифлюкции, снежного выветривания (нивации), де- лювиального сноса и выравнивания (планации) материала мелкими непо- стоянными ручейками. Все эти про- цессы существенно влияют на форми- рование рельефа в условиях субаркти- ческого гольцового климата. В конеч- ном счёте «альтипланация» ведёт к выравниванию, т. е. к образованию плоских форм рельефа (фиг. 8). В горах в гольцовой зоне можно повсеместно наблюдать борьбу двух взаимно противоположных процессов, — с одной стороны, эрозии и парообразо- вания, стремящихся к расчленению гор- ного рельефа, и с другой — морозно- солифлюкционного процесса, стремя- щегося к выравниванию его. Однако эрозия и карообразование в горных условиях имеют в плане лишь линей- ное, ветвистое распространение. Мороз- но-солифлюкционные процессы, напро- тив, представляют фактор площадной денудации (фиг. 9). Таким образом, на известном этапе в определённых (перигляциальных) условиях в развитии горного рельефа происходит непрерывная борьба между вертикальным расчленением и гольцо- вым выравниванием, в результате чего идёт общее сильное снижение хребта. Изучение современных процессов гольцового выравнивания привело авто- ров к убеждению, что эти процессы являются настолько активными и мас- штаб их настолько значителен, что есте- ственно возникает предположение, дей- ствительно ли современные плоские водоразделы в горах всюду представ- ляют остатки древних пенепленов. Мо- жет быть рельеф высокогорной части того же Северного Урала никогда не был очень плоским, а современный его рельеф является наиболее плоским по сравнению с древним. Из сказанного видно, что современ- ные плоские формы могли возникнуть из первичных, возможно, не плоских форм. Совершенно очевидно, что и при наличии древних плоских форм четвер- тичное гольцовое выравнивание преоб- разует их в современные плоские эле- менты рельефа. Поэтому при анализе
№ 5 Процесс гольцового выравнивания 33 рельефа необходимо учитывать возмож- ность смешения и наложения современ- ных плоских мезо- и макроформ на древние плоские и не плоские формы В конечном результате, независимо от того, каковы были древние формы, в итоге должны получиться современные плоские выравненные формы. Чтобы решить вопрос о том, на фоне каких древних форм возникли со- временные плоские водораздельные пространства в горной части Северного Урала, необходимо выяснить, каков удельный вес различных рельефообра- зующих факторов, в том числе древней пенепленизации, неравномерных глыбо- вых поднятий и гольцового выравнива- ния в четвертичное время. В зависимо- сти от решения этого вопроса может быть дано разное объяснение происхо- ждения крупных плоских и ступенчатых форм, определяющих ярусность релье- фа Урала. Они могут рассматриваться как остаточные эрозионные денуда- ционные поверхности (остатки древних пенепленов), лишь слабо преобразован- ные позднейшими процессами, — и в этом случае все отдельные ступени должны были возникнуть разновремен- но (гипотеза предгорной лестницы В. Пенка — В. А. Варсанюфьевой). С дру- гой стороны, можно считать, что сту- пенчатый рельеф является следствием неравномерных глыбовых поднятий и плоские ступени, ныне находящиеся на разных высотах, возможно, прежде принадлежали к единой плоской по- верхности (пенеплену), а возникнове- ние ступенчатости обусловлено тектони- кой (этот вопрос рассматривается авто- рами в специальной статье). Наконец, возможно допущение, что крупные сту- пенчатые формы образовались не только указанным путём, но и в связи с четвертичной «альтипланацией», на- ложившейся на любой древний рельеф как пересечённый, так и выравненный. Следовательно, задача сводится к выяснению вопроса о значении того или другого процесса в формировании со- временного горного рельефа. В силу исторически сложившихся представлений, фактору древней пене- пленизации в отношении рельефа Ура- ла приписывается исключительное зна- чение. До сих пор широко распростра- нено мнение, будто бы процессы голь- 3 Природа № 5 § || m о х eg X s х о из и о Е
34 Природа 1951 новой денудации не могут существенно изменить древних элементов рельефа и что гольцовое выравнивание может соз- дать лишь незначительные формы. Предпосылкой образования плоских форм рельефа в гольцовой зоне явля- ются, главным образом, климатические факторы, и, следовательно, эти формы должны подчиняться законам климати- ческой зональности. В других частях того же Урала, например в гольцовой зоне Южного Урала, мы должны встре- тить те же явления, обусловленные процессами гольцового выравнивания. Судя по работам Л. Тюлиной [44], Н. А. Преображенского [39], Н. В. Башениной [2] и других и нашим личным наблю- дениям, там, действительно, встреча- ются абсолютно тождественные формы. По мере движения к югу границы климатической зональности постепенно повышаются, и формы рельефа, обу- словленные гольцовым выравниванием, приобретают здесь меньшее распростра- нение, чем на Севере, и встречаются только в самой высокогорной части (фиг. 10). Мы не отрицаем возмож- ности существования на Урале остат- ков древних поверхностей денудации, однако те формы рельефа, которые в пределах гольцовой зоны Урала счита- лись реликтами древнего пенеплена [19], в действительности зачастую являются молодыми формами. Учитывая фактор климатической зональности, можно предполагать, что по мере движения к югу из-под моло- дых поверхностей, возникших в про- цессе гольцового выравнивания, посте- пенно должны выступать более древ- ние, также выравненные формы релье- фа, в частности остатки древнего пе- неплена. Это предположение вполне подтверждается тем, что ниже опреде- лённой гипсометрической отметки на Среднем и Южном Урале древняя кора выветривания широко распространена. Проблема происхождения рельефа высокогорных частей Урала приобре- тает в настоящее время большой науч- ный и практический интерес в связи с работами по составлению сводных гео- морфологических карт Урала и направ- лением поисковых и разведочных ра- бот. Некоторые исследователи преуве- личивают роль древних денудационных уровней в рельефе Урала и даже счи- тают возможным применить ко всему Уралу тезис — «чем ярус рельефа выше, тем древнее его возраст» [20]. Теория, предложенная нами, не даёт оснований рассматривать «верхние ярусы рельефа» обязательно как ре- ликты древних денудационных поверх- ностей, так как в формировании горной зоны современного рельефа Урала при- нимали участие процессы гольцового выравнивания, которые могли, как по- казано выше, создавать крупные пло- ские формы рельефа водоразделов. Кроме того, в создании ярусности рельефа Урала в целом значительную роль, несомненно, сыграли неравномер ные глыбовые движения по неоднократ- но обновлявшимся древним тектониче- ским швам. Эти движения совершенно не учитывались сторонниками гипотезы предгорной лестницы В. Пенка (напри- мер В. А. Варсанофьевой, А. П. Сиго- вым, Н. Г. Бер, Д. В. Борисевичем и др.), точно так же как ими недооце- нивалась и роль гольцовой денудации. Как видно из изложенного, мы не противопоставляем «предгорную лест- ницу» ступенчатому рельефу, создан- ному в результате гольцовых процес- сов, а отрицаем самое её существова- ние на Урале. Несомненно, что гольцо- вая денудация способна создавать в горах относительно крупные элементы плоско-горизонтального ограничения. которые могут быть приняты за частич- но сохранившиеся остатки древних де- нудационных поверхностей. Литература [1] А. Н. А л е ш к о в. О нагорных тер расах Урала. Тр. ледник, эксп., вып. 4, стр. 271—292, 1935.—[2] Н. В. Б а ш е н и н а. Происхождение рельефа Южного Урала. 1948. — [3] А. Г. Бер. Поверхности денуда- ции на Приполярном Урале. Мат. по гео- морф. Урала, вып. 1, стр. 29—40, 1948.— [4] Д. В. Борисевич. Геоморфология и история развития рельефа бассейна среднего и нижнего течения реки Чусовой. Тр. Инет геогр., вып. 39, 1948.—[5] Д. В. Борисе- вич. К вопросу о возрасте рельефа Среднего Урала и характере молодых тектонических движений. Мат. по геоморф. Урала, вып. 1, стр. 279—304, 1948. — [6] С. Г. Боч Геомор- фологический очерк района горы Народной. Тр. ледник, эксп., вып. 4, стр. 116—149, 1935. — [7] С. Г. Боч. О нахождении вечной мерзлоты на Северном Урале. Природа, № 5, стр. 80—84, 1938.—[8] С. Г. Б о ч. О соли- флюкционных террасах Приполярного Урала.
№ 5 Процесс гольцового выравнивания 35 Изв. Гос. Геогр. общ , № 3, 1938.—[9] С. Г. Б о ч. О некоторых типах делювиальных отло- жений Приполярного Урала. Бюлл. Моск, общ. исп. прир., нов. сер., отд. геолог., т. XVII, стр. 48—61, 1939.— [10] С. Г. Б о ч. Четвертичные отложения водораздельной части Приполярного Урала. Тр. Сов. секц. Межд. асе. по изуч. четверт. пер., вып. 5, стр. 66—81, 1941.— [11] С. Г. Б оч. Снежники и снежная эрозия в северных частях Урала. Изв. Всес. Геогр. общ., № 2, 1946. — [12] С. Г. Б о ч. Солифлюкция на Приполярном Урале. Матер, по геоморф. Урала, вып. 1, стр. 225—246, 1948,—[13] С. Г. Б оч и И. И. Краснов. О нагорных террасах и древних поверхностях выравнивания на Урале и свя- занных с ними проблемах. Изв. Всес. Геогр. общ., № 1, стр. 14—25, 1943, —[14] С. Г. Б о ч и И. И. К р а с и о в. К вопросу о границе максимального четвертичного оледенения в пределах Уральского хребта в связи с на- блюдениями над нагорными террасами. Бюлл. четвертичн. комис. Акад. Наук СССР, вып. 8, стр. 46—72, 1946.—[15] В. А. В а р с а- нофьева. Геоморфологический очерк бас- сейна Ылыча. Тр. Инет, по изуч. Севера, вып. 42, стр. 1—119, 1929. — [16] В. А. В а р- санофьева. Геоморфологические наблюде- ния на Северном Урале. Изв. Гос. Геогр. общ., т. 64, вып. 2, стр. 105—172, 1932. — [17] В. А. Варсанофьева. Геологическое строение территории Печорско-Ылычского Го- сударственного заповедника. Тр. Печорско- Ылычского Гос. заповедника, вып. 1, стр. 5—214, 1940.—[18] В. А. Варса- нофьева. Геоморфологический очерк за- падного склона Среднего Урала. Геология Союза, т. XII. Урал, стр. 623—664, 1944. — [19] В. А. Варсанофьева. К вопросу о наличии древних денудационных поверхностей или «поверхностей выравнивания» на Север- ном Урале. Землеведение, т. II, стр. 97—127, 1948.—[20] Геоморфологическая карта Урала в масштабе 1 : 500 000 с объяснительной за- пиской. Изд. Уральск, геол, управл., 1947.— [21] И. П. Герасимов. Опыт геоморфоло- гической интерпретации общей схемы геологи- ческого строения СССР. Проблемы физ. геогр., т. XII, стр. 33—46, 1946.— [22] И. П. Герасимов. Основные черты геоморфоло- гии Среднего и Южного Урала в палеогеогра- фическом освещении. Тр. Инет. геогр., вып. 42, стр. 5—36, 1948.— [23] И. И. Гор- ский. Геотектонические условия формирова- ния угольных месторождений Урала и связан- ные с ними особенности геологического строе- ния месторождений. Изв. АН СССР, серия геолог., № 4—5, стр. 13—40, 1943.— [24] И. 3. Корин. К вопросу о молодых нарушениях на Южном Урале. Бюлл. Моск. общ. исп. прир., отд. геол., т. 23, вып. 6, 1948. — [25] И. И. Краснов. Четвертичные отложе- ния Молотовской и Свердловской областей. Гео- логия СССР, т. XII, Урал, стр. 325—367, 1944. — [26] И. И. Краснов. О болотной солифлюк- ции и современной трансгрессии болот в рав- нинах в зоне тайги. Пробл. физ. геогр., т. X, стр. 2—33, 1941. — [27] Г. Ф. Крашенни- ков. Молодая тектоника Челябинского буро- угольного бассейна. Сов. геолог., № 5—6, 1940. — [28] Г. С. Левоник Элементы альпийской складчатости на Южном Урале. Разведка недр, № 2—3, 1940 — [29] К. К. Марков, В. М. Дэвис и В. Пенк. Дис- куссия у американских географов. Изд. Всес. Геогр. общ., № 3, стр. 178—181, 1945.— [30] К. К. М а р к о в. О горных денудационных поверхностях и их происхождении. Вопр геогр., № 3, стр. 121—135, 1947. — [31] К- К Марков. Основные проблемы геоморфоло- гии. 1948.—[32] Д. В. Н а л и в к и н. Геоло- гическая история Урала. Свердловск, 1943.— [33] Д. В. Н а л и в к и н. Геоморфологические области Урала. Геология Союза, т. XII, Урал, стр. 614—622, 1944. — [34] Н. И. Нико- лаев. Основные черты геоморфологии за- падного склона Южного Урала и Предуралья. Вопр. теорет. и прикл. геолог., сб. 4, стр. 84—94, 1947.—[35] Н. И. Николаев. Новейшая тектоника СССР и основные зако- номерности проявления тектонических движе- ний. Сов. геолог., № 16, 1947. — [36] В. А. Обручев. Основные черты кинетики и пластики неотектоники. Изв. АН СССР, сер. геол., № 5, 1948. — [37] С. В. Обручев. Солифлюкционные (нагорные) террасы и их генезис на основании работ в Чукотском крае. Пробл. Аркт., № 3 и 4, 1937.—[38] Г. Л. П а д а л к а. О высоких террасах на Северном Урале. Вести. Геол, ком, т. III, № 4, стр. 9—15, 1928. — [39] Н. А. Преоб- раженский. Геоморфологический очерк западного склона Южного Урала. Тр. Башк. геол, управл., вып. 2, стр. 45—74, 1941. — [40] Н. А. Преображенский. О третич- ной тектонике на Южном Урале. Мат. по геоморф. Урала, вып. I, стр. 310—313, 1948. — [41] В. П. Ренгартен. О молодых тектони- ческих движениях на восточном склоне Урала Мат. по геоморф. Урала, вып. 1, стр. 268— 278, 1948.—[42] А. П. Сигов. Закономер- ности локализации некоторых полезных иско- паемых Урала в свете палеогеографических данных. Сб. «Геология и полезные ископае мые Урала», вып. 2, стр. 51—69, 1947.— [43] А. И. Спиридонов. Обсуждение воз- зрений В. Пенка за рубежом. Бюлл. Моск общ. исп. прир., отд. геол., т. 22, вып. 2, 1947. — [44] Л. Тюлина. О явлениях, свя- занных с почвенной мерзлотой и морозным выветриванием на горе Иремель (Южный Урал). Изв. Гос. Геогр. общ., т. 43, вып. 2—3, стр. 124—144, 1931, —[45] О. Л. Э й н о р. Дис- лоцированный верхний мел на Пай- Хое. Сов. геол., № 5—6, стр. 76—83, 1940. — [46] А. Л. Яншин. Тектоника Каргалинских гор. Бюлл. Моск. общ. исп. прир., т. 10 (2), 1932.—[47] Н. М. Eakin. The Yukon— Kojukuk region Alaska. Bull. U. S. Geol Survey, № 631, pp. 1—88, 1916. 3*
УСКОРЕНИЕ ПРОЦЕССОВ РАСПАДА БАКТЕ- РИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ ПОД ВЛИЯНИЕМ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ Проф. А. Е. КРИССи В. И. БИРЮЗОВА Количество соединений, способных вызвать бактериолиз (распад бакте- риальной клетки), весьма значительно (см., например, сводку Гамалея [']). В их число входят вещества самой различной природы, вырабатываемые животными, растительными организ- мами и микроорганизмами. Список этих веществ велик и в последние годы осо- бенно пополняется, благодаря разви- тию исследований в области антибиоти- ков. К бактериолитическим агентам относятся бактериофаги и такие веще- ства, как формалин. Среди них можно встретить, с одной стороны, тела срав- нительно простого химического состава, а с другой — высокомолекулярные бел- ковые соединения, строение которых ещё не раскрыто. Диапазон действия, или, как при- нято говорить, спектр действия раз- личных литических агентов неодина- ков. Некоторые обладают очень широ- ким спектром, вызывая бактериолиз целого ряда . видов микроорганизмов, входящих не в одну, а во многие си- стематические группы, филогенетически далеко отстоящие друг от друга. Дру- гие отличаются узко избирательным действием, строгой специфичностью своего воздействия, лизируя даже не всех представителей данного вида микробов. Различие между бакгериоли- тическими веществами проявляется также в их способности лизировать или живые или мёртвые клетки, при- чём для проявления действия агентов, приводящих к лизису только живые клетки, далеко не всегда оказывается безразличным физиологическое состоя- ние микробной клетки: пребывает ли она в покоящемся состоянии или нахо- дится в стадии размножения. Явление бактериолиза весьма рас- пространено, и, повидимому, нет микро- организмов, которые оказались бы не- доступными влиянию того или иного литического агента. Можно полагать, учитывая многообразие бактериолити- ческих веществ и индивидуальные осо- бенности микробных клеток, что неоди- наковы места приложения литических агентов в микробной клетке, различны пути воздействия их на жизненно важ- ные процессы, протекающие в микроб- ной клетке, и разнообразны химические реакции, которые приводят в конечном счете к поразительно однообразной в её внешнем выражении картине лизиса Жидкая среда, мутная от взвешенных в ней сотен миллионов или миллиардов живых или убитых бактерий, стано- вится совершенно прозрачной вслед- ствие «растворения» микробных тел, а на твёрдой среде плотные колонии микроорганизмов, достигающие неред- ко очень крупных размеров, постепенно просветляются и исчезают, обнажая поверхность среды. Под обычным микроскопом трудно выявить какие-либо особенности в про- цессе лизиса микробной клетки, зави- сящие от её видовой принадлежности или природы литического агента. Всё то, что доступно глазу при максималь- ных увеличениях светового микроскопа, сводится в типичных случаях лизиса лишь к некоторому увеличению разме- ров клетки после её контакта с бакте- риолитическим веществом, затем изме- нению лучепреломления плазмы, рас- паду бактериального тела на отдельные зёрна и «растворению» последних. Можно было ожидать, зная раз- меры бактериальной клетки, что при- менение электронного микроскопа, об- ладающего во много раз большей раз- решающей способностью, чем лучшие модели световых микроскопов, позволит раскрыть новые стороны в явлениях бактериолиза, остававшиеся до этого скрытыми от исследователя. В первую очередь представлял интерес вопрос о том, можно ли проследить с помощью
№ 5 Ускорение процессов распада бактериальной клетки 37 электронного микроскопа какие-либо специфические особенности в проявле- нии литического действия, если сравни- вать между собой картины литического распада, вызванные различными аген- тами у одной и той же микробной формы. После некоторых поисков удалось выделить из почвы подвижную па- лочку, оказавшуюся чувствительной к действию целого ряда литических ве- ществ и, следовательно, представляв- шую собою удобный объект для срав- нительных экспериментальных исследо- ваний. По своим морфологическим и культуральным признакам и физиоло- гическим свойствам эта палочка может быть отнесена к атипичной форме вида Baclllis mycoldes Fliigge. Необходимым условием для элек- тронномикроскопических исследований биологических объектов является очи- стка их от примесей—компонентов среды и продуктов клеточного обмена и распада, так как при высушивании препаратов эти примеси могут маскиро- вать самый объект. Без предваритель- ной очистки нельзя обойтись при приготовлении препаратов из бакте- риальных культур в жидких белковых или солевых средах? Если нанести каплю такой среды с заключёнными в ней бактериями на «предметное стекло» для электронного микроско- па — на тонкую коллодийную плёнку, натянутую на металлической сетке, то изучение строения бактериальных кле- ток в электронном микроскопе может оказаться затруднительным или невоз- можным вследствие того, что вещества бульона и соли при высыхании капли в той или иной степени скроют от на- блюдателя существенные детали в мор- фологии и цитологии бактерий Чтобы избежать этого, был разра- ботан метод приготовления биологиче- ских препаратов для электронной ми- кроскопии, позволяющий проводить очистку объекта без каких-либо нару- шений в нём l9]- Принцип этого метода, названного нами методом капельного диализа, заключается в применении опорной коллодийной плёнки, исполь- зуемой для приготовления «предмет- ного стекла» в электронной микроско- пии, в качестве диализирующей пере- понки. ' Автолиз бактериальных клеток после завершения онтогенеза Поскольку все исследования по действию различных веществ на выде- ленную спороносную палочку были вы- полнены с помощью электронного ми- кроскопа, прежде всего нужно было выяснить электронномикроскопические картины стадий развития этой палочки, не осложнённые какими-либо воздей- ствиями. Следует отметить, что в пре- паратах из культур определённого воз- раста можно встретить клетки, находя- щиеся на различных стадиях онтоге- неза. Однако если большинство клеток в препаратах выглядело однотипно в поле зрения электронного микроскопа, то особенности строения именно этих клеток и принимались как характерные для культуры соответствующего воз- раста, несмотря на наличие отдельных клеток других возрастных стадий. Это обстоятельство необходимо подчер- кнуть, потому что в отличие от свето- вого микроскопа, где в поле зрения на- блюдателя попадает множество бакте- риальных клеток, на экране электрон- ного микроскопа помещаются лишь одиночные экземпляры. Поэтому при электронномикроскопических наблюде- ниях требуется просмотр многих препа- ратов, чтобы сделанная фотография не отразила лишь редкий, не типичный случай, как это можно встретить в не- которых работах по электронной ми- кроскопии. На приводимых фотогра- фиях нами запечатлены только те кар- тины, которые являлись типичными для культуры данного возраста. Клетки в препаратах из молодых культур (18—24-часового возраста) в бульоне или на агаре примерно одина- ково и резко поглощают электроны, благодаря чему выглядят гомогенно- чёрными (фиг. I).1 Они.плотны, хорошо очерчены и находятся в стадии актив- ного размножения. Многократные повторные наблюде- ния не оставили никаких сомнений, что вид клеток, изображённых на фиг. 1, типичен для культуры молодого воз- раста. Индивидуальная изменчивость клеток проявляется уже в раннем воз- 1 Фиг. 1—49 см. на вклейках в конце статьи.
38 Природа 1951 расте культуры. В препаратах из 24- часовой бульонной культуры можно встретить палочки, проходящие свой цикл развития несколько быстрее, чем основная клеточная масса (фиг. 2). В них можно видеть начинающийся процесс сжатия плазменного содержи- мого, его продольного или полюсного «отмешивания» перед спорообразова- нием. Благодаря тому, что от оболочки отступают плазменные элементы, по массе и плотности сильно поглощаю- щие электроны, она становится отчёт- ливо различимой в виде чехла, не спа- дающегося и сохраняющего форму клетки. Далее следует стадия «отмеши- вания» части содержимого клетки, иду- щего на построение споры (фиг. 3). Другая часть (меньшая) в дальней- шем просветляется, делается всё более и более проницаемой для электронов и в конечном итоге полностью автоли- зуется. В результате этого процесса клетка опустевает вне того участка её, где залегает спора (фиг. 4). Тургор клетки, невидимому, сохра- няется до полного сформирования споры. Об этом легко заключить по фиг. 3: несмотря на хорошо выражен- ную картину просветления почти поло- вины клетки, форма её осталась преж- ней. Завершившийся процесс споруля- ции приводит к спадению оболочки (фиг. 5). Весь цикл спорообразования большинство клеток в агаровой куль- туре заканчивает на четвёртые сутки. Сопоставление этих элсктронноми- кроскопических наблюдений с нашими наблюдениями над иными споронос- ными формами [3], а также с данными других авторов, не выявляет каких- либо отличий. В основных чертах внешняя картина цитоморфологических изменений в клетках при спорообразо- вании у многих представителей споро- носной группы бактерий сходна. Однако далеко не все клетки в культуре выделенной спороносной па- лочки вступают на путь спорогенеза. Часть клеток развивается иначе, хотя и в этом случае в начале своего индиви- дуального развития они не отличаются от клеток, образующих в дальнейшем споры: они представляются наблюда- телю такими же гомогенно-чёрными в раннем возрасте, а позднее в них наме- чаются признаки «отмешивания» плаз- менного содержимого, как при спорооб- разовании. Но если проследить за та- кими клетками далее, то картина ста- новится резко отличной от вышеописан- ной. Плазма фрагментируется (раздро- бляется) на ряд частей (фиг. 6). Фраг- ментированные участки протоплазмы, вначале плотные, сильно поглощающие электроны, постепенно уменьшаются и обособляются друг от друга (фиг. 7). Затем всё новые и новые места в клетке просветляются, становятся элек- троннооптически прозрачными. Даль- нейшее развитие этого процесса авто- лиза приводит к полной замене высоко- молекулярных соединений низкомолеку- лярными, проницаемыми для электрон- ного луча благодаря большой степени дисперсности. Процесс в своём внешнем выражении заканчивается опустением клетки с сохранением лишь одной обо- лочки (фиг. 8, 9, 10). Необходимо обратить внимание на то обстоятельство, что оболочка клеток длительно сохраняется, нс разрушаясь в процессе развивающегося автолитиче- ского распада содержимого клеток. В очень старых культурах ещё можно встретить клетки в виде пустых про- зрачных футляров с хорошо видимой неспавшейся оболочкой. Таким образом, после прекращения размножения клеток возрастные изме- нения в состоянии коллоидов плазмы проявляются различно в зависимости от того, направляется ли развитие клетки по пути спорогенеза или споро- образование не происходит. В первом случае сохраняется та часть плазмен- ного содержимого, которая составляет вещество споры, а остальные плазмен- ные элементы подвергаются автолизу. Электронномикроскопическая картина этого процесса не отличается от кар- тины автолитического распада всех коллоидов той клетки, в которой спора не образовалась. В обоих случаях про- цесс идёт по линии дезинтеграции плазменных элементов, уменьшения их плотности и массы, вследствие превра- щения высокомолекулярных соедине- ний в низкомолекулярные. Это выра- жается при наблюдении с помощью электронного микроскопа в постепен- ном возрастании проницаемости для электронов отдельных участков плазмы, а затем и всей кдетки. Она становится,
№ 5 Ускорение процессов распада бактериальной клетки 39 за исключением споры, всё более про- зрачной, опустевает, так что в конце концов остаётся видимой только обо- лочка. Последняя в клетках, не обра- зовавших споры, долгое время не спа- дается, что позволяет думать о запол- ненности «пустых» клеток прозрачной для электронов жидкостью, выравни- вающей давление среды. Аналогично в клетках, прошедших цикл споруляции, целостность оболочки также нескоро нарушается, но оболочка находится в спавшемся состоянии на полосах споры. Явления автолиза бактериальных кле- ток, вызванные некоторыми антисептиками Обычно на мясопептонных средах возрастные изменения в основной массе клеток после завершения процесса ак- тивного размножения наступают в 3—4-суточных культурах. В это время с помощью электронного микроскопа уже удаётся с большой долей достовер- ности определять неспорулирующие па- лочки с признаками начинающегося автолитического распада компонентов плазмы. Эти явления автолиза нара- стают, и в культурах 5-*-6-дневного воз- раста до 80% общего числа клеток оказываются цитологически настолько явно изменёнными, что можно заклю- чить о близком к завершению процессе внутриклеточного распада. Однако процесс автолитической трансформации плазменных веществ в клетках выделенной спороносной па- лочки удаётся наблюдать значительно раньше, если подвергнуть их действию таких веществ, как 96 %-й этиловый спирт, хлороформ или толуол. В прове- дённых экспериментах клетки 24-часо- вой агаровой культуры распределялись тонким, слоем на дне чашки Петри, а затем в эти чашки наливался соответ- ственно 96 %-й спирт, хлороформ или толуол. Через час жидкость сливалась, и после полного испарения остатков её вся масса клеток суспензировалась в бульоне. По прошествии 24 часов пре- бывания в бульоне клеток, подвергших- ся действию спирта, хлороформа или толуола, в них отчётливо выступили те изменения, которые были описаны выше для неспорулирующих палочек 4—6-дневных культур (фиг. И, 12). Несмотря на различия в цитологиче- ских реакциях, вызванные индиви- дуальными особенностями клеток, представляется несомненным, что по- смертные изменения в них после дей- ствия того или другого антисептиче- ского вещества уже выражены в виде далеко зашедшего процесса дезагрега- ции и превращения сложных плазмен- ных компонентов в низкомолекулярные соединения. В препаратах встречались клетки, представляющие все ступени автолитической деградации плазмен- ного содержимого, и было трудно уло- вить какие-либо отличия по сравнению с электронномикроскопическими карти- нами в препаратах из старых культур. Здесь, так же как и в многодневных культурах спороносной палочки, хотя клетки находились только 24 часа в бульоне после умерщвления их ука- занными антисептиками, можно видеть картины фрагментации протоплазмы, постепенное уменьшение и растворение отдельных фрагментов, а также почти совсем просветлённые клетки, сохра- нившие лишь маленькие участки, слабо поглощающие электроны. И в этих случаях — при кратковременной обра- ботке спиртом, хлороформом или то- луолом 1 — оболочка клеток не разру- шается. Она отчётливо выделяется в «пустых» клетках, в виде прозрачного футляра, сохраняющего форму клетки. На таких фотографиях хорошо заметны западания оболочки на полюсах пало- чек. Наши исследования создают впечат- ление, что процесс автолиза споронос- ной палочки протекает быстрее после умерщвления её применёнными анти- септическими веществами, чем в ста- реющих культурах, где соответственные цитологические изменения в клетках, не вступивших в цикл споруляции, осу- ществляются в иных темпах. Возмож- но, что под действием этилового спирта, хлороформа или толуола в уби- тых ими клетках несколько активи- руются ферментативные реакции гидро- лиза, лежащие в основе автолитиче- ского распада плазменного содержи- мого. 1 При длительном воздействии этих анти- септиков может произойти лизис клетки.
Природа 1951 Что в основе наблюдаемых картин автолиза лежит деятельность собствен- ных ферментов клетки, свидетельствует следующий опыт. 24-часовая бульонная культура выделенной спороносной па- лочки прогревалась при 80° в течение 30 минут, а затем клетки оставлялись в этой же среде под слоем толуола сроком на 5 дней. Контролем служила часть той же бульонной культуры, но не подвергавшаяся нагреванию и также сохраняемая в течение 5 дней под толуолом. Легко заключить, сопостав- ляя фотографии, что непрогретые клетки бульонной культуры (фиг. 13) через 5 дней пребывания под слоем толуола в значительной мере измени- лись (фиг. 14), тогда как клетки, про- гретые при 80° в течение получаса (фиг. 15), не изменились за 5 дней пребывания в тех же условиях (фиг. 16). После температурной инак- тивации клеточных ферментов наблю- дать описанные выше картины авто- лиза клеток уже не удаётся. Итак, сравнительные электронно- микроскопические наблюдения убе- ждают в том, что в типичных случаях процесс автолиза спороносной палочки можно охарактеризовать [2' 7] как фер- ментативный процесс разрушения кле- точных компонентов, протекающий без нарушения целостности оболочки и приводящий вследствие этого к внеш- ней картине полного опустевания клет- ки с сохранением оболочки в виде не- спавшегося чехла, покрывающего про- зрачное содержимое. Автолиз и лизис бактериальных кле- ток при воздействии грамицидина Однако такой тип посмертных цито- логических изменений в бактериальной клетке не является единственным. При изучении в электронном микроскопе реакций выделенной спороносной па- лочки на различные дозы грамициди- на [8] мы убедились в том, что процесс разрушения бактериальной клетки мо- жет протекать и в других видимых формах. Известно, что результаты воздей- ствия грамицидина (как и других анти- биотиков) на микробную клетку бы- вают различными. В зависимости от видовой и индивидуальной чувстви- тельности микроорганизмов, их физио- логического состояния в момент реак- ции, концентрации антибиотического вещества, экспозиции его действия и т. п. проявляется бактериостатиче- ское, бактерицидное или бактериолити- ческое влияние антибиотика. Поэтому культуры спороносной палочки мы под- вергали действию возрастающих кон- центраций грамицидина; варьировалась также продолжительность влияния той или иной дозы грамицидина, менялась среда, в которой они действовали на бактериальную клетку: мясопептонный бульон заменялся физиологическим раствором, чтобы проследить характер реакции клеток на антибиотическое вещество в условиях, неблагоприятных для их размножения. Об убитых грамицидином клетках можно судить по картинам цитоморфо- логических изменений, наступающих в них сравнительно быстро после гибели. Такие клетки легко выявляются спустя 3 и 6 час. от начала контакта с гра- мицидином, пока резистентные (устой- чивые) по отношению к нему палочки не размножились ещё в большем коли- честве. В фазовоконтрастном микро- скопе убитые клетки выделяются за- метно просветлённой протоплазмой, а в случаях более далеко зашедшего процесса автолиза протоплазма сохра- няется лишь в виде отдельных участков или зерён в клетке. Особенно отчётливо процесс авто- литической деградации плазменного содержимого в убитых клетках наблю- дается на экране электронного микро- скопа. При концентрации грамицидина 1.0 у/мл после 6 час. от начала опыта изменённые клетки составили 17%. При этом среди клеток, внешний вид которых позволял судить о выражен- ном в различной степени процессе авто- лиза плазмы внутри сохранившейся оболочки (фиг. 17), встречались от- дельные клетки с нарушенной целост- ностью оболочки (фиг. 18). Этот тип цитоморфологических изменений кле- ток, особенностью которого является разрушение оболочки (вне зависимости от того, повреждается ли она в момент, когда видимых изменений в плазме не наблюдается, или на какой-нибудь стадии процесса автолитической дегра- дации плазменного содержимого клет-
№ 5 Ускорение процессов распада бактериальной клетки 41 ки); характеризуется нами как лизис клеток. Повышение концентрации грамици- дина до 1.5 у на 1 мл бульона вызы- вает гибель значительной части клеток. Об этом говорит наличие большого процента палочек, находящихся на раз- личных ступенях процесса автолиза после 6-, 9- и 24-часовой экспозиции действия грамицидина (фиг. 19—20). По мере увеличения продолжительности опыта заметно нарастает число лизиро- ванных клеток (фиг. 21): от 4% при 1.5- и 3-часовом действии грамицидина в концентрации 1.5 у на 1 мл бульона до 32% через 24 часа. При дозе грамицидина 2.5 у на 1 мл бульона достаточно 1.5 часов, чтобы встретить до 60% палочек, находя- щихся в начальной стадии ' автолити- ческого распада плазменного содержи- мого (фиг. 22), а при дозах 5.0, 10.0 и 25.0 т/мл количество их повышается до 100%. К 3 часам действия грами- цидина, наряду с палочками, у кото- рых дезагрегация протоплазмы проис- ходит внутри неповреждённой оболочки (фиг. 23), начинают встречаться лизи- рующиеся клетки, т. е. клетки с разру- шенной оболочкой (фиг. 24). После 6, 9 и 24 часов экспозиции количе- ство клеток, подвергающихся лизису (фиг. 25), достигает от 19 до 59%. Остальное количество составляют па- лочки с целой оболочкой и распадаю- щимся содержимым, число которых со- храняется большим даже спустя 24 часа действия грамицидина в концентрациях 2.5, 5.0, 10 и 25 у на 1 мл бульона (фиг. 26). Крупин [10] также отмечает, что далеко не все клетки Вас. mesen- tericus подвергались полному разруше- нию даже при продолжительном дей- ствии грамицидина. В физиологическом растворе, по сравнению с бульоном, заметно уско- ряются процессы, ведущие клетку к ги- бели от воздействия грамицйдина. В этих условиях прибавление грамици- дина в дозах 0.5 и 1.0 т/мл электронно- микроскопически сказывается в виде более раннего появления автолизиро- ванных клеток, а также в более высо- ком проценте этих клеток после всех экспозиций действия указанных доз грамицидина. При 0.5 г/мл, например, через 1.5 часа встречается уже 25% клеток с характерными цитологиче- скими изменениями типа автолиза (фиг. 27), а через 3 часа —50% (фиг. 28); при дозе грамицидина 1.0 у/мл через 1.5 часа наблю- дается 50% автолизированных клеток (фиг. 29), а при 3-часовой экспози- ции— 80% (фиг. 30). Дальнейшее по- вышение дозы до 1.5 y/мл вызывает автолиз (фиг. 31) у 85% клеток после 1.5-часового действия этой концентра- ции грамицидина, и т. п. Что же касается лизиса клеток в опытах с влиянием грамицидина в физиологическом растворе, то коли- чественный анализ не позволяет уло- вить здесь какие-либо существенные отличия по сравнению с опытами с бульоном. Время появления лизирую- щихся клеток примерно совпадает в физиологическом растворе и бульоне, так же как и процент их после соответ- ствующих экспозиций действия грами- цидина. Благодаря проведённым электронно- микроскопическим исследованиям ста- новится очевидным, что бактерицидное действие грамицидина в концентра- циях, не подавляющих гидролитиче- скую деятельность бактериальных фер- ментов, приводит в короткие сроки к автолитической дезагрегации плаз- менного содержимого. Этот процесс, протекающий в первые часы воздей- ствия антибиотического вещества даже в концентрации 10 и 25 y/мл без нару- шения целостности оболочки, т. е. по описанному ранее типу автолиза, при достаточно продолжительном влиянии грамицидина развивается в сторону полного разрушения клетки вследствие разрывов оболочки. На этих ступенях своего развития такой тип посмертных цитологических превращений может быть охарактеризован как лизис клетки. Момент вовлечения оболочки в прог цесс автоферментативного распада клеточных компонентов определяется индивидуальными особенностями клет- ки. С одной стороны, лизирующиеся клетки могут встречаться среди боль- шинства сохранивших свою жизнеспо- собность клеток даже после кратковре- менного воздействия слабых доз грами- цидина, а с другой стороны, 24-часовая продолжительность воздействия таких
42 Природа 1951 концентраций грамицидина, как 10 и 25 г/мл, не приводит к лизису всех клеток, примерно около половины их завершает процесс посмертного рас- пада плазменного содержимого внутри сохранившейся оболочки, т. е. разру- шается по типу автолиза. Подобно явлению автолиза, лизис определяется деятельностью собствен- ных ферментов клетки. Главным внеш- ним отличием лизиса от автолиза является вовлечение оболочки в про- цесс распада клеточного содержимого, возможно благодаря изменениям её под влиянием грамицидина или других агентов. Мы наблюдали лизис выделен- ной спороносной палочки также после длительного (5—13-дневного) воздей- ствия таких веществ, которые при кратковременном действии вызывают лишь автолиз клетки, как, например, толуол и хлороформ. Разрушение обо- лочки под влиянием грамицидина мо- жет протекать на различных ступенях посмертных изменений в плазме клетки, начиная от первых стадий авто- лиза и кончая полным распадом плаз- менного содержимого. Инактивация ферментов бактериальной клетки под влиянием высоких доз грамицидина Итак, не только в мёртвых клетках, завершивших цикл своего онтогенеза или убитых кратковременным дей- ствием хлороформа, толуола и 96 %-го спирта, но также и в результате бакте- рицидного действия грамицидина по- смертные цитологические превращения у выделенной спороносной палочки протекают, главным образом, внутри длительно сохраняющей свою целост- ность оболочки, т. е. по типу автолиза. Сравнительные электронномикроскопи- ческие наблюдения над действием этих веществ, а также над клетками в ста- рых культурах спороносной палочки, создают впечатление, что оболочка является одним из наиболее устойчи- вых компонентов клетки при её авто- литической дезагрегации. Повидимому, только после соответствующего измене- ния оболочки под влиянием определён- ных действующих на неё веществ воз- никает то состояние клетки, которое может быть определено как лизис её, т. е. происходит частичное или полное разрушение оболочки, вызывающее резкое изменение конфигурации клетки, тогда как при автолизе, даже на его крайних ступенях, облик клетки пол- ностью сохраняется. Следует, однако, заметить, что тер- мин «автолиз» в опытах с грамициди- ном не может быть строго противопо- ставлен термину «лизис», так как лизис Часы из 6 Фиг. 50. Влияние очень высоких концентраций грамицидина в бульоне на общее число клеток Вас. mycoides при разной продолжительности действия. клетки под влиянием грамицидина есть, собственно, её автолиз, но протекаю щий с разрушением оболочки, — именно автолиз, поскольку процесс разрушения клеточных компонентов, включая и оболочку, осуществляется собственными ферментами’клетки. Гра- мицидин как бы реализует «заложен- ную внутри клетки способность к ли- зису» [4' стр- 7|]. Возможно, что автолизу предшествует здесь первичное повре- ждение некоторых клеточных структур, которое оказывает влияние на энзима- тическую активность гидролитического характера ["• |3- " |5' 16]. Легко понять поэтому, с каким ин- тересом мы следили в опытах с грами- цидином за результатом действия таких концентраций его, которые, парализуя, деятельность бактериальных ферментов, должны были на наш взгляд вызвать фиксирующий эффект. Рассмотрение фиг. 50, где в виде кривых приведены данные определения общего числа клеток при разной про- должительности действия грамицидина в дозах 25, 50, 125, 250 у на 1 мл
№ 5 Ускорение процессов распада бактериальной клетки 43 бульона, а также в контрольной про- бирке, не содержащей грамицидина, убеждает в том, что бактериолитиче- ский эффект этого антибиотического вещества легко снять применением его в высоких концентрациях. Парадо- ксальность этого явления, казалось бы не вяжущегося с известным в литера- туре утверждением, что повышение концентрации некоторых антибиотиче- ских веществ при их воздействии на соответствующие тест-объекты приво- дит к замене бактерицидного действия бактериолитическим, находит своё объ- яснение в вышесказанном. Достаточно вызвать химическую инактивацию бак- териальных ферментов антибиотиче- ским веществом, применив, например, дозы грамицидина в 125 и 250 у на 1 мл бульона, чтобы никакого бакте- риолиза, как при концентрации в 25 и 50 у/мл, не последовало и общее число клеток на протяжении 24 часов опыта не изменилось. Интересно, что даже доза в 50 у/мл Уже инактивирует энзимы в значительном большинстве клеток: лизируются только около 20% клеток, а остальные не подвергаются распаду. При дозе же грамицидина 25 у/мл количество микробных тел в результате бактериолиза уменьшается втрое. Электронномикроскопические иссле- дования позволяют установить, что убитые высокими дозами грамицидина клетки не только не лизируются, но и не автолизируются. В них происходит процесс резкой контракции плаз.мен- ного содержимого, коагуляции его, который приводит к значительному уменьшению объёма и уплотнению про- топлазмы. Протоплазма отходит от оболочки, главным образом, по длин- ной оси клетки и на экране электрон- ного микроскопа выглядит густочёрной, намного чернее, чем в клетках кон- троля. Явление коагуляции плазменного содержимого бактериальной клетки особенно отчётливо выступает при сравнении электронномикроскопических картин действия различных доз грами- цидина. На фоне нормальных, размно- жающихся клеток в контрольной про- бирке (фиг. 32) через 1.5 часа дей- ствия дозы грамицидина в 25 у на J мл бульона ясно 'видны изменения автолитического характера в клетках (фиг. 33). К картинам автолиза при удлинении экспозиции действия этой дозы прибавляются картины лизиса клеток (фиг. 34). Автолизирующиеся и лизирующиеся клетки, хотя и в мень- шем количестве, наблюдаются и при более высокой дозе грамицидина — 50 у/мл, но среди них уже находятся клетки с цитологическими измене- ниями, приближающимися к типу коа- гуляции плазмы. Резко выраженное явление коагуляции у большинства клеток от действия грамицидина в кон- центрациях 125 и 250 у на 1 мл буль- она наблюдается при помощи элек- тронного микроскопа спустя 1.5 часа, 3 часа и более (фиг. 35, 36, 37). При фазовоконтрастной микроскопии (фиг. 38, 39) можно видеть, что про- цессу коагуляции предшествует вна- чале меньшее уплотнение плазмы или иногда появление крупных гранул, раз- вивающееся затем в полную контрак- цию содержимого клетки. Оболочка клетки в этом процессе коагуляции протоплазмы сохраняется и легко отделяется от коагулята при цен- трифугировании (фиг. 36, 37). Инактивация клеточных ферментов такими дозами грамицидина, как 125 у/мл и особенно 250 у/мл, приво- дит к тому, что коагулят, образую- щийся в результате коагуляции плаз- менного содержимого, так же как и оболочка клетки, резко изменённая этими дозами грамицидина, длительно сохраняются, не подвергаясь автолити- ческому распаду. Если процессы раз- рушения клетки, протекающие внутри сохранившейся оболочки (по типу автолиза) или сопровождающиеся на- рушением целостности её (в виде ли- зиса), характеризуют направление и активность энзиматических реакций в клетке после её смерти, то посмерт- ные цитологические изменения, опреде- лённые как тип коагуляции, свидетель- ствуют о полном параличе фермента- тивного аппарата клетки. Все эти три типа посмертных цито- логических изменений — автолиз, лизис и коагуляция, протекающие при воз- действии грамицидина,—являются лишь видимым проявлением реакций клетки на различные дозы грамицидина и продолжительность их влияния.
44 Природа 1951 Катализ энзиматических реакций автолиза бактериальной клетки При сопоставлении электронноми- кроскопических картин автолитической дезагрегации плазменного содержимого в клетках из старых культур нашей спороносной палочки и из молодых культур, но убитых кратковременным воздействием на них хлороформа, то- луола и 96 %-го спирта или дозами грамицидина, безвредными для дея- тельности энзимов клетки, казалось на первый взгляд, что возможные разли- чия в реакциях, приводящих бакте- риальную клетку к гибели, обусловлен- ные природой бактерицидного агента, исчезают, нивеллируются в реакциях разрушения клетки за порогом её смерти. Создавалось впечатление о пол- ной однозначности посмертных энзима- тических реакций в клетке вне зависи- мости от того, произошла ли смерть клетки после завершения её онтогенеза или она убита хлороформом, толуолом, спиртом или грамицидином. Однако подобные представления, основанные на сходстве электронно- микроскопических картин автолиза клетки, рассеиваются при подробном сравнительном анализе данных бакте- риологических и электронномикроско- пических исследований. Специфика влияния фактора, вызвавшего гибель бактериальной клетки, может быть прослежена и в посмертных явлениях, протекающих в клетке. Об этой специ- фике легко судить по различной ско- рости процесса автолиза клетки, зави- сящей, повидимому, от путей активиро- вания данным бактерицидным агентом энзиматических реакций гидролиза компонентов бактериальной прото- плазмы. Ранее уже указывалось, что при- знаки начинающегося автолиза в боль- шинстве палочек, не прошедших цикл спорогенеза, электронномикроско- пически удаётся обнаружить в 3— 4-суточных культурах. В 5—6-дневных бульонных или агаровых культурах вы- деленной спороносной палочки основ- ная масса клеток находится уже на крайних ступенях внутриклеточного распада. Далее было показано, что, воздействуя на клетки молодой куль- туры спороносной палочки суточного возраста хлороформом, толуолом и 96 %-м спиртом в течение часа и затем помещая эти клетки на 24 часа в бульон, можно наблюдать в них элек- тронномикроскопические картины вы- раженного автолиза, аналогичные тем, какие обнаруживаются в большинстве клеток бульонных культур не ранее, чем 4—6-дневного возраста. Это явление не могло не привлечь внимания. Оно приводило к мысли, что, несмотря на одинаковые условия для деятельности клеточных ферментов в отношении температуры и pH, воз- можны неодинаковые темпы энзимати- ческого распада клеточного содержи- мого, вызванные различием в химиче- ской природе действующего агента. Для того чтобы составить себе бо- лее полное суждение о скорости насту- пления автолиза после кратковремен- ного воздействия указанными антисеп- тиками, был поставлен следующий опыт. Так же, как и ранее, клетки 24-ча- совой агаровой культуры выделенной спороносной палочки распределялись тонким слоем по дну чашки Петри. В опытные чашки наливался 96%-й этиловый спирт, в контрольные — бульон. Через час жидкости сливались, мазки из клеток подсушивались на воз- духе и затем часть клеток суспензиро- валась в дистиллированной воде для изучения их состояния непосредственно после воздействия спиртом, а другая часть переносилась в бульон. После 1.5, 3, 6, 9 и 24 час. пребывания в бульоне подсчитывалось общее число клеток и производился высев на мясо- пептонный агар (МПА) для того, чтобы судить по числу колоний о количестве живых клеток в опытном и контроль- ном материале. Одновременно в эти же сроки клетки из бульонной суспензии (после обработки спиртом) и из буль- онной культуры (контроль после обра- ботки бульоном) отмывались из буль- она путём центрифугирования при 9000 оборотах. Отмытые клетки пере- носились в капли дистиллированной воды на «предметное стекло» для элек- тронной микроскопии и рассматрива- лись в электронном микроскопе. Из табл. 1 видно, что на протяже- нии 24 час. пребывания в бульоне после действия спирта общее число клеток
ЛЬ 5 Ускорение процессов распада бактериальной клетки 45 ТАБЛИЦА 1 Время проявления процессов автолиза в клетках бактериальной популяции, подвергшейся действию 96%-го этилового спирта Сроки наблю- дений Контроль После действия спирта Общее число клеток Число колоний % автоли- зированных клеток Общее число клеток Число колоний % автоли- зированных клеток 1 час 7 800 000 540 000 0 5 000 000 0 0 1.5 часа 14 600 000 800 000 0 5 200 000 0 0 3 часа 20 000 000 2 720 000 0 5 700 000 0 10 6 часов 40 000 000 25 600 000 0 5 000 000 0 50 9 часов 61 200 000 64 000 000 0 4 600 000 0 100 24 часа 132 000 000 Сплошной 0 3 800 000 10 100 рост почти не изменилось. Однако, как по- казал высев на мясопептонный агар, уже через час воздействия 96 %-м эти- ловым спиртом все клетки оказываются убитыми. К 24 часам пребывания в бульоне сохранившаяся из посевного материала часть спор может прорасти. Но эти выросшие 10 колоний на фоне данных из контрольной пробирки только подчёркивают силу бактерицид- ного действия спирта в проведённом опыте.. Наблюдения при помощи электрон- ного микроскопа показывают, что не- посредственно после обработки спир- том (фиг. 40), а также через 1.5 часа последующего пребывания в бульоне (фиг. 41) клетки не отличаются от контрольных (фиг. 42). Палочки с признаками начинающегося автолиза (фиг. 43) начинают обнаруживаться среди массы клеток, подвергшихся дей- ствию спирта, к 3 часам нахождения их в бульоне, но здесь количество их ещё не велико, не более 10%. Лишь к 6 часам (фиг. 44) процент автолизи- рованных палочек в бульонной суспен- зии, сделанной после обработки клеток спиртом, достигает 50. Позднее, спустя 9 и 24 часа от момента переноса в бульон клеток, бывших в контакте со спиртом, уже во всей массе клеток можно наблюдать процесс автолиза на различных ступенях его развития (фиг. 45, 46), обусловленных индиви- дуальными особенностями организмов. Во все эти сроки палочки из контроль- ных пробирок выглядят нормальными при рассматривании при помощи элек- тронного микроскопа. Таким образом, из данных этого опыта вытекает, что после смерти кле- ток, вызванной действием спирта, про- цесс автолиза в них, в доступных для наблюдения формах, начинает про- являться в период от 3 до 6 час. после умерщвления клеток. К этому времени у половины клеток электронный микро- скоп открывает цитологические измене- ния, свидетельствующие о протекаю- щем процессе распада клеточного со- держимого. Рассматривая на фоне эксперимен- тов с влиянием спирта результаты воз- действия грамицидина на тот же объект, мы видим, что последний обла- дает явно выраженной способностью ускорять реакции автолиза в клетках. ТАБЛИЦА 2 Возрастание числа автолизированных клеток в бактериальной популяции по мере повышения концентрации грамицидина Контроль Через 1.5 часа действия грамицидина в бульоне в концентрации 1.0 y/мл 1.5 т/мл | 2.5 т/мл | 5.0 т/мл 10.0 т/мл 25,0 т/мл Общее число кле- ток • Число, колоний % автолизирован- ных клеток . . 2 200 000 690 000 4200000 580 000 3 4 000 000 280 000 48 3 800 000 74 000 70 4 200 000 0 100 3 800 000 0 100 ’ 3 600 000 0 100
46 Природа 1951 Если обратиться к табл. 2, то по ней можно судить о том, насколько быстро начинают выявляться признаки авто- литической дезагрегации плазменных компонентов при действии грамици- дина. При концентрации антибиотиче- ского вещества в 1.5 у на 1 мл бульона через полтора часа процент автолизи- рованных клеток достигает 48. Сравни- вая число колоний при этой дозе и экспозиции с числом колоний в кон- троле, легко заключить, что более половины клеток погибло от полутора- часового контакта с грамицидином в дозе 1.5 г/мл; следовательно, в боль- шей части убитых грамицидином пало- чек активно протекающие процессы автолиза могут быть выявлены в элек- тронном микроскопе намного раньше, чем в клетках, умерщвлённых спиртом. Повышая дозы грамицидина и этим самым увеличивая количество гибну- щих клеток, можно добиться, например при концентрациях грамицидина 5.0, 10.0 и 25.0 у в 1 мл бульона, гибели всего числа палочек. Соответственно, на экране электронного микроскопа у 100% клеток наблюдается этот тип цитологических изменений, который ха- рактеризует автолитический процесс разрушения протопласта (фиг. 47, 48, 49). Итак, у 100% клеток, убитых 96 %-м этиловым спиртом, процесс автолиза выявляется к 9 часам после смерти их, а у 100% клеток той же культуры спороносной палочки, погибающих уже в первые минуты контакта с грамици- дином в концентрации 25.0 у/мл, авто- литический распад содержимого клетки обнаруживается электронномикроскопи- чески к 1.5 час. с момента их гибели. Получается следующий ряд по времени проявления автолиза в основной массе клеток выделенной спороносной па- лочки: в культурах, где клетки прохо- дили цикл своего развития, не подвер- гаясь каким-либо особым воздей- ствиям, — на 5—6-й день,1 в культурах, убитых спиртом, — через 9 час., и в культурах, убитых грамицидином, — через 1.5 часа. Но поскольку не было установлено время смерти большей 1 А. Мантейфель [12] наблюдала к 24—25 час. культивирования ацетонобутило- вых бактерий на альбуминной среде автолиз около 50% клеток. части клеток в стареющих культурах, завершающих свой онтогенез, и по- этому точно не может быть известно, в какой срок после смерти их обнару- жились признаки автолиза, нужно сравнить между собою лишь данные опытов по влиянию спирта и грамици- дина на скорость протекания автолити- ческих реакций в клетке. Сопоставление этих данных приво- дит к мысли, что действие бактерицид- ного агента может проявляться и после смерти клетки специфично в виде раз- личной степени активации клеточных ферментов, участвующих в процессе автолиза. Вполне вероятно, что в зави- симости от природы фактора, вызвав- шего смерть клетки, неодинаковы пути активирования энзиматических систем, работа которых обусловливает гидро- лиз белков, жиров, углеводов и других компонентов протоплазмы клетки. Но становится совершенно очевидным, как это отмечалось нами уже ранее в отно- шении бактериофага [5’6], что ряд ве- ществ способен выступать в роли катализатора автолиза бактериальной клетки. Здесь мы сталкиваемся с явлением, которое значительно расширяет пред- ставления об активаторах энзиматиче- ских процессов. Наряду с активато- рами отдельных ферментов или опре- делённых энзиматических систем, сле- дует признать существование агентов, способных активировать одновременно гидролитическую деятельность многих клеточных ферментов, относящихся к самым различным классам, что внешне выражается в быстро . протекающих реакциях разложения разнообразного’ в химическом отношении субстрата, составляющего тело бактериальной клетки. Наблюдения над процессом автолиза при воздействии грамициди- ном убеждают в том, что влияние дан- ного антибиотического вещества не ограничивается только одним клеточ- ным ферментом или группой их, при- надлежащих к одному классу, напри- мер, протеаз: явный эффект ускорения выявляется и в отношении липаз, и в отношении энзимов, вызывающих распад углеводов, и в отношении дру- гих ферментов, совокупная деятель- ность которых приводит к трансформа- ции компонентов протопласта в раство-
№ 5 Ускорение процессов распада бактериальной клетки 47 римые соединения, диффундирующие через оболочку клетки. Трудно пока говорить о механизме этого явления: обладает ли вещество, ускоряющее про- цесс автолиза клетки, универсальным действием в отношении гидролитиче- ской активности различных клеточных ферментов или оно активирует непо- средственно или путём снятия влияния ингибитора соответствующий «пуско- вой» механизм, направляющий работу энзимов клетки в сторону гидролиза. Это — область дальнейших исследова- ний, но самый характер протекающих процессов позволяет заключить, что существует ряд веществ, способных активировать ферментативные реакции автолиза в бактериальной клетке. Та- кие вещества, следовательно, могут быть названы катализаторами авто- лиза. Литература [1] Н. Гамалея. Биологические про- цессы разрушения бактерий. Биомедгиз, 1934. — [2] С. Горюнова. Изучение меха- низма лизиса. 1. Сравнительное изучение про- цессов лизиса и автолиза у Actinomyces штамма Махлина. Микробиология, 13, 226, 1944. — [3] Б. Исаев, А. Крисс и Е. Ру- кина. Некоторые наблюдения над цитологией бактерий с помощью электронного микроскопа. Изв. АН СССР, сер. биолог., № 6, 678, 1945.—[4] Б. Клейн. Теория бактериаль- ного лизиса. Микробиология, 12, 9, 1943; 13, 70, 1944.— [5] А. Крисс. Энзимная природа бактериофага. Усп. совр. биолог., 3, 273, 1944.—[6] А. Крисс. О природе бактерио- фага. 5. Гипотеза о строении бактериофага. Микробиология, 17, 340,1948. — [7] А. Крисс и В. Бирюзова. Автолиз и лизис бакте- риальной клетки. 1. Электронномикроскопиче- ская картина автолиза бактериальной клетки Журн. общ. биолог., 11,5, 1950. — [8] А. К р и с с и В. Бирюзова. Автолиз и лизис бактери- альной клетки. 2. Цитоморфологические изме- нения в бактериальной клетке при воз- действии грамицидина. Журн. общ. био- лог., 11, 6, 1950. — [9] А. Крисс, В. Би- рюзова и А. Золковер. Капель- ный диализ — метод приготовления биологиче1 ских препаратов для электронной микро- скопии. Микробиология, 17, 6, 484, 1948. — [10] Н. Крупин. Влияние грамицидина С на морфологию и физиологию микробов 1. Влияние грамицидина С на морфологию стафилококков и картофельной палочки. Ми- кробиология, 17, 263, 1948. — [11] А. Кур- санов. Обратимость действия ферментов в живой растительной клетке. Изд. АН СССР, М.—Л., 1940. — [12] А. Мантейфель. Автолиз у ацетонобутиловых бактерий. Ми- кробиология, 10, 273, 1941. — [13] М. Мей- сель и В. Уманская. О механизме дей- ствия на микробную клетку четвертичных ам- монийных соединений. Микробиология, 18, 11, 1949. — [14] А. Опарин. Направленность действия ферментов в живой клетке. Тр. Моск. Дома учёных и Инет. биох. АН СССР, 4, 5, 1940. — [15] Н. Сисакян и А. Кобя- кова. Активность и состояние ферментов в пластидах. Биохимия, 13, 88, 1948.— [16] Н. Сисакян, А. Золковер и В. Би- рюзова. Структура пластид и активность фер- ментов. Докл. АН СССР, 60, № 7, 1213, 1948.
48 Природа 1951 ПОДПИСИ к ФИГУРАМ НА ВКЛЕЙКАХ Фиг. 1. Клетки из 24-часовой культуры в мясо- пептонном бульоне (МПБ) Фиг. 2. Спорообразующие клетки из 24-часо- вой культуры в МПБ. Фиг. 3. Спорообразующие клетки из 72-часо- вой культуры на мясопептонном агаре (МПА). Фиг. 4. Спорообразующие клетки из 72-часо- вой культуры на МПА. Фиг. 5. Споры из 72-часовой культуры на МПА. Фиг. 6. Клетки с признаками начинающегося автолиза из 96-часовой культуры на МПА. Фиг. 7. Автолизирующиеся клетки из 9-днев- ной культуры в МПБ. Фиг. 8. Автолизирующиеся клетки из 6-днев- ной культуры в МПБ. Фиг. 9. Автолизирующиеся клетки из 6-днев- ной культуры в МПБ. Фиг. 10. Автолизирующиеся клетки из 10-днев- ной культуры на МПА. Фиг. 11, 12. Клетки из 24-часовой культуры на МПА, обработанные в течение часа 96%-м спиртом и затем помещённые на 24 часа в МПБ (картины автолиза). Фиг. 13. Клетки из 24-часовой культуры в МПБ. Фиг. 14. Автолизирующиеся клетки из 24-ча- совой культуры в МПБ после пребывания в течение 5 дней под слоем толуола. Фиг. 15. Клетки из 24-часовой культуры в МПБ, прогретые при 80° в течение 30 мин. Фиг. 16. Клетки из 24-часовой культуры в МПБ, прогретые при 80° в течение 30 мин. и затем находившиеся 5 дней под слоем толуола. Фиг. 17, 18. Автолиз и лизис клеток в МПБ, содержащего грамицидин 1 у/мл: 6-часовая продолжительность действия. Фиг. 19. Автолизирующиеся клетки из МПБ, содержащего грамицидин 1.5 у/мл: 6-часовая продолжительность действия. Фиг. 20. Автолизирующиеся клетки из МПБ, содержащего грамицидин 1.5 у/мл: 24-часовая продолжительность действия. Фиг. 21. Лизированные клетки из МПБ, содер- жащего грамицидин 1 5 у/мл: 9-часовая про- должительность действия. Фиг. 22. Автолизирующиеся клетки из МПБ, содержащего грамицидин 2.5 у/мл: 1.5-часовая продолжительность действия. Фиг. 23. Автолизирующиеся клетки из МПБ, содержащего грамицидин 5 у/мл: 3-часовая продолжительность действия. Фиг. 24. Лизированные клетки из МПБ, содер- жащего грамицидин 2.5 у/мл: 3-часовая про- должительное! ь действия. Фиг. 25. Лизированные клетки из МПБ, содер- жащего грамицидин 5 у/мл: 6-часовая продол- жительность действия. Фиг. 26. Автолизирующиеся клетки из МПБ, содержащего грамицидин 2.5 у/мл: 24-часовая продолжительность действия. Фиг. 27. Автолизирующиеся клетки из физио- логического раствора, содержащего грамици- дин 0.5 у/мл: 1.5-часовая продолжительность действия. Фиг. 28. Автолизирующиеся 'клетки из физио- логического раствора, содержащего грамици- дин 0.5 у/мл: 3-часовая продолжительность действия. Фиг. 29. Автолизирующиеся клетки из физио- логического раствора, содержащего грамици- дин 1.0 у/мл: 1.5-часовая продолжительность действия. Фиг. 30. Автолизирующиеся клетки из физио- логического раствора, содержащего грамици- дин 1.0 у/мл: 3-часовая продолжительность действия. Фиг. 31. Автолизирующиеся клетки из физио- логического раствора, содержащего грамици- дин 1.5 у/мл: 1.5-часовая продолжительность действия. Фиг. 32. Клетки из 1.5-часовой культуры в МПБ (контроль). Фиг. 33. Автолизирующиеся клетки из МПБ, содержащего грамицидин 25.0 у/мл: 1.5-часовая продолжительность действия. Фиг. 34. Лизированные клетки из МПБ, содер- жащего грамицидин 25.0 у/мл: 3-часовая про- должительность действия. Фиг. 35. Клетки с коагулированным протопла- стом из МПБ, содержащего грамицидин 125.0 у/мл: 3-часовая продолжительность действия. Фиг. 36. Клетки с коагулированным протопла- стом из МПБ, содержащего грамицидин 250.0 у/мл: 1.5-часовая продолжительность действия. Фиг. 37. Клетки с коагулированным протопла- стом из МПБ, содержащего грамицидин 250.0 у/мл: 3-часовая продолжительность действия. Фиг. 38. Клетки из 24-часовой культуры в МПБ (контроль). Фазовоконтрастная микро- скопия, увел. 1200. Фиг. 39. Клетки с коагулированным содержи- мым из МПБ, содержащего грамицидин 125 у/мл: 3-часовая продолжительность действия. Фазовоконтрастная микроскопия, увел. 1200. Фиг. 40. Клетки из 24-часовой культуры на А. ПА, непосредственно после обработки 96%-м этиловым спиртом в течение 1 часа. Фиг. 41. Клетки из 24-часовой культуры на МПА, обработанные 96%-м этиловым спиртом в течение 1 часа, а затем находившиеся 1.5 часа в бульоне. Фиг. 42. Клетки из 24-часовой культуры на МПА (контроль). Фиг. 43. Клетки из 24-часовой культуры на МПА, обработанные 96%-м этиловым спиртом в течение 1 часа, а затем находившиеся 3 ча- са в бульоне (начальные признаки автолиза). Фиг. 44. Клетки из 24-часовой культуры на МПА, обработанные 96%-м этиловым спиртом в течение 1 часа, а затем находившиеся 6 часов в бульоне (явления автолиза). Фиг 45. Клетки из 24-часовой культуры на МПА, обработанные 96%-м этиловым спиртом в течение 1 часа, а затем находившиеся 9 часов в бульоне (явления автолиза). Фиг. 46. Клетки из 24-часовой культуры на МПА, обработанные 96%-м этиловым спиртом в течение 1 часа, а затем находившиеся 24 часа в бульоне (явления автолиза). Фиг. 47. Автолизирующиеся клетки из МПБ, содержащего грамицидин 5.0 у/мл: 1.5-часовая продолжительность действия. Фиг. 48. Автолизирующиеся клетки из МПБ, содержащего грамицидин 10.0 у/мл: 1.5-часовая продолжительность действия. Фиг. 49. Автолизирующиеся клетки из МПБ. содержащего грамицидин 25.0 у/мл: 1.5-часовая продолжительность действия.


Снимки одной и той же области неба в излучении водорода (слева) и в соседнем узком участке сплошного спектра (справа) К стр. 50.
НОВОСТИ НАУКИ АСТРОНОМИЯ НОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВЕТЛЫХ ДИФФУЗНЫХ ТУМАННОСТЕЙ Проблема изучения межзвёздной мате- рии — одна из важнейших проблем современ- ной астрофизики и звёздной астрономии. Она тесно связана с проблемой строения Галак- тики и с динамикой звёздной системы. Есть много оснований считать, что изучение меж- звёздной материи может дать ключ к раскры- тию загадки образования и эволюции звёзд. Между тем, о природе этой материи известно пока ещё сравнительно мало. Межзвёздная материя наблюдается в виде диффузных (размытых) туманностей, светлых и тёмных. Тёмные туманности видны на фоне лежащих за ними звёзд как тёмные пятна, так как они поглощают звёздный свет. Их влияние должно быть весьма тщательно учтено при изучении строения нашей звёздной си- стемы. Необходим тщательный учёт поглоще- ния света ими и в тех местах, где тёмная материя не обнаруживается в виде тёмных пятен, но вызывает общее ослабление света. Методы звёздной статистики дают воз- можность определить протяжённость облаков поглощающей материи и полное поглощение ими света. Эти данные, в сочетании с изуче- нием изменения поглощения света тёмной ма- терией в зависимости от длины волны, служат источником ценных сведений о размерах по- глощающих и рассеивающих свет частиц, о их числе, а также о массе тёмной материи. Наряду с пылевой составляющей, в тём- ной материи существует и газовая. Она обна- руживается благодаря присутствию в спектрах звёзд тонких линий поглощения, которые не показывают смещения вследствие движения звезды и, очевидно, принадлежат межзвёзд- ному газу. Возможности изучения природы тёмной материи перечисленными выше методами до- вольно ограничены. Заключения о природе пы- левых частиц, их размерах и массе могут быть сделаны лишь при условии принятия более или менее -вероятных исходных предположе- ний; в спектре поглощения межзвёздного газа могут быть обнаружены только наиболее силь- ные линии, для которых нижним уровнем является нормальное состояние атома, и т. д. Более широкие возможности открываются при изучении светлых диффузных туманностей. Светлые туманности могут иметь или не- прерывный спектр, или спектр, состоящий из ряда эмиссионных линий, или, наконец, непре- рывный спектр с наложением на него эмис- сионных линий. Это значит, что материя свет- лых туманностей, как и тёмная материя, мо- жет состоять из пыли или Из газа, или же из того и другого вместе. Хотя есть много 4 Природа № 5 оснований думать, что материя светлых и тёмных туманностей по своей природе тождественна, все же ещё рано считать это окончательно установленным. Во всяком слу- чае, изучение светлых туманностей может дать много ценного для понимания природы межзвёздной материи вообще. Для понимания структуры и динамики межзвёздной материи и её физического со- стояния было бы чрезвычайно важно изучить распределение в туманностях того или иного химического элемента в определённом состоя- нии ионизации и возбуждения. Выполнить эту работу методами обычной спектроскопии не- легко. В самом деле, спектрограмма, получен- ная со щелевым спектрографом, характеризует лишь точку или вернее очень малый участок туманности. Спектрограмма же, полученная с небулярным спектрографом ['], даст осреднён- ные сведения о некотором участке туманности. Весьма много могут дать для этой цели монохроматические снимки туманностей, сде- ланные через светофильтр, прозрачный лишь для очень узкой области спектра, т. е. выде- ляющий излучение только в одной какой-либо спектральной линии. Такие снимки позволяли бы прямо судить о пространственном распре- делении в туманности излучения данного типа, а следовательно и о пространственном распределении вызывающих его атомов. Этот метод и положил в основу своей ра- боты акад. Г. А. Шайн в сотрудничестве с В. Ф. Газе в Крымской астрофизической об- серватории Академии Наук СССР в Си- меизе [2]. При помощи двух весьма светосиль- ных зеркальных фотокамер (отверстие 450 мм, светосила 1 : 1.4) они фотографировали обла- сти неба, в которых имеются диффузные ту- манности, через два светофильтра, имеющие, в комбинации с применёнными фотопластин- ками, очень узкие области пропускания. Пер- вый из них прозрачен для области спектра шириной около 100 V середина которой при- мерно совпадает с красной водородной ли- нией (Н,), второй — для такой же узкой об- ласти вблизи этой линии, то вне её со сто- роны коротких волн. При фотографировании с первым свето- фильтром должны получаться очень яркими туманности, свечение которых обязано, в пер- вую очередь, излучению водорода, а звёздный фон и свечение неба на этих снимках будут ослаблены. Следовательно контраст туманно- сти и фона резко возрастёт, что даст возмож- ность выделить слабые размытые туманности, которые не получаются на обыкновенных сним- ках. На снимках со вторым светофильтром контраст туманности и фона будет опреде- ляться интенсивностью непрерывного излуче- ния туманности. По общепринятым ныне представлениям, свечение туманностей вызывается светом близ-
50 Природа 1951 лежащих горячих звёзд двумя путями: 1) воз- буждением газа туманности ультрафиолето- выми квантами света (путём ионизации ато- мов газа и последующей рекомбинации, со- провождающейся каскадными переходами, которые переводят возбуждающее ультрафио- летовое излучение в видимую область спектра) и 2) рассеянием света пылевыми частицами туманности. Очевидно, что первый фактор вы- зывает появление линейчатого эмиссионного спектра у туманности, а второй — непрерыв- ного спектра. Фотографирование неба через два описанные выше светофильтра даст, таким образом, в первую очередь возможность отде- лить туманности чисто газовые от туманно- стей пылевых и газопылевых. Действительно, уже первые снимки пока- зали, что многие туманности, хорошо видимые в излучении водорода, совершенно исчезают на снимках, сделанных вне водородной линии. Пример такой туманности приведён на фото- графии (см. вклейку). Туманность, хорошо видимая на снимке в излучении водорода, совершенно не видна на втором снимке, полу- ченном в соседнем участке сплошного спектра, хотя яркости звёзд на обоих снимках при- мерно одинаковы. Это указывает на чисто газовую природу данной туманности; рассея- ние света её пылевой составляющей оказы- вается исчезающе малым, если оно вообще есть. • Вместе с тем, многие другие туманности видны на снимках как в линии водорода, так и вне её. Это указывает на их пылевую при- роду, или^ во всяком случае, на присутствие в них значительного количества пылевых частиц. На снимках, полученных в Симеизе, было обнаружено значительное число новых, неиз- вестных ранее туманностей. Удалось найти также обширные водородные поля, слабо светящиеся и занимающие значительные уча- стки неба. Полученный материал даёт основа- ние предполагать, что для разных областей неба характерны различные типы туманностей: в одних областях резко преобладают газовые туманности, в других — газово-пылевые, в третьих — размытые водородные поля. Монохроматические фотографии туманно- стей уже позволили акад. Г. А. Шайну и В. Ф. Газе сделать много очень интересных и важных заключений. На этих снимках имеется значительно больше тонких структурных де- талей, чем на фотографиях тех же туманно- стей в интегральном свете. Некоторые туман- ности вполне ясно показывают волокнистую структуру, особенно у границ туманности. Во- локна эти, часто довольно отчётливо ориенти- рованные все примерно в одном и том же на- правлении, наводят на мысль, что мы наблю- даем здесь деформацию, вызванную движе- нием облака с трением или торможением в сопротивляющейся среде, либо же деформа- цию, вызванную столкновением одного движу- щегося облака с другим. Статистические под- счёты, основанные на размерах туманностей и их скоростях, дают основание предполагать, что подобные столкновения должны происхо- дить не слишком редко (в астрономических масштабах времени). Далее, маленькие шаро- образные тёмные образования, «глобулы», об- наруженные ранее в некоторых светлых диф- фузных туманностях, на монохроматических снимках выступают значительно более отчёт- ливо. Как упоминалось выше, свечение туман- ностей возникает в результате освещения их близлежащими яркими звёздами. Весьма ин- тересно выяснить, является ли связь туман- ностей с освещающими их звёздами генетиче- ской или случайной, т. е. составляют ли ту- манность и звезда органическое целое или же звезда в настоящее время случайно находится в туманности или около неё, а затем туман- ность и звезда разойдутся и туманность «по- гаснет»? Некоторое указание на природу связи туманностей и звёзд может дать их относительное расположение. Если связь их генетическая, тогда вероятно звезда будет расположена в центре туманности или вблизи него, в противном случае равно вероятно лю- бое положение звезды в туманности. Г. А. Шайн и В. Ф. Газе проделали большую работу для выяснения того, какая звезда (или группа звёзд) вызывает свечение каждой из исследованных ими туманностей. Оказалось, что в огромном большинстве слу- чаев такие звёзды, принадлежащие к спек- тральным классам О и В (наиболее горячие звезды), расположены в центральных частях туманностей. Это говорит в пользу их гене- тической связи с туманностями, вопреки ещё недавно господствовавшему мнению о чисто случайной связи звёзд и туманностей и о пол- ной тождественности светлой и тёмной меж- звёздной материи. Более детальный анализ связи звёзд и туманностей привёл к ещё одному интерес- ному выводу: оказалось, что с самыми горя- чими звёздами, относящимися к спектральным классам О и ВО, связаны исключительно туман- ности, показывающие только свечение водо- рода. Со звёздами же подклассов В2, ВЗ и т. д., лишь немного более холодными, свя- заны туманности газово-пылевые и пылевые. Объяснить этот факт не так просто. Можно понять, почему слаб эмиссионный спектр у туманностей, освещаемых звёздами В2, ВЗ и т. д.: ультрафиолетовое излучение, вызы- вающее ионизацию водорода, очень быстро падает с понижением температуры звезды; оно может быть уже недостаточно сильным у этих звёзд для того, чтобы вызвать сильную ионизацию водорода, которая привела бы к большой интенсивности возникающих при ре- комбинации эмиссионных линий. Это и объяс- няет преобладание около таких звёзд туман- ностей, имеющих непрерывное излучение, вы- зываемое рассеянием света пылевыми части- цами. Труднее объяснить второй факт — отсут- ствие непрерывного излучения у туманностей, связанных со звёздами подклассов О и ВО. У этих звёзд сильно не только ультрафиолето- вое, но и видимое излучение, и если в туман- ности содержатся пылевые частицы, то непре- рывное излучение должно быть значительным. Но его нет. Поэтому приходится сделать вы- вод о том, что туманности, связанные со звёздами О и ВО, имеют чисто газовую при- роду и что пылевые частицы в них отсут- ствуют. Почему же это происходит? Прежде всего приходит в голову мысль о световом давлении, особенно сильном у таких
№ 5 Новости науки 51 ярких и горячих звёзд. Оно, казалось бы, "мо- жет вытолкнуть из туманности пылевые ча- стицы и сделать её чисто газовой. Но при бо- лее детальном исследовании приходится отка- заться от этого простого объяснения: расчёты показывают, что при наличии смеси пылевых частиц и газа световое давление будет дей- ствовать на всё облако как на одно целое, отталкивая вместе и пыль и газ, но не выде- ляя пыль из газа. Возможно и другое объяснение, эволю- ционного характера. Есть много оснований считать звёзды О и ВО наиболее молодыми звёздами. Если звезда и туманность связаны общим происхождением, тогда должна быть «молодой» и туманность. Газовая туманность с течением времени должна испытывать про- цесс конденсации: из молекул газа могут об- разоваться твёрдые частицы путём процесса, в некоторой степени подобного процессу об- разования частиц дыма. По мере эволюции звезды, переходящей, с понижением темпера- туры, из спектральных классов О и ВО в под- классы В2, ВЗ и т. д., будет эволюционировать и туманность, в которой будет увеличиваться число пылинок. Ряд фактов даёт основание предполагать, что такая эволюция должна быть быстрой по сравнению с возрастом звёзд (109 лет) и протекать в промежутки времени порядка 106 лет. Весьма интересны наблюдения диффузных туманностей не только в свете красной водо- родной линии, но и в других линиях водо- рода, а также в «запрещённых» линиях однажды и дважды ионизованного кислорода. Сравнение таких снимков даст возможность сопоставить физические условия в различных частях туманности и в равных туманностях, а также выяснить концентрацию и простран- ственное распределение разных химических элементов и многое другое. Эта работа в на- стоящее время развёртывается. Литература [1] П. П. Добронравии. Первый со- ветский небулярный спектрограф. Природа, № 6, 54, 1950. — [2] Г. А. Шайн и В. Ф. Газе, Изв. Крымской астрофиз. обсерв., т. 6, 3, 1950; Изв. АН КазССР, сер. астробота- нич., № 1, 1950. П. П. Добронравии. АКТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В АТМОСФЕРЕ САТУРНА Как 'уже сообщалось в нашем журнале, 1949 г. был годом повышенной активности в атмосфере Юпитера [’]. Интересно отметить, что тогда же активизировались процессы й в атмосфере Сатурна. Это тем более любопыт- но, что 1949 г. был вторым годом после исключительно высокого максимума солнеч- ной деятельности, наблюдавшегося в 1947 г. Известно, что ряд явлений в земной атмо- сфере, обусловленных деятельностью Солнца, достигает наибольшего развития через 1—3 года после очередного максимума 11-лет- него цикла этой деятельности [3]. Весьма воз- можно, что нечто подобноё имеет место и в атмосферах других планет. Существенно, по- 4* видимому, также и то, что текущая эпоха является эпохой максимума «векового» цикла солнечной деятельности [2]. В первой половине 1949 г., по данным некоторых наблюдателей [’•], экваториальная зона Сатурна была очень яркой. В ней наблю- дались светлые, почти белые «комки». При хороших изображениях было заметно даже нечто вроде лёгких теней, в результате чего «комки» представлялись не вполне однород- ными. Это придавало им характер облачных валов. В южном экваториальном поясе, т. е. приблизительно между кронографическими широтами—10° и —30°, часто наблюдались тёмные пятна. Некоторые из этих пятен про- никли в экваториальную зону. Во второй половине 1949 г. систематиче- ски наблюдалась тонкая полоска, протянутая во всю длину южного экваториального пояса. Благодаря ей особенно резко выделялся се- верный край южного экваториального пояса, казавшийся очень тёмным. В течение всего года были отчётливо видны полярные области планеты. При хорошей прозрачности можно было наблюдать умеренные облачные пояса планеты (кронографические широты середин северного и южного умеренных облачных по- ясов соответствуют ±50°). Вблизи северного полюса планеты временами появлялись обла- коподобные образования, отличавшиеся зна- чительной яркостью. Яркие овальные, а иногда и круглые пятна появлялись временами также и в южной тропической зоне, т. е. на кроно- графических широтах — 30, — 40°. Другие наблюдатели [13] отмечают в том же 1949 г. также очень большую яркость экваториальной зоны. Облакоподобные «комки» в южном экваториальном облачном поясе на- блюдались часто и напоминали след дыма от движущегося паровоза. Облакоподобные обра- зования распространялись иногда из южного экваториального облачного пояса в южную тропическую зону. Вследствие этого к сере- дине 1949 г. чёткую границу между юж- ным экваториальным поясом и южной тро- пической зоной установить было невозможно. Было бы интересно проследить, в какие годы в прошлом наблюдались аналогичные усиления деятельности в атмосфере Сатурна. К сожалению, это сделать очень затрудни- тельно. Наблюдательных данных об облачных образованиях в атмосфере Сатурна, их воз- никновении, движении и разрушении несрав- ненно меньше, чем для Юпитера. Это объяс- няется, во-первых, тем, что Сатурн значи- тельно дальше Юпитера, меньше его по раз- мерам и требует для своего изучения более мощных оптических средств; если для просле- живания активных процессов в атмосфере Юпитера достаточно телескопов средней силы, то для Сатурна такие телескопы могут дать что-либо лишь в редких случаях, при условии очень хороших изображений. Во-вторых, наи- большую достопримечательность Сатурна не- сомненно представляют его кольца. Именно к ним постоянно и приковывалось внимание наблюдателей; явления же на диске планеты казались представляющими меньший интерес, и им уделялось меньше внимания [7] Можно, однако, отметить, что в 1898 г. наблюдалось раздвоение северной экваториальной полосы Сатурна, между составляющими которой уда-
52 Природа 1951 валось наблюдать до четырёх тёмных пятен [4]. 1898 г. также близко совпадает с эпохой вы- сокой активности на Юпитере [12]. Своеобразное явление представляют так называемые белые пятна на Сатурне. Они по- являются внезапно и исчезают по прошествии нескольких месяцев. В XX столетии белое пятно впервые было замечено 15 июня 1903 г. [5]. 24 июня, т. е. спустя 9 дней, это пятно разделилось на две неравные части. 9 и 12 июля появилось другое, сильно вытя- нутое, белое пятно [6]. Между 24 июня и 23 сентября наблюдался ещё ряд белых пя- тен [15]. Весьма любопытно, что белые пятна таких размеров и в таком количестве, как наблюдавшиеся в 1903 г., вновь наблюдались лишь в 1933 г. Об этих пятнах имеется боль- шая литература [8. 10- 14]. Промежуток времени в 30 лет между появлением больших белых пятен на Сатурне, по всей вероятности представляющих собой облачные образования огромных размеров, мо- жет быть и не случаен. Имеются указания на появление аналогичных пятен в 70-х годах про- шлого столетия, т. е. также приблизительно за 30 лет до белых пятен 1903 г. [9]. Промежуток в 30 лет близко совпадает с периодом обра- щения Сатурна вокруг Солнца, равным 29.46 года. Замечательно, что и в деятельно- сти Юпитера существует приблизительно 12-летний цикл, ближе соответствующий пе- риоду обращения этой планеты вокруг Солнца (11.86 года), чем 11-летнему циклу солнечной деятельности. Это не означает, однако что И-летний солнечный цикл никак не проявляет себя в планетных атмосферах. На примере 1949 г. — второго года после мощного максимума этого цикла — мы видели, что атмосферы Юпитера и Сатурна возможно реагируют на колебания солнечной деятель- ности подобной длительности. Однако не меньшее, если не большее, значение для активных процессов в атмосфере планеты имеет, повидимому, период её обращения во- круг Солнца. Можно ожидать, что у Сатурна такой сезонный эффект должен заметно про- являться, ибо наклон оси этой планеты к пло- скости её орбиты составляет 26°45'. Быть мо- жет обусловленная этим сезонность и вызы- вает появление белых пятен е атмосфере Са- турна приблизительно в одной и той же точке его орбиты. Литература [1] Б. М. Р у б а ш е в, Природа, № 5, 34, 1950.—[2] М. С. Эйгенсон, Докл. АН СССР, 53, 413, 1946.— [3] М. С. Эйгенсон, М. Н. Г н е в ы ш е в, А. И. Оль, Б. М. Р у- б а ш е в. Солнечная активность и её земные проявления. 1948.—[4] Е. Antoniadi, Bull. Soc. Astron, de France, 13,36, 1899. — [5] E. E. Barnard, Astron. Journ., 23, 180, 1903.— [6] W. F. Denning, Nature, 68, 247, 1903.— [7] W. F. Denning, Popul. Astron., 12, 40, 1904. — [8] P. Fauth, Astron. Nachr., 249, 403, 1933. — [9] A. Hall, Astron. Nachr., 90, 145, 1877. — [10] W. N о r 1 u n d, Astron. Nachr., 251, 79, 1933.— [11] H. Oberndor- fer, Die Sterne, 25, 41, 1949.— [12] T. E. R. Phillips, Observatory, 22, 157, 1899. — [13] W. S a n d п e r, Die Sterne, 25, 87, 1949. — [14] A. P. Weber, Astron. Nachr., 249, 365, 1933.— [15] A. S. Williams. Month. Not. Roy. Astr. Soc., 64, 46, 1933. Б. M. Рубашев. ФИЗИКА ТЕХНИКА МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПУЧКОВ Одним из методов, широко используемых в экспериментальной физике, является метод молекулярных пучков. О плодотворности и разносторонности этого метода свидетель- ствует успешное его применение при решении проблем кинетической теории газов, а также его применение к исследованию диффракции молекул, к измерениям электрических диполь- ных моментов, магнитных моментов и т. п. Под молекулярным пучком обычно пони- мают совокупность большого числа нейтраль- ных частиц, движущихся в достаточно высо- ком вакууме, практически без столкновений, по почти параллельным прямолинейным траекториям, с тепловыми скоростями (от 104 до 105 см/сек). Пучок может состоять из ста- бильных молекул, а также из свободных ра- дикалов, атомов диссоциированных молекул, молекул и атомов, находящихся в возбуждён- ных и метастабильных состояниях, наконец, из стабильных атомов. Молекулярный пучок, несмотря на внеш- нее сходство, отличается от струи газа, в ко- торой поток частиц имеет гидродинамический характер. В струе происходят многочисленные столкновения между частицами, и прямоли- нейные участки пути частиц весьма коротки. Фиг. 2. Схема уста- новки для определе- ния магнитного мо- мента атома. Фиг. 1. Схема установки для определения средней скорости молекул. В отличие от молекулярного пучка струя не будет сохранять свою геометрическую форму из-за турбулентного распространения её во все стороны от диафрагмы. Впервые молекулярные пучки были полу- чены в 1911 г. Дюнуайе [3]. В дальнейшем этот метод в усовершенствованном виде при- менялся для определения средней длины сво- бодного пробега молекул. Штерн [3] использо- вал молекулярные пучки для определения ско- рости газовых молекул. Его установка (фиг. 1) состояла из цилиндра а и платино вой проволоки в, расположенной по оси по- следнего. Платиновая проволока была по- крыта серебром и оТфужена цилиндрической
Л’« 5 Новости науки 53 загородкой б, в которой имелась щель. При нагревании платиновой проволоки током се- ребро испарялось, и из щели выходил молеку- лярный (точнее, атомный) пучок. Пучок до- стигал стенки цилиндра в точке А и оставлял след в виде полосы — «изображения» щели. Затем цилиндр вместе с цилиндрической заго- родкой приводились во вращение, благодаря чему след пучка смещался в положение А'. Зная величину смещения о, радиус цилиндра Я и скорость вращения, нетрудно было опреде- лить среднюю скорость молекул. Несколько видоизменённый опыт Штерна позволил произвести проверку закона распре- деления скоростей Максвелла. Молекулы, имеющие большие скорости, отклонялись меньше, а имеющие меньшие скорости, откло- нялись больше. Измеряя плотность осевших на цилиндре молекул на разных расстояниях от центральной полосы, можно было опреде- лить распределение молекул по скоростям. Штерном же молекулярный пучок использо- вался для непосредственного наблюдения от- клонения дипольных молекул в электрическом поле. Это отклонение являлось следствием втягивания диполей, ориентированных по полю, в более интенсивные участки поля и выталкивания из этих участков диполей, ориентированных в противоположном направ- лении. Так как в молекулярном пучке имеют- ся диполи, ориентированные в самых различ- ных направлениях, то молекулы распола- гаются на участке цилиндра против щели в виде сплошного «спектра», а не двумя поло- сками, как могло быть, если бы диполи были ориентированы только по направлению поля и против него. Измеряя в различных точках участка плотность осевши» молекул, можно было для некоторых веществ определить ди- польный момент молекул. П. Л. Капица и Н. Н. Семёнов предло- жили схему опыта, позволявшего определить магнитный момент атома. Независимо от них опыт был поставлен Штерном и Герлахом. Последние поместили в сосуд с высоким ва- куумом маленькую печку П, в которой нагре- вали кусочек серебра (фиг. 2). Серебро испа- рялось, и атомы его вылетали во всевозмож- ных направлениях. Несколькими диафрагмами Д выделялся узкий пучок атомов, которые за- тем проходили через неоднородное магнитное поле и осаждались на пластинке М. Наиболь- шая трудность в этом опыте заключалась в создании настолько большого градиента маг- нитного поля, чтобы неоднородность поля ощу- щалась на отрезках порядка атомных разме- ров (10-8 см). Такую неоднородность удалось создать специальным выбором формы полюс- ных наконечников. Штерн, Фриш и Эстерман [7], усовершен- ствовав схему опыта Штерна и Герлаха, из- мерили магнитный момент протона. Более точные измерения магнитного момента про- тона, а также, измерения магнитных моментов атомных ядер различных элементов стали возможными после того, как Раби [8] развил магнитный резонансный метод (метод радио- частотных спектров), заключающийся в сле- дующем. Известно, что атом, находящийся в по- стоянном магнитном поле, ведёт себя при- мерно так же, как ведёт себя гироскоп под действием внешней пары сил, стремящейся его опрокинуть. Гироскоп в этом случае на- чинает прецессировать, т. е. его ось скользит по поверхности конуса. Подобно оси гиро- скопа, ось магнитного момента атома прецес- сирует около направления, задаваемого внеш- ним постоянным магнитным полем. Наложе- ние переменного магнитного поля дополни- тельно к постоянному ведёт к новым эффек- там. Именно, если частота накладываемого переменного поля совпадает с частотой пре- цессии атома, то угол при вершине конуса, по поверхности которого скользит ось маг- нитного момента атома, меняется скачко- образно. В результате этого скачкообразно изменяется проекция магнитного момента на направление постоянного магнитного поля, что вызывает изменение магнитных свойств веще- ства. 1 Подобные же рассуждения могут быть проведены для магнитного момента атомного ядра. Таким образом, изучая магнитные свой- ства в зависимости от частоты переменного магнитного поля, можно определить частоту прецессии, которая при заданном постоянном магнитном поле определяется так называемым гиромагнитным соотношением (отношением магнитного момента ядра к его механическому моменту). Тогда, определив одним из извест- ных способов величину механического момен- та ядра, можно установить магнитный момент ядра. Принципиальная схема магнитного резо- нансного метода представлена на фиг. 3. Мо- лекулярный пучок, выходящий из щели LUi, пропускался последовательно через два не- однородных магнитных поля (создаваемых магнитами АА и ББ), в которых атомный вол- чок описывает криволинейную траекторию. Поле магнита ББ направлено противоположно полю магнита АА и подбирается таким, чтобы индикатор И отмечал такую же интенсив- ность потока частиц при работе обоих полей, как и в отсутствие магнитных полей, т. е. когда частицы пучка распространяются пря- молинейно. Между магнитами АА и ББ рас- полагается третий магнит ВВ, создающий сильное однородное магнитное поле. В этом поле магнитные ядерные «гироскопы» совер- шают прецессию с частотой, определяемой, наряду с напряжённостью поля и другими из- вестными величинами, гиромагнитным отно- шением. Наложенное перпендикулярно к по- стоянному полю слабое переменное магнитное поле, при совпадении частоты этого поля с частотой прецессии, вызовет скачкообразное изменение угла между осью магнитного мо- мента и направлением постоянного поля. Маг- нитные свойства частиц пучка изменятся и вызовут изменение траекторий атомов. В ре- зультате этого компенсация первого поля вто- рым нарушится, и на индикатор И будет по- падать меньшее число частиц. Минимальное число регистрируемых частиц указывает на 1 Избирательное поглощение радиоволн в ферромагнетиках, связанное с изменением магнитных свойств за счёт резонанса с часто- той прецессии магнитного момента атома, было обнаружено ещё в 1913 г. В. К. Аркадье- вым. Впервые это явление с точки зрения квантово-механических представлений объяс- нил Я- Г. Дорфман [2].
54 Природа 1951 Фиг. 3. Схема опыта для определения магнитного момента атомного ядра по методу радиочастотных спектров. совпадение задаваемой частоты переменного поля с частотой прецессии, что и позволяет определить магнитный момент ядра. Недавно С. В. Стародубцев [6] предложил использовать метод модулированных молеку- лярных пучков для исследования адсорбцион- ных явлений. Молекулярный пучок (фиг. 4) Фиг. 4. Схема опыта для иссле- дования адсорбционных явлений. создавался испарением с поверхности раска- лённого металла в печи е и направлялся че- рез систему диафрагм г и д на адсорбирую- щую металлическую нить а. Диафрагмирован- ный пучок мог прерываться при помощи ме- ханической системы в (например вращающимся диском со щелевыми прорезями). В резуль- тате прерывания атомы пучка в течение про- межутка времени т,2 имеют доступ на нить, а в течение следующего такого же промежутка времени задерживаются системой, т. е. со- здаются П-образные импульсы попадания ато- мов пучка на нить (сплошная линия на фиг. 5). Таким образом, т — период модуля- ции пучка. Благодаря поверхностной иониза- ции атомов на поверхности нити создаётся ионный ток с нити на электрод б (фиг. 4). Этот ионный ток будет модулирован с той же частотой v = 1/т, что и атомный пучок, но форма импульсов для ионного тока будет другой (например изображённая прерывистой линией на фиг. 5). Осциллографическое иссле- дование модуляции ионного тока позволило С. В. Стародубцеву определить «время жизни» адсорбированных' атомов (или вероятность их испарения), а также теплоту адсорбции. Установки для опытов с молекулярными пучками, несмотря на разнообразие примене- ний, почти однотипны. Они состоят из сле- дующих частей: 1) источника, обычно пред- ставляющего собой сосуд, наполненный газом или паром и снабжённый отверстием для эффузии молекул; 2) коллиматорной систе- мы — в простейшем случае диафрагмы, оп- ределяющей вместе с отверстием источника геометрическую форму пучка; 3) детектора для обнаружения молекул пучка; 4) вакуум- ного кожуха, внутри которого размещаются все остальные части и давление в котором может поддерживаться настолько низким, чтобы средняя длина свободного пробега мо- лекул пучка была больше расстояния между источником и детектором. Кроме перечислен- ных частей, в зависимости от поставленной проблемы применяются дополнительные при- способления: источники магнитного и электри- ческого полей, кристаллические решётки, ско- ростные селекторы, рассеиватели и т. п. Несмотря на принципиальную простоту, метод молекулярных пучков при его практи- ческом применении связан со значительными техническими трудностями. Прежде всего нужно, чтобы детектор регистрировал доста- точное число частиц. Последнее зависит в основном от интенсивности пучка и чувстви- тельности детектора. Чувствительность детек- тора определяется физическими и химическими Фиг. 5. Модуляция молекулярного пучка (сплошная линия) и соответствующего ион- ного тока (прерывистая линия). свойствами частиц, составляющих пучок, и выбором оптимальных методов их регистрации в соответствии с этими свойствами. Одним из таких методов является пред- ложенный недавно М. И. Корсунским и его сотрудниками [4] метод детектирования моле- кулярного пучка путём изменения электропро- водности конденсата. Если на пути пучка, со- стоящего из атомов металла, поместить изоли- рующий материал, на котором атомы будут осаждаться, то за изменением толщины слоя осаждённых атомов,'"*а следовательно за ин-
№ 5 Новости науки 55 тенсивностью пучка, можно было бы следить по соответствующему изменению электропро- водности этого слоя. Однако уже давно было замечено, что электропроводность очень тон- ких металлических плёнок сложным образом зависит от их толщины и чувствительна ко всякого рода посторонним влияниям (темпе- ратуре, состоянию поверхности и т. д.). Позд- нее рядом авторов было отмечено, что для металлических плёнок толщиной свыше 10-6 см электропроводность зависит от тол- щины уже линейно. Поэтому цитированные авторы предложили предварительно покрывать изолятор слоем металла толщиной больше 10-6 см и затем уже следить за толщиной слоя вещества, осаждаемого из молекуляр- ного пучка в единицу времени (т. е. за ин- тенсивностью пучка), по изменению электро- проводности. После ряда предварительных опытов была разработана конструкция детектора, представ- лявшего собой прямоугольную стеклянную пластинку толщиной в 5—6 мм и площадью 20 X 25 мм, на которую после предваритель- ной обработки наносились две серебряные по- лоски длиной 5 мм и шириной 0.1 мм каждая. При измерениях обе полоски включались в схему моста Уитстона в качестве двух его плечей, чем достигалось уменьшение влияния колебаний напряжения и температуры. Изме- рения проводились при одной полностью пе- рекрытой полоске. При осаждении вещества из пучка на другую полоску мостик разба- лансируется, и сила тока, проходящая через гальванометр, оказывается пропорциональной отношению приращения толщины конденсата к самой его толщине. Чувствительность детек- тора при скорости изменения силы тока в 2- IO"9 А/мин оказалась равной 4- 10-14 см/сек, т. е. для серебра 4-10-13 г/см2 сек или около 4-Ю-15 моль/см2 сек. При измерениях прихо- дилось прибегать к некоторым предосторож- ностям, в частности оказалось, что стабильное состояние наступает лишь после того, как по- лоска несколько часов находилась под током. Что касается интенсивности пучка, то применявшиеся до последнего времени эффу- зионные источники молекулярных пучков огра- ничивали возможности увеличения интенсив- ности пучка .и тем самым уменьшали эффек- тивность метода. Это не единственный недо- статок эффузионных источников. Так, напри- мер, невозможно было получить строго моно- хроматический пучок, т. е. пучок, состоящий из частиц с одинаковыми скоростями. Регу- лировка скоростей также весьма затрудни- тельна вследствие необходимости поддержи- вать в ' течение продолжительного времени строго постоянную температуру. К перечис- ленным недостаткам следует добавить, что при достаточно высокой температуре происходит диссоциация молекул исследуемого вещества, вследствие чего результаты эксперимента мо- гут оказаться искажёнными. Эти факты заставляют искать новый ме- тод получения молекулярных пучков, свобод- ный от указанных недостатков. Однако суще- ственных успехов в этом направлении дости- гнуто не было. Д. Л. Симоненко [5] недавно предложил взять ионный пучок, составленный целиком из ионов исследуемого вещества, и подвергать его нейтрализации медленными электронами из электронного пучка, скрещивающегося с ионным. Однако практическое применение этого метода чрезвычайно затруднительно. Как указали М. М. Бредов, В. М. Дукельский и В. М. Тучкевич [], вероятность рекомбина- ции ионов и электронов тех энергий, которые использовались Д. Л. Симоненко (для ионов азота 1000 eV, для электронов 50 eV), в 1010 раз меньше той вероятности рекомбина- ции, при которой можно было ожидать поло- жительного эффекта. Большое число работ, посвящённых тех- нике молекулярных лучей, позволяет надеяться., что методы получения молекулярных пучков в недалёком будущем значительно улучшатся. Литер атура [1] М. М. Бредов, В. М. Дукель- ский и В. М. Тучкевич, Журн. экспер. и теор. физики, 20, 1143, 1950. — [2] Я. Г. Дорфман. Магнитные свойства атомного ядра. Гостехиздат, 1948.—[3] А. Ф. Иоффе и Н. Н. Семёнов. Курс физики, т. IV, ч. 1, ГТТИ, 1935. —[4] М. И. Корсунский, Л. И. Пивовар и А. М. Маркус, Журн. экспер. и теор. физики, 20, 860, 1950. — [5] Д. Л. Симоненко, Журн. экспер. и теор. физики, 20, 395, 1950. — [6] С. В. Старо- дубцев, Журн. экспер. и теор. физики, 19, 215, 1949. — [7] J. Е s t е г m a n n, R. Frisch и. О. Stern, Zeitschr. f. Physik, 73, 348, 1931. — [8] J. J. Rabi, S. M i 1 1 m a n n, P. Kusch a. J. R. Zacharias, Phys. Rew., 55, 526, 1939. С. Б. Гуревич. ГЕОЛОГИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЕ ДОЛ ИН РЕК САМАРЫ, КИЛЬЧЕНИ И ОРЕЛИ Левые притоки Днепра — Самара, Киль- чень и Орель, впадающие в него у Днепро- петровска и Верхнеднепровска, имеют при- мерно одинаковую ориентировку долин; в верх- нем и среднем участках эти реки текут с юго- востока на северо-запад, а в нижнем течении внезапно и резко сворачивают на юг, образуя большие коленообразные изгибы между г. Новомосковском и с. Михайловкой (Самара), между с. Сечкарёвкой и с. Очере- тбватым (Кильчень) и между с. Бузовкой и с. Царичанкой (Орель). Эти изгибы имеют в общем одинаковую форму: выпуклая сто- рона их обращена на северо-запад, а вогну- тая — на юго-восток При рассмотрении схемы этих рек (см. фигуру) бросается в глаза параллельность их долин и постепенное увели- чение радиуса больших излучин в направле- нии с востока на запад; радиус изгиба р. Самары приблизительно равен 10 км, р. Кильчени — 21 км, р. Орели — 40 км. Эти особенности ориентировки долин рек Самары, Кильчени и Орели привлекали внимание мно- гих исследователей, в том числе и выдаю- щегося русского геолога Н. А. Соколова, который высказал предположение, что эта
56 Природа 195 морфологическая особенность связана с ка- кими-то тектоническими нарушениями. В настоящее время, в связи с многочис- ленными данными глубокого бурения, нако- пившимися за последние годы, эта догадка Н. А. Соколова блестяще подтвердилась. Реки Самара, Кильчень и Орель несомненно имеют тектонические долины, ориентировка которых находится в прямой связи с геологи- ческим строением палеозойского фундамента Днепровско-Донецкой впадины. Этот фунда- мент, обнажающийся на территории «старого Донбасса», к западу от последнего очень плавно и постепенно погружается под толщу рыхлых третичных и послетретичных отложе- ний, причём палеозойский массив, сложенный --•---ГУк Схема, поясняющая связь долины рр. Самары, Киль- чени И' О рели с погружающейся на запад палеозой- ской структурой. 1 — амадоцийское простирание па- леозойских пород; 2 — предполагаемые периклиналь- ные участки структуры; 3 — площадь неглубокого залегания палеозойского фундамента, прикрытого третичными и четвертичными отложениями; 4 — то же, с участием юрских отложений. крепкими породами — преимущественно слан- цами и песчаниками, — определяет своими очертаниями ориентировку рр. Самары, Киль- чени и Орели. В верхнем и среднем участках течения долины этих рек ориентированы параллельно простиранию палеозойских пород, в общем совпадая с направлением главных тектонических линий Донбасса (это так на- зываемое амадоцийское, или донецкое, прости- рание: ЮВ 120°—СЗ 300°). В нижних частях течения долины тех же рек пересекают тело западного подземного продолжения Донбасса в поперечном направ- лении, дугообразно обтекая периклинальные участки погружающейся на запад структуры. Кажущаяся независимость ориентировки названных притоков Днепра от структуры палеозойского фундамента обусловлена мед- ленным опусканием земной коры в пределах Днепровско-Донецкой впадины в течение тре- тичного и четвертичного периодов. В резуль- тате этих движений палеозойский фундамент был погребён под толщей рыхлых кайнозой- ских осадков, а реки Самара, Кильчень и Орель, которые раньше текли по твёрдым палеозойским породам, оказались как бы при- поднятыми над поверхностью последних, но продолжали сохранять при этом свою преж- нюю ориентировку долин. Процесс этот является обратным тому, который приводит к образованию так назы- ваемых антецедентных речных долин, проек- тирующихся на молодой горный рельеф при его медленных поднятиях, когда река врезы- вается в молодой структурный рельеф, не подчиняясь его особенностям и сохраняя преж- нее направление течения. Если речные долины этого рода обозначаются в геоморфологии как антецедентные (предшествовавшие), т. е. как получившие свою ориентировку до воздыма- ния геологической структуры и не связанные с последней, то для рек, подобных Самаре, Кильчени и Орели, вполне уместно применять название постериальные (последующие) до- лины. В результате негативных вертикаль- ных движений долины второго типа на первый взгляд кажутся совершенно не связанными с глубинной тектоникой и зачастую ошйбочно принимаются за долины, направление которых: предопределено общим наклоном топографиче- ской поверхности и неровностями рельефа (инсеквентные). Можно предполагать, что большая часть крупных речных долин, расположенных в об- ластях недавних опусканий складчатого фун- дамента, относится именно к рассмотренному типу последующих (постериальных), или при- поднятых, долин. В юго-восточной части УССР к этому же типу, повидимому, относятся долины Дона и Северного Донца в их среднем и нижнем течении, поскольку упомянутые реки обтекают погружённое палеозойское тело Донбасса с востока. В пользу этого предпо- ложения говорит то обстоятельство, что до- лины названных рек образуют большие парал- лельные излучины, обращённые выпуклой сто- роной к востоку. Н. Н. Карлов. ГЕОГРАФИЯ ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ ШЕМАХИНСКОЙ ПЕЩЕРЫ В средней части Уфимского амфитеатра в палеозойских карбонатных породах широко распространены карстовые явления. Среди последних особенно интересна Шемахинская пещера, которая находится в Нязепетровском районе Челябинской области на правом берегу р. Шемахи. Последняя впадает справа в р. Уфу ниже пещеры. Пещера приурочена к массивным рифовым девонским известня- кам, разбитым редкими, но крупными трещи- нами меридионального простирания. Вход в пещеру представляет вертикаль- ную клинообразную трещину шириной до 1.5 м, разработанную выщелачиванием, эро- зией и обрушениями. Вход располагается на уровне поверхности трёхметровой террасы, и от него к реке тянется русло, усеянное слабо- окатанной щебёнкой известняка. Большую часть времени русло сухое, но весной по нему протекает изливающийся из пещеры поток. Пещера имеет форму трубчатой галереи, кото- рая распадается на ряд коленообразно сопря- гающихся друг с другом участков. Эти уча- стки совпадают с тектоническими трещинами. Длина галереи около 500 м, а высота и ши- рина её. колеблется w одного до нескольких:
№ 5 Новости науки 57 метров. Дно галереи ровное и покрыто слоем красновато-жёлтой глины. Число гротов и боковых ответвлений совершенно незначи- тельно, и они приурочены почти исключи- тельно к приустьевой части. На потолке не- больших гротов зимой наблюдаются щётки ледяных кристаллов, а в одном из боковых ответвлений имеются известковые сталактиты и сталагмиты. В пещере имеется два озерка. Первое, глубиной до 7 м, расположено в 50 м от входа; в зимнее время оно покрыто льдом, в тёплое же время лёд растаивает, и озерко преграждает проход в глубь пещеры. Другое озерко расположено в конце галереи. Морфология галереи указывает, что если первоначально в её образовании главную роль играли процессы выщелачивания, то дальнейшее расширение её происходило за счёт подземной эрозии, которая продолжается и сейчас. Характерно, что явления обрушения кровли и стенок наблюдаются только вблизи входа, где активно действуют процессы физи- ческого выветривания. Двухлетние стационарные наблюдения (1940—1941) показали, что в гидрологическом отношении Шемахинская пещера представляет своеобразный периодически действующий источник. Зимой вода в пещере имеется только в озерках, причём в ближайшем озерке уро- вень льда располагается на 1—2 м ниже подошвы устья пещеры. Весной имеет место постепенное наполнение этого озерка водой, покрывающей лёд, и последовательное распро- странение её к устью пещеры. Достигнув по- следнего, вода начинает изливаться из пещеры по руслу в виде потока. Расход потока в 1940 г. достигал 3000 л в секунду, а в 1941 г. 3500—4000. Излив воды и^ пещеры в 1940 г. начался 21 апреля, а в 1941 г. 9 мая. Такой сдвиг начала излива во времени и больший расход потока объясняется исключительно поздней весной и бурным снеготаянием, имев- шими место в 1941 г. Через несколько дней после начала из- лива расход потока быстро снижался, и в конце мая 1940 г. излив воды из пещеры совершенно прекратился. В 1941 г. картина повторилась с той лишь разницей, что излив продолжался до середины июня. Питание этого периодически действующего источника происходит весной, главным обра- зом, за счёт поглощения поверхностных вод понором карстовой воронки. Эта воронка располагается в 350 м выше (по течению) устья пещеры у подошвы правого коренного склона долины р. Шемахи, и в неё с шумом уходит вода одного из рукавов р. Шемахи. После спада паводка рукав пересыхает. Ма- ксимальный расход потока, поглощаемого воронкой, достигал 1200—1500 л в секунду и постепенно снижался. Полное прекращение поглощения речной воды воронкой отмечено в 1940 г. в конце июня, а в 1941 г. в первой половине июля. Таким образом, оба года из- лив воды из пещеры закончился до прекра- щения поглощения речной воды воронкой. После окончания излива вода в пещере посте- пенно отступала в глубь галереи и к началу зимы достигла первого озерка. Вполне закономерно изменялась и темпе- ратура пещерных вод. Перед началом излива она не превышала 0.5° С, а в период макси- мального излива повышалась до 1° С. Далее температура нарастала, достигнув в середине августа 3—3.5°. После этого наблюдалось её снижение, и, наконец, в середине ноября озерко покрывается льдом. Температура воды, поступающей из реки в воронку, во время максимального поглоще- ния превышала температуру пещерной воды лишь на десятые доли градуса, а затем быстро нарастала и к нюню месяцу она достигала 8—12°. Пещерные воды являются типичными гидрокарбонатно-кальциевыми, ' и содержание других ионов в них ничтожное. В зимнее время содержание иона НСО/ в пещерной воде составляло 240—265 мг/л. Весной мине- рализация быстро снижалась: содержание ПСО'з составляло 50—60 мг/л. Летом и осенью наблюдалось постепенное возрастание минерализации: летом 120—130 мг/л НСО'з- а осенью 140—160 мг/л. Следует отметить,, что минерализация речных весенних вод, по- глощаемых воронкой, совершенно незначитель- ная — содержание НСО не более 30—50 мг/л. Вполне закономерно изменялась и агрес- сивность пещерных вод. Зимой агрессивная углекислота в них или отсутствовала, или не превышала 1—2 мг/л. Весной агрессивность резко возрастала, и содержание агрессивной углекислоты достигало 20—40 мг/л. Летом и осенью агрессивность постепенно снижалась. Одновременно с изучением режима пещер- ных вод проводились стационарные наблюде- ния за имеющимися в районе многочислен- ными источниками, питающимися трещинно- карстовыми водами, и гидрогеологические на- блюдения за режимом речных вод. Сопоста- вление полученных данных с режимом пе- щерных вод показывает, что: 1) весенний пик речного паводка, примерно, совпадал с пиком расхода потока, изливавшегося из пещеры; 2)наступление пиков весенних расходов источ- ников запаздывало в сравнении с пиками реч- ных и пещерных вод на 2—3 недели; 3) ам- плитуда сезонных изменений минерализации и агрессивности пещерных вод была в 2— 3 раза большей по сравнению с изменением этих свойств у воды источников. Трещинно-карстовые воды, питающие- остальные источники района, относятся к во- дам зоны полного насыщения. Воды же Шема- хинской пещеры являются водами карстового потока, приуроченного к зоне аэрации.1 Мест- ным и несовершенным водоупором для этих вод являются массивные рифовые известняки и покрытое глиной дно пещеры. Так как из- лив воды из пещеры заканчивается до пре- кращения поглощения речных вод, то можно- предполагать, что, помимо излива через устье- пещеры, имеются и другие пути, по которым пещерные воды проникают вглубь к эоне- полного насыщения. Такими путями могут быть отдельные трещины. Процессы выщела- чивания приведут в дальнейшем к расшире- нию этих трещин и осушению пещеры. Д. С. Соколов. 1 Д. С. Соколов. Карст и вопросы изу- чения его в связи с гидротехническим строи- тельством. Гидротехн. строит., № 7, 1947.
58 Природа 1951 ДВЕ ЗАГАДКИ УСОЙСКОГО ОБВАЛА Усойский обвал 1911 г. на Памире, в ре- зультате которого образовался единственный в своём роде завал долины р. Бартанг и воз- никло одно из глубочайших озёр — Сарез- ское, — имеет значительную специальную ли- тературу и так или иначе затрагивается в це- лом ряде сводных работ (по геофизике, общему землеведению, региональной физиче- ской географии). Это вполне естественно, так как, с одной стороны, завал, где сосредоточены громадные потенциальные гидроэнергети- ческие ресурсы — порядка миллиона л. с. [*], является в настоящее время местом энергич- ного эрозионного прорезания, угрожающего прорывом озера, а с другой — размеры об- вала (и соответственно завала) настолько исключительны, что это обстоятельство вызы- вает само по себе большой интерес. Вот небольшая таблица, дающая представление о месте Усойского обвала среди крупнейших исторических (т. е. таких, дата которых из- вестна) обвалов и оползней земного шара: Место обвала Год млн м' Усой 1911 2 200 Занлийский Алатау 1887 440 Гималаи 1893 300 Добрач (Альпы) 1348 50 Диаблере * — 50 Ак-джар (Тянь-шань) .... 1887 40 Гольдау (Альпы 1803 15 Кок-су (Кашгария) 1878 12 Эльм (Альпы) • 1881 10 Одновременно с Усойским обвалом в его районе имело место мощное разрушительное землетрясение, значащееся в соответствующем каталоге Сейсмологического института [5] как Сарезское. Сарезское землетрясение—одно из крупнейших землетрясений на территории СССР, оцениваемое в указанном каталоге баллом IX (район эпицентра). Для оценки масштабов Сарезского землетрясения доста- точно указать [5], что это единственное девяти- балльное (балльность всех остальных ниже) землетрясение Памиро-Алайского сейсмиче- ского района почти за 30 лет (1908—1936). Совпадение во времени и пространстве обвала и землетрясения сильно осложнило вопрос о генезисе обвала (и землетрясения); мнения специалистов по вопросу о том, что •было причиной, а что следствием, — расхо- дятся. Любопытно, что сторонников той и другой точки зрения можно найти и среди гео- логов, и среди физико-географов, и среди гео- физиков. Не менее любопытно, что то или другое мнение обычно приводится без всякой мотивировки. Сперва [7] придерживались того мнения, что обвал был следствием землетрясения, просто, повидимому, из тех соображений, что крупнейшие землетрясения — тектонические, т. е. эндогенные, к экзогенным же относятся лишь слабые и второстепенные. В 1915 г. дело существенно Изменилось, в особенности когда -акад. Б. Б. Голицын опубликовал свою ста- тью [3], в которой дал подсчёт энергии обвала, опираясь на цифры Вебера. На основании приблизительной оценки Вебера (по карте Г. А. Шпилько), масса об- вала составляет от 7 до 10 млрд т, а пониже- ние центра тяжести обвалившихся пород (среднее падение по вертикали) — от 300 до 600 м. Подставив эти величины в известную формулу Е = MgH, где Е — энергия, освобождённая при обвале, М — масса обвалившихся пород, И — высота обвала (понижение центра тяжести), g— ускорение силы тяжести, Б. Б. Голицын полу- чил Е = 2.1 • 1023 — 6.0 • 1023 эргов. Далее, измеряя сейсмограмму землетрясе- ния, полученную на Пулковской сейсмической станции (ограничиваясь главной частью сей- смической энергии, т. е. энергией поверхност- ных волн) и учитывая ослабление энергии с расстоянием и её затухание, он получил величину энергии землетрясения в эпицентре (который, в данном случае, совпал с гипо- центром) : 4.3 . 1023 эргов. Энергия землетрясения оказалась, таким образом, близкой (невзирая на погрешности обоих методов) к энергии обвала — первая как раз укладывается, как видно из приведён- ных цифр, в предельные значения второй. На основании сопоставления по четырём сейсмическим станциям эпицентральных рас- стояний (расстояний от станции до эпицентра) землетрясения и расстояния от этих же стан- ций до места обвала, Б. Б. Голицын пришёл к следующему заключению: «.. .не подлежит никакому сомнению, что эпицентр (а стало быть и гипоцентр, — К- Щ ) этого землетрясе- ния совпадает с местом обвала горы около Сареза». Отсюда ясен вывод Б. Б. Голицына: «.. .мы можем с большой степенью вероятия утверждать, что этот обвал был не следствием, а причиной того землетрясения 18 февраля 1911 г., которое было отмечено на стольких сейсмологических станциях». В 1920 г. была опубликована работа И. А. Преображенского [6] об Усойском об- вале, написанная на основании полевых на- блюдений во второй половине 1915 г. И. А. Преображенский произвёл заново съёмку поверхности завала, реконструировал (на основании данных высоты тальвега Бар- танга, изучения остатков засыпанных террас и расспросов местных жителей) прежний рельеф и построил подробные (1:21 000) карты с горизонталями через 10 саж. района об- вала, — одну для прежнего, другую для со- временного рельефа. Исходя из этого и произведя весьма тща- тельные, взаимно контролирующиеся вычисле- ния, И. А. Преображенский пришёл к следую- щим величинам: масса обвала М = 6.0 млрд т, понижение центра тяжести Н = 725 м. Дальнейших подсчётов И. А. Преобра- женский не сделал, но, если их проделать, подставив цифры И. А. Преображенского, не- сомненно значительно более точные, чем при- близительная оценка В. Вебера, в ту же самую формулу, которую использовал Б. Б. Голицын, то для энергии, освобождённой при обвале, получим значение: 4.35.1023 эргов, т. е. величину, отличающуюся всего лишь на
№ 5 Новости науки 59 1% от энергии землетрясения, по Б. Б. Го- лицыну (см. выше). Почти точное совпадение величины той и другой энергии, совпадение гипоцентра с эпи- центром и с местом обвала настолько убеди- тельны, что надо считать вывод Б. Б. Голи- цына обоснованным. Усойский обвал, следова- тельно, экзогенный по происхождению, и мимоходом высказанное соображение И. А. Преображенского о том, что обвал мог про- изойти в результате «.. . небольшого толчка при землетрясении 1911 г.», следует отверг- нуть за полным отсутствием каких-либо дока- зательств. Вторая, не менее любопытная особенность Усойского обвала — его совершенно исключи- тельные размеры. Каковы причины гигант- ского масштаба обвала? В литературе этот вопрос или обходится вовсе, или же заме- няется разбором обычной ситуации, благо- приятной для обвала, ситуации общего харак- тера, т. е. приложимой и ко множеству дру- гих обычных обвалов, «обвалов-карликов», си- туации, которая, объясняя самый факт обвала, совершенно не объясняет размер явлений. Вопрос ставится так: каковы не обычные (общие с другими обвалами) факторы, подготовившие Усойский обвал, а те специфи- ческие, дополнительные условия, которые со- здали громадный размер обрушившихся масс? Такая сравнительная постановка вопроса требует, по существу, и сравнительного ана- лиза, затрудняя решение вопроса. Однако, к задаче можно подойти, хотя бы предварительно, и несколько иначе, и в этом отношении весьма значительный материал даёт упомянутая уже работа И. А. Преобра- женского, хотя сам И. А. 4Преображенский так вопроса не ставит. Первым благоприятным для возникнове- ния обвала фактором является падение пла- стов в сторону долины Бартанга (к югу). Основную массу материала завала соста- вляют кремнистые и кремнисто-глинистые (особенно первые) сланцы. В своём исходном положении (перед обвалом) они подстилались менее стойкими мраморами и гипсами. Это — второе благоприятное условие: Третье — подмывание Бартангом снизу сланцевой массы правого берега реки, имею- щего чрезвычайно крутые, близкие к отвес- ным, склоны. Более своеобразен четвёртый момент — сравнительная прочность сланцев, которые, ка'к отмечает И. А. Преображенский, «. . .представ- ляют плотную породу, при разрушении даю- щую не мелкий сланцевый щебень, а крупные глыбы»'. Это обстоятельство заинтересовало и В. Вебера [2]: «В Бартангском обвале не- обычной является порода обвалившейся горы, так как обычно обвалы и плотины дают из- вестняки. ..», а не сланцы, «в которых обык- новенно развита мелкая трещиноватость, спо- собствующая постоянному осыпанию, а не катастрофическим обвалам». Над областью питания обвала лежит бо- лее или менее плоскодонный кар со снежни- ком. Из соотношения угла падения пластов (около 50°) и гораздо более пологого уклона дна кара ясно, что мраморы и гипсы выхо- дили на поверхность нй дне кара. Таково пятое, далеко не обычное условие. Шестым условием является весьма значи- тельное расстояние — по склону около 5 км, по вертикали около 1’/2 км — между верхом и низом (т. е. каром и дном долины) области питания, обусловившее громадные продольные размеры обвалившейся массы, её длину. Мощность (по перпендикуляру к перво- начальному склону) обвалившейся массы до 500—600 м. Эта весьма большая величина связана, вероятно, теснейшим образом со сле- дующими деталями тектоники. Направление падения на юг — лишь некоторая приблизи- тельная средняя величина. Точнее, по И. А. Преображенскому: «.. .по северному берегу завала, где к W от рытвины (впадина крутого ущелья, образовавшегося от «вывалившихся» масс сланцев,—К. Щ.) падение 57° на SE 152—137°, а к Е —SW 255—267°, Z 46°; полу- чается впечатление, что мы имеем здесь дело с синклинальной складкой, с осью, наклон- ной, приблизительно, к SW», т. е. в направле- нии обвала. Синклинальная структура области питания, по нашему мнению, представляет чрезвычайно важное условие, — одно из глав- нейших с точки зрения величины обвала, — прежде всего потому, что при ином залегании (например при однообразном падении на юг) мощность сланцев была бы, при том же рельефе, меньше, а следовательно, меньше и их объём. Длине и толщине обвалившейся массы соответствует и её ширина—около 172 км (примерно параллельно долине). Эта вели- чина находится, повидимому, в связи с раз- мерами синклинали, прежде всего с её шири- ной на данном разрезе. Весьма возможно, однако, что большая ширина зависит, в зна- чительной мере, от большой «глубины» синк- линали, обусловившей большую мощность об- ласти питания. В самом деле, в случае одно- временного обвала весьма существенна в на- чальный момент процесса взаимная связан- ность обвалившейся массы, без которой трудно себе представить, как может произойти одновременный обвал по фронту в I1/? км,— ведь гидрогеологическая подготовка обвала в разных частях такого фронта вряд ли может быть одинаковой. А «взаимная связанность» находится, вероятно, в прямой зависимости от толщины. Таким образом, между толщиной и шириной (как вероятно и длиной) обвали- вающейся массы должна быть, повидимому, некоторая количественная взаимозависимость. А если так, то напрашивается тот вывод, что необходимым условием Усойского обвала, а следовательно и его величины, является из- вестное оптимальное соотношение всех трёх измерений области питания. Поперечный и продольный профили обва- лившихся масс перед обвалом показывают, что обвалившаяся масса, толстая в середине и выклинивающаяся к периферии, может быть уподоблена вытянутой линзе, соотношение размеров которой вряд ли произвольно. Судя по приведённым цифрам, левое (с юга) крыло синклинали круче правого. Этой асимметрии синклинали соответствует и асимметрическая форма обвалившегося тела. Усойский обвал, таким образом, пред- ставляет вывалившееся ядро синклинали. Таков, повидимому, тот комплекс основ- ных геолого-морфологических факторов, кото-
60 Природа 1951 рый обусловил необычайно большие размеры обвала. Роль других факторов (климатических и производных от них) в создании больших размеров обвала второстепенна. Эти факторы обусловили другие стороны процесса—напри- мер скорость подготовки обвала, но не его размеры. Совпадение указанных благоприятных условий в одном месте вряд ли часто встре- чается, и поэтому понятна и редкость таких грандиозных обвалов, как Усойский. Литература [1] В. В. Акулов. Некоторые наблюде- ния над состоянием Сарезского озера. Изв. Всес. Геогр. общ., № 3, 1948. — [2] В. Вебер. По поводу обвала на Памире в 1911 г. Геолог, вести., № 4, 1915. — [3] Б. Б. Голи- цын. О землетрясении 18 февраля 1911 г. Изв. Акад. Наук, № 11, 1915. — [4] Н. А; Ка- раулов. Белый уголь Таджикистана. 1937. — [5] Каталог землетрясений на терри- тории СССР (с 1908 по 1936 г. включ.), вып. III. Тр. Сейсмолог, инет., № 95, 1941.— г6] И. А. Преображенский. Усойский завал. Матер, по общ. и прикл. геологии, вып. 14, 1920. — [7] Г. А. Ш п и л ь к о. Землетрясение 1911 года на Памирах и его последствия. Изв. Туркест. ОРГО, т. X, вып. I, 1914. К К. Щёткин. ТЕХНИКА ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОЙ СРЕДЫ НА УСТАЛОСТЬ СТАЛИ ' Под действием повторных нагрузок или при вибрационных нагрузках металлические детали имеют значительно меньшую проч- ность, чем под действием постоянных нагру- зок. Если под действием постоянных нагрузок, превосходящих определённый предел, в боль- шинстве случаев происходит пластическое раз- рушение стали и задолго до её разрушения наблюдаются остаточные деформации, то под действием повторных и вибрационных нагру- зок происходит внезапное хрупкое разрушение стали без появления каких-либо предупре- ждающих симптомов. Внезапное хрупкое разрушение металла при повторных нагрузках или вибрации сильно волновало техников, и во второй поло- вине XIX столетия были предприняты иссле- дования, на основании которых выяснилось, что чем большее число раз прикладывается на- грузка к металлической детали, тем при мень- шем напряжении эта деталь ломается. Однако существует предельная величина напряжения, при котором деталь уже не разрушается, как бы ни было велико число перемен нагруже- ний; всякое напряжение ниже этого предель- ного так же безопасно выдерживается де- талью. * Автореферат статей из Докладов АН СССР, т. 73, № 6 и т. 74, № 1, 1950. Явление хрупкого разрушения металла- под влиянием длительных повторных нагруже- ний назвали усталостью металла по аналогии с усталостью живых существ, а предельное напряжение, при котором деталь не разру- шается, как бы велико ни было число нагру- жений, — пределом усталости металла. Причина возникновения усталости ме- талла до сих пор ещё не установлена, не- смотря на то что в течение многих десятков лет не прекращаются исследования в этой области. К настоящему времени выяснено, что усталостное разрушение начинается с заро- ждения микротрещин усталости, которые под влиянием переменных или вибрационных на- грузок растут до тех пор, пока не произойдёт разрушение. Усталостный излом имеет спе- цифически хрупкий характер, без какой-либо видимой деформации, хотя известно, что про- цесс усталости всегда сопровождается микро- пластическими деформациями. Явление усталости металла приобрело особенно большое значение в связи с разви- тием машиностроения в сторону увеличения рабочих скоростей, а вместе с ними и числа перемен нагружений деталей машин. Расчёт деталей машин при повторных нагрузках те- перь проводят исходя из предела усталости, который находят на специальных испытатель- ных машинах. Из испытуемого металла обыч- но изготовляются 10—12 цилиндрических об- разцов, и к одному из них повторно прикла- дывают постоянную по величине нагрузку. Величину напряжения и число циклов нагру- жений, при которых сломался образец, нано- сят на координатную систему с осями: а — напряжение и N — число циклов нагружений (см. фигуру). С последующими образцами проводят ту же операцию, но при более низ- ких напряжениях, чем у предыдущего образца. Таким образом получается система точек, соединив которые получают так называемую усталостную кривую. В правой своей части она переходит в горизонтальную прямую, ордината которой даёт предел усталости испытуемого материала. До сего времени при нахождении предела усталости исследуемый образец периодически нагружают в воздушной среде при темпера- туре лабораторного помещения. Однако боль- шинство деталей машин, которым угрожает разрушение от усталости, работает в среде смазочного масла и при температуре, превы- шающей комнатную. Действительно, мы не знаем ни одной детали машин, находящейся в движении под нагрузкой, которая не сма- зывалась бы тем или иным способом. Следо- вательно, существующая методика определе- ния предела усталости металлов, не учитывает влияния той среды, в которой будет работать деталь. Смазочные масла содержат в себе в большей или меньшей степени поверхностно-ак- тивные вещества. Выдающийся советский фиэи- ко-химик акад. П. А. Ребиндер более 20 лет тому назад, впервые в мире, показал, что поверх- ностно-активные вещества влияют на механи- ческую прочность твёрдых тел, облегчая их деформацию и разрушение. Нам удалось в динамической лаборатории Института строи- тельной механики Академии Наук Украинской ССР экспериментально показать, что поверх-
№ 5 Новости науки 61 ностно-активные вещества, будь то естествен- ные смазочные масла или искусственно составленные среды, снижают предел усталости стали. Это снижение предела усталости дости- гает значительной величины и зависит от свойств окружающей среды (см. фигуру), б.кг/ммг 54 52 50 48 1 6B*4S4n/MP 7ioo%) Кривые усталости стали 4ОК в различных средах: / — в неактивной среде, // — в касторовом масле, Ш — в иодном растворе нзо^милового спирта (2 9 (С.-,НцОН + 98% НгО). Предел усталости ад приведён в кг/мм2 н в процентах по отношению к его вели- чине в неактивной среде. Испытания проведены на машине НУ. качества стали, числа нагружений в минуту и качества поверхностной обработки стального образца. Оказалось, что чем прочнее сталь и чем меньше частота нагружений, тем сильнее снижается предел усталости под влиянием поверхностно-активного вещества. У шлифо- ванных и полированных образцов было заре- гистрировано более сильное снижение предела усталости, нежели у грубо обработанных. Явление снижения предела усталости пол влиянием поверхностно-активных веществ на- звано нами «адсорбционной усталостью ме- талла». Это новое явление имеет большое значение для машиностроения, особенно для тех его разделов, в которых детали работают при высоких напряжениях. Вместе с тем оно имеет и глубоко научное значение, так как позволяет подойти к объяснению образования микротрещин усталости. Впервые динамику процесса развития усталостных трещин в поликристаллических телах наблюдал в 1944 г. сотрудник Инсти- тута строительной механики АН УССР |н. Н. Афанасьев При помощи остроумного приспособления он зафиксировал после не- скольких тысяч циклов нагружений появление в отдельных зёрнах испытуемого стального образца линий сдвигов, обычно наблюдаемых при пластических деформациях в наиболее последних на основе слабых мест поверхностных зёрен металла об- в поверхностно-активной среде понижения поверхностной энергии результате адсорбции. слабых местах кристаллической решётки. С увеличением числа циклов число сдвигов постепенно увеличивалось, а ширина их росла до тех пор, пока в некоторый момент одна из линий сдвигов не превращалась в микротре- щину, развитие которой происходило в уско- ренном темпе. Опыты П. А. Ребиндера, В. И. Лихтмана и их сотрудников над облегчением деформа- ции монокристаллов в поверхностно-активных средах показали, что число сдвигов в процессе деформации получалось при этом значительно большим, чем в неактивной среде. Это объясняется увеличением числа развиваю- щихся при деформации ультрамикротрещин. Появление в решётке легчается вследствие металла в Поверхностная энергия твёрдого тела и её распределение по поверхности пред- ставляют важные факторы, влияющие на по- явление сдвигов с последующим образова- нием трещин усталости. Чем выше поверх- ностная энергия твёрдого тела, тем труднее образовать новую поверхность микротрещины и тем выше должен быть предел усталости Это подтверждается нашими опытами с по- верхностно-активными веществами, которые, адсорбируясь на металлической поверхности, снижают её поверхностную энергию и тем самым облегчают образование и развитие тре- щин усталости. Распределение поверхностной энергии по поверхности кристалла неравномерно. Раз- личные грани, рёбра и углы кристалла имеют различную поверхностную энергию. У поли- кристаллических тел — таких, как технические металлы, — распределение поверхностной энер- гии ещё более сложно, так как произвольно ориентированные зёрна выходят на поверх- ность металла различными своими рёбрами, гранями и углами с различной концентрацией поверхностной энергии. Всё это усугубляется ультрамикронеровностью поверхности, приво- дящей к концентрации поверхностной энергии на выступах и к снижению её во впадинах. Образование сдвигов, а затем микротре- щин усталости происходит преимущественно на участках с минимумом поверхностной энергии. Такими местами являются ультра- микротрещины, возникающие на основе де- фектов кристаллической решётки и, в част- ности, под влиянием напряжений, вызванных более плотной упаковкой атомов в поверх- ностном слое. Работами акад. А. Ф. Иоффе, акад. П. Л. Капицы и других советских учё- ных выяснено, что большинство реальных кристаллов имеет на поверхности ультрами- кротрещины, достигающие 50 А в глубину и 100 А в длину. При напряжённом состоянии тела в неактивной среде эти ультрамикротре- щины могут самопроизвольно залечиваться под влиянием молекулярных сил сцепления при снятии нагрузки и снова возникать, не представляя (вследствие малых размеров) опасности в отношении концентрации напря- жений. Дальнейшее их развитие в микротре- щины усталости возможно только при пере- ходе предела циклической текучести для дан- ного места твёрдого тела под влиянием дей-
62 Природа 1951 ствующих напряжений. В поверхностно-актив- ных средах, под влиянием адсорбционно- расклинивающего эффекта Ребиндера, ультра- микротрещины развиваются более интенсивно. Раздвигаясь адсорбционными слоями, они дают начало многочисленным сдвигам, кото- рые даже при более слабых механических воздействиях, чем в неактивной среде, превра- щаются в микротрещины усталости. Концен- трация напряжений около этих микротрещин интенсивно содействует их росту. Другими опасными местами в отношении образования микротрещин являются всевоз- можные как микро-, так и макроскопические повреждения поверхности металла, появляю- щиеся, например, при механической или тер- мической обработке металла, а также всевоз- можные включения в металл. Из предложенной нами точки зрения на образование трещин усталости следует, что различные обработки поверхности твёрдого тела, дающие различную ультрамикрогеомет- рию поверхности, должны влиять на предел адсорбционной усталости этого тела, что и подтверждено нашими опытами. Г. В. Карпенко. БОТ АНИКА ПОЛУЧЕНИЕ РАСТЕНИЙ-БЛИЗНЕЦОВ У ГЕОРГИН В опытной работе при направленном изменении природы растения часто возникает необходимость ещё в семядольной фазе раз- вития иметь два растения из одного семени, одно из которых в дальнейшем служит исследователю в качестве контрольного. Для семян крупного размера, например у растений из семейства бобовых, известны случаи получения двух растений из одного семени путём его деления в период прораста- ния (М. А. Никоненко. Растения-близ- нецы. Яровизация, № 6, стр. 107, 1940). Для опыта по изучению влияния внешних условий на махровость соцветия у георгин нам необходимо было иметь одинаковые в наследственном отношении исходные растения в ранней фазе их развития. Семена карликовых георгин, взятые для опыта, значительно уступают по своим разме- рам семенам гледичии, с которыми опериро- вал М. А. Никоненко, к тому же семядоли у первых не обладают значительным запасом питательных веществ. Техника получения растений-близнецов георгин состояла в нижеследующем. Прора- щивание семян проводилось на влажной фильтровальной бумаге; с наклюнувшегося семени осторожно пинцетом снималась на- ружная оболочка; при отборе проросших семян для разреза очень важно, чтобы вели- чина зачатка их корня не превышала 0.2— 0.5 см в длину. Для разрезания семени применялось лез- вие безопасной бритвы, предварительно про- тёртое спиртом. Срез, как показал опыт, лучше проводить, разрезая семя между семя- долями, — в этом случае площадь поранения получается значительно меньше и быстро за- плывает каллюсом. Рассечённые таким спосо- Фиг. I. Общий вид кристаллизатора с рассечённым» на половники семенами, / — рефлектор; 2 — стекло; 3 — «половинки» семян; 4 —пластинка; 5 —пробка; 6 — фильтровальная бумага. Фиг. 2. а — семя до разреза; б — после разреза: а —развитие точки роста и корня у «близнецов». бом половинки кладутся рядами разрезом кверху на фильтровальную бумагу, опущен- ную в воду, слегка окрашенную марганцево- кислым калием.
№ 5 Новости науки 63; В нашем опыте половинки семян поме- щались до образования каллюса у места раз- реза и до развития корней и ростка в кри- сталлизатор (фиг. 1). Температура в кристал- лизаторе 16—18° С, при включении электро- лампы поднималась до 25°, что ускоряло процесс развития из каллюса почки и корня. Электролампа оставалась включённой 14— 16 час. в сутки. Под влиянием света (дополнительным источником света была электролампа в 40 ватт), уже на второй день после разреза, поверхность семядолей начинала зеленеть. На 3—4-е сутки в местах разреза появлялись видимые невооружённым глазом вздутия — каллюс. Из этих каллюсов в дальнейшем фор- мировалась точка роста и корень (фиг. 2), причём в отдельных случаях развивалось сразу 2—3 ростка из одного каллюса у места среза. По истечении полутора-двух недель расте- ния были пригодны для высадки в грунт пар- ника или в горшки для оранжерейной куль- туры. Опыт с половинками был начат 15 фев- раля. В открытый грунт растения-близнецы были высажены 14 мая. Опыт вполне удался. К концу лета мы имели 50 пар растений георгин, выращенных из половинок семян. Растения развивались вполне нормально. Г. И. Родионенко и Э. И. Заар. О СООТНОШЕНИИ ВЫСОТЫ СТЕБЛЯ У РАСТЕНИЙ КРАИЙЕГО СЕВЕРА ВО ВРЕМЯ ЦВЕТЕНИЯ И ПЛОДОНОШЕНИЯ Растения умеренных широт, как правило, зацветают при значительной высоте стебля. После цветения, которое происходит в сравни- тельно благоприятных температурных усло- виях, размеры стебля почти не увеличиваются или очень мало увеличиваются. В условиях же Крайнего Севера, где температура поверх- ности почвы и приземного слоя воздуха всегда выше, чем температура более высоких слоёв воздуха, многие растения начинают за- цветать при минимальных размерах цветонос- ного стебля. При этом используются наиболее благоприятные условия поверхности почвы и утеплённых приповерхностных слоёв воздуха (не выш,е 5 см), особенно в ранний весенний период, когда температуры на высоте метеоро- логической будки бывают ещё отрицатель- ными. На факты цветения некоторых растений Таймыра при малых размерах побега в своё время обратил внимание А. Ф. Миддендорф (Путешествие на север и восток Сибири, т. 1, СПб., 1860—1867), однако его замечание по этому поводу было забыто. При своих биологических наблюдениях над растениями центрального и северного Таймыра мы производили измерения высоты стебля для многих растений в начале цветения и в период плодоношение Часть наблюдений сведена в приводимую таблицу. Соотношение высоты стебля у некото- рых арктических растений во время цветения и плодоношения Название растений Высота стебля в период цве- тения (в см) Высота стебля в период пло- доношения 1 (в см) Разница(в см) Androsace chamaejasme Host. 1.5 3 1.5 Androsace triflora Adams. . 1.5 8 6.5 » » «... 2 12 10 » » » . . . 2 10 8 Arabis septentrionalis N. Buach 6 13 7 Carex hvperborea Drej. . . . 2 10 8 Carex rapestris Bell 2 4 2 Draba glacialis Adams. . . . 3 7 4 Dryas punctata Juz 1 12 11 Eriophorum brachyantherum Trautv 8 20 12 Eritrichium villosum Bge. 1 7 6 Ervsimam Pallasii (Purch.) 4 26 22 Ervsimam Pallasii (Purch.) Fernaid. 2.5 19 15.5 Ervslmum Pallasii (Purch,) FernalJ. . . 8 30 22 Hlerachloe alpina (Lilj.) Poem et Schult 8 26 18. Luzula confusa Lindb 5 20 15 Melandrium apetalam Fenzl. 4 20 16 Minuartia arcfica k. et Gt. 1 4 3 Minuartia macrocar pa Ostenf. 1.5 7 5.5 Minuartia rubella Graebn. 1.5 6 4.5 Myositis aslafica Schiahk. et Serg 4 14 10 Myosofis asiatica Schiahk. et Serg 5 15 10 Oxvria digyna Hill. ..... 8 33 25 Pedicularis lanafa Pall. . . . 8 20 12 Pedicularis sudetica Willd. . 5 15 10 * • » . 10 30 20 Potentilla emarelnata Furch. 3 15 12 Saxifraga caespifosa L. . . 4 10 6 Saxi f raga hieracitoHa Walds t. 10 33 23 Saxifraga oppositi folia L. . 0.5 3.5 3 Sieversia glacialis R. Br. . . 5 19 14 » » » . . 5 25 5 20.5 » » » • . : 5 20 15 Как видно из таблицы, у всех измеренных; видов высота стебля в период плодоношения в несколько раз превышает высоту во время цветения. Совершенно понятно, что увеличе- ние размеров стебля к периоду плодоношения и разноса семян является важным моментом в жизни арктических растений, способствую- щим более широкому распространению ветром их семян. Чем позднее развивается растение и, сле- довательно, чем более благоприятные тепло- вые условия встречает молодой побег в более высоких слоях приземного воздуха (более 5 см), тем ббльшцх размеров достигает его стебель ко времени цветения. Виды, разви- вающиеся в разгар арктического лета, повторяют те же соотношения в размере стебля во время цветения и в период плодо- ношения, как и растения умеренных широт. Более благоприятные температуры поверх- ностных слоёв ,почвы немало способствуют также развитию почек возобновления и фор- мированию бутонов в первые периоды весны. Некоторые, сравнительно поздно разви- вающиеся виды (Saxifraga hirculus, Papaver- radicatum, Papaver lapponicum, Armeria sibi- rica) в период бутонизации направляют на ду- гообразно изогнутых стеблях бутоны вниз и
64 Природа 1951 прижимают их к самой земле. По мере про- хождения фазы бутонизации и распускания цветка стебель этих растений выпрямляется. Приведённые здесь наблюдения свиде- тельствуют о том, что растения Крайнего Се- вера чрезвычайно чутко реагируют на темпе- ратурные условия и используют малейшую возможность для ускорения своего развития в короткий период арктического лета. Б. А. Тихомиров. КЕРМЕК ПОЛУКУСТАРНИКОВЫЙ КАК ДУБИТЕЛЬ Одним из обычнейших видов растений, ти- пичных для солонцов Прикаспийской низмен- ности, является кермек полукустарниковый, кокпекте—Statice suffruticosa L. Это неболь- шой полукустарник, высотой в 20—25 см, ха- рактерный для кокпековых и чёрнополынно- кокпековых ассоциаций, как это удачно под- чёркивается его казахским названием «кок- пекте», т. е. спутник кокпека. Нередко он встречается в таких больших количествах, что становится наравне с кокпе- ком господствующим сочленом этих группиро- вок. Как и другие виды рода Statice, кермек полукустарниковый давно известен в качестве дубителя, но это обстоятельство в литературе •освещено весьма слабо, так как внимание исследователей было направлено на д»гие виды, особенно на кермек Гмелинов. Двно используемые скотоводами-кочевниками (кста- ти, слово «кермек» обозначает «не даёт растя- гиваться») кермеки впервые, как будто, были названы в качестве дубителей в 1873 г. [9], после чего появился целый ряд посвящённых им работ [• <. 6, ’], сопровождаемых результа- тами анализов, в том числе и о содержании дубильных веществ. Упоминая в списке дуби- телей кокпекте, авторы, однако, в боль- шинстве случаев не приводили его анализов, и этот вид оказался не включённым в более поздние сводки полезных и технических расте- ний [3. |0]. В то же время ещё в 1929 г. К. Сухоруков [н.|2] обнаружил в наземных деревянистых частях этого полукустарника 6.36% дубильных веществ. В годы Отечественной войны нами, совместно с кафедрой химии Уральского пе- дагогического института, был проведён анализ нескольких образцов растения, взятого в раз- ные сроки вегетации. Анализ дал близкие цифры 5.9—8.57% таннидов, максимум кото- рых был отмечен в конце цветения — начале созревания плодов. Таким образом, кермек полукустарниковый по содержанию дубящих начал значительно уступает другим видам (напомним, что у кермека солончакового их 11—17%), но это возмещается простотой и лёгкостью сбора растений. Если у других кермеков приходится рыть корни, что при глубине их до 1.5 м и больше (учитывая только используемую часть) является весьма трудоёмким процессом, то заросли кокпекте, как совершенно верно указывал Ларин f7], легко могут быть убраны сенокосилкой. При больших площадях распространения, охваты- вающих нередко сотни гектаров, такой сбор, безусловно, явится весьма эффективным. По нашим наблюдениям, при небольшой вообще урожайности кокпековых группировок (4— 7 ц/га), до 40% (а иногда и больше) срезае- мой массы приходится на «олю кокпекте, что даёт сбор в 1.5—3 центнера сухих растений с гектара. При общей приуроченности к солонцам, кермек полукустарниковый пышнее развивает- ся в более влажных местообитаниях, достигая в них почти полуметровой высоты и образуя вместо 5—6, как это бывает обычно, до 20 стеблей. При этом последние отличаются меньшей деревянистостью (сравни опыты Б. А. Келлера [5], установившего, что чёрная полынь — Artemisia pauciflora Web., перене- сённая в условия хорошего водоснабжения и питания, начинает развиваться как однолет- ник). Можно думать, что введение кокпекте в культуру полностью оправдало бы себя, дав народному хозяйству новый вид дубителя. Местное население Тайпакского и Джан- галинского районов Западно-Казахстанской области давно пользуется порошком стеблей этого растения для дубления овчин, обильно посыпая последние. Кроме того, отварами растения с квасцами окрашивают шкуры и шерсть. Применяя различные протравы, мож- но получить ряд различных красок. Довольно велико значение кокпекте как топливного ра- стения, благодаря тому, что его стебли пре- восходно горят, даже свежесорванные. Значи- тельно слабее роль кокпекте как кормового растения, но, тем не менее, по данным Ларина, Бекетова и других исследовате- лей [2], поздней осенью, зимой и весной он поедается овцами, верблюдами и лошадьми. Всё это позволяет видеть в кермеке полу- кустарниковом вид, изучением и освоением которого следовало бы заняться химикам и ботаникам. Литература Кермеки агрономии 5] Б. Келлер. Ei d. Arbeitsmethoden. Handb. Г. Куницын. О кермеке, других дубильных растениях. [1] В. Н. Андреев. Кермек как дубильные растения. Сель, края, 1916. — [2] Н. М. Бекетов, И. В. Л а- р и н и др. Естественные корма юго-западного Казахстана. Изд. АН СССР, 1929.— [3] В. Е. Вульф. Дубильные растения. Химико-тех- нич. справочник, вып. И, 1932.—-[4] Л. И. Казакевич. Журп. опытной 1929. ["] " ”. Erforschung der Okologie der Steppen- mid Wiislenpflanzen. 1930. — [6] A. жидовиннике и Нижнее Поволжье, 1929. — [7] И. В. Лари и. Почва и растительность. Уральский округ и его районы, 1929. — [8] П. С. Массагетов. Растительные сырьевые ресурсы. Сб. «Казах- стан», Изд. АН СССР, 1932.— [9] О кермеке. Уральские [10] Н. В. Казахстана. Дикорастущие лекарственные и технические растения Зап. Казахстана. 1934. — [12] К. Су- хоруков. Содержание дубильных начал в некоторых растениях Н. Волжск, края. Журн. опытной агрономии Юго-Востока, 1929. В. В. Иванов. и скумпия хоз. Астрах. Н. Поволжья, "ч Юго-Востока, Die Methoden zur войсковые Павлов. 1947, —[11] Н. ведомости, 1873. — Растительное сырьё И. Рубцов.
.Ns 3 Новости науки 65 О РЕДКОЙ РАЗНОВИДНОСТИ ЕЛИ Не будучи специалистом ботаником и дендрологом, автор во время геологических маршрутов столкнулся с одним весьма инте- ресным ботаническим явлением, с которым и хочет поделиться с читателями «Природы». В Красноборском районе Архангельской области им была встречена ель, ствол кото- рой, высотою около 10 м, ничем не отличался от стволов обычных еловых деревьев. Особен- ностью данной ели являются её ветви. Во- первых, они не направлены вверх, как у обычных елей, а опущены вниз. Во-вторых, они очень тонкие (до 1—2 см толщиной), но достигают большой длины, причём у зрителя получается впечатление длинных висящих вниз плетей. Длина отдельных таких, веток достигает 5 м. В-третьих, сама поверхность ветвей имеет совершенно необычный серебри- сто-светлый цвет и покрыта крупными чешуями, а также своеобразными иголками хвои. Цвет и размер иголочек хвои также отличается от обычных еловых деревьев. По сведениям местных жителей, ель приносила шишки только один год, и их достать не уда- лось. Ель представлена одним деревом. Автор, будучи в г. Архангельске, доставил одну небольшую ветку от данной ели в Архан- гельский лесотехнический институт, где специалисты сказали, что на Севере до сих пор не было известно представителей подоб- ных еловых деревьев и что в литературе имеются указания на находки похожих на данную ель представителей только для южных районов. Ввиду этого автор, желая помочь спе- циалистам-ботаникам, которые может быть за- интересуются необычным для данных широт деревом, сообщает через журнал «Природа» его местонахождение: Архангельская область, Красноборский район, Березонаволоцкий сель- совет, село Анфаловское, колхоз «Коммунар», обратиться к колхозникам Куделину Петру Ивановичу или Куделину Егору Ивановичу. Указанные лица могут лично показать дерево (оно находится метрах в 300 от деревни) или сообщить о нём интересующие специалистов сведения. Можно проехать до г. Красноборска на пароходе по Северной Двине, а затем на автомашине за несколько часов до села Анфаловского. Надеемся, что настоящая за- метка привлечёт внимание специалистов и будет способствовать изучению новых видов растительности нашей Родины. С. Л. Полушкин. Повидимому С. Л. Полушкин наблюдал Picea excelsa var. virgata, нахождение кото- рой в лесу представляет интерес. Прим. Ред. ВИНОГРАД В БАШКИРИИ Сложность строения поверхности, связан- ная с геологическим прошлым Башкирской АССР, создала на территории Республики 5 Природа № 5 зоны с разнообразными почвенными и клима- тическими условиями. Суровый континенталь- ный климат Республики характеризуется ко- ротким летом и холодной зимой. Так, в от- дельные годы температура зимой падает до—54.4°С (Аскино, 1940 г.). Весна начи- нается в первой декаде апреля; снежный по- кров, достигающий большой толщины, сходит только в третью декаду. Частый возврат хо- лодов поздней весной вызывает подмерзание цветов и завязей у плодовых и ягодных ра- стений. Жаркие дни наступают лишь в конце мая, среднесуточная температура повышается до 4-22.5°С. Осень наступает рано — в сен- тябре — и также отличается неравномерным характером погоды. Наступившие холода вдруг сменяются тёплыми днями. За весь период вегетации выпадает достаточное количество осадков, однако по времени они распреде- ляются неравномерно, вследствие чего засуха может быть в разное время вегетационного периода. Всё это, конечно, очень усложняет выращивание различных растений, в осо- бенности теплолюбивых. Башкирская АССР становится промыш- ленным районом нашей страны, а поэтому разведение в Башкирии такой ценной куль- туры юга, как виноград, приобретает особое значение. Тепловые условия Прибелья и юга Баш- кирии удовлетворяют требованиям, необходи- мым для созревания ягод винограда. Опыт- ники-мичуринцы, последователи гениального преобразователя природы И. В. Мичурина, основываясь на его учении, совместно с ра- ботниками научных учреждений создают в Республике очаги культуры винограда. Одним из энтузиастов виноградарства в Башкирии является мичуринец Корней Кон- стантинович Шкорполь. В 1934 г. им заложен плодовый сад на участке 0.2 га. В настоящее время основная культура сада — 167 кустов винограда сортов Мадлен Анжевин, Шасла белая, Шасла розовая, Русский конкорд, Изабелла, Хусайне и другие сорта, дающие ежегодно устойчивые урожаи спелых ягод. Для получения высокого урожая тов. Шкорполь широко использует кольцева- ние и искусственное опыление для сортов с функционально-женскими цветами (Мадлен, Русский конкорд). Участвуя на областных и Всесоюзной Сельскохозяйственной выставках, он широко пропагандирует свой опыт куль- туры винограда в северных районах Респуб- лики. Для получения хороших саженцев тов. Шкорполь применяет метод отводок. При этом методе плодовые лозы укладываются в неглубокие канавки, вырытые в земле, и пришпиливаются. По достижении побегами 10—15 см лозы присыпаются землёй. Почва содержится в увлажнённом состоянии. При- сыпанная часть лозы даёт дополнительные корни, в результате чего получаются вызре- вающие саженцы, дающие в тот же год уро- жай. На снимке (стр. 66) показаны грозди, созревшие на отводках. Земля удалена, видны образовавшиеся после пришпиливания корни. Недостатком этого способа является низ- кое расположение гроздей, вследствие чего ягоды касаются земли.
66 Природа 1951 Для форсированного размножения морозо- стойких клонов сортов Мадлен Анжевин, Шасла и других, отмеченных нами в 1949 г. в колхозе им. Ленина Бирского р-на (эти сорта были высажены в 1935 г. без дополни- тельного укрытия и утепления, перенесли суровые зимы 1939/40 и 1941/42 гг. и, не- смотря на неудовлетворительный уход, плодо- носят в настоящее время), метод отводок очень эффективен и может быть рекомендован к дальнейшему использованию и усовершенст- вованию с тем, чтобы гроздья не касались земли. Для того чтобы вся энергия растения была Использована на создание более мощной вегетативной массы в первый год, целесо- образно удалять на отводках грозди на ран- них стадиях их развития. Большая исследовательская работа по селекции и сортоизучению винограда ведётся на Башкирской плодо-ягодной опытной стан- ции (с. Кушнаренково). Здесь подбирают устойчивые и вызревающие в местных усло- виях сорта п разрабатывают приёмы агро- техники. На опытной станции используется больше 30 сортов винограда В 1949 г., несмотря на неблагоприятные условия весны (заморозки в конце мая и вна- чале июня, вызвавшие массовое подмерзание тронувшихся в рост побегов и листьев), бла- годаря правильному уходу был получен хоро- ший урожай вполне созревших ягод, от 22 до 88 ц с га (1.1—4.4. кг с куста) в зависи- мости от сорта винограда. Виноград в Башкирии разводят многие мичуринцы-опытники и передовые колхозы республики. Виноградные насаждения имеются в колхозе «Урняк» Бакалинского района (1600 кустов), в колхозе им. Ленина Бирского района, «Як-тау» Давлекановского района. Приведённые нами данные говорят о пол- ной возможности более широкого развития виноградарства в Башкирии. Следует отметить, что ограничивающими факторами развития культуры винограда являются не тепловые и световые условия лета, а малоснежные зимы с низкими темпе- ратурами, недостаточное увлажнение, воз- враты холодов и ранние осенние заморозки. Во избежание влияния указанных факторов, рекомендуем для посадки виноградников вы- бирать некрутые южные склоны с размеще- нием рядов поперёк склона. Так как в защи- щённых местах снег накапливается быстрее на большую глубину и лучше сохраняется, необходимо занять междурядье винограда кулисными культурами. Для этой цели можно использовать крупноплодные морозостойкие формы чёрной смородины, степной вишни или подсолнечник. Там, где не имеется садозащит- ных полос, следует обсадить виноградники древесными и кустарниковыми породами. В весенний период снег явится источни- ком увлажнения почвы при недостатке атмо- сферной влаги. Рекомендуемые для Башкирии перспектив- ные сорта с наиболее ранними сроками со- зревания: Мадлен Анжевин, Русский конкорд, Шасла и выведенные опытной станцией (ст. Кушнаренково) из семян сорта — Юбилей- ный, Башкирский ранний, Башкирский розо- вый, сеянец Стреляевой и другие, которые будут полностью вызревать в Прибельской зоне товарного плодоводства и в районах Бакалинском, Давлекановском, Белебеевском, Буздякском и южных районах Республики. Г. К Байков. ЗООЛОГИЯ О САРДИНАХ ЧЕРНОГО МОРЯ Сардина — Sardina pilchardus sardina (Giinther) была известна в Чёрном море в единичных экземплярах преимущественно из западной его части. Работами В. А. Водя- ницкого [2. 3] по наблюдению над пелагиче- скими яйцами было установлено, что этот вид характерен не только для западной части моря, а должен быть признан за обычную форму пелагической зоны Чёрного моря. Но до настоящего времени сардины Чёрного моря не имеют промыслового значения, так как в незначительном количестве подходят в при- брежную зону. Другой представитель сардин, Sardinella aurita VaL, был описан для Чёр- ного моря [5], по единственному экземпляру, под названием Sardinella euxina Antipa. С тех пор данных о нахождении в Чёрном море Sardinella aurita Vai. (Sardinella euxina) в литературе не появлялось. Наши наблюдения у берегов Грузии (1932—1940 гг.) позволяют утверждать, что в восточной части Чёрного моря встречаются оба вида: Sardina pilchardus sardina и Sardinella aurita. Сардина — Sardina pilchardus sardina у побережья Грузии является обычной формой, подходящей периодически в небольших коли- чествах в прибрежную зону, Подход сардины к берегам (от Пицунды до Батуми) на- блюдается ежегодно с августа по июнь, в этот период времени она попадается в уловах береговых орудий лова. Так, в феврале 1933 г. в Батумской бухте её было выловлено около 10 ц. В цезон 1936/1937 гг. у берегов Абхазии было поймано ставными неводами около 40 ц сардины, главным образом в Су- хумской и Пицундской бухтах. Небольшие уловы сардины обычно промысловой стати- стикой не выделяются. С другой стороны, принимая во внимание данные о размноже- нии сардин, можно сказать, что Sardina
№ 5 Новости науки 67 pilchardus sardina является постоянным оби- тателем восточной части Чёрного моря. Размеры сардины, встречаемой у берегов Грузии, колеблются от 90 до 164 мм, при среднем весе 15 г. В прибрежную зону под- ходят особи в возрасте одного и двух лет. Особи Sardinella aurita Vai. были пой- маны в октябре 1937 г. в Батумской бухте (10 экз.). Насколько данный вид натурализовался в Чёрном море, сказать трудно, вследствие ещё недостаточной изученности ихтиологической фауны пелагической зоны Чёрного моря. По всей вероятности, общие условия существова- ния не вполне благоприятствуют возможности обитания средиземноморской сардины в Чёр- ном море. Так, Водяницкий [4] указывает, что средиземноморская сардина Sardinella aurita, обитающая в верхних слоях моря, размно- жается лишь при солёности не ниже 38°/Оо и поэтому не может жить не только в Чёрном море, но даже и в Атлантическом океане. Судя по единичным поимкам Sardinella aurita, можно думать, что средиземноморская сардина является случайным пришельцем в Чёрном море. В список пелагических рыб Чёрного моря её следует включить под назва- нием Sardinella aurita VaL, не выделяя в осо- бый черноморский вид, как это сделал Антипа [5]. Литература [1] Л. С. Берг. Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран, т. I. 1948. — [2] В. А. Водяницкий. Пелагические яйна и личинки рыб в районе Новороссийской бухты. Раб. Новорос. биолог ст., вып. 4, 1930. — [3] В. А. Водяницкий. Наблюдения над пелагическими яйцами рыб Чёрного моря. Тр. Сев. биолог, ст., т. 5. 1936. — [4] В. А. Водяницкий. К вопросу о происхожде- нии фауны рыб Чёрного моря. Раб. Новорос. биолог, ст., вып. 4, 1930. — [5] Gr. А п t i р а. Die Clupeinen des Westlichen Teiles des Schwarzen Meeres und der Donaumiindungen. Wien, 1905. А. А. Майорова. СВЕТЛЫЙ горбыль В УСТЬЕ Р. КУБАНИ Среди черноморских рыб светлый гор- быль, или мелакопия (Sciaena cirrhosa), из-за небольших уловов относится к второстепенным промысловым рыбам, хотя мясо его жирное и очень вкусное. Данных по биологии этой рыбы в Чёрном море почти нет. Что касается сведений по светлому горбылю в Азовском море, то они ограничиваются указаниями на заход отдельных экземпляров горбыля из Чёрного в Азовское море и описанием А. А Остроумовым (1897 г.) в качестве особого вида (Asperina impovisa) двух экземпляров горбыля, пойманных в море у г. Темрюка. В связи с этим представляют большой инте- рес уловы молоди светлого горбыля в устье Протоки (рукав Кубани); рыбки пойманы в сентябре 1948 г. и в августе' 1949 г. техником- рыбоводом В. С. Маловым. Всего было добыто 5* мальковыми вентерями и волокушей 37 экзем- пляров в самом устье Протоки и на «россы- пях» (выход в море) в совершенно пресной, речной воде. Длина тела пойманных экземпля- ров в среднем равна 39 мм с колебаниями от 28 до 47 мм. Средний вес 1.1 г, с колебаниями от 0.5 до 2.2 г. Таким образом все пойманные особи — сеголетки. Из них 14 рыбок были проанализированы (Е. Р. Сухановой) на пи- тание. В кишечниках у всех оказались гам- мариды, у трёх, кроме гаммарид, были остатки мизид, у одного — остатки креветки. Уловы молоди горбыля в одном и том же месте, в одно и то же время в период двух- летних работ по изучению ската молоди севрюги говорят о закономерном подходе горбыля в зону выноса кубанской воды и даже в устье Кубани (Протоки). Необходимо отметить, что и особи, описанные А. А. Остроумовым, были пойманы на взморье у Темрюкского гирла. С. К. Троицкий. О РАЗВИТИИ ОБОНЯТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ У ПТИЦ В орнитологии прочно установилось мне- ние о том, что обоняние у птиц, в частности у хищных птиц Старого Света, развито слабо. Это положение, признаваемое всеми орнитологами, представляется настолько не- сомненным и бесспорным, что уже давно во- шло во все крупнейшие руководства и учеб- ники орнитологии. Недостаточное развитие обоняния у хищных птиц анатомически под- тверждается примитивностью строения носовой полости и относительно слабым развитием lobus olfactorius и nervus olfactorius. Как известно, среди хищных птиц исключение составляют только американские Cathartae, у которых сильное развитие lobus и nervus olfactorius и наличие сквозных ноздрей сочетается с хорошо развитым обонянием. Весьма существенно, что степень разви- тия обонятельной функции у птиц связана (кореллирует) со способом добычи пищи. Так, например, Дементьев [] подчёркивает, что формы, разыскивающие себе пищу на земле и в воде (кулики, утиные, трубконосые), обладают более развитым обонянием, чем формы, разыскивающие пищу, паря высоко над землёю. Указания на слабое развитие обоняния у европейско-азиатских хищных птиц мы находим также у Штегмана Г2] и у многих других орнитологов. В июле и августе 1949 г. нам довелось принимать участие в работах по истреблению сурков (Marmota baibacina centralis Thos.) в высокогорных сыртах Центрального Тянь- шаня. Уничтожение сурков производилось пу- тём затравки нор грызунов цианплавом. По технологическим условиям работа требовала обязательной тщательной прикопки всех за- травленных цианплавом нор сурков. Гибель сурков, за весьма редкими исключениями, происходила в норах, наружные отверстия ко- торых оставались плотно закупоренными зем- лей; только в очень редких случаях сурки
68 Природа 1951 раскапывали земляную пробку, выходили из нор и погибали на поверхности. Важно отме- тить, что в это же время на территориях, со- седних с зоной истребления грызунов, мест- ными охотниками производилась довольно интенсивная охота на сурков, причём тушки сурков, после съёма шкурок, охотниками вы- брасывались. Нами было обращено внимание на то, малопонятное на первый взгляд, явление, что к концу наших работ в зоне истребления сур- ков замечалась значительная концентрация хищников-некрофагов: бурых грифов (Aegy- pius monachus Linne), сипов (Gyps hima- layensis Hume) и стервятников (Neophron percnopterus Linne). Этих хищников было в зоне истребления сурков даже больше, чем в окрестных угодьях, хотя казалось бы, как указывается выше, что пищи для этих птиц (тушек сурков) на территории истребления грызунов было меньше, чем на соседних тер- риториях. Заинтересовавшись этим любопыт- ным явлением, мы начали наблюдать над хищниками-некрофагами и вскоре убедились, что грифы и сипы раскапывают норы сурков (разгребая лапами земляную пробку), в кото- рых грызуны погибли недалеко от поверхности земли, и достают трупы сурков из нор. Стер- вятники же, не будучи в состоянии сами из- влечь сурка из норы, пользуются остатками после трапезы более крупных хищников. Описанный факт, прослеженный нами на нескольких дёсятках случаев, заставляет отне- стись с большой осторожностью к установив- шемуся мнению о слабом развитии обоняния у европейско-азиатских хищников-некрофагов Дело в том, что нам ни разу не удалось наблюдать попыток раскопки грифами и си- пами таких нор, в которых труп сурка отсутствовал бы или находился в глубине норы. Птицы безошибочно раскапывали только те норы, в которых трупы сурков лежали не- далеко от поверхности земли Учитывая, что трупы сурков лежали в норах, наружные от- верстия которых были плотно прикопаны зем- лёй, и что никаких доступных для зрительных восприятий внешних признаков, отличающих норы с близкими к поверхности земли тру- пами грызунов от других нор, не было, мы не могли найти иного объяснения безошибочному выбору хищниками нор с близлежащими к поверхности трупами сурков, кроме того, что птицы реагировали на запах начинающих разлагаться трупов. Если принять во внима- ние изоляцию воздуха, окружавшего трупы грызунов в норе, от наружного воздуха (зем- ляная плотная пробка), то следует признать, что обонятельная функция у этих птиц должна быть очень хорошо развита, чтобы позволить в таких условиях распознать запах сурочьего трупа. Сознавая, что приведённых в этой заметке наблюдений недостаточно, чтобы, основываясь нд них, сделать какой-либо решительный вы- вод, мы считаем всё же возможным сообщить эти наблюдения и наши, возникшие в связи с ними, мысли, хотя бы в порядке постановки вопроса о необходимости более глубокого изу- чения обонятельной функции у европейско- азиатских хищников-некрофагов, а, возможно, н пересмотра сложившихся представлений об этой функции. Литература [1] Руководство по зоологии, т. VI: Г. П Дементьев. Птицы. Изд. АН СССР, М.—Л., 1940. — [2] Фауна СССР, Птицы, т. I, вып. 5: Б. К. Штегм ан. Дневные хищ- ники. Изд АН СССР, М —Л., 1937. М. А. Микулин. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В ГНЕЗДЕ ГЛУХАРЯ В ПЕРИОД НАСИЖИВАНИЯ В ходе эколого-климатологического изу- чения Висимского Государственного заповед- ника (Средний Урал) в 1950 г. было произ- ведено определение предельных температур в гнезде глухаря в период насиживания, что представляло интерес в связи с вопросом о колебаниях численности тетеревиных птиц под влиянием низких температур в летний период. Гнездо глухаря с кладкой 7 яиц было об- наружено 13 мая среди Берёзовой поросли у обгорелого пня. С этого дня и до 6 июня (т. е. в течение 24 дней) производились на- блюдения за предельными температурами по периодам: до 29 мая каждые 3—5 дней, с 29 мая — каждые 1—2 дня. Для этой цели минимальный и максимальный термометры были вставлены в горизонтальном положении в боковую стенку гнезда так, что их резер- вуары располагались среди яиц в гнезде, а шкалы оставались снаружи. Измерение ми- нимальных температур производилось с 13 мая, а максимальных — с 17 мая. Утром 6 июня было обнаружено, что в скорлупе всех яиц пробиты небольшие отвер стия г(см. фигуру) и птенцы начали вы- Установка предельных термометров в гнезде глухаря. Видны отверстия, пробитые глухаркой в скорлупе яиц 6 июня. (Фото А. Грюнер). лупляться. Во второй половине дня вылупи- лись все 7 птенцов выводка. Сопоставление полученных данных по предельным температурам в гнезде с данными по основной метеорологической станции запо- ведника (от которой гнездо было на расстоя- нии около 2 км) за те же периоды позволяет судить о зависимости между температурой в гнезде и внешней температурой. Эти данные приведены в таблице.
№ 5 Новости науки 69 Предельные температуры в гнезде глухаря в период насиживания в сопо- ставлении с данными метеостанции Вис и мс кого заповедника (в градусах Цельсия) Гнездо глухаря Метеостанция Висимского заповед- ника Периоды наблюде- ний макси- мини- мум мум воздух на 2 м над землей поверх- ность почвы макси- мини- мум мум минимум 13—17 V 17—20 V 20—26 V 26—29 V 29—30 V 30 V—2 VI 2—3 VI 3-6 VI Приведённые данные указывают, что тем- пература в гнезде в течение всего периода насиживания не опускалась ниже 14.6° и по своим минимальным значениям особенно по- высилась в период с 29 мая по .3 июня, сов- падающий с наибольшим понижением мини- мальных температур на поверхности почвы и общим похолоданием по максимальным зна- чениям температуры воздуха. Максимальные температуры в гнезде до- стигли своего наивысшего уровня в период с 30 мая по 2 июня, при наибольшем пониже- нии минимальных значений температуры воз- духа и при общем похолодании. Таким образом, несмотря на множество сильных заморозков в период насиживания, температура в гнезде не создавала угрозы за- мерзания яиц. Однако несколько случаев нахождения в заповеднике в 1950 г. частично замёрзших кладок яиц тетеревиных птиц указывают, что гибель эмбрионов от заморозков всё же про- исходила. По данным зоолога заповедника Н. Л, Нероновой, несколько яиц глухаря, най- денных в гнёздах по окончании периода на- сиживания, не содержали сколько-нибудь раз- вившихся эмбрионов. Это, повидимому, объясняется их гибелью в период кладки до начала насиживания. В период насиживания во время заморозков и общих похолоданий, судя по приведённым данным, птица сидит на гнезде особенно плоТИо, тем самым значитель- но повышая температуру в нём. Так под- тверждаются сведения об отсутствии зависи- мости гибели эмбрионов от холодной погоды в период насиживания [•]. Статистически установленное снижение численности боровой дичи в годы с низкими температурами «в период насиживания» [2] вероятно обусловлено тем, что учтённые в исследовании летние похолодания частично захватывали также периоды кладки яиц и первые дни жизни вылупившихся птенцов вы- водка, что также могло приводить к их мас- совой гибели под влиянием низких температур. Литература [1] С. В. К и р и к о в. Очередные вопросы изучения экологии .тетеревиных птиц в запо- ведниках. 1949. — [2] О. И. Семёнов- Тян-Шанский. Опыт учёта боровой дичи в Лапландском заповеднике. 1947. . А. М. Грюнер. ВОЛКИ — ВРЕДИТЕЛИ БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР Наблюдения над биологией волков, про- ведённые в степях южного Предуралья, сви- детельствуют о том, что эти типичные плото- ядные животные в некоторых случаях не отказываются от растительной пищи. В ряде районов степной части Чкаловской области например Ак-Булакском, Соль-Илецком, Бур- тинском, Орском и других, местные жители неоднократно были свидетелями уничтожения спелых арбузов волками.1 В этом отношении волки не уступают собакам. Во вторую половину лета, в конце июля или в августе, когда в чкаловских степях со- зревают арбузы, одиночных волков нередко можно встретить вблизи бахчей. Обычно под покровом ночи волки тщательно обходят уча- стки, занятые зреющими сочными плодами, выбирают наиболее спелые и крупные арбузы и искусно выгрызают сладкое содержимое, оставляя несъедобную кожуру. Если вокруг спокойно, волк поедает арбуз на бахче, а в противном случае уносит в степь. При этом волки могут причинить значи- тельный ущерб бахчевым культурам. И. Д. Брудин. ПАРАЗИТОЛОГИЯ О ВОЗРАСТНЫХ И СЕЗОННЫХ ИЗМЕНЕНИЯХ ПАРАЗИТО- ФАУНЫ ГРЫЗУНОВ Заражённость каждого вида животных паразитами подвержена закономерным изме- нениям. Эти изменения вызываются многими причинами, обусловливающими в своей сово- купности конкретные взаимоотношения между паразитами и хозяевами. Первым шагом к изучению закономерно- стей изменений паразитофауны грызунов, свя- занных с периодическими колебаниями числен- ности хозяев, является установление более простых закономерностей, характеризующих динамику паразитофауны в течение одного года. Поэтому мы поставили перед собой задачу выяснить картину возрастных и сезонных из- менений паразитофауны у нескольких видов грызунов, отличающихся друг от друга своими экологическими особенностями. Вначале динамика паразитофауны изу- чалась нами в окрестностях г. Тбилиси у трёх видов мышевидных грызунов (общественной 1 Факт повреждения арбузов волками из- вестен для ряда районов южной половины СССР. (Прим. Ред.).
70 Природа 1951 полёвки Microtus socialis micrurus Gmel., лесной мыши Apodemus sylvaticus L. и домо- вой мыши Mus musculus abbotti Waterh.), вылавливавшихся н течение многих месяцев на одном участке площадью около 0.5 м2 []. Необходимость выбора определённого неболь- шого участка диктовалась тем обстоятель- ством, что заражённость грызунов паразити- ческими червями значительно различалась не только в разных районах, но даже в разных колониях, расположенных на расстоянии ме- нее 100 м друг от друга. Между тем в пре- делах одной колонии все грызуны одного вида были заражены более или менее сходно и обнаруживали ясные сезонные изменения паразитофауны, а различия в их заражён- ности определялись в основном различиями в возрасте. В последующие годы данные, полученные для трёх вышеуказанных видов мышевидных грызунов, были проверены и дополнены при изучении паразитофауны некоторых других грызунов в других районах Закавказья. Изучение паразитофауны грызунов раз- личного возраста показало, что молодые гры- зуны очень рано подвергаются нападению не только временных наружных паразитов или кровососущих членистоногих, связанных с гнездом, но и постоянных эктопаразитов, жи- вущих в шерсти матери. Так, например, на совсем юных полёвках весом в 2.5—3 г, ещё слепых и покрытых тонкой короткой шерстью, были обнаружены не только клещи Haemoga- masus, живущие в гнёздах, но и клещи Myocoptes tenax, являющиеся постоянными эктопаразитами. В связи с таким ранним по- ражением наружными паразитами грызуны уже в самом молодом возрасте могут зара- жаться кровепаразитами, передаваемыми через укус кровососущих членистоногих или при- обретаемыми при поедании зараженных эктопаразитов. Уже в первые дни своей жизни грызуны заражаются кишечными амёбами, жгутико- носцами и кокцидиями. Однако в тех случаях, когда молодые грызуны до покидания мате- ринских гнёзд питаются преимущественно мо- локом матери (например суслики Citellus xanthoprymnus), они остаются в течение всего этого времени совершенно свободными от глистов. Другие же виды грызунов, которые, начиная с самого молодого возраста, питают- ся преимущественно зелёными частями расте- ний (хомяки Mesocricetus auratus brandti}, уже до выхода из гнёзд оказываются на 100% заражёнными круглыми червями (Syphacia nbvelata и Heligmosomum juve- пит) [2]. Покидая материнские норы и переходя к самостоятельному питанию, грызуны постепен- но заражаются различными гельминтами, ко- личество видов которых увеличивается с воз- растом грызунов. Раньше всего мышевидные грызуны заражаются теми паразитическими червями, которые развиваются без смены хозяев или промежуточные хозяева которых настолько малы, что могут быть проглочены случайно вместе с растительной пищей (ленточные черви Anoplocephalidae). Затем начинается их заражение гельминтами, развивающимися при посредстве промежуточных хозяев. Обычно чем крупнее промежуточный хозяин данного червя, тем в более позднем возрасте может осуществиться заражение грызуна этим червём, что относится, конечно, главным образом, к видам грызунов, имеющим неболь- шие размеры тела, так как крупные грызуны даже в молодом возрасте в состоянии поедать крупных насекомых с твёрдыми хитиновыми покровами. Начиная с известного возраста, у грызу- нов вырабатывается невосприимчивость по отношению ко многим паразитам, что приво- дит к спонтанному освобождению от них. В первую очередь сильно уменьшается вос- приимчивость к паразитам других видов гры- зунов, заражение которыми иногда осуще- ствлялось в молодом возрасте. Также по- является невосприимчивость к некоторым специфичным для данного грызуна гельмин- там, развивающимся без посредства промежу- точных хозяев. Поэтому у полёвок, гельмин- тофауна которых содержит большой процент форм, развивающихся без смены хозяев, са- мые молодые и самые старые особи оказы- ваются заражёнными меньшим количеством видов гельминтов, чем особи среднего воз- раста. У лесных мышей, в которых парази- тирует много видов червей, развивающихся со сменой хозяев, уменьшения общего коли- чества видов гельминтов с возрастом не на- блюдается. Сезонная заражённость грызунов времен- ными эктопаразитами (блохи, большая часть клещей) зависит от сезонной приуроченности жизненных циклов последних, а постоянными эктопаразитами (вши, клещи Listrophoridae и МуоЫа) — от сезонных изменений активности грызунов и от их скученности в гнёздах. От сезонности распространения кровососов-пере- носчиков зависит сезонная заражённость гры- зунов кровяными простейшими. Сезонная за- ражённость амёбами, кишечными жгутико- носцами и кокцидиями определяется степенью стойкости цист этих простейших по отношению к холоду, высыханию и действию солнечных лучей, а также зависит от скорости развития их цист до инвазионной стадии во внешней среде при различных температурах и от про- должительности нормального цикла этих про- стейших в организме хозяина до его спонтан- ного очищения. Сезонная заражённость грызунов парази- тическими червями зависит в основном от средней продолжительности жизни гельминтов в хозяине, от скорости развития их яиц и личинок во внешней среде до достижения инвазионной стадии, от характера климата, почвы и растительного покрова, от сезонности появления промежуточных хозяев, а также от сезонных изменений физиологического состоя- ния грызуна, изменений в составе его пищи и в степени активности. Чем резче сезонные изменения метеорологических факторов в дан- ной местности, тем более доминирующую роль могут играть они в сезонном распростра- нении гельминтозов. Мягкость климата Англии объясняет отсутствие правильных сезонных колебаний в количестве паразитических червей у мышевид- ных грызунов в окрестностях Оксфорда [6]. В северной и средней части СССР глубокий снежный покров изолирует зимою животных от инвазионных яиц 1?*"личинок, рассеянных на
№ 5 Новости науки 71 поверхности почвы, а выходящие с калом но- вые яйца останавливаются в развитии и в гро- мадном большинстве погибают. При отсут- ствии новой инвазии кишечник мышевидных грызунов, проводящих зиму в активном состоянии, постепенно очищается от большей части паразитических червей, продолжитель- ность жизни которых в хозяине не превышает нескольких месяцев. Таким образом, в начале весны, когда создаются вновь благоприятные условия для заражения, количество этих чер- вей в кишечнике грызунов достигает своего минимума. Подобная же картина наблюдается в отношении тех гельминтов, промежуточными хозяевами которых являются различные беспо- звоночные. Подавляющее большинство назем- ных беспозвоночных проводит зиму в покоя- щемся или в малоактивном состоянии. Забившись в укромные уголки, они (за исключением обитателей гнёзд) почти не приходят в контакт с грызунами. Благодаря этому исключается возможность заражения грызунов развившимися в них стадиями пара- зитических червей. В окрестностях г. Валга (Эстонская ССР) в феврале—марте 1945 г. из вскрытых нами 100 полёвок (Microtus arvalis) 58 оказались совершенно свободными от гельминтов, 25 были заражены только круглыми червями Syphacia obvelata (от 2 до 7 экземпляров на полёвку), а у остальных встречались, кроме того, единичные экземпляры круглых червей Trichocephalus muris и Capillaria sp. У зайца-беляка (Lepus timidus) в Воло- годской области, по данным Наумова [4], в течение зимы происходит нарастание количе- ства круглых червей Protostrongylus, парази- тирующих в лёгких, но процессы миграции и роста этих гельминтов требуют значительного времени, благодаря чему в течение зимы лишь выявляются результаты заражения, происшед- шего за несколько месяцев до этого. В степных и полупустынных районах Восточного Закавказья, где, как правило, от- сутствуют сильные морозы, а снежный по- кров держится лишь короткое время, очище- ния кишечника грызунов и стерилизации по- верхности почвы в течение зимы не происхо- дит. Напротив того, зимою и в начале весны здесь создаются наиболее благоприятные условия для заражения мышевидных грызунов некоторыми глистами, яйца которых нуждают- ся в довольно длительном периоде развития Зимняя фауна наземных беспозвоночных в Закавказье сравнительно богата, и здесь имеется много видов насекомых, в другое время года в стадии imago не встречаю- щихся. • Наоборот, сильный зной и засуха, приво- дящие летом к выгоранию растительности и к нагреванию поверхности почвы до высокой температуры, оказывают крайне губительное воздействие на яйца паразитических червей. Выгорание степи сопровождается сильным уменьшением количества насекомых по срав- нению с весенним расцветом энтомофауны. Это приводит в летние месяцы к резкому снижению интенсивности и экстенсивности за- ражения грызунов теми паразитическими чер- вями, продолжительность жизни которых в хозяине невелика. > У грызунов, размножающихся лишь один раз в год и впадающих в конце лета или осенью в спячку, описанные возрастные и се- зонные закономерности, накладываясь друг на друга, претерпевают сильные видоизмене- ния. Например молодые суслики (Citellus xanthoprymnus) в течение первого лета своей жизни остаются свободными от большей части паразитических червей. Пока они живут в ма- теринских гнёздах, где питаются преимуще- ственно молоком матери, шансов заразиться паразитическими червями у них очень мало. Когда же они покидают материнские норы и переходят к самостоятельному питанию, усло- вия для выживания яиц паразитических чер- вей оказываются уже неблагоприятными вследствие выгорания растительности и на- гревания почвы до высокой температуры. По- этому молодые суслики погружаются в спячку (в августе), будучи заражены только двумя видами паразитических червей (круглым чер- вём Т richostrongylus skrjabini и скребнем Moniliformis moniliformis). Весною же, после пробуждения из спячки, суслики могут легко заражаться другими видами гельминтов [3]. Различные изменения физиологического состояния грызунов (спячка, беременность и проч.) также вызывают изменения их пара- зитофауны. Выяснение этих изменений пред- ставляет задачу специальных исследований. Литература [1] Я. Д К и р ш е н б л а т. Закономер- ности динамики паразитофауны мышевидных грызунов. Л., 1938, стр. 1—92.—[2] Я. Д. Киршенблат. К гельминтофауне закав- казского хомяка (Mesocricetus auratus brandti Nehr.). Уч. зап. Ленингр. Гос. унив., сер. биол., вып. 19, стр. ПО—127, 1949.— [3] Я. Д. Киршенблат. Паразитические черви малоазийского суслика (Citellus xanthoprymnus Bennet) в Армении. Уч. зап. Ленингр. Гос. унив., сер. биол., вып. 11, стр. 116—128, 1939.— [4] С. П. Наумов. Материалы по динамике паразитофауны мле- копитающих. 1. Сезонность заражённости зай- цев гельминтами и кокцидиями. Зоол. журн., т. 23, вып. 4, стр. 181 —188. 1944. — [5] Ch. S. Elton, Е. В. Ford and J. R. Backer. The health and parasites of a wild mouse population. Proc. Zool Soc. London, p. 657— 721, 1931. Я. И. Киршенблат. ПАЛЕОНТОЛОГИЯ ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЕ БОГАТСТВА МАЙКОПСКОГО РАЙОНА Около г. Майкопа р. Белая прорезает горизонтально лежащие слои четвертичных и третичных отложений и образует русло глуби- ною в 10—15 м. Правый берег обрывистый, а левый спускается полого к излучине, за ко- торой на расстоянии около */2 км к югу под- нимается на 100—120 м предгорье Кавказа. В разрезах обрывистых берегов реки обнажаются лёссовидный суглинок, гачечник.
72 Природа 1951 глинистые пески, жёлтый и тёмный песчаник и проч. В слоях под галечником изредка попадаются раковины Cardium fittoni Orb., Cardium obsoletum Eichw., Mactra podolica Eichw., Mactra vitaliana Orb. и другие, относя- щиеся к среднему сармату. В этих слоях нередко встречаются кости вымерших млекопитающих, морских и назем- ных. Особенно часты находки костей миоцено- вых китов-цетотериев; во время разливов реки кости цетотериев нередко вымываются из бе- регов и иногда приносятся школьниками в краеведческий музей г. Майкопа. Но больше всего ископаемых костей поступает в музей от строительства на р. Белой. Благодаря мерам, принятым директором музея М. 3. Азамато- вой, заведующие земельно-скальными рабо- тами довольно аккуратно собирают попадаю- щиеся во время работ кости. Таким образом в музее собраны уникальные остатки цетоте- риев, которые относятся к новому виду рода Cetotherium Brandt. В течение двух месяцев работы экскава- тора строительства в Музей поступило много ценных частей скелетов цетотериев: целый че- реп с половиной верхней челюсти, пара ниж- них челюстей, целая лопатка, другой череп, почти целый, восемь больших фрагментов нижних челюстей, позвонки и части рёбер. Замечательно, что найдены фрагменты шести левых челюстей; из этого ясно, что на не- большом участке отложений предгорья было погребено не менее 6 скелетов китов. Они находились в первичном залегании, так как сохранность черепов безукоризненная: при всей хрупкости и тонкости стенок отсутствуют следы окатанности. Ещё раньше прекрасно сохранившийся череп цетотерия был найден у моста, в глине обрывистого берега, на глубине 5 м от слоя галечника, а в предгорье найдены были целые рёбра морской коровы. В тех же отложениях, но несколько выше, 2 года тому назад най- дена была бедренная кость какого-то слона. Несколько раньше в тех же местах были найдены зубы и разбитый на части почти целый прямой бивень мастодонта. Кроме того, в Музее г. Майкопа имеются рога пер- вобытного быка, челюсть носорога, рог гигантского оленя, зубы слонов и другие кости вымерших животных. Ясно, таким образом, что окрестности Майкопа очень богаты палеонтологическими материалами. П. И. Спасский.
ИСТОРИЯ и ФИЛОСОФИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ А. М. ПАЛЬХОВСКИЙ—ЗАБЫТЫЙ ДАРВИНИСТ- ШЕСТИДЕСЯТНИК Член-корр. АН СССР Б. М. КОЗО-ПОЛЯНСКИЙ В 1844 г. в Англии была издана анонимно книга «Vestiges of the natural history of creation», т. e. «Следы (или улики) естествен- ной истории миротворения». «Книга эта, — писал Дарвин [3. стр. is], — благодаря силь- ному и блестящему стилю, на первых же по- рах приобрела широкий круг читателей, не- смотря на некоторую неточность сообщаемых в первых изданиях сведений и отсутствие на- учной осторожности». Она «приводит весьма сильные доводы общего характера в пользу того, что виды не представляют неизменных форм». В ней особенно были использованы палеонтология и эмбриология, развитие орга- низации оценивалось как ряд скачков, и т. д. «Книга имела огромный и беспримерный успех» [>, стр. 89] По мнению Дарвина, она оказала в Англии существенную пользу, об- ратив внимание на данный вопрос, устранив предрассудки и подготовив, таким образом, почву для принятия аналогичных воззрений. Мало того, есть оснований думать, что сам Дарвин написал первый развёрнутый очерк своей теории в 1844 г. под впечатлением этой КНИГИ Р2 3. стр. 482] Дарвин ещё в 1847 г. догадывался ро, стр. 356], что авТором книги был известный книгоиздатель Роберт Чемберс, но это имя появилось в титуле книги только с 12-го изда- ния в 1884 г. Р1 1. 12]. В 1851 г. вышел немец- кий перевод (с 6-го издания), сделанный К. Фогтом и снабжённый его примечаниями, отчасти критического содержания. Цель настоящей статьи, прежде всего, — обратить внимание на мало известный факт, что книга Чемберса была издана в русском переводе и даже выдержала два или три из- дания: 1862 (?), 1863 и 1868 гг.1 Озаглавлена она так: «Естественная история мироздания. С немецкого перевода К. Фогта перевёл и примечаниями дополнил А. Пальховский». Одно издание (1863) вышло в мало известном издательстве А. Черепнина и А. Ушакова (Москва, цензурное разрешение 14 октября 1862 г.; XVI+ 367 стр.), другое (1868) — без указания издательства (Москва, типогра- фия Готье; 391 стр. с 164 рисунками). Хотя про второе издание сказано, что оно «без перемен», но на деле это не так. Между пер- вым и вторым изданиями произошли крупные политические события (польское восстание 1 Кажется, существует издание Глазунова, 1862 г., но в настоящее в0емя в моём распо- ряжении его нет. 1863 г., покушение Каракозова, 1866 г.), н цензура усилила своё давление. Вероятно по- этому методологическое введение, имевшееся в 1-м издании, было во 2-м выброшено. Рус- ский переводчик не мог знать подлинного автора книги (хотя и пользовался, кроме немецкого, дополненного издания, также английским оригиналом), но во введении в 1-м издании он приводит английское заглавие книги. С исчезновением во 2-м издании этого заглавия1 исчезла и очевидная связь книги с Чемберсом. Поэтому русский перевод Чем- берса в библиотеках и каталогах стал фигу- рировать в качестве книги Фогта2 Вторая наша цель — привлечь внимание к забытому учёному, русскому переводчику Чемберса, А. М. Пальховскому; ему должно быть отведено своё место в истории первых шагов дарвинизма в России и, может быть, шире — в истории русской мысли. Пальхов- ский не только переводил, но дополнял, исправлял, комментировал и полемизировал.3 В издании 1863 г. его примечаний к оригиналу около трёх печатных листов. По меткому выражению Г. Аллена, Чем- берс— это «Ламарк, разведённый метафизи- кой и теологией» ['. стр. аэ] Принципы, кото- рыми пользуется Чемберс, это божий промы- сел, естественная теология, первые импульсы, жизненные силы и т. д. «Я не вижу, — писал Дарвин, — каким образом два предполагаемые им импульса могут дать научное объяснение многочисленных и прекрасных приспособле- ний, которые мы повсюду встречаем в при- роде» [3. СТр. 20] Фогта Энгельс [9. стр. 25, ici] оценил как «карикатурный персонаж» и представителя плоско-материалистического популяризатор- ства. Это не помешало ему быть очень попу- лярным в своё время и войти в такие сводки по истории биологии, в которых Чемберс даже не упоминается (например Норденшельд, 1926). Как переводчик Чемберса Фогт ещё был «ослеплён мыслью» о «предустановлен- ности или неизменности» видов и поминутно противоречил своему оригиналу. И Дарвин в методологическом отношении, 1 Издание перевода 1863 г. было посвя- щено М. М. Ергольской, в 1868 г. посвящение снято. 2 Расшифровано мною впервые в бро- шюре «Дарвинизм», 1925, стр. 124. 3 Сравните перевод Вебера, сделанный Чернышевским, Гризебаха — Бекетовым, и т. д.
74 Природа 1951 по выражению Чернышевского, «принадлежал к числу знаменитой мелюзги» [’. стр. ®<1]. «Я никогда даже в своих крайних колебаниях не был атеистом в смысле отрицания бытия божия», — признавался сам Дарвин [10. стр. зсн] «Я полагаю, что, вообще (особенно с возра- стом), „агностик11 было бы наиболее точным определением состояния моего ума» (там же). Фрэнсис Дарвин с основанием возражает Эвелингу, что термин «агностик» в понимании Чарлза Дарвина вовсе не был равноценен термину «атеист». В отделе «Религия» трёх- томника писем Ч. Дарвина можно найти не мало фидеистических реплик. И вот Пальховский восстаёт против всех этих авторов и уходит от них «вперёд и выше». Попутно достаётся доморощенному идеалисту Страхову и, не называя имён, всем мракобесам, которые, вместо объективного знания, опираются на «чистейший пуф» (изд. 1863 г., стр. 334). Страстно и в резкой форме Пальховский борется за материализм (там же, например стр. 141—142, 245, 285, 317— 321, 331, 361 и т. д ), за научный, материали- стический курс в психологии (стр. 304—305, 309—311, 317—321, 365), за достоинство есте- ственных, т. е. материалистически настроенных наук (предисловие), за теорию развития (стр. 129, 283), против телеологии в биологии (стр. 141 —142), за дарвинизм против идеали- стического ламаркизма (стр. 105, 117, 170— 171), за единство организмов и среды, за на- следуемость приобретаемых свойств (стр. 174, 191, 288, 260), за естественное самозарожде- ние (прежде и теперь) живой материи (стр. 150, 364, 365), за её существование на тругих планетах, кроме Земли (стр. 317—321). Выходя за пределы биологии, Пальхов- ский высказывается как материалист о проис- хождении искусства (стр. 245 и сл.), как гуманист о борьбе с преступностью (стр. 309, 311, 315). Его волнуют «трудности жизни» манчестерского работника (стр. 312), вопрос о «социальном зле» и о судьбе «знаменитого английского пролетариата» (стр. 336—337). Наконец, целые страницы посвящены вопросу о происхождении языков (стр. 273—274, 285—286, 289). Опередил он и Чемберса, и Фогта, и Дарвина и со страстью боролся за свои убеждения. Временами его стиль, поистине, напоминает Писарева, с его убеждённостью и темпераментом. «Мозг есть общее чувствилище, в котором происходит процесс сознания или ощущения, т. е. с помощью мозга мы сознаём (чувст- вуем) себя и окружающий нас мир. Это проис- ходит вследствие того, что мозг, чрез посред- ство нервов, находится в связи со всеми внутренними органами и с органами внешних чувств (глазами, ушами, носом, языком и с общей поверхностью тела), чрез которые мы приходим к сообщению с предметами, на- ходящимися вне нас». «Мозговой процесс есть не что иное, как комбинация (сочетание) впечатлений, производимых на мозг различ- ными предметами». «Для открытия так назы- ваемой истины (т. е. для составления поня- тия, соответствующего своему предмету) суще- ствуют только два пути: созерцание и наведе- ние, а созерцать, — как само собою разу- меется. — можно только существующее, равно как и делать наведение можно только от суще- ствующего». «Теперь одни только идиоты мо- гут толковать об идеях, не зависящих от опыта, — одни только малоумные могут гово- рить, что идеи всегда предшествуют фактам. Для людей же, не лишённых здравого смысла, всякая идея, — чего бы она не касалась, — непременно рождается из существующих уже фактов». И т. д., и т. д. Для современного советского читателя все эти истины могут представиться само собою разумеющимися и даже примитивно выражен- ными. Но необходимо учесть, какое это было время. С одной стороны, всё это — поправки к «самим» «властителям дум» того времени — Чемберсу, Фогту, Дарвину. С другой стороны, сочинение «Рефлексы головного мозга» Сече- нова ещё не появилось, не только в виде от- дельного издания (1866), но и в виде жур- нальной статьи (1864). Между тем, роль «Рефлексов» Сеченова в формировании миро- воззрения передовой русской интеллигенции была исключительно большой. Кстати можно отметить, что Пальховский говорит (стр. 317— 321) об условных и безусловных рефлексах, ещё не называя их, разумеется, этим именем (у него «реакции»). Прибавим, что знамени- тая книга Льюиса «Физиология обыденной жизни», которая сыграла благотворную роль в развитии И. П. Павлова, увидела свет также позже, в 1864 г. Пальховский особенно высоко ставил естественные науки, считая, что все остальные должны на них равняться. Он, в частности, был крайне недоволен состоянием науки о праве, но надеялся, что и её реформа осу- ществится тогда, «когда юристы ознакомятся с общими положениями, выработанными есте- ственными науками». Своё понимание естество- знания он доказал на деле: не будучи биоло- гом по специальности, он перевёл и дополнил книгу Чемберса. Значит, он следил за теку- щими вопросами передовой биологии и кри- тически в них разбирался. «В пропаганде естествознания,—пишет Л. Ф. Ракушева [5. стр. ев], — Писарев продолжал традиции Герцена и Белинского, Чернышевского и До- бролюбова, рассматривал эту пропаганду как форму борьбы за передовое научное мировоз- зрение, как средство борьбы против идеализма н суеверий». Не вправе ли мы сказать того же о Пальховском? Вероятно, он во многом обя- зан «Антропологическому принципу» Черны- шевского (1860). * Теория развития у Пальховского нашла следующее выражение: «Приррда живёт, т. е. постепенно видоизменяется, подлежа при этом строгим незыблемым законам». — «Образова- ние видов, как и всякое явление в природе, по всей вероятности, зависит от множества причин, а никак не от одной. Теории проис- хождения видов тем и неудовлетворительны, что они слишком односторонни». «Теории Дар- вина принадлежит в настоящее время первое место». «Всё учение о неизменяемости видов теряет своё значение с выходом в свет сочи- нения Дарвина». Пальховский убеждён, что целый ряд замечаний Фогта против эволюции отпадает после книги*"Дарвина и что послед-
№ 5 История и философия естествознания 75 ннй вносит всюду новый фактический мате- риал. На стр. 170—171 Пальховский даёт кратчайшее резюме учения Дарвина. Пальховский на полстолетия раньше Г. Шмидта сказал, что «едва ли будет слиш- ком смелым предположение, что, быть может, наш неизвестный автор (т. е. Чемберс, — Б. К.) навёл этого великого натуралиста на мысль о происхождении видов» (стр. 263). Попытка Ламарка «объяснить естествен- ным образом развитие зоологических форм» признаётся Пальховским неудачной. Однако В вопросе о зависимости органических форм от воспитывающего влияния среды Пальхов- ский становится на сторону Ламарка. Так, например, Фогт высмеивает ламарковское объяснение происхождения болотных птиц, а Пальховский возражает ему. «Видеть во времени единственное условие для образова- ния всех известных нам в Старом Свете бота- нических и зоологических форм — не совсем-то рационально: время временем, а другие усло- вия, как, например, состав почвы, средняя годичная температура, степень влажности, относительное распределение вод и суши, условия электрические и т. д., — тоже, конечно, играют весьма важную роль в этом образова- нии. Одну местность измерять другой нельзя, а нужно определить, какое имеют значение в деле развития органических форм каждое из приведённых нами условий. Тогда только мы в состоянии будем понять, почему в одной области жизнь выразилась в таких-то формах, а в другой — в других». «Организм есть результат действия двух факторов: (живой) материн, имеющей свойство постепенно при- нимать определённую форму, и внешних усло- вий, — среды. Но материя* всюду почти оди- накова; следственно модифицирующее начало, обусловливающее разнообразие организмов, должно заключаться во втором факторе — в среде». Таким образом, Пальховский, в отличие от первоначального Дарвина, источник измен- чивости организмов видит во влиянии среды. Для правильной оценки выступления Пальховского за дарвинизм напомним, что русский перевод «Происхождения видов» вы- шел первым изданием только в 1864 г. (2-е изд. — в 1865 г.). Очерки Тимирязева по дар- винизму появились также позже, в журнале «Отечественные записки» в 1864 г., а отдель- ной книгой в 1865 г. Статья Писарева «Про- гресс в мире животных и растений» была опубликована только в 1864 г. («Русское слово»). Книга Ролле «Учение Дарвина» в пере- воде С.'А. Усова (другого пионера в про- паганде дарвинизма в России) вышла в 1865 г. Но Усов не сделал никаких дополнений к да- леко не совершенной книге Ролле, кроме одного примечания об открытии археоптерикса. За- мечательно, что Пальховский (стр. 150—221) тоже спешит сообщить об этом открытии, которое тогда (1862 г.) было менее известно, чем в 1865 г. Уже из его приоритета следует, что пере- вод Пальховским книги Чемберса, да ещё с дополнениями о дарвинизме и по другим вопросам «философии биологии», не мог не сыграть своей положительной роли в про- паганде естествознания и расчистке дороги дарвинизму. Поскольку книга выдержала два (или три) издания и при этом на неё про- должался спрос, — значит её ценили и у неё была немалая аудитория. * Дарвин, как известно, первое появление живой материи приписывал чудесному творе- нию: жизнь была дана богом. Совсем не то у Пальховского: «Органический мир произо- шёл из неорганического, — это несомненно. Дело только в том, чтоб найти этот переход. А что переход этот в настоящее время найти трудно, — это тоже весьма вероятно: может быть для перехода неорганического вещества в органическое нужны те условия, которые только однажды возникли на нашей Земле — в момент образования органического мира?. .. Впрочем, произвольное зарождение, к кото- рому в настоящее время стали относиться гораздо спокойнее, говорит за возможность этих условий и в настоящее время». Послед- нее замечание звучит особенно современно! — «Господа, восстающие против произвольного зарождения самых низших организмов, дока- зывают этим только, что они плохие фило- софы и совершенно не способны к философским 'обобщениям. . . Химики в настоящее время уже могут приготовить в своих лабораториях несколько таких веществ, которые до сих пор получались только из растительных или животных организмов, т. е. которые образова- лись только при посредстве жизни. Рацио- нальные же химики в настоящее время глу- боко убеждены, что современем они в состоя- нии будут составлять из неорганических ве- ществ все органические вещества без исклю- чения, потому что существенной разницы между теми и другими нет: и те и другие со- стоят из одинаковых элементов. . . Если же строение вещества обусловливается его соста- вом, а состав и строение обусловливают функ- ции (отправления) вещества, то разве совре- менем не будет возможен такого рода случай, что химик, приготовляя известные органиче- ские вещества и слагая их вместе, вдруг уви- дит, что вещество организовалось (приняло форму клеточки) и стало жить (конечно, в виде простейших зоологических форм)? Неужели — повторяю — такой случай невоз- можен? Если же он будет результатом тех химических изысканий, которым предана теперь большая часть химиков, то тогда только и наступит время для положительного реше- ния вопроса о произвольном зарождении, а все эти труды пастеров и иных прочих, хотя и венчаемых Парижскою Академиею, суть в сущности не что иное, как неудачные по- пытки людей, не умеющих даже вопрос поста- вить как следует». Пальховский убеждён, что опыты Пастера совершенно не доказывают невозможности самозарождения ни в отдалённом прошлом, ни в современной природе. Пальховский признавал существование жизни на других планетах, кроме Земли, воз- ражая при этом Страхову, который считал, что «Земля есть центр мироздания, ибо на ней только есть человек, венец созданья». Пальховский полагал, что живая материя во вселенной повторяет свои формы всюду, где есть для этого условия.
76 Природа 1951 В области истории Пальховский увлечён Боклем, с его приматом географической среды и распространением знания как лекарством от всех социальных зол. Но высказывания его всегда носят гуманный характер. «Жизнь человеческая, как и всё в природе, имеет свою положительную задачу. И эта задача, на- сколько говорят сделанные до сих пор наблю- дения, есть, как кажется, приобретение зна- ния и приложение его в жизни, словом, совер- шенствование жизни самою жизнью, развитие её из неё самой. Умы низшие, по слабости своих интеллектуальных сил, ослабляют разумные стремления человечества и задержи- вают его таким образом на пути прогресса. Следовательно, чем выше будет уровень раз- вития между людьми, тем выгоднее для чело- вечества». «Всё зло, какое только было, есть и будет в мире, происходит от незнания: от незнания законов природы; от незнания, что вполне отдаваться эгоистическим стремлениям не расчётливо; от незнания, что 100 больше 10; от незнания, что некоторые вещи — чистейший пуф, и т. д. По крайней мере, где только зна- ние распространяется, там зло заметно умень- шается. Разумеется, мы здесь говорим о поло- жительном знании, а не о тех воображаемых* истинах, которые людям часто бывает выгодно выдавать за непреложные». Чемберс говорит, что «нет зла без того, чтобы не явилось средство для облегче- ния этого зла». Пальховский возмущается такой идиллией. «Как после этого, подумаешь, хорошо жить-то на белом свете! .. Чуть что- нибудь случится с тобой,—сейчас тебе и по- могут! . . Только откуда же столько несчастий и столько страданий? ... Эх, почтеннейший англичанин, все вы не то толкуете. Что вы нам говорите о физическом зле; с физическим злом мы ещё справимся, и знаем как спра- виться. Нет, вы скажите-ка нам лучше кое- что о социальном зле, например хоть о ва- шем знаменитом английском пролетариате, — научите-ка нас, как с подобным злом разде- латься.1 Это будет пополезнее. . . Но только беда в том, что при таком вопросе у всякого либерального, и с виду очень доброжелатель- ного, англичанина язык прилипает к гортани». В вопросах права, которых касается Чем- берс, Пальховский имеет своё мнение: «Нет рационального основания сказать, что люди родятся преступниками; между тем как есть весьма много самых рациональных' оснований думать, что люди преступниками делаются». «Школа и возможность трудиться с правиль- ным вознаграждением своего труда будут самыми деятельными и самыми общими сред- ствами для возвращения преступников в сферу разумной общественной жизни». Пальховский решительно отвергает идеа- листическую, оторванную от жизни филосо- фию. «Живой человек одной философией существовать не может: это — удел трупов ходячих, носителей идей бесплодных. Живому человеку дорога жизнь, и всякую философию он ценит настолько, насколько она полезна для жизни. Вот почему существовавшую до сих пор философию, которая была чужда 1 Очевидно, имеется в виду тяжёлое поло- жение английского пролетариата. жизни, была только „бесплодною наукой, иссушающею ум“, жизнь забыла, и живой человек невольно отвращается от неё, как от холодного трупа. Но не та участь ждёт фило- софию, которая у современных схоластиков не носит даже этого названия, но которая своею жизненною теплотою греет и освежает умы наших лучших современных мыслителей. Читайте Конта, Вэвэля, Бокля, Милля, Лей- еля, Риттера, Дарвина,—и вы научитесь этой философии. .. да и она вас многому научит. Эта философия не забывает жизни, — напро- тив, она вся предана ей. Да ей иначе и по- ступить нельзя: ведь всё её содержание взято из мира живого, из мира действительности. Следственно, нет никакого сомнения, что та- кого рода мышление приведёт человечество к самым благим практическим результатам. Социальные науки, играющие такую важную роль в практической жизни человечества, по- строятся, под влиянием этой философии, на незыблемых данных антропологии, — на дан- ных той науки, содержание которой почер- пается из наблюдения над человеком, как над одним из естественных явлений. . . когда всё это будет — определить, конечно, трудно, но не трудно предсказать, что осуществление такого порядка вещей совершится тем скорее, чем больше будет людей, убеждённых в его истинности». Вся эта тирада напоминает Чер- нышевского.1 Но не все учёные, названные Пальховским, для нас симпатичны. Прежде всего — Конт, этот «запоздалый выродок „Критики чистого разума'1», как его охарактеризовал Чернышев- ский. По определению В. И. Ленина — «Пози- тивизм = агностицизм» [4. стр. 442]. Но вспом- ним, как высоко ставил когда-то Конта К- А. Тимирязев, считая его даже предшественником Дарвина. Конт (на словах) призывал к науке, опыту, разуму, — знать, предвидеть, управлять и т. д., и этим подкупал многих передовых русских людей. Далее — Бокль. Как указы- вает И. В. Сталин [6. стр. 113], «Географическая среда, бесспорно, является одним из постоян- ных и необходимых условий развития обще- ства и она, конечно, влияет на развитие обще- ства, — она ускоряет или замедляет ход раз- вития общества. Но её влияние не является определяющим влиянием.. .». Бокль глубоко ошибался в своем учении, но всё же не даром его почитали наши передовые шестидесятники, а реакционеры, по признанию ученика Черны- шевского, М. А Антоновича, даже боялись «заражения зловредными идеями Бокля» [2, стр. 2зэ]; у него были материалистические тенденции. Вот что следует из сказанного. Передовое русское общество быстро откликнулось на про- грессивное для своего времени выступление зарубежной науки — книгу Чемберса. И она была переведена на русский язык вполне своевременно, — ранее выхода в свет русского перевода «Происхождения видов». Но книга Чемберса была принята русскими людьми критически. Они сразу увидели её враждебные 1 См.: Н. Г. Чернышевский. Антро- пологический принцип, стр. 104, 1948. (Опре- деление «антропологии»г
№ 5 История и философия естествознания 77 стороны и приняли меры для её обезврежи- вания. Была попытка и «за человека засту- питься», но естественно-исторический материа- лизм не был поднят до исторического, и дело ограничилось Боклем. Так или иначе, но наш переводчик и ре- дактор Чемберса, продолжатель дела великих русских просветителей, оказался впереди и Чемберса, и Дарвина, как в отношении общей теории (материализм), так и в отношении биологии (например в проблеме возникнове- ния жизни). Его поправки и дополнения, — и фактические, которых мы не касались, и имею- щие принципиальное значение, — говорят о широте кругозора, передовом образе мысли, разнообразных знаниях. «Мерилом современности или отсталости являлось с начала 60-х годов отношение к уче- нию Дарвина», — говорит Тимирязев в статье «Развитие естествознания в 60-е годы» г?, стр. is?] Повидимому, раньше Пальхов- ского в пользу дарвинизма высказался только анонимный автор в «Библиотеке для чтения» (1861, №№ 11 — 12). АНТОНОВИЧ [2. стр. 234-235] делает догадку, что этот анонимный автор был не кто иной, как Куторга. Но это не до- казано. Не был ли этим анонимом Пальхов- ский? Необходим анализ содержания и стиля статьи, чтобы решить вопрос. Одновременно1 высказался Страхов («Время», 1862, № И), вскоре занявший, однако, враждебную позицию. Другие отече- ственные пропагандисты дарвинизма, в том числе Тимирязев и Писарев, выступили позже Пальховского, впрочем с целыми оригиналь- ными статьями, а не с комментированной книгой.2 1 2 1 Впрочем, необходимо выяснить дату цен- зурного разрешения русского издания Чем- берса 1862 г. (если оно, действительно, суще- ствует) . 2 Вспомним вновь перевод Вебера Черны- шевским. Кто же был этот Пальховский? Нам пока не удалось найти о нём биографических све- дений. Официальные его звания — присяжный стряпчий Московского коммерческого суда и действительный член Московского юридиче- ского общества.1 Повидимому, главная его ра- бота (книга) носит заглавие «О праве пред- ставительства на суде» (СПб., 1876). В обла- сти естествознания он дал критические пере- воды, кроме Чемберса, книг Молешотта («Физиологические эскизы», 1865), Гильемеиа («Миры», 1866) и Мори («Сон и сновидения». 1867). Ещё в конце 50-х годов он выступал в «Московском вестнике» с литературной кри- тикой. Особенно примечательна его статья об «Обломове» — «Наш современный портрет». Так рисуется целостный облик передового шестидесятника. Литература [1] Г. Аллен. Ч. Дарвин. 1887. — [2] М А. Антонович. Ч. Дарвин. 1896.— [3] Ч. Дарвин. Происхождение видов. 1937. — [4] В. И. Ленин. Философские тет- ради. 1947. — [5] А. Ф. Ракушева. Великие русские просветители о естественно-научной пропаганде. 1947. — [6] И. В. Сталин. О диалектическом и историческом материа- лизме. История ВКП(б). Краткий курс, 1938. — [7] К. А. Тимирязев, Сочинения, т. VIII, 1939. — [8] Н. Г. Чернышевский, Избранные философские сочинения, 1938. — [9] Ф. Энгельс. Диалектика природы. 1948. — [10] Ch. Darwin’s Life and Letters 1. 1887. — [11] A. O. L о v e j о v. The argument for organic evolution befor «The origin of species». PopuL Sc. Montly, № 11—12, 1909.— [12] H. Schmidt. Geschichte der Entwick- lungslehre. 1918. 1 Этими сведениями я обязан любезности Е. В. Векслер.
ЮБИЛЕИ и ДАТЫ НЕУТОМИМЫЙ ТРУЖЕНИК И ПРОПАГАНДИСТ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ (К 75-летию со дня рождения проф. А. Д. Некрасова) Учёные, студенчество и общественные орга- низации Горьковского Государственного уни- верситета отметили в октябре месяце 1949 г. 75-летие со дня рождения и 50-летие научной, общественной и педагогической деятельности одного из старейших своих профессоров, доктора биологических наук Алексея Дмитрие- вича Некрасова. Имя проф. А. Д. Не- красова как крупного учёного и историка био- логии хорошо известно в нашей стране. Мо- сковское общество испы- тателей природы при- ветствовало юбиляра следующими словами: «Общество высоко чтит Вас как широко образо- ванного биолога и про- фессора, внёсшего цен- ный вклад в науку своими тщательными ин- тересными монография- ми, посвящёнными во- просам размножения ор- ганизма, разработке во- просов эволюционной теории и истории отече- ственной зоологии, во- спитавшего ряд квали- фицированных учени- ков. . .». Несомненно, что по знанию истории био- логии и, в частности, во- просов истории эволю- ционного учения, по эру диции и, наряду с этим, способности в самой по- пулярной и доступной форме излагать свои знания проф. Л. Д. Некрасов является выдаю- щимся учёным нашей страны. Его жизнь слу- жит примером неустанного. непрерывного служения пауке и делу её пропаганды. А. Д. Некрасов родился в 1874 г. в Москве в семье учителя. В 1894 г. он окончил гимна- зию с серебряной медалью и в том же году поступил в число студентов естественного отделения физико-математического факультета Московского университета. С первых дней своего пребывания в университете А. Д. вклю- чился в интенсивную исследовательскую ра- #боту по вопросам гидробиологии, под руко- водством С. А. Зернова (впоследствии акаде- мика). Результат первых исследований он опубликовал в 1899 г. Проф. Л. Д. НЕКРАСОВ. В годы учёбы А. Д. Некрасов, выросший в трудовой семье, воспитавшийся под влия- нием идей русских революционных демокра- тов — Герцена, Чернышевского, Добролю- бова, — примкнул к демократическому крылу студенчества. Хотя он не принимал активного счастия в революционной борьбе, однако за участие в студенческих волнениях в 1896 г- был арестован царской ох- ранкой и просидел около двух месяцев в одиноч- ной камере. Это было дополнительным «житей- ским, университетом» для А. Д. Некрасова и окон- чательно утвердило его в позиции враждебности к царскому самодержа- вию. Окончив в 1904 г. при кафедре подготовку к научной деятельности и совершив ряд кратко- временных заграничных командировок, Л. Д. Некрасов работал асси- стентом у акад. Н. М. Кулагина в Московском сельскохозяйственном ин- ституте (ныне 1пми|)я- зевская сельскохозяйст- венная академия), потом лектором и профессором на Высших женских кур- сах. В 1922 г. А. Д. Не- красов был избран дей- ствительным членом Био- логического научно-ис- следовательского института им. Тимирязева и работал под руководством акад. С. Г. Нава- шина. В 1928 г. А. Д. Некрасов избирается про- фессором зоологии Нижегородского (ныне Горьковского) университета, где и работает непрерывно до настоящего времени. Здесь, в стенах Горьковского Государственного уни- верситета, в течение 20 с лишним лет он раз- вернул и выполнил те крупные и важные ра- боты, которые сделали его имя известным среди биологов нашей страны. Научная работа проф. А. Д. Некрасова протекала в трёх направлениях. Первое было связано с вопросами размножения и развития в животном мире. Этой теме он посвятил около двадцати оригинальных работ, завершив
№ 5 Юбилеи и даты 79 их написанием в 1930 г. обширной моногра- фии «Оплодотворение в животном царстве», В этой книге, вопреки установленной за- рубежными биологами традиции замалчивания и игнорирования достижений русских учёных, проф. Некрасов, может быть, впервые так полно и всесторонне осветил роль русских учё- ных в решении кардинальных проблем разви- тия. Он показал, что русские учёные — акаде- мики К. М. Бэр, Тихомиров, проф. Варнек, Чистяков и другие — не только внесли огром- ный вклад в науку, но были создателями но- вых её областей. С характерной для А. Д. тщательностью, добросовестно, строго научно, но вместе с тем популярно, на прекрасном русском языке описана в этой книге история изучения вопроса, который со времён Аристо- теля привлекал к себе внимание учёных. Вторая и основная серия работ проф. А. Д. Некрасова связана с эволюционной теорией Дарвина, её популяризацией и разра- боткой отдельных её проблем. А. Д. вложил много труда, сил и знаний в изучение идейного наследства Ч. Дарвина. Только благодаря творческому развитию дар- винизма, совершённому в нашей стране И. В. Мичуриным и Т. Д. Лысенко, и той его популяризации и пропаганде, которую проде- лали К. А. Тимирязев, И. И. Мечников, А. Н. Северцов и другие русские учёные, — в Совет- ском Союзе знают и изучают труды Дарвина лучше, чем в Англии, на родине Ч. Дарвина. Определённая заслуга в деле популяризации дарвинизма в СССР принадлежит и А. Д. Не- красову. Совместно с покойным президентом Акад. Наук СССР акад. В. Л. Комаровым, акаде- миками Т. Д. Лысенко, Л. С. Бергом и дру- гими проф. Некрасов участвует в редактиро- вании. и научном переводе большей части самого полного в мире собрания сочинений Ч. Дарвина. В частности, основное сочинение Дарвина «Происхождение видов» переведено, отредактировано им (совместно с доктором биологических наук А. С. Соболь) и снабжено вводной статьёй. А. Д. Некрасов также впер- вые в Советском Союзе перевёл первоначаль- ный набросок «Происхождения видов» — очер- ки 1842 и 1844 гг.. осветившие историю разви- тия эволюционной идеи Ч. Дарвина. Они опубликованы в журнале «Под знаменем марксизма» в 1932 г. Кроме этого, популяризируя и развивая учение Дарвина, он написал две книги. Первая из них — «Борьба за дарвинизм» — в живой повествовательной форме излагает историю возникновения и победы дарвинизма в XIX в. В ней последовательно освещаются подготовка и опубликование Дарвином своего учения, борьба, разгоревшаяся вокруг этого учения в Англии, Европе и Америке, и деятельность прогрессивных учёных того времени: Ляйеля. Гукера, Гексли, Геккеля. Особое внимание уделяется изложению крупных научных заслуг русских дарвинистов — А. О. и В. О. Ковалев- ских — и пропаганда дарвинизма в России Тимирязевым, Писаревым и другими. Вторая крупная работа А. Д. Некрасова была посвящена разработке одной из труд- нейших проблем учения Дарвина — «поло- вому отбору». А. Д. в настоящее время редак- тирует и подготовляет к изданию V том со- брания сочинений Ч. Дарвина, посвящённый половому, отбору, написав обширный вводный очерк «История проблемы полового отбора от Дарвина до наших дней». В настоящее время А. Д. Некрасов под- готовил и сдал Издательству Академии Наук СССР полную биографию Ч. Дарвина. По богатству собранного материала и по объёму это будет наиболее полное исследование жизни и деятельности великого натуралиста. Третья серия работ А. Д. Некрасова свя- зана с историей русской биологической науки. В этом вопросе он выступает как подлинный патриот своей Родины, борясь за утвержде- ние в науке приоритета наших учёных. Он проделал исключительно трудоёмкую и боль- шую работу по изданию трудов наших великих биологов — А. О. Ковалевского и И. И. Меч- никова, подготовив за последние годы перевод и редактирование избранных сочинений на- званных учёных. С момента переезда в г. Горький проф. Некрасов выполнял большую общественную работу. В годы первой пятилетки он активно работал в «Ассоциации по изучению произво- дительных сил», организовав несколько экспе- диций по изучению животного мира области. Проф. А. Д. Некрасов (с 1934 г.) является организатором и бессменным пред- седателем Горьковского отделения Москов- ского общества испытателей природы. Горьковский университет обязан ини- циативе А. Д. в организации Пустынской биологической станции, где студенты ежегодно проходят практику и, в летние месяцы, ра- ботают многие учёные вузов г. Горького и других городов страны. Как профессор и лектор А. Д. Некрасов всегда пользовался большой популярностью у студентов. Живое изложение материала, богатая эрудиция, научный энтузиазм в пере- даче и освещении фактов, проблем и теорий, показ роли русских и советских учёных всегда увлекали студентов. Исключительно содержательные лекции, внимательное и сер- дечное отношение А. Д. к студентам при- влекали к нему молодёжь, горевшую желанием познать тайны науки. Под его руководством воспитывались молодые кадры биологов, и в настоящее время десятки его учеников ра- ботают в различных научных учреждениях и вузах страны. За научную и общественную работу, за подготовку высококвалифицированных кадров в 1944 г. Правительство наградило проф. А. Д. Некрасова орденом Трудового Красного Знамени и в 1946 г. медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941 — 1945 гг.». Сейчас проф. А. Д. Некрасов, несмотря на 75-летний возраст, усиленно работает. Он полон творческих замыслов и планов. Учёные, студенты, ученики и друзья по- желали ему в дни юбилея ещё многих лет жизни и здоровья, новых трудов и успехов в науке на благо и процветание нашей вели- кой социалистической Родины. М. Н. Никитенко.
80 Природа 1951 ЮБИЛЕИ ВЫДАЮЩЕГОСЯ ПОЛЬСКОГО БОТАНИКА ВЛАДИСЛАВА ШАФЕРА В 1950 г. польская научная обществен- ность широко отпраздновала 40-летие научной деятельности одного из виднейших современ- ных польских ботаников, профессора Краков- ского университета, директора Ботанического института и Ботанического сада в Кракове Владислава Шафера.1 Владислав Шафер родился 23 июля 1886 г. в Сосковце, окончил в 1905 г. Жешув- скую гимназию, а затем несколько лет учился в Венском университете у Р. Веттштейна, Ю. Визнера, Л. Адамовича и других. Но настоящим его учителем был известный поль- ский ботаник Мариан Рациборский, препода- вавший в Львовском университете. Под ру- ководством Рациборского Владислав Шафер выполнил и защитил в 1910 г. докторскую диссертацию на тему «Геоботаническая ха- рактеристика растительности района Медобо- ров в Галиции». В 1912 г. Владислав Шафер стал асси- стентом Рациборского, а после смерти своего учителя в 1917 г. получил кафедру ботаники Краковского университета. В 1931—1932 гг. Шафер был деканом философского факульте- та, в 1936—1938 гг. ректором, а в 1945— 1947 гг. проректором того же университета. Одновременно с преподаванием в универ- ситете Владислав Шафер вёл интенсивную научно-исследовательскую работу в области систематики и географии растений, фитоце- нологии и палеоботаники, опубликовав за 40 лет свыше 200 печатных трудов. В то же время Шафер был крупным на- учным организатором. В 1920 г. он был из- бран членом-корреспондентом, а в 1923 г. — действительным членом Польской Академии наук в Кракове. После освобождения Поль- ши в 1945 г. Владислав Шафер стал дирек- тором естественно-математического отдела Академии, а в 1947 г. был избран её вице- президентом. Владислав Шафер — почётный член мно- гих польских научных обществ: Ботаниче- ского (был одним из организаторов общества и бессменным руководителем его Краковского отдела), Лесного, Дендрологического, Охот- ничьего, Охраны природы. В годы фашистской оккупации Шафер был изгнан из университета и Ботанического сада, который его трудами был превращён в лучший и богатейший ботанический сад Польши, и подвергался аресту. Он был од- ним из организаторов научного подполья. В 1949 г. Владислав Шафер за совокуп- ность научных трудов был удостоен поль- ским правительством высшей научной на- грады — Государственной научной премии первой степени. 1 Нами использованы материалы из ста- тьи историка польской ботаники Б. Гриневец- кого (Acta Soc. Bot. Polon., XX, 1, 1949—1950). Кроме краткого биографического очерка, там опубликован полный список работ Владислава Шафера. Важнейшей заслугой Владислава Ша- фера как систематика была работа над ка- питальной сводкой «Flora Polski», начатая им совместно с Марианом Рациборским. Ша- фер обработал для этого издания семейства Gramineae, Myricaceae, Juglandaceae и Sali- caceae и трудный род Rosa, редактировал вы- шедшие в свет тома (I—VI, 1919—1947). В 1924 г., вместе с С. Кульчинским и Б. Пав- ловским, Шафер издал определитель поль- ских растений Rosliny Rolskie», а в 1949 г. выпустил популярный определитель деревьев и кустарников. Шаферу принадлежит крити- ческая обработка ряда родов польской флоры (Larix, Crataegus, Armeria). Владислав Ша- фер выпустил в свет четыре центурии изда- ния «Plantae Poloniae Exsiccatae», основанного также Рациборским. Изучая систематический состав польской флоры, Владислав Шафер одновременно много сил отдал выяснению закономерностей географического размещения растительного покрова Польши. Им детально исследованы ареалы различных видов семейства злаков и родов лиственицы, пихты, тисса, бука. Ша- фером составлена ботанико-географическая карта Польши, а в 1949 г. выпущен ориги- нальный курс географии растений «Zarys ogolnej geografii roslin.,. Владиславу Шаферу и его ученикам при- надлежит целый ряд фитоценологических очерков, посвящённых различным районам Польши. Особо следует отметить заслуги Владислава Шафера в области исторической географии растений и палеоботаники. Он является одним из виднейших исследователей истории флоры и растительности восточной Европы в четвертичный период. По его ини- циативе и под его редакцией в Польше на- чало выходить специальное серийное издание «Starunia», посвящённое проблемам четвер- тичного периода (вышло 27 выпусков). Уже после войны Шафером опубликована боль- шая работа, описывающая одно из интерес- нейших европейских местонахождений плиоце- новой флоры («Flora plioceiisza z KroScienka nad Dunajcem», I—II, 1946), удостоенная пре- мии Варшавского научного общества. В 1946 г. вышел принадлежащий Шаферу очерк развития флоры Голарктики, обоб- щающий имеющийся фактический материал. На состоявшейся 25 декабря 1950 г. — 13 января 1951 г. в Кушницах конференции польских биологов, посвящённой’ перестройке польской биологической науки в духе мичу- ринского учения, Владислав Шафер выступил с докладом на тему о связи творческого дар- винизма с палеонтологией. Владиславу Шаферу принадлежит также ряд фенологических работ. Кроме того его всегда интересовали вопросы экологии расте- ний, в частности, биологии цветка. В 1920 г. Владислав Шафер возглавил комиссию, преобразованную затем в Государ- ственный Совет охраны природы. Его энергии в значительной степени-^обязана своим раз-
№ 5 Юбилеи и даты 81 махом работа в этой области. По инициативе Шафера были основаны специальные журналы «Ochrona Przyrody», «Kwartalny Biuletyn Informacyjny» и издано большое количество монографий (в том числе, например, капи- тальная работа И. Пачосского «Lasy Bialo- wieiy) и научно-популярных брошюр. После войны, также по инициативе Шафера, начал выхолить журнал «СЬгошпу przyrody ojczystH» Среди научно-популярных работ Влади- слава Шафера видное место занимает книж- ка «Ерока lodowa» (1946), освещающая современное состояние вопроса о ледниковом периоде. В связи с юбилеем Владислава Шафера Польское ботаническое общество посвятило ему специальный номер своего журнала «Acta Societatis Botanicorum Poloulae». Д. В. Лебедев. ПАМЯТИ ИВАНА АВГУСТОВИЧА ТИМЕ (К 30-летию со дня смерти) 5 ноября 1950 г. исполнилось 30 лет со дня смерти И. А. Тиме. Крупный учёный и инженер Иван Августович Тиме оставил глу- бокий след в развитии русской горнозавод- ской промышленности, в развитии русской науки и техники. И. А. Тиме родился 23 (И) июля 1838 г. в г. Златоусте. Ещё в детстве, проживая на Златоустовском заводе, он проявил большой интерес к горнозаводскому делу, ознакомился с выплавкой чугуна в домнах, с кричным производством, с выделкой оружия. В 1851 г. И. А. Тиме поступил в Инсти- тут Корпуса горных инженеров в Петербурге, который закончил в 1858 г. с малой золотой медалью. По окончании Института он посту- пил практикантом на механическую фабрику в Екатеринбурге, в 1859 г. был командировав для осмотра лучших рудников и заводов Урала и затем назначен смотрителем при- иска Берёзовских золотых промыслов (у Ека- теринбурга). До 1864 г. И. А. Тиме работал на Урале в должностях смотрителя Нижне- Тагильского железоделательного завода, по- мощника главного механика Уральских заво- дов и механика Екатеринбургского горного округа. Уже в этот период по его проектам и под его наблюдением было построено не- сколько оригинальных водяных турбин, вен- тилятор и проч. В это же время И. А. Тиме начал читать лекции по металлургии железа в Уральском горном училище. После трёхгодичной заграничной коман- дировки, во время которой И. А. Тиме озна- комился с состоянием горнозаводского дела в ряде стран, он был направлен на юг страны и явился одним из первых деятелей по созданию горной промышленности Донец- кого бассейна. Здесь И. А. Тиме развернул энергичную деятельность. На Луганском за- воде по его проекту мастером А. 3. Сафо- новым был построен 2.5-тонный паровой мо- лот смешанной системы, затем по его проек- там и под его личным руководством было построено механическое оборудование для первого чугунноплавильного завода на мине- ральном топливе, который тогда строился в Лисичанске. Монтаж и пуск этого оборудова- ния были также проведены И. А. Тиме. Им были построены и пущены в эксплоатацию 6 Природа № 5 воздуходувная машина в 120 л. с. (к ней пять котлов), три паровых насоса для водо- провода, • подающего воду из Донца, угле- подъемная машина и проч. При постройке всех этих машин были использованы новей- шие технологические методы — шабрение, ооточка по калибрам, антифрикционные сплавы для подшипников. .здесь же, на Луганском заводе, И. А. Тиме проводил и свои исследования над сопротивлением металла и дерева резанию, в результате которых он создал классическую раооту по теории образования стружек. Эта работа вошла большим вкладом в мировую науку и технику и явилась основой всех дальнейших исследований в области резания металлов. Она же была положена И. А. в осно- вание его диссертации, после защиты которой он был избран и 1 X 1870 утверждён про- фессором Горного института в Петербурге, по кафедре прикладной и горнозаводской ме- ханики. Выдающийся инженер и педагог И. А. Тиме и в Институте проявил себя как круп- ный новатор, включив в 1873 г. в подготовку будущих инженеров, впервые в истории Института, составление проектов. Проектные задания всегда были связаны с жизнью и за- просами горнозаводской промышленности; поэтому выполненные студентами проекты, собранные в механическом кабинете, руково- димом И. А. Тиме, длительное время оказы- вали помощь работникам промышленности в ознакомлении с последними достижениями в горнозаводском деле и с мероприятиями по их внедрению в производство. В музее Гор- ного института И. А. Тиме была создана об- ширная коллекция моделей механизмов, при- меняемых в горнозаводской промышленности. В большинстве эти модели были сделаны по указаниям и по проектам И. А. Тиме, как, например, оригинальные модели водоотливной машины, углеподъёмной машины с клетями, снабжёнными парашютами, и проч. В этом же кабинете демонстрировались опыты в области гидравлики. Почти все горные инженеры России конца XIX и .начала XX вв. учились у И. А. Тиме. Так, в 1907 г. из общего числа горных инже- неров России 98% были его учениками.
82 Природа 1951 С 1873 по 1917 гг. И. А. Тиме состоял членом Горного учёного комитета, где ярко проявились его многогранность и эрудиция. Вопросы механизации и строительства рудни- ков и заводов, рассмотрение проектов водо- проводов пресной воды на курортах Кавказа, проекта гидроэлектростанции на р. Подкумка (у Ессентуков), экспертиза по многим приви- легиям— таковы области работ, которыми за- нимался И. А. Тиме в Учёном комитете, одно- временно руководя рядом комиссий, в том числе созданной по его инициативе комиссией по изучению причин несчастных случаев на рудниках и горных заводах, комиссией по пе- ресмотру горнозаводских правил и проч. До 900 письменных докладов по вопросам меха- низации и строительства рудников и заводов было представлено И. А. Тиме за время его деятельности в Учёном комитете. В это же время И. А. Тиме состоял механиком-консультантом Петербургского мо- нетного двора, на котором им были прове- дены большие работы по механизации и со- вершенствованию производственных процессов. Замена старых паровых машин низкого давления более совершенными машинами высокого давления; пресс для чеканки ме- далей; оригинальной конструкции вентиляция; проект использования в производственном процессе электрической энергии; винтовые подъёмы для транспортировки грузов из этажа в этаж — это только небольшая часть осуществлённых по инициативе И. А. Тиме мероприятий на Монетном дворе. При этом следует отметить, что проведению любого технического мероприятия на всех заводах и рудниках, где бывал И. А. Тиме, обычно предшествовала большая исследовательская экспериментальная работа. Известны опыты И. А. Тиме над насадками водоструйных при- боров и его теория водоструйных насосов, опыты над сортовым станом Луганского завода, формулы для расчёта паровых молотов, расчёт пружин и многое другое. Реконструируя обо- рудование и изменяя технологический про- цесс, И. А. Тиме всегда стремился к тому, чтобы новое оборудование по его проектам изготовлялось на русских заводах. Он ни- когда не порывал широкой связи с промыш- ленностью за всё время своей педагогической деятельности. Поездки И. А. Тиме на Ураль- ские заводы, в Олонецкую губернию для исследования возможности использования энергии водопада на р. Суна, в Донбасс для изучения вопроса о причинах несчастных слу- чаев с рабочими на заводах и рудниках — всегда отмечались его передовыми техниче- скими предложениями. Участник трёх миро- вых выставок, он был полностью осведомлён о состоянии горнозаводского дела за рубежом. Свыше 500 печатных листов и до 570 на- званий составляют опубликованные труды И. А. Тиме, и среди них ряд работ, которые служили настольными книгами и постоянными руководствами для горных инженеров. До- статочно вспомнить изданную в 1870 г. книгу «Сопротивление металлов и дерева резанию», создавшую И. А. Тиме мировую славу, его «Справочную книгу для горных инженеров и техников», изданную в 1879 г., «Основы машиностроения» 1883/1885 гг., «Практический курс паровых машин», состоявший нз двух томов (т. I, Паровые котлы, 1886; т. II, Па- ровые машины, 1887), «Курс гидравлики» в двух томах (т. I, Общая гидравлика, 1894; т. II, Гидравлические двигатели, 1891) н дру- гие работы. Неутомимый труженик, горячо любивший своё дело, И. А. Тиме был актив- нейшим корреспондентом «Горного журнала» и «Горнозаводского листка», общаясь и де- лясь своими знаниями с техниками и инже- нерами промышленности. Характерной чер- той всех его печатных работ являются ясность изложения и стремление сделать их доступ- ными и практически полезными. В работах И. А. Тиме сказывается боль- шой запас практических знаний и личного опыта, совмещённых с теоретическими обоб- щениями. Так, в его курсе гидравлики, на основании им же проведённых опытов, рас- сматривается вопрос об истечении жидкостей, в таблицах справочника горного инженера систематизирован личный богатый опыт ав- тора, в статьях по водяным турбинам он делится достигнутыми им результатами на построенных по его проектам двигателях, и т. д. И. А. Тиме решительно боролся с рути- ной и косностью в применении новейших достижений техники. Ему приходилось вести упорную борьбу с противодействием, оказы- ваемым внедрению водяной турбины взамен привычного водяного колеса. Глубокий-знаток горнозаводского дела, И. А. Тиме хорошо понимал требования, предъявляемые разви- вающейся промышленностью к совершенство- ванию механики, и своими работами стремил- ся максимально удовлетворить эти требова- ния. Нет ни одной области из механики горнозаводского дела, которой бы не разра- батывал и не совершенствовал И. А. Тиме, в которой он не давал бы новых теоретических исследований. Водяные турбины, паровые молоты, теория и построение железопрокат- ных машин, исследование водоструйных при- боров, исследование и расчёт нефтяных фор- сунок для отопления паровых котлов, — всё это занимало ум, И. А. Тиме, по всем этим вопросам он высказывал свои мнения и свои советы на страницах печати и на различного рода совещаниях, настойчиво внедряя свои предложения в промышленность. Работы И. А. Тиме выходили далеко за пределы инте- ресов только горных инженеров; большое число механиков России руководствовались трудами И. А. Тиме и в области гидравлики, и в области станкостроения, и в области тепло- техники, и т. д. Наряду с большой научной, педагогиче- ской и инженерной деятельностью, И. А. Тиме интересовался и общими вопросами развития русской промышленности вообще и горно- заводской в особенности. - Об этом свиде- тельствуют его статьи «О причинах техниче- ской отсталости Уральских заводов», «О при- чинах застоя чугуноплавиленного производ- ства» и др. (Горный журнал, 1877, 1878, 1880 гг.). В этих статьях он резко ставит вопросы о необходимости усиления участия русского капитала в развивающейся на юге горнозаводской промышленности, широкого привлечения русских техников на частные за- воды, о необходимости развития машино- строения на Урале и ограничения участия иностранного капитала и иностранных ниже-
№ 5 Юбилеи и даты 83 неров в русских предприятиях. И. А. Тиме жестоко бичует хищническую политику боль- шинства заводчиков, которые разрабатывают только богатые пласты, уничтожают близле- жащие леса и, использовав всё это, закры- вают заводы. Он обвиняет правительственные учреждения в «совершенном равнодушии к интересам русской промышленности». Анали- зируя «причины застоя чугуноплавиленного производства» и считая это «беспримерным фактом», И. А. Тиме Пишет: «. .. такое гро- мадное государство, как Россия, обладает всего единственным чугуноплавиленным заво- дом, действующим на минеральном топливе, и, к стыду нашему, это завод иностранный на русской почве, пользующийся большими суб- сидиями казны и двери которого закрыты для русского техника». Он предлагает ряд мер, обеспечивающих возможность привлечения отечественного капитала и русских техников к развитию чугуноплавильного производства и ограждения ’ от захвата этой области иностранцами. Желание хотя бы уменьшить засилие иностранных специалистов хорошо выражено в предисловии ко второму изданию справочника горного инженера. И. А. Тиме пишет: «Я буду очень счастлив, если мой на- стоящий посильный труд окажет влияние на уменьшение количества иностранных техни- ков на наших горных заводах и рудниках». После Великой Октябрьской социалисти- ческой революции И. А. Тиме был членом Научно-технического отдела Горного Совета. Ему было поручено изучение и разработка вопросов электрификации горных предприятий и о гремучих газах в рудниках. Однако болезнь, а затем, смерть — на 83-м году жизни — не дали ему возможности выполнить эти работы. Богатая и плодотворная жизнь и деятель- ность И. А. Тиме — основателя русской школы в области резания металлов, которой бесспорно принадлежит приоритет в этой об- ласти науки, основателя теоретических основ отечественной горной механики — должна быть известна широким массам нашей страны и в первую очередь тем, кто работает в гор- нозаводской промышленности Урала и Юга, для создания которой он так много сделал. Литература 1. Горный журнал, № 5 и 6, 1908. (Ста- тьи к 50-летию служебной деятельности И. А. Тиме). — 2. Государственный историче- ский архив Ленинградской области, фонд 963, связка 278, дело 5849. Р. В. Цукерман.
жизнь ИНСТИТУТОВ и ЛАБОРАТОРИЙ ОПЫТЫ ПО УСКОРЕНИЮ РОСТА ЛИШАЙНИКОВ В 1950 г. Нарьян-Марская оленеводческая зональная станция Института полярного земле- делия и животноводства приступила к экспе- риментальным работам по ускорению роста и возобновления кормовых лишайников. В парке зональной станции заложена опытная пло- щадка, где произведён посев (обломками) лишайников после их предварительной обра- ботки стимуляторами роста. Одновременно заложены опытные площадки в естественных условиях в тундре на летних оленьих пастби- щах и в лесотундре на зимних пастбищах. В основном работа ведётся по двум на- правлениям: испытание стимуляторов роста и минеральных удобрений при посеве лишайни- ков, и воздействие на организм лишайника стимуляторов роста и минеральных удобрений в естественных условиях. Тема проводится в различных вариантах. Всего по этим опы- там заложено около 150 опытных квадратов. В 1951 г. на всех опытных квадратах бу- дет произведено двукратное опрыскивание ли- шайников стимуляторами роста и минераль- ными удобрениями (подкормка). В качестве стимуляторов роста используется гетероаук- син и дихлорфеноксимасляная кислота, из минеральных удобрений — аммиачная селитра, суперфосфат и хлористый калий. Опыты рассчитаны на 3 года. Они охваты- вают пять видов лишайников: пепельник [Stereocaulon paschale (L.) Fr.)], лопастянка снежная [Cetraria nivalis (L.) Ach.], лишайница альпийская [Cladonia alpestris (L.) Rodn.], ли- шайница оленья [Cladonia rangiferina (Lj Web.], лишайница лесная [Cladonia sylvatica (L.) Hoffm. s. 1.]. Попытка достигнуть ускорения роста кор- мовых лишайников имеет огромное хозяй- ственное значение, для разрешения проблемы недостатка кормов на зимних оленьих пастби- щах в некоторых районах нашего растущего северного оленеводства. Г. И. Карев. СЪЕЗДЫ и КОНФЕРЕНЦИИ НАУЧНАЯ СЕССИЯ, ПОСВЯЩЁННАЯ ПАМЯТИ Д. И. ИВАНОВСКОГО Отделение биологических наук Академии Наук СССР, Всесоюзная Академия сельско- хозяйственных наук им. В. И. Ленина и Академия медицинских наук СССР провели 21—22 ноября 1950 г. в Москве общее собра- ние, посвящённое 30-летию со дня смерти великого русского учёного Дмитрия Иосифо- вича Ивановского (10 X 1864—20 VI 1920). Д. И. Ивановский вошёл в историю науки как классик естествознания, как признанный основоположник вирусологии, установивший в 1892 г., впервые в мире, существование фильтрующихся вирусов на примере мозаич- ной болезни табака. Кроме того, велико зна- чение работ Д. И. Ивановского в физиологии растений и в почвенной микробиологии. Он по праву может считаться одним из основопо- ложников этой важной отрасли естествозна- ния наряду с Ф. М. Каменским, С. Н. Вино- градским, П. А. Костычевым. Ему принадле- жит первое систематическое изложение основ почвенной и отчасти общей микробиологии («Из деятельности микроорганизмов в почве», Тр. имп. Вольного экономического общества, 1891, № 6). Нужно отметить, что эта сто- рона деятельности замечательного русского учёного до сих пор остаётся мало известной и в подавляющем большинстве современных работ об Ивановском совсем не отмечается или отмечается лишь вскользь.. Это замечание целиком относится и к общему собранию трёх академий, о котором идёт речь в дан- ной заметке. Не было ни одного доклада об Ивановском как общем и почвенном микро- биологе. Собрание вызвало большой интерес в на- учных кругах Москвы и привлекло ряд спе- циалистов из самых различных областей микробиологии и вирусологии. Это объясняет- ся прежде всего тем, что в докладах осве- щались такие жгучие вопросы современной науки, как вопрос о природе вирусов, о грани- цах жизни и т. п. Внимание к этим вопросам особенно обострилось в последний год в
№ 5 Съезды и конференции 85 связи с известными работами О. Б, Лепешин- ской и Г. М. Бошьяна. На первом заседании были заслушаны следующие доклады: 1. Акад. Н. А. Мак- симов «Жизнь и деятельность Д. И. Иванов- ского». 2. Член-корр. АН СССР В. Л. Рыж- ков «Научное наследство Д. И. Ивановского». 3. Проф. С. Л. Соболь «Эволюционные воз- зрения Д. И. Ивановского». 4. Проф. Е. А. Жемчужников «Воспоминания о Д. И. Ива- новском». Этот последний доклад был зачитан в отсутствие автора, который не смог приехать в Москву. На втором заседании собрание заслу- шало три доклада: 1. Д-р биол. наук К. С. Сухов «Открытие Д. И. Ивановского в свете современных представлений о вирусах». 2. Действ, член АМН СССР Л. А. Зильбер «Открытие вирусов и современная медицина». 3. Член-корр. АМН СССР М. П. Чумаков «Д. И. Ивановский и современная медицин- ская вирусология». Намечен был ещё доклад о достижениях в области борьбы с вирусными болезнями табака, который не состоялся. В кратком вступительном слове предсе- дательствовавший акад. Н. Н. Аничков отме- тил выдающиеся заслуги Д. И. Ивановского и сообщил, что Совет Министров СССР при- нял 19 окт. 1950 г. постановление об увекове- чении памяти замечательного русского учё- ного. Его имя присвоено Институту вирусоло- гии АМН СССР, будут изданы труды Д. И. Ивановского, установлена премия его имени за лучшую работу по вирусологии. Акад. Н. А. Максимов подробно изложил биографию Д. И. Ивановского, охарактеризо- вал его как человека и как разностороннего широко образованного учёного и преподава- теля. Докладчик познакомился с Д. И. Ива- новским в 1898 г. на кафедре физиологии Петербургского университета, там же он, слу- шал его необязательные лекции. Д. И. Ива- новский строил курс оригинально, прежде всего как историю физиологии растений. При этом Д. И. Ивановский особенно стре- мился подчеркнуть приоритет русских учёных. Б 1902 г. Д. И. Ивановский передал свой курс В. И. Палладину и получил кафедру в Варшаве. Там он работал вместе с М. С. Цветом. Микробиологические работы Д. И. Ивановского относятся к петербургскому периоду, в варшавский же период жизни он всё более уходил в область физиологии ра- стений. Д. И. Ивановский умер в Ростове н/Д в почти полной безвестности. Характеризуя научное наследие Д. И. Ивановского, проф. В. Л. Рыжков говорил, что в работах Д. И. главное не физиология растений, как полагал сам Д. И. Ивановский, а учение о фильтрующихся вирусах. Стоит отметить, что работы Д. И. Ивановского реферировались в журналах, где печатались Лефлер и Фрош, однако эти учёные, обнару- жившие существование вирусов (ящур) через б лет после Ивановского, не упоминают о нём. На содержании доклада В. Л. Рыжкова надо остановиться более подробно ввиду чрезвычайной актуальности ряда освещённых в нём вопросов. Вирусология прошла период, когда она боролась за расширение своих границ. Сейчас аванпосты этой науки — в области изучения фага, опухолей и т. п. Д. И. Ивановский не только основатель вирусологии и учения о вирусных болезнях табака. Он — основатель патологоанатомического метода в изучении гистологии вирусных болезней растений. Здесь его работы полностью сохранили своё значе- ние. Ещё большее значение имеют работы по изучению включений в клетках больного ра- стения. Ивановский обнаружил в них кристал- лоподобные образования. Эти «кристаллы Ивановского» распадаются на веретеновидные кристаллы. Мы образно говорим о кристал- лографии вирусов. Многие вирусы, — говорит В. Л. Рыжков, — способны кристаллизоваться, это и отдаляет их от жизни и приближает к ней. Дав чрезвычайно интересный анализ вол- нующего всех вопроса о «кристаллах жизни», В. Л. Рыжков отметил, что кристаллические формы существования естественны для про- стейших форм жизни и изучение этих перво- зданных форм можно связать с изучением кристаллов. Докладчик вспомнил первое совещание по вирусным болезням в Харькове 15 лет назад. На этом совещании, собравшем и ветерина- ров и медиков,—говорит В. Л. Рыжков,— должен был выступать наш крупнейший микробиолог Н. Ф. Гамалея—единственный в мире учёный, который мог бы оспаривать приоритет Ивановского (здесь В. Л. Рыжков имеет в виду опыты Н. Ф. Гамалея 1886 г., когда он показал заразительность фильтро- ванной крови телёнка, больного чумой рога- того скота). Н. Ф. Гамалея не приехал, но прислал тезисы, касающиеся вопроса о при- роде вирусов. Эти тезисы, по словам В. Л. Рыжкова, сейчас звучат очень по-боевому. Н. Ф. Гамалея признал вирусы организмами и отверг предположение, что вирус может прилипать- к белковым кристаллам. Будучи чистым нуклеопротеидом, вирус проще про- топлазмы. Проф. Рыжков указывает, что после открытия вирусных белков энгельсов- ское определение жизни стало совершенно неоспоримым. Вирус табачной мозаики — живой, но это не организм в обычном смысле слова. Детски наивно говорить о борьбе мнений — живой или неживой. Речь идёт об открытии новых фактов. Есть формы жизни, не укладываю- щиеся и в понятие протоплазмы, — это от- крыл Ивановский. Новые факты, новые поня- тия, введённые О. Б. Лепешинской, имеют большое значение и вдохновляют на смелые искания. По мнению В. Л. Рыжкова, жизнь может существовать и в виде протоплазмы, и в виде вирусных белков. Нельзя не отметить, что ряд основных положений интереснейшего доклада проф. Рыжкова даёт очень много для объективной оценки книги Г. М. Бошьяна «О природе вирусов и микробов», которая уже сыграла важную прогрессивную роль в нашей науке. Д. И. Ивановский только однажды вы- ступил в печати специально по вопросам эволюционного учения («Экспериментальный метод в вопросах эволюции». Речь для тор- жественного собрания имп. Варшавского уни- верситета 30 августа 1908 г. Варшавские уни- верситетск. известия, К» 3, 1908).
86 Природа 1951 Это интереснейшее произведение Иванов- ского и отчасти анализ его других работ дают хороший материал для суждения об эволю- ционных воззрениях основоположника вирусо- логии, Этой теме был посвящён содержатель- ный доклад проф, С. Л. Соболя (опубликован в журн. «Микробиология», №6, 1950). Доклад- чик указал, что, несмотря на некоторые оши- бочные взгляды, Д. И. Ивановский стоял на передовых позициях. Он придавал основное значение взаимодействию внешней среды с организмом, признавал наследование при- обретённых признаков, считал вид историче- ской категорией, высказал ряд верных мыслей о движущих силах эволюционного процесса. Большой интерес вызвал обширный до- клад К. С. Сухова, во многом весьма близкий к докладу В. Л. Рыжкова. Докладчик отме- тил, что значение работ Д. И. Ивановского возрастает с каждым годом. Мысли его о при- роде вирусов оказались очень близкими к нашему времени. Мы можем говорить о нуклеопротеидах как о форме существования живого вещества. Говорить о молекуле вируса не совсем точно — это сложная организация. Вирусы в сравнении с протоплазмой очень просты, однако в них уже есть дифференци- ровка на внешнее и внутреннее. Частицы белка сами по себе ещё не обладают каче- ством жизни, для этого необходимо сочета- ние с известными веществами (вода и т. д ). Изолированная же частица вируса — это гомогенное неживое вещество. В высушенном препарате вируса обмена веществ нет, но этот вирус может ожить. По Ивановскому, ви- русы происходят от бактерий, это форма су- ществования бактерий. Необходима ещё тщательная эксперимен- тальная проверка ряда данных Ивановского, так как он не мог учесть возможные явления адсорбции вирусов на бактериальных клетках и не знал детально контагиозности (заразно- сти) вируса мозаики. Идеи Ивановского о ге- нетической связи микробов и вирусов разви- вались у Гамалея, Крестовниковой, Бошьяна и других. Данные этих исследователей заслу- живают серьёзного внимания. Важная положи- тельная черта в концепции Бошьяна заклю- чается в том, что она вносит в учение о виру- сах идею развития, а это душа мичуринской биологии. Книга Бошьяна проникнута духом прогрессивного развития вирусологии, которая до сих пор была оторвана от теории эволю- ции, и вопрос об онтогенезе вирусов даже не существовал. Этот тупик наиболее ярко выра- жен в работах зарубежных вирусологов. В докладе К. С. Сухова был высказан ряд интереснейших мыслей о возможности спонтанного возникновения вирусов, о сход- стве и качественном различии между виру- сами растений и животных и т. п. Сейчас вирусология находится на переломе, и мы при- ветствуем работы, где пересматриваются ста- рые, устоявшиеся взгляды. Л. А. Зильбер остановился в своём до- кладе на некоторых вопросах общей вирусо- логии, имеющих значение для медицины (размножение вирусов, взаимоотношение их с микробами и с макроорганизмом, иммуни- тет при вирусных болезнях и т. п.). Большинство исследователей считает, что размножение у вирусов происходит так же, как и у других микроорганизмов. Адсорбция вируса живыми микробами — факт, но это не только адсорбция, а и симбиоз. Можно в ряде случаев буквально культивировать вирусы на микробах (напр. вирус оспы на дрожжах). При этом симбиозе наблюдаются изменения и в вирусах, и в микробах. Те, кто выделяет из микробной культуры вирусы, — просто жертва явления носительства вирусов микро- бами. Поэтому таких результатов никто не может повторить. Характер иммунитета ,при вирусных болез- нях иной, нежели при бактериальных. Многие вирусы, попав в организм, остаются в нём на всю жизнь (напр. вирус герпеса, вирус рака молочных желез мышей). Это дало некото- рым исследователям основание ошибочно счи- тать, что при вирусах наблюдается инфек- ционный иммунитет. Однако как раз вирусы, пожизненно сохраняющиеся в организме, не дают иммунитета. В заключение Л. А. Зильбер остановился на проблеме рака как микробио- логической проблеме. Успехи и развитие медицинской вирусоло- гии были охарактеризованы в докладе М. П. Чумакова. Огромную роль новой обла- сти знания предвидели только немногие — Н. Ф. Гамалея в 1907 г., а затем И. И. Меч- ников. Докладчик остановился на классиче- ских исследованиях Н. Ф. Гамалея и М. А. Морозова, на работах Е. И. Гуревича, В. Л. Рыжкова и многих других советских вирусо- логов. Подчеркнув, что наука развивается в борьбе мнений, докладчик резко отозвался о книге Г. М. Бошьяна как о неудачной по- пытке «перевернуть буквально вверх дном все наши представления». Проф. Чумаков решительно отмежевался- от этой книги, «ко- торая не вносит ничего, кроме путаницы». Не- обходима широкая свободная дискуссия по актуальным вопросам современной вирусоло- гии и микробиологии. Давая общую оценку собранию, посвя- щённому памяти Д. И. Ивановского, следует отметить, что при некоторой неподготовлен- ности его были освещены не все проблемы, связанные с научным творчеством Д. И. Ива- новского, оно принесло несомненную пользу тем, что оживило в нашей пам_яти образ за- мечательного русского учёного и помогло осве- тить значение его выдающихся трудов для современной биологии и медицины. Ю. И. Миленушкин.
КРИТИКА и БИБЛИОГРАФИЯ Lincoln Barnett. The Universe a nd Dr. Einstein. With a foreword by A. Ein- stein. New York, 1948, 127 p.; 1949, 112 p. Линкольн Барнет. Вселенная и Эйн- штейн. Нью-Йорк, 1948, 127 стр.; 1949, 112 стр. Небольшая книжка Линкольна Барнета, вышедшая в Нью-Йорке подряд двумя изда- ниями (в 1948 и 1949 гг.), характерна тем, что она показывает, как идеологи и при- служники американского империализма на- саждают идеализм в физике и астрономии. Под видом популяризации трудов извест- ного физика Альберта Эйнштейна в книге проповедуется самый махровый идеализм. Стремясь услужить своим хозяевам, автор книги рисует вселенную как что-то невеще- ственное, непознаваемое и ограниченное в про- странстве и времени, а фотоны и электроны объявляет символами, «которыми удобно поль- зоваться для выражения математических от- ношений микрокосмоса». Задавшись целью доказать непознавае- мость мира, Барнет объявляет неистинными все наши знания о природе, о вселенной, так как они «являются результатом впечатлений, замутнённых несовершенством наших чувств». Однако вся многовековая история развития человечества показывает, что органы чувств дают человеку верные сведения об окружаю- щем мире. Если бы органы чувств давали неправильные сведения об окружающем мире, то человек не мог бы биологически приспо- собиться к природе. Особенно велики потуги Барнета в стрем- лении опровергнуть принцип причинности — краеугольный камень науки и диалектико- материалистической философии. Он спешит придать своему выводу паукообразный харак- тер, ссылаясь на квантовую механику. Он заявляет: «Квантовая физика разрушает два опорных столпа прежней науки: причинность и детерминизм. Ибо, оперируя терминами ста- тистики и теории вероятностей, она совер- шенно отбрасывает мысль о том, что вся при- рода представляет собой неразрывную цепь причин и следствий». В другом месте автор высказывает ещё большую нелепость: он утверждает, что на- станет момент, когда во вселенной «полно- стью восторжествует случайность, когда пре- кратится всякая связь между причиной и следствием, время утратит своё содержание — времени просто не будет». Этот бред препод- носится читателю под видом философии но- вейшей физики. Барнету, как и всем его собратьям по философии, стремящимся опровергнуть диа- лектический материализм, свойственна без- застенчивая подмена понятий, доходящая до прямой фальсификации. «Материя есть энер- гия и энергия есть материя», «материя и энер- гия переходят одна в другую»,—пишет он. Барнет явно пытается упразднить материю, подменить её понятием энергии. Однако, как и в других местах книги, автор не оригина- лен, ибо он не придумал ни одного возраже- ния против диалектического материализма, какое уже не фигурировало бы пятьдесят или тридцать лет тому назад. Вильгельм Оствальд ещё в 1902 г. пытался подвести понятие ма- терии под понятие энергии, но эта попытка была блестяще разоблачена Лениным в книге «Материализм и эмпириокритицизм». Как и всякий идеалист, Барнет неизбежно приходит к идее бога, который управляет все- ленной. Не будучи в состоянии внести что- либо новое в опровержение материализма, он повторяет домыслы де-Ситтера, Джинса, Эйнштейна о конечности вселенной и её шаро- образной форме, старается доказать религиоз- ные догмы о сотворении и конце мира. Идеалистические измышления о сотворе- нии и конце мира, щедро рассыпанные по книге, представляют собой отражение истори- ческой обречённости господства буржуазии. Именно социальные условия империализма порождали и порождают антинаучные идеали- стические выводы. Особенно показателен в этом отношении общий вывод, к которому пришёл Барнет в конце книги: «Так мало-по- малу философы и учёные пришли к порази- тельному выводу, что вся объективная все- ленная, состоящая из материи и энергии, ато- мов и звёзд, существует лишь как конструк- ция нашего сознания, как система условных знаков, созданных чувствами человека». В. И. Ленин указывал, почему буржуаз- ные профессора занимались опровержением материализма. «В наше время, когда всё так далеко шагнуло вперёд, заслужить репутацию солидного учёного и получить официальное признание своих трудов. .. это значит выки- нуть за борт вообще всякие научные законы для очистки места законам религиозным; это значит нагромоздить горы высокоучёного хлама и сора для забивания голов учащейся молодёжи».1 Именно с целью заслужить одо- брение своих хозяев, с целью получить солид- ную репутацию, лакей империализма Барнет взялся за перо и громоздит «горы высокоучё- ного хлама и сора», забивая головы амери- канских читателей идеалистической дребе- денью. Автор книги не является учёным; он не сделал никаких открытий ни в физике, ни в астрономии, а принадлежит к числу про- жжённых американских журналистов, которые готовы писать что угодно, лишь бы хорошо платили. Его книга не заслуживала бы со- вершенно нашего внимания, если бы к ней не 1 В. И. Ленин, Соч., изд. 4-е, т. 20, стр. 187—188.
88 Природа 1951 было написано предисловие крупным физиком Альбертом Эйнштейном. В своём предисловии Эйнштейн благословляет все идеалистические рассуждения автора, называет его книгу цен- ным вкладом в научно-популярную литературу и хвалит за умелое изложение современных знаний в области физики. Предисловие Эйнштейна к книге, в кото- рой излагаются нелепые идеалистические вы- думки, показывает, что его философские вгляды всё больше и больше эволюционируют в сторону идеализма. Оно служит блестящим подтверждением ленинской характеристики буржуазных профессоров: «Яи единому из этих профессоров, способных давать самые ценные работы в специальных областях хи- мии, истории, физики, нельзя верить ни в еди- ном слове, раз речь заходит о философии».1 М. М. Карпов. М. Вальдмайер. Результаты и про- блемы исследования Солнца. Пер. с нем. Н. Б. Егоровой. Изд. иностр, лит., М., 1950, 240 стр. и 11 вкл., 102 рис. Ц. 16 руб. в перепл. В нашем журнале был напечатан в своё время критический реферат монографии швей- царского учёного Макса Вальдмайера об исследованиях Солнца, изданной в Лейпциге в 1941 г. (Природа, № 11, стр. 93, 1947). По- этому здесь мы не будем останавливаться на содержании рецензируемой книги, а ограни- чимся лишь некоторыми замечаниями по по- воду русского издания её, выпущенного не- давно Издательством иностранной литературы. Из обзора содержания и оценки книги Вальдмайера, данных в цитированном рефе- рате, можно заключить, что эта книга заслу- живает того, чтобы быть переведённой на русский язык. Однако совсем другой вопрос — целесообразно ли в русском переводе воспро- изводить без всяких изменений немецкое изда- ние её, вышедшее 9 лет тому назад? В предисловии к немецкому изданию автор пишет, что содержание монографии от- ражает состояние наших знаний о Солнце к концу 30-х годов. За прошедший с тех пор десяток лет астрофизика вообще, а физика Солнца в особенности, бурно развивалась, в значительной степени благодаря работам советских исследователей. Этот факт сам по себе не свидетельствует о том, что книга устарела, но это означает, что советское из- дание книги необходимо было снабдить допол- нениями. Именно так, и вполне правильно, поступило то же издательство, выпуская пере- вод капитального труда А. Унзольда,1 2 к кото- рому присоединена заключительная глава проф. Э. Р. Мустеля «Новейшие успехи фи- зики звёздных атмосфер», представляющая объёмистый (100 стр.) и содержательный обзор вопроса за промежуток времени, про- шедший после выхода в свет немецкого изда- ния книги (1938). Это обстоятельство позво- 1 В. И. Ленин, Соч., изд. 4-е, т. 14, стр. 327—328. 2 А. Унзольд. Физика звёздных атмо- сфер. Пер. с нем. Н. Б. Егоровой под ред. проф. Э. Р. Мустеля. Гос. Изд. иностр, лит. М., 1949, 630 стр. лило проф. В. В. Соболеву в его рецензии на» цитированную книгу утверждать, что «совет- ское издание „Физики звёздных атмосфер11' стало значительно богаче немецкого издания* (Астрон. журн., т. XXVII, вып. 2, стр. 129— 130, 1950). Это же обстоятельство заставляет нас признать, что русское издание монографии Вальдмайера несомненно беднее немецкого её издания, так как лишено одного из суще- ственных качеств последнего: именно, соответ- ствия состоянию знаний ко времени выхода книги в свет. Как видно из предисловия к рецензируе- мой книге, написанного И. С. Шкловским, издательство вполне сознаёт указанный её недостаток. Однако оно не только не приняло мер к устранению этого недостатка, но не нашло нужным даже облегчить читателю по- иски литературы, в которой можно найти новейшие сведения по затронутым в книге вопросам. В предисловии лишь глухо гово- рится о том, «что в советской астрофизиче- ской литературе есть несколько новых обзоров, посвящённых новейшим достижением физик» Солнца», но где эти обзоры можно найти, ничего не сказано, а даётся более определён- ная ссылка лишь на две книги, выпущенные недавно тем же издательством. Нам представ- ляется, что существование упомянутого выше дополнения к книге Унзольда в такой же мере не устраняет надобности в подобном, дополнении к монографии Вальдмайера, в ка- кой самый факт выпуска русского издания первой не делает ненужным перевод второй: обе эти книги касаются родственных вопро- сов, но они сильно отличаются и по своему содержанию, и по характеру изложения, и по объёму и предназначаются для разных кате- горий читателей. Соответственно этому и до- полнения к обеим книгам должны быть на- писаны по-разному. Имеющиеся в рецензируе- мой книге несколько примечаний переводчика (всего 11 строк) ни в какой мере такого до- полнения не заменяют. Не дополнен и спи- сок литературы. Следует также иметь в виду, что моно- графия Вальдмайера предназначена не только для систематического изучения, но может слу- жить и справочным пособием. Для облегчения' справок в немецком издании имеются имен- ной и предметный указатели. В русском изда- нии указатели отсутствуют, что в значительной степени снижает ценность книги как справоч- ника. Высказанные выше соображения остава- лись бы в силе, даже если бы перевод книг» был безукоризненным. Однако легко убедиться в том, что перевод сделан совершенно неудов- летворительно. Прежде всего, это весьма «вольный» перевод. И притом отступления от точности перевода допущены отнюдь не в целях улуч- шения стиля. Например на стр. 51 мы читаем: «В связи с этим можно упомянуть исследова- ние автора этой книги, в котором при помощи статистических методов исследовалась скорость вращения так называемых очагов пятнообра- зования». У автора, конечно, не сказано: «исследование, в котором исследовалась ско- рость», — точный перевод будет: «исследова- ние, в котором определялась скорость»; с дру- гой стороны, в немецком тексте отсутствует
№ 5 Критика и библиография 89 неоднозначность согласования, режущая слух в переводе. К сожалению, дело не ограничивается стилистическими шероховатостями, которые сами по себе достаточно многочисленны, чтобы создать впечатление неумелого и плохо отре- дактированного перевода. Пересказывая автор- ский текст «своими словами», переводчик не- редко вкладывает и свой смысл, что ведёт к искажению мыслей автора и к фактическим неточностям. Например на стр. 133 говорится: «У маленьких пятен напряжённость поля про- порциональна площади пятна»; это неверно, потому что такой пропорциональности не существует (скорее напряжённость пропорцио- нальна поперечнику пятна, т. е. корню квад- ратному из площади), у автора же сказано менее определённо, что напряжённость поля увеличивается вместе с увеличением площади пятен. На стр. 150 указано, что в табл. 41 площадь факелов приведена в миллионных долях площади солнечного диска, тогда как в немецком издании фигурируют доли солнеч- ной полусферы. На стр. 153 утверждается, что факельные гранулы отличаются от фото- сферных «своей большей величиной», тогда как у автора говорится об отличии по ярко- сти, размеры же обоих видов гранул, как это явствует из остального текста, почти совер- шенно одинаковые: 1."8 и 1*7. так как речь идёт о средних размерах гранул, то отличие 1*7 от I] 8 совершенно несущественно, и переводчик (а отнюдь не автор) его напрасно подчёркивает. На стр. 155 русского издания упоминается «флуоресцирующий свет на ультрафиолетовых снимках Штребеля». Здесь переводчик явно не понял, о чём идёт речц. Если бы он не поленился навести справки, то узнал бы, что Штребель делал опыты фотографирования Солнца через светофильтр, не пропускающий видимого света (поглощающий всю часть спектра между фраунгоферовыми линиями В и Н), но пропускающий ультрафиолетовые лучи, а чувствительность фотопластинки к этим лучам повышалась путём пропитывания эмуль- сии раствором вещества, способного флуорес- цировать. На снимках, полученных таким спо- собом, конечно, никакого «флуоресцирующего света» не было, но факелы видны на них на всём диске, а не только на краях Солнца, как на обычных фотогелиограммах. Однако переводчик не только не наводил таких справок, чтобы понять смысл переводи- мого текста, но, видимо, даже в словарь за- глядывал не во всех случаях, когда встречал мало знакомые слова, а предпочитал перево- дить их -наугад. Ибо только таким образом можно объяснить перевод первой фразы заключительного абзаца на той же стр. 155: «В этой главе мы кратко обсудили вопрос о факелах». Если бы переводчик заглянул в словарь, хотя бы из «Серии школьных сло- варей», то убедился бы в том, что kurzweg gesprochen означает не «коротко обсудили вопрос», а «говорили прямо», «напрямик», «без обиняков», т. е. в данном случае без дальнейшего уточнения употребляли выраже- ние «факелы», тогда как в дальнейшем при- дётся различать факелы фотосферные (о кото- рых и шла речь) и хромосферные (о которых читатель узнает в дальнейшем). В ряде случаев переводчик, видимо, пред- почитал просто пропускать места, вызывавшие- у него затруднения. Так, на стр. 150 в фразе: «это расширение направлено главным обра- зом в сторону полюса, поэтому средняя широта зоны факелов получается несколько- большей, чем средняя широта зоны пятен (табл. 41)», — переведена только первая часть (причём слова «главным образом» опушены), в результате чего остаётся непонятной ссылка- на табл. 41, так как в этой таблице приведена именно средняя широта зоны пятен. Во мно- гих местах перевода имеются пропуски не- скольких слов, существенных для передачи смысла фразы. Например на стр. 151 должно быть сказано, что наибольшая яркость и по- верхностная плотность факелов или непосред- ственно предшествует возникновению большой группы пятен, или достигается во время воз- никновения последней, но слова «во время возникновения» в переводе отсутствуют. Л на стр. 152 в переводе отсутствует целая фраза, имеющаяся в немецком издании, хотя нигде не оговорено, что перевод сокращённый. Далее, на стр. 97 встречается такое место: «Тогда половинная полуширина Точно следовало перевести так: «Отсюда для половины полуширины Д *Х получаем: [формула]». Здесь связное предложение автора переведено обрывком фразы и употреблён несуществующий термин «половинная полу- ширина»; на той же стр. 97 вместо «вся полуширина» переведено «полная полу- ширина». На стр. 116 упоминается «множи- тель, зависящий от шкалы»; нужно сказать: «от масштаба», ибо здесь «шкала» не переве- дённое на русский язык, а переписанное рус- скими буквами немецкое слово, употребляе- мое в русском языке совсем в другом смысле, чем в данном случае. Издательство, специально занимающееся выпуском переводов, должно было бы уста- новить единообразную транскрипцию иностран- ных фамилий на русский язык. В рецензируе- мой книге фамилия Kiepenheuer почему-то. транскрибирована по-русски через два «п», хотя в упомянутой выше книге Унзольда, переведённой тем же лицом и выпущенной тем же издательством, что и рецензируемая книга, та же фамилия транскрибирована:. «Кипенхейер», а на основании фонетического принципа следовало бы писать «Кипенхойер». Фамилия Мензел в разных местах книги встречается то с мягким знаком на конце, то без него (правильно последнее). Но забавнее всего выглядят фамилии наших соотечествен- ников, переведённые с немецкого на русский. Так, советский учёный Н. Н. Сытинская ока- зывается переименованной в «Синтинскую» (стр. 209). Поистине, «свой своя не познаша». потому только, что в немецком издании в фамилии допущена опечатка! В немецком издании встречаются опечатки в формулах, и переводчик или редактор пере- вода должен был их исправить. В формуле 3 (4.11) справа напечатано B-it, а должно. 4
90 Природа 1951 быть В в формуле (4.24) напечатано О 4 4 _ Tt = Ta>/2, должно быть То = Г.,//2. Для того чтобы убедиться в ошибочности формулы (4.11), нужно выполнить некоторые несложные математические действия (весьма элементар- ное интегрирование); ошибочность же фор- мулы (4.24) прямо бросается в глаза, потому что никак не может существовать равенства 4 1,^2 = 5712/1.19. Обе эти ошибки механи- чески перенесены в русское издание (стр. 57 и 61). Однако не во всех случаях рецензируемое издание так точно воспроизводит оригинал. Здесь встречаются и такие грубые ошибки, которых в немецком издании нет. Так, на стр. 134 мы находим совершенно фантасти- ческую схему смены магнитной полярности солнечных пятен. Из приведённой там таб- лицы читатель узнаёт, что в 1901—1913 гг. все шятна на Солнце, как предшествующие, так и последующие (Р и F в обозначениях Вальд- майера), в обоих полушариях имели южную магнитную полярность (!), а в 1933—1944 гг. так же безраздельно господствовала северная полярность. Такие, с позволения сказать, «табличные данные» в равной степени проти- воречат и тексту и действительности. Внешне книга производит впечатление хорошо оформленной: она напечатана на хорошей бумаге, аккуратно переплетена, то- новые иллюстрации вынесены на вклейки. Но небрежность издания бросается в глаза с пер- вой же страницы, где визуальная яркость Солнца оказывается равной 26.72"‘ вместо —26 72т (минус оказался отделённым от цифр при переносе их в следующую строку). Там же Солнцу приписывается несуществую- щий спектральный класс GO (вместо G0), а в примечании почему-то вместо «класса» говорится «тип»; автор не употребляет ни того, ни другого слова, но переводчик, избрав опре- делённую терминологию, должен её придер- живаться на протяжении всей книги. На сле- дующей странице мы также находим несуще- ствующий спектральный класс КО (вместо КО), и «чем дальше в лес, тем больше дров». В немецком издании встречается разнобой в обозначениях: в разных местах книги одни и те же спектральные линии обозначены бук- вами разных шрифтов, например, К и К, Н и Н. Такой же разнобой мы находим и в рус- ском издании, и притом ещё чаще, чем в не- мецком. Например на стр. 45 долгота цен- трального меридиана обозначена Lo и Lo сутки обозначаются то d, то d, и т. п. Из табл. 17 (стр. 66) почему-то изъята целая графа, в результате чего без сверки с подлин- ником неясно, какому автору принадлежат какие данные. В этой же таблице «sin 3 = » попало почему-то в одну графу «0.75», хотя оно должно относиться ко всем графам от 0.00 до 1.00. Недопустимы такие написания: «при х = a F(x) принимает значение. . .» (стр. 96), а нужно писать: «Г(х) принимает при х = 1 значение. . .», чтобы математиче- ские символы не налезали друг на друга. Списка замеченных опечаток в книге не приведено, но опечаток очень много. Читатель, например, находит в книге два 33-х пара- графа и ни одного 34-го; на стр. 134 в клас- сификации групп солнечных пятен указан несуществующий класс [59 вместо fi /; в под- писи под рис. 98 напечатано 91 вместо 9'; под рис. 30 выпал знак равенства между cos 0 и 1. Во многих местах выступает пробельный материал — «марашки», что придаёт тексту неряшливый вид. Рецензент, конечно, не производил полной сверки перевода с подлинником. Замеченные промахи представляют небольшую выборку из многочисленных ошибок, которыми пестрит рецензируемая книга. Приведённых типичных примеров вполне достаточно для характери- стики низкого качества перевода. В печати уже неоднократно появлялись (см., например, Природа, № 11, 1950) сигналы о том, что Издательство иностранной литера- туры нередко поручает переводы лицам, кото- рые плохо владеют языками, не разбираются в содержании переводимых книг и по-ремес- ленному относятся к своему делу, и не обес- печивает их компетентной редакцией.1 В ре- зультате этого создаётся досадное положение: читатель, ожидающий русского издания нуж- ной ему книги, о подготовке которого он опо- вещён издательскими объявлениями, платит немалую цену и получает безграмотный и небрежно изданный перевод, которым нельзя пользоваться, не сверив его предварительно с подлинником и не исправив всех многочислен- ных ошибок и опечаток. Доколе же будет Из- дательство иностранной литературы злоупо- треблять терпением читателей и выпускать подобный брак? Б. Н. Гиммельфарб. Г. К. Тушинский. Лавины. Возникнове- ние и защита от них. Под ред. проф. К- К. Маркова. Научно-иссл. инет, геогр. Моск. Гос. унив. им. М. В. Ломоносова. Гос. изд. геогр. лит., М., 1949, 214 стр., 75 рис. Насколько можно судить по списку лите- ратуры в конце рассматриваемой книги, она представляет первое сочинение на русском языке, специально посвящённое вопросу о грозном явлении лавин в горных странах. Небольшие статьи о лавинах появлялись, конечно, в наших журналах в последние годы в связи с развитием строительства и освоения новых территорий в горных областях, тогда как в старое время лавины могли представ- лять практический интерес только на Кавказе, где две колёсные дороги с регулярным сооб- щением— Военно-Грузинская и Военно-Осе- тинская — пересекали Главный хребет и в зим- нее время подвергались снежным обвалам. Поэтому в литературе досоветского времени можно было найти только редкие описания лавин Кавказа, тогда как в советской мы на- ходим уже много сведений о лавинах Коль- ского полуострова. В иностранной литературе описаний лавин и борьбы с ними много, особенно в швейцар- ской, так как наблюдения над образованием лавин производились издавна в Швейцарии, дающей наиболее богатый материал об этом 1 В данном случае титульного редактора совсем нет, а издательский редактор явно не справился со своей задачей.
№ 5 Критика и библиография 91 явлении горной природы. Но автор данной монографии о лавинах в предисловии подчёр- кивает, что большим недостатком в постановке изучения лавин является то, что часто огра- ничиваются описанием результатов обвалов и мало исследуют причины, вызывающие их. До настоящего времени отсутствует единая общепринятая классификация лавин. Необхо- дим критический пересмотр ряда положений, выдвинутых исследователями лавин в Альпах, а также дальнейшее развитие положений отечественного направления в изучении лавин. Автор рецензируемой книги начал работу по изучению лавин в 1932 г. и продолжал её в большом объёме в течение последних б лет, когда она протекала в наиболее лавиноопас- ное время года. Приходилось пересекать круп- ные горные хребты, впервые составлять по ним лавинные карты с кадастрами и ставить стационарные исследования. В работе исполь- зована русская и критически оценена ино- странная литература. Задачами автора была разработка теоретических вопросов лавино- образования и постановка стационарных и экспериментальных работ по снегу и лавинам. В первой главе книги дан обзор русской и иностранной литературы о лавинах. Первые указания на падение лавин находятся в сочи- нении Полибия «Всеобщая история», где по- дробно описан переход войск Ганнибала через Альпы в 218 г. до н. э. В XVI в. лавины изо- бражались в виде снежных шаров, как пока- зывает рисунок, взятый из книги Фляйга. На этом рисунке видны два огромных снеговых шара, скатившиеся со склона на избы поселян; в снегу торчат ветви деревьев, захваченные лавиной. Люди очевидно думали, что лавина скатывается со склона горы р виде огромного шара, подобно шарам, которые дети создают из липкого снега во время оттепели. Обзор литературы приводит к выводу, что альпийские стандарты неприменимы к горным районам Советского Союза — Кавказу и Хиби- нам; доказательству этого посвящены послед- ние страницы главы. Во второй главе рассмотрены основные понятия — дано определение явления лавин и снега как осадочной горной породы, а в сле- дующих трёх главах — факторы, влияющие на возникновение, и режим лавин, а именно: процесс перекристаллизации снежной толщи и возникновение лавин, рельеф подстилающей поверхности и влияние климата на режим ла- вин. Эти три главы знакомят нас с основными понятиями по лавйнообразованию: со строе- нием снежной толщи и её преобразованием в течение зимы, вызывающим наступление лавиноопасных периодов в связи с возрастом снега и его сжатием и растяжением, со зна- чением рельефа подстилающей поверхности для образования лавин, их типов и путей. Здесь же указано влияние морфологии на лавиноопасность отдельных районов Кавказа и Хибин, описано влияние климата на режим лавин в Альпах, на Кавказе и в Хибинах и отмечено значение ветра и таяния для возник- новения лавин. Следующий отдел книги описывает сна- чала скорость движения лавин, их ударную силу и энергию, воздушные волны, вызванные лавинами, и классификацию лавин, предложен- ную разными исследователями. После этого на основании полного знакомства с лавинами и условиями их образования и движения рас- смотрена защита от лавин, а именно составле- ние карт прогноза лавинной опасности, про- грамм их изучения, признаков наличия лавин- ной опасности, искусственное обнаружение лавин и все инженерные меры и методы за- щиты, состоящие в предупреждении снегона- копления, облесении, застройке снегосборных бассейнов разными методами и сооружений для отвода лавин, их остановки и пропуска над защищённым объектом. В приложении указана организация работ по исследованию лавин и правила поведения исследователя и вообще человека на лавино- опасных склонах для предотвращения несчаст- ных случаев. В конце труда приведена рус- ская и иностранная литература по вопросам о лавинах. Хотя в СССР только Кавказ и Хибины представляют районы практически лавино- опасные, но в виду развития туризма, с одной стороны, а с другой, — заселения и включения в промышленность многих горных областей Сибири и Средней Азии, нужно считать по- явление этой книги о лавинах вполне свое- временным и поэтому способствовать рефера- том о ней её распространению среди читате- лей и хозяйственников. Акад. В. А. Обручев. Обзор венгерской техниче- ской периодической печати (Ma- gyar Miiszaki Lapszemle). Журнал Государ- ственного Управления изобретений, № 1, 31 декабря 1949 г. Будапешт, Национальное предприятие по издательству научной периоди- ческой печати. В самый канун 1950 г. в Будапеште вы- шел первый номер нового венгерского рефе- ративного журнала на русском языке, имею- щего целью познакомить советских читателей с достижениями науки и техники народно- демократической Венгрии. Журнал издаётся Венгерским центральным институтом техни- ческой документации при Государственном Плановом управлении. На Институт возло- жена обязанность отбора материалов из вен- герских и зарубежных технических журналов, ведение библиографической картотеки, инфор- мационная работа. Все переводы технических статей, выполненные в различных государ- ственных учреждениях Венгрии, должны пере- даваться в Институт технической документа- ции. Редактируется журнал коллегией в со- ставе: Гэвэши Дьюла, Пётр Лазар, Эмиль Гардош, Алазар Ласло, Матэ Майор; ответ- ственный редактор Бела Немет. В первом номере опубликовано 95 рефера- тов (по 5—8 на страницу), размещённых по индексам десятичной системы. Весь текст на- печатан на одной стороне листа, что даёт возможность при необходимости разрезать материал. Наряду с рефератами, посвящён- ными статьям о венгерском пятилетием плане, о плане -лесонасаждений в венгерской рав- нине, в журнале помещены рефераты статей более узкого содержания: по отдельным во- просам химической технологии, по гидрогео- логии, по электротехнике, по машиностроению
92 Природа 1951 и т. д. Материалы журнала дают советским учёным и инженерам ценную информацию о научно-исследовательской работе их вен- герских товарищей. Д. В. Лебедев. Н. И. Тарасов. Море живёт. Под ред. проф. Л. А. Зенкевича. Воениздат, М., 1949, 288 стр. с рис. + 4 вкл. Ц. 9 р. в перепл. Наша популярная литература, посвящён- ная морю и его жизни, обогатилась новой, очень интересной книжкой Н. И. Тарасова, представляющей собой как бы расширенное и переработанное издание его более ранней книжки — «Биология моря и флот». В обеих книжках мы находим теснейшую увязку гидробиологии с практикой мореходства — в этом их достоинство и оригинальность. Заменить более старые, систематически изложенные популярные сводки по морской гидробиологии — «Жизнь моря» Конрада Кел- лера, или Ресселя и Йонга, — книжка Тара- сова никоим образом не может, но она является великолепным к ним дополнением. В книжке очень большое внимание уделено коралловым постройкам, животным-сверлиль- щикам, обрастанию судов и портовых соору- жений водными организмами — в последнем вопросе автор является большим специалистом. Много интересного сообщает он о воспроизве- дении рыбами звука, о хищниках моря, о живот- ных, опасных своею ядовитостью, приводит све- жие данные о рыболовном, китобойном, зверо- бойном промыслах, об использовании водоро- слей. Книжка написана чрезвычайно популярно, (хотя и без вульгаризации); и, несмотря на это, она с пользой будет прочитана и специа- листом: настолько свежи, актуальны и инте- ресны приводимые автором данные. Наиболее интересные примеры относятся, конечно, к мо- рям Дальнего Востока, где автор много рабо- тал уже зрелым исследователем. Несколько слабее охарактеризованы южные моря (Чёр- ное н Азовское), где он начинал свою работу в 1922—1925 гг. на «Бесстрашном», под руко- водством такого исследователя, как покой- ный Н. М. Книпович. Желая, чтобы полезная и увлекательная книжка Н. И. Тарасова прочно вошла в нашу популярную литера- туру, н не одним, а несколькими изданиями, укажем в заключение на некоторые её недо- чёты, которых в дальнейшем желательно избе- жать. Как сказано, книжка полезна и для спе- циалистов, которые не могут не заинтересо- ваться научными (латинскими) названиями животных, упоминаемых автором. Этого очень легко достигнуть, не загромождая текста ла- тынью, помещением алфавитного словаря позади текста, где русские названия были бы уточнены латинскими. Вообще говоря, книжка прекрасно иллюстрирована художником-анималистом Н. Н. Комаровым. Однако никак нельзя одо- брить помещения его цветных таблиц под такими глухими названиями, как «Жизнь у дна пролива Боспор Восточный» и ему .подобные. Тут уже не только специалист, а самый рядо- вой читатель вправе спросить у автора: а что же это, собственно, за диковинные звери изо- бражены на таблице? Из мелких упущений упомянем следующие. Из слов автора на стр. 19 можно думать, что сифонофоры и сальпы не планктонные орга- низмы. Так ли это? Далее, размеры колоний мебранипор, ныне живущих в Керченском проливе (стр. 52), могут измеряться не санти- метрами, а метрами (С. А. Зернов, 1913). К сожалению, больше всего упущений в главе V, посвящённой морским птицам. Ца- пель никоим образом нельзя назвать «преи- мущественно морскими птицами» (стр. 92),. пингвины плавают не только при помощи ла- стов, но, находясь на поверхности воды, при помощи перепончатых лап (стр. 93). Самая мелкая чайка — не моевка, а малая чайка (Larus minutus). Чайки встречаются и в при- полярных пространствах, например желто- вато-кремовая Pagophila eburnea (оба при- мера на стр. 98). Неверно, что наши буре- вестники хватают добычу не ныряя: наоборот, держащийся на Чёрном море Puffinus puffinus ныряет глубже чем на 20 м, загре- бая при этом крыльями (стр. 104). За альбатросами охотились и сейчас охотятся не только из-за перьев, но и ради их яиц (на- пример на о. Лайсан, группы Гавайских островов) (стр. 104). Весьма сомнительно чтобы мелкие волны могли сбивать и топить таких ныряльщиков, как буревестники. Тут что-то не так! (стр. 107). Пеликаны, как птицы огромных размеров, машут крыльями не часто, а обычно парят, как орлы (стр. 115). К сожалению, в низовьях наших южнорусских рек они бывают теперь очень редко — залётом с Дуная. На Каспии они еще есть (115). В ещё большей степени это отно- сится к фламинго, которые лишь очень редко показываются на Сиваше залётом — не чаще чем где-нибудь под Казанью или Горьким (стр. 117). Температура тела у птиц не 39—41°, а 42—44° С (стр. 120). Фраза на стр. 195, строка 13 сверху, составлена так, будто кобра принадлежит. .. к сухопутным удавам! Рассказав много страшного о свире- пых рыбах-барракудах и заявив, что в водах СССР они не встречаются, автор упустил из вида, что в Чёрном море живёт сравнительно мелкая сфирена (Sphyraena sphyraena), являющаяся не чем иным как европейским видом «барракуд» (стр. 216). Гребнистого крокодила никак нельзя считать чисто морским животным; он только чаще других крокоди- лов заплывает в море (стр. 214). Пора поло- жить конец легенде, перепечатываемой друг у друга большинством авторов, пишущих о рыбах Чёрного моря, будто акула Scyllium canicula там постоянно живёт. Ео всяком случае, за последние полвека не было заре- гистрировано ни одного случая поимки её у наших берегов (стр. 218). Като'ан — отнюдь не черноморская, а почти космополитическая акула (стр. 219). Неверно, что плавники акул не имеют каких бы то ни было лучей. А «роговые» лучи, или цератотрихии? (стр. 119). Плакоидную чешую в коже акул никак нельзя называть «известковыми вклю- чениями» (стр. 220). Не доказано, что у всех рыб электрические органы произошли из мышц: считают, что у сома Malapterurus они произошли из кожных желез (стр. 242). Авиа- разведка в наш век радиолокации оставлена в китобойном промысЛ? (стр. 258). К сожале-
№ 5 Критика и библиография 93 нию. советский китобойный промысел ещё не освоил выработку удобрительного тука из костей, из которых только вываривается жир (стр. 261). Стрельба по дельфинам из ружей теперь в СССР запрещена (стр. 260). Все эти мелкие упущения никоим образом не могут уменьшить достоинств прекрасной книжки Н. И. Тарасова, которой можно пожелать самого широкого распространения. Проф. И. И. Пузанов. С. Ю. Липшиц. Русские ботаники. (Ботаники России — СССР). Биографо-би- блиографический словарь. III. Горницкий — Ищереков. Отв. ред. акад. В. Н. Сукачёв. Ред. коллегия: П. А. Генкель, И. Е. Глу- щенко, М. В. Горленко, Н. Е. Кабанов, Е. М. Лавренко, Т. А. Работнов, В. Н. Сукачёв. М., Изд. Моск. общ. испыт. природы, 1950. VIII, 488 стр. (в два столбца). (Моск. общ. испыт. природы и Ботан. инет. им. В. Л. Комарова Акад. Наук СССР). 8500 экз. Ц. 35 р. в перепл. Вышел в свет очередной третий том капи- тального издания по истории и библиографии отечественной ботанической науки (о преды- дущих томах см.: Природа, №2, 88—91, 1948; № 8, 104, 1948). Время, прошедшее после вы- хода II тома словаря, как отмечается в редак- ционном предисловии, явилось историческим в развитии советской биологии. Оно ознамено- валось торжеством мичуринского учения и принятием Сталинского плана преобразования природы нашей Родины. В свете этих собы- тий ещё большее значение приобретает кри- тическое, творческое освоение всего огромного теоретического и фактического материала, накопленного отечественной наукой, использо- вание его в целях дальнейшего развития социалистического народного хозяйства и социалистической культуры. Словарь С. Ю. Липшица, являющийся плодом многолетних упорных трудов его составителя, отвечает насущным требованиям советских учёных и практиков сельского и лесного хозяйства, обращающихся к сокро- вищнице отечественных ботанических знаний. Не ограничиваясь крупнейшими именами учё- ных, деятельность которых определяла пути развития науки на много лет, и сообщая све- дения о работах рядовых исследователей, простых людей от науки, словарь восста- навливает подлинную картину исторического хода развития научных исследований. В III томе помещены биографические и библиографические данные о 723 исследова- телях в области теоретической ботаники, растениеводства, лесоводства и смежных наук. Собранный материал свидетельствует о величии отечественной науки и приоритете наших учёных во многих областях ботаники. Для иллюстрации этого положения пере- числим имена некоторых учёных, нашедших место в III томе Словаря. Мы находим среди них классика морфо- логии растений, основателя московской мор- фолого-ботанической школы И. Н. Горожан- кина; автора первой оригинальной русской системы растений и одного' из предшествен- ников Дарвина П. Ф. Горянинова; основателя известного Велико-Анадольского степного лесничества В. Е. Граффа; выдающегося селекционера-овощевода, подлинного русского самородка, Е. А. Грачёва; крупнейшего совет- ского исследователя растительного покрова Кавказа лауреата Сталинской премии А. А. Гроссгейма; одного из создателей русской ботанической терминологии И. В. Двигуб- ского; одного из основоположников научного луговедения и луговодства лауреата Сталин- ской премии А. М. Дмитриева; известного советского болотоведа и палеоботаника В. С. Доктуровского; создателя науки о почве, классика естествознания и географии В. В. Докучаева. В словаре помещены материалы о де я тельности «отца русской лихенологии», неутомимого исследователя споровых растений и создателя целой школы советских ботани- ков-споровиков А. А. Еленкина; одного из первых русских морфологов и физиологов Н. И. Железнова; пионера сельскохозяйствен- ного освоения северных районов, учёного- мыслителя, труды которого незаслуженно забыты, А. В. Журавского; известного ана- тома и физиолога В. Р. Заленского; крупного физиолога и биохимика В. К. Залесского; вы- дающегося советского палеоботаника, иссле- дователя палеозойской флоры М. Д. Залес- ского; организатора систематического иссле- дования биохимии культурных растений, физиолога, биохимика и микробиолога Н. Н. Иванова; основоположника вирусологии, от- крывшего для биологической науки новый мир, классика естествознания Д. И. Иванов- ского; выдающегося советского ботанико- географа А. П. Ильинского; руководителя со- ветских микробиологов, основателя морской микробиологии Б. Л. Исаченко и других. Мы не упоминали здесь многочисленных ныне живущих исследователей, успешно раз- вивающих передовую советскую науку на основе мичуринского учения. Составитель словаря не ограничивается сообщением биографических сведений и спис- ков опубликованных работ, он в ряде случаев даёт оценку деятельности учёного, указывает на необходимость критического отношения ко многим работам. Это особенно важно для работ по генетике, вышедших до августовской сессии ВАСХНИЛ. Конечно, при колоссальном многообразии материала некоторые оценки неизбежно носят субъективный характер, с ними не всегда можно согласиться, но они, вместе с собранным фактическим материалом, послужат отправным пунктом для последую- щих творческих дискуссий. В настоящем томе устранены многие не- достатки, замечавшиеся в первых томах. В частности, значительно меньше опечаток, что свидетельствует о дальнейшем улучшении редакторской работы. Но на некоторых остав- шихся недочётах нам кажется необходимым остановиться. До сих пор сохраняется некоторый разно- бой в способах библиографического описания различных видов произведений печати. Так, при описании рецензий составитель применяет два способа. По первому вслед за порядко- вым номером следует слово [Рецензия] в квадратных скобках, после чего идут названия рецензируемой работы и в конце выходные
94 Природа 1951 данные рецензии. Так приведены рецензии А. А. Гроссгейма, А. А. Еленкина, М. М. Ильина и подавляющего большинства других авторов. По другому способу за порядковым номером идёт сразу название рецензируемого труда, за -ним выходные данные рецензии и в самом конце описания пометка (рец). Так приведены например, рецензии Н. Я. Дин- иика. Нет единства языка описания. Названия работ литовского ботаника И. К. Дагиса при- ведены на языке подлинника с переводом на русский язык. В то же время названия работ другого литовского ботаника К. Г. Грибаускаса даны только в переводе, даже названия жур- налов даны в транслитерированной на рус- ский язык форме. Ни в первом, ни во втором случае не приведена литовская транскрипция фамилии автора. То же имеет место и при описании укра- инских работ. В большинстве случаев (Н. Н. Гришко, Д. К. Зеров, С. О. Илличевский и многие другие) названия даны в форме под- линника, в списке же трудов С. X. Дука для части работ приведены подлинные украинские названия, а для большинства указаны только русские переводы. Названия белорусских работ Ф. Н. До- миниковского приведены на белорусском языке, такие же работы И. А. Дорожкина цитируются в русском переводе. В ряде случаев (Л. М. Горовиц-Власова, В. Р. Зеленский, Б. В. Игнатьев и другие) не перечислены все издания трудов, переизда- вавшихся несколько раз, что сделано в дру- гих случаях (П. М. Жуковский, Н. М. Зубов Н. Н. Иванов и другие). Пропуски в подобном указателе неиз- бежны, но некоторые из них вызывают закон- ные сожаления. Так, составителем пропущен английский перевод классического труда Д. И. Ивановского «О двух болезнях табака», изданный в серии «Phytopathological classics». Приятно отметить то обстоятельство, что издательство, несмотря на увеличение объёма томов, сочло возможным систематически сни- жать их цену (50, 40 и 35 рублей). Каждый том Словаря с нетерпением ожи- дается советскими ботаниками, для которых он служит ценнейшим справочным пособием. Пожелаем поэтому скорейшего выпуска следующего — четвёртого тома и окончания всего труда — подлинного памятника русской ботанической мысли. Д. В. Лебедев. В. Г. Гептнер, Л. Г. Морозова-Турова, В. И. Цалкин. Вредные и полезные звери районов полезащитных насаждений. Изд. Моск, унив., М., 1950, 452 стр. Ц. 15 руб. Эта весьма полезная книга представляет собою определитель млекопитающих лесостеп- ной и степной зон Европейской части СССР. Для каждого из 118 видов приводится крат- кое описание и географическое распростране- ние, сообщаются сведения относительно об- раза жизни и хозяйственного значения; особо отмечается значение для полезащитных наса- ждений. Книга обильно снабжена рисун- ками (148), изображающими или описывае- мых животных, или их распространение. Книга заканчивается главой о борьбе с вред- ными грызунами. О необходимости этой борьбы говорят такие цифры: в 1932 г. сусликами было повреждено 148 тыс. га хле- бов, из коих 48 тыс. га были уничтожены полностью (стр. 415). В конце приложен спи- сок литературы по млекопитающим рассмат- риваемой области. Книга издана на хорошей бумаге, отпеча- тана прекрасным шрифтом. Некоторые недостатки этого, в общем, прекрасного издания следующие. Нередко указания на распространение видов в той или иной зоне не совпадают с детальными данными авторов, а также с тем, что мы ви- дим на картах. Так, о жёлтом суслике гово- рится, что он встречается в степной н лесо- степной полосах (стр. 226), тогда как в лесостепье этот суслик не водится, о чём можно прочитать на той же стр. 226 и что видно на карте (стр. 225). Также тушканчик Scirtopoda telum не свойствен лесостепью (стр. 272). То же нужно сказать и об обще- ственной полёвке (стр. 366). | Акад. \Л. С, Берг.1- Л. Г. Воронин. В Африку за обезьянами. Госкультпросветиздат, М., 1950, 160 стр. Тираж 30 000 экз. Ц. 4 р. 50 к. Мало кому из советских биологов посча- стливилось побывать в тропических странах и наблюдать в естественной обстановке жизнь обитателей лесов, гор и рек, о которых мы знаем из литературы. С тем большим интере- сом раскрываешь нарядно оформленную книжку Л. Г. Воронина, в которой автор рас- сказывает о своём путешествии в 1948 г. в Эфиопию, где он ловил обезьян для Сухум- ского питомника Академии медицинских наук СССР. Шаг за шагом следуем мы за нашим путешественником, знакомимся вместе с ним с Ираном, Египтом, Эфиопией, с их природой, населением, его бытом и тяжёлыми условиями жизни. Видим, как под острым взглядом советского учёного обнажается обратная сто- рона «восточной экзотики», обнаруживается явная и замаскированная эксплоатация отста- лых народов «цивилизованными» странами, расовая дискриминация и прочие отвратитель- ные язвы далёкого от нас мира, которые так непривычны для нас — граждан Советского Союза. Глубокую симпатию вызывают образы крестьян, пастухов и охотников-эфиопов, по- могавших нашему учёному в трудном деле ловли обезьян, сопровождавших его в ски- таниях по горам и лесам, гостеприимно встречавших его в своих убогих соломенных хижинах. Радостно, что и в Африке наша великая страна, её столица и советские граждане пользуются широкой известностью и искренними симпатиями среди трудового на- рода. С неослабевающим вниманием читаешь страницы, посвящённые основной теме книги — поискам обезьян, ловле их и на- блюдениям за жйКотными в природе.
№ 5 Критика и библиография 95> Остаётся пожалеть, что автор несколько скупо излагает свои собственные впечатления, хотя, конечно, их у него масса и именно они особенно интересны для читателя. Живо описаны встречи с крокодилами, леопардом, коброй, охота на бегемота, на- шествие муравьёв. Эффектно краткое замеча- ние о термитах, из-за которых на железных дорогах нельзя ставить деревянные, а только железные шпалы. Тем досаднее такой промах, как неоднократное упоминание в числе оби- тателей Эфиопии... тигра. Жирафа почему- то отнесена к лесным животным (стр. 53), что далеко не так. Жаль, что многие звери и особенно птицы точно не определены и по- этому сообщаемые о них сведения вызывают некоторые сомнения (например о гнездовании «орланов»). Книга иллюстрирована многочисленными фотографиями. Однако среди них лишь один снимок характеризует места обитания обезьян (гелад), а все остальные носят этнографиче- ский характер. Каждая глава открывает- ся оригинальными виньетками художницы Е. Хомзе, которые в большинстве своём бес- спорно не только украшают книгу, но и правильно передают содержание главы. Ме- нее удачны изображения обезьян, помещённые в конце каждой главы и подчас совсем не гар- монирующие с предшествующим, преимуще- ственно социально-политическим текстом пер- вых глав. Следует отметить живое, доступное изло- жение. Однако кое-где всё же попадаются неудачные в стилистическом отношении фра- зы, вроде следующей: «.. . остатки феодализма в землепользовании являются трудно преодо- леваемыми основными препятствиями разви- тия сельского хозяйства»4 (стр. 68). Книгу Л. Г. Воронина с интересом и поль- зой прочитает и специалист-зоолог, и студент, и преподаватель средней школы, и все те, кто захочет познакомиться с природой и жизнью населения Эфиопии. Можно с уверенностью сказать, что книга получит широкое распро- странение и в скором времени потребуется её переиздание, в котором, будем надеяться, автор учтёт сделанные замечания. Г. А. Новиков. А. П. Бердышев. Андрей Тимофе- евич Болотов — первый русский учёный-агроном. Под ред. М. Г. Чи- жевского. М., Гос. Изд. сельскохоз. лит., 1949. 189 стр. с илл.; 6 вкл. л. илл. (Деятели русской агрономии). 25 000 экз. Ц. 3 р. 20 к. Передовая советская агрономическая теория имеет глубокие исторические корни. Первая опытная сельскохозяйственная стан- ция (Бутырский опытный хутор Московского общества сель.кого хозяйства) была создана в России в 1822 г., раньше, чем опытные стан- ции Англии, Франции, Германии. Но ещё раньше — во второй половине XVIII и в пер- вой четверти XIX в. — развернулась напря- жённая исследовательская и литературная деятельность основоположника русской агро- номической науки Андрея Тимофеевича Бо- лотова (1738—1833). Ме^кду тем в обширной литературе, посвящённой А. Т. Болотову, он рассматривается преимущественно как автор интереснейших мемуаров «Жизнь и приклю- чения Андрея Болотова, описанные самим им для своих потомков», являющихся важным источником для изучения истории XVIII в. В некоторых работах (книга В. Б. Шкловского- «Краткая и достоверная повесть о дворянине Болотове») образ этого замечательного рус- ского человека грубо искажается и его плодо- творная научная и практическая деятельность рассматривается как какая-то бесцельная и праздная забава скучающего дворянина. В книге А. П. Бердышева даётся анализ основных сельскохозяйственных работ А. Т. Болотова, опубликованных в «Трудах Воль- ного экономического общества» и в издавав- шихся им самим журналах: «Сельский жи- тель» и «Экономический магазин». В целом ряде своих сочинений А. Т. Болотов разработал передовую по тому вре- мени систему агротехники, построенную на громадном личном опыте и на критическом изучении всей современной ему агрономиче- ской литературы. В трудах А. Т. Болотова освещены во- просы плодородия почвы и удобрения пахот- ных земель, причём русский агроном защи- щал теорию минерального питания растений в противовес господствовавшей в то время в западной науке теории водного питания. Он отстаивал принцип глубокой пахоты, рас- сматривая обработку почвы как один из важ- нейших приёмов в общей системе агротехни- ческих мероприятий. Большое значение А. Т. Болотов придавал качеству посевного мате- риала и способам посева; он первый доказал неправильность запашки семян и обосновал посев во вспаханную землю с последующей заделкой бороной. А. Т. Болотов много вни- мания уделял уходу за растениями, в част- ности борьбе с сорняками, биологические осо- бенности которых он изучил и описал. Им разработана система многопольного севообо- рота и обоснована его полезность. В работе А. Т. Болотова об улучшении лугов им была вскрыта- динамика изменения их растительно- сти, приводящая к вырождению лугов, и на- мечены мероприятия к предотвращению этого вырождения. Наряду с созданием общей агротехниче- ской теории, во многих отношениях значи- тельно опередившей западноевропейскую агрономию, А. Т. Болотов много труда посвя- тил вопросам частного земледелия — изуче- нию сортов отдельных культурных растений и способов их возделывания. Работы А. Т. Бо- лотова в значительной мере способствовали распространению в России культуры карто- феля. Но особенное значение имела деятель- ность А. Т. Болотова в области садоводства, бывшего любимым его занятием в течение всей долгой жизни. А. Т. Болотов — автор замечательного, полностью до сих пор ещё не опубликованного труда «Изображение и описание разных пород яблок и груш, родя- щихся в Дворяниновском, а отчасти и других садах», — по праву может быть назван осново- положником научной помологии. Ботанические работы А. Т. Болотова осве- щены А. П. Бердышевым недостаточно. Автор, критикуя статью С. Ю. Липшица в его сло- варе «Русские ботаники» за то, что в ней
96 Природа 1951 основное внимание уделено А. Т. Болотову как помологу, сам ограничивается несколь- кими цитатами из серии статей в «Экономиче- ском магазине», опубликованных под загла- вием «Руководство к познанию трав». Совер- шенно ничего не сказано о А. Т. Болотове как о выдающемся микроскописте XVIII в. (см. монографию С. Л. Соболя «История микроскопа и микроскопических исследований в России в XVIII веке»). Отдельные высказы- вания А. Т. Болотова по ботаническим вопро- сам разбираются в различных местах книги, но система биологических взглядов учёного- агронома не представлена, хотя А. Т. Болотов характеризуется как один из крупнейших ботаников XVIII в. Эта сторона деятельности А. Т. Болотова ждёт ещё своего исследова- теля. В конце книги помещены библиографи- ческие указатели: «Важнейшие печатные ра- боты А. Т. Болотова» (448 названий) и «Ли- тература о Болотове» (33 названия). Серьёзным недостатком книги является то, что -А. П. Бердышев, показав тесные орга- низационные связи А. Т. Болотова с передо- выми деятелями того времени, группировав- шимися в Вольном экономическом обществе, а также с великим русским просветителем Н. И. Новиковым, не вскрыл его идейных свя- зей в отечественной культуре. Автор ничего не сказал и об обществен- ных взглядах А. Т. Болотова, не показал его ограниченности в этом отношении. А. Т. Боло- тов, являвшийся передовым учёным своего времени, новатором-агрономом и биологом, был с другой стороны убеждённым сторонни- ком крепостнического строя, врагом радищев- ского революционного мировоззрения. Несмотря на отмеченные недочёты, книга А. П. Бердышева сыграет безусловно боль- шую положительную роль в деле изучения подлинной истории русской агрономической науки, восстанавливая приоритет выдающегося деятеля нашего прошлого. Д. В. Лебедев. ИСПРАВЛЕНИЯ 1. В № 1, стр. 93, в подписи под портре- том С. Л. Соболя следует читать: старший научный сотрудник Института истории есте- ствознания Академии Наук СССР. 2. В № 2 в «Содержании» (стр. 2) и на стр. 77 инициалы и фамилию автора статьи «Проблема критического состояния вещества в трудах физиков Киевского университета (1870—1886)» следует читать: И. И. Якобсон. 3. В № 2, стр. 96, правый столбец, в строке 28 следует читать: длина суток на Марсе равна 24h 37|П. Технический редактор А. В. Смирнова. Подписано к печати 19/V 1951 г. М. 00886. Бумага 70Х108[/1б. Бум. л. 3. Печ. л. 8.22 + 2 вкл. Уч.-изд. л. 11.5. Тираж 19200. Зак. № 39. 1-я типография Издательства АН СССР. Ленинград, В. О., 9 линия, д. 12.
6 руб ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕ- СКИЙ ЖУРНАЛ, ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НАУК СССР 40-й год издания „ПРИРОДА" 40-1 год издания Редактор заслуж. деятель науки РСФСР проф. В. П. Савич ШУРЦАП ПППУПЯРИЯИРУРТ достнлсення в области естествознания в СССР J.I-• {.Я11 IIUIIJ ЛИГ ПиПГ J L I и за границей, наиболее общие вопросы техники и медицины и освещает их связь с социалистическим строительством. Информируя читателя о новых дьнных в области конкретного знания, журнал вместе с тем осве- щает общие проблемы естественных наук В ЖУРНАЛЕ ПРЕДСТАВЛЕНЫ отделы естественных наук» также отделы: естественные науки и строительство СССР, природные ресурсы СССР, история и философия есте- ствознания, новости науки, научные съезды и конференции, жизнь институтов и лабо- раторий, юбилеи и даты, потерн науки, критика и библиография на научных работников и аспирантов—естественников и общественников, на преподавателей естествознания всех, кто инте- ра- институтов; физиков, химиков, медицинских работников и т. д. ЖУРНАЛ РАССЧИТАН высших и средних школ. Журнал стремится удовлетворить запросы всех, кто I ресуется современным состоянием естественных наук, в частности широкие круги ботников прикладного знания, растениеводов, животноводов. сотрудников отраслевых инженерно-технических и дает научно-исследовательских читателю информацию о жизни советских и иностранных учреждений. На своих „Природа11 реферирует естественно-научную литературу Редакцию Ленинград 22, ул. проф. Попова, 2 страницах И ПОДПИСНАЯ ЦЕНА: - на год за 12 №№ . */г года за 6 №№ .72 36 руб. руб. Рассылку №№ и прием подписки производят: К< нтора по распространению изданий Академии Наук СССР „Академкнига" — Москва, Пушкинская, 23; книжный магазин „Академкниги" — Москва, ул. Горького, 6; отделения Конторы „Академкниги" — Ленинград, Литейный, 53-а; Киев, ул. Ленина, 42; Свердловск, улица Белинского, 71-в; Ташкент, улица Карла Маркса, 29; Алма-ата, ул. Фурманова, 129; Харьков, Горяиновский пер., 4/6, и отделения Союзпечати. РЕДАКЦИЯ ПОДПИСКИ НЕ ПРИНИМАЕТ