Теги: журнал природа  

Год: 1941

Текст
                    ПРИРОДА
популярный ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ
Ж * У * Р * Н * А * Л
И 3 Д А В А Е М Ы Й А КАД Е М И Е И И А у К СССР
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ Н A j К. СССР

ОПЕЧАТКИ Стр. 1, * 2 столбец, 2 строка снизу Напечатано Carbohydrses Следует Carbohydrases По чьей вине Типографии Стр. 2, 2 столбец, 11 строка сверху Parasit i Parasitism » Стр. 12, 1 столбец, 24 строка снизу амплитуру амплитуду и Стр. 30, 1 столбец, 20 строка снизу способности способностью в Стр. 49, подпись под фиг. 1 Нити Humu- в Стр. 68, литеры над фигурой А С Там же С А п Природа № 6. Зак. № J723
ПРИРОДА популярный ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ И 3 Д А В А Е М Ы И АКАДЕМИЕЙ Н А у К СССР ГО4 ИЗДАНИИ ТРИДЦАТЫЙ № 6 1941 СОДЕРЖАНИЕ Стр. CONTENTS Page П. П. Добронравии. Молекулы в атмосферах звезд............. 3 Б. Д. Свешников. Хроматографи- ческий и люминесцентный адсорб- ционный анализ по методу М. С. Цвета..........................14 Д-р б. н. Н. М. Сисакян. Дей- ствие ферментов в живой клетке. 25 В. А. Бриллиант. Фотосинтез и его биологическая специфика . . 32 Канд. б. н. Н. Ф. Соколенко. Дар- винизм и формальная генетика о половой гибридизации растений . 39 Естественные науки и строительство СССР Н. Г. Новикова. Хмель как во- локнистое растение.............48 Природные ресурсы СССР И. М. Иванов и А. X. Шкляр. Минеральные воды БССР .... 52 Новости науки Астрономия. Сбор метеоритов в в 1936—1940.гг. — О химическом составе галактического субстрата. — О природе сверхновых звезд....................... 57 Физика. Установка для ускорения электронов............................. 61 Техника. Получение ультракоротких волн больших мощностей................. 62 Геология. О толщине земной коры.— Новое в изучении нефти................. 63 Б иохимия. Новые данные о роли кар- богидраз в обмене углеводов у • растений. 65 Природа, № 6. Р. Р. Dobronravin. Molecules in Star Atmospheres....................... 3 В. J. Svesnikov. Chromatographic Adsorptional and Luminescent Ana- lysis according to the Method of M. S. Cvet.............................14 N. M. Sisakjan, D. Sc. Action of Ferments in the Living Cell ... 25 V. A. Brilliant, Photosynthesis and Its Biological Specificity ... 32 N. F. Sokolenko. Darwinism and Formal Genetics in their Bearing on Sexual Hybridization in Plants . . 39 Natural Sciences and the Construction of the USSR N. G. Novikova. Hop Viewed as a Fibrous Plant.....................48 Natural Resources of the USSR /. M. Ivanov and A. C. 'Skijar. The Mineral Waters of the White Russian SSR............................52 Science News Astronomy. The Yield of Gathering Meteorites in the Years 1936—1940.— On the Chemical Composition of the Galactic Substratum. — On the Nature of Superno- vae Stars............................. 57 Physics. An Apparatus for Accelera- ting Electrons ....................... 61 Technics. Obtention of Ultra-short Waves of Great Power.................. 62 Geology. On the Thickness of the Earth’s Crust. — News in the Study of Min- eral Oil............................. 63 Biochemistry. New Data on the Part of Carbohydrses in the Metabolism of Carbo-hydrates in Plants........... 65
Стр. Ботаника. К вопросу о самобес- плодности у растений. — Ферментативный синтез крахмала. — Тюльпанное дерево на Украине............................. 68 Зоологи я. Треска в Карском море. — О питании серого варана.— Проблема ис- пользования лося в СССР ............ 74 Палеоантропология. Неандерта- лец из Тешик-таша................... 78 Паразитология. Распространен- ность паразитизма в природе ........ 79 История и философия естествознания Проф. ЛТ. С. Эйгенсон. Основные мо- менты истории вопроса о бесконечности Вселенной. (II. От коперниканской эпохи до конца XIX в.) .... . ....... 81 Научные съезды и конференции С. С. Печникова. Научно-техническая конференция по усыханию лесных пород в связи с засухой 1938 и 1939 гг., состояв- шаяся в Москве в декабре 1939 г..... 95 М. В. Горленко. Совещание по приме- нению иммунно-биологических методов в растениеводстве.................. . 96 О. В. Петров. Годичное собрание Бри- танского экологического общества в 1939 г. 97 Жизнь институтов и лабораторий А. В. Турский. Памирский ботаниче- ский сад Таджикистанского филиала Ака- демии Наук СССР.....................100 Юбилеи и даты Акад. Е. Н. Павловский. Развитие био- логии и паразитологии в Военно-медицин- ской академии РККА имени С. М. Кирова за 140 лет..........................105 Потери науки Доц. А. Г. Евдокимов. Памяти акаде- мика В. Е. Тищенко..................113 Varia...............120 Критика и библиография .... 123 Page Botany. Concerning Self-sterility in Plants.—Fermentation Synthesis of Starch.— The Tulip Tree in the Ukraine..... 68 Zoology. On the Cod in the Kara Sea. — On the Feeding of Varanus gri- seus. — The Problem of Utilizing the Elk in the USSR.......................... 74 Palaeoanthropology. The Nean- derthalian from Teshik-Tash...... 78* Parasitology. About the Degre of Diffusion of Parasiti in Nature... 79 History and Philosophy of Natural Science Prof. M. S. Eigenson. The Principal Sta- ges of the History of the Problem of the Infi- niteness of Universe (sm II. From the Co- pernican Age down to the End of the XIX th Century ......................... 81 Scientific Meetings and Conferences S. S. Pecnikova. Scientific and Techni- cal Conference about the Drying of Arbor- eous Species Connected with the Drought of 1938 and 1939, Held at Moscow in De- cember 1939 .............................. 95 M. V. Gorlenko. Conference about the Application of Immunity in Connection with Plant Industry....................... 96 О. V. Petrov. The Annual Meeting of the British Ecological Society of 1939 . . 97 Life of Institutes and Laboratories A. V. Gurskij. The Pamirs Botanical Gar- den of the Tadjikistan Branch of the Aca- demy of Sciences......................... 106 Jubilees and Dates E. N. PavlovskiJ, Memb. Acad. Sci. The Progress of Biology and Parasitology in the S. M. Kirov Military Medical Academy of the Red Army during 140 Years .... 105 Obituary A. G. Evdokimov. In memoriam V. E. TisCenko, Member of the Academy .... 113 Varia..................120 Book Reviews and Bibliography . . 123 Председатель редакционной коллегии академик С. И. Вавилов. Ответственный редактор проф. В. П. Савич. Члены редакционной коллегии: Акад. С. Н. Бернштейн (отд. математики), акад. А. А. Борисяк (отд. палеонтологии), акад. С. Н. Вавилов (отд. фи- зики и астрономии), акад. С. А. Зернов (отд. зоологии), чл-кор. АН СССР Б. Л. Исаченко (отд. микробиологии), акад. Б. А. Келлер, акад. В. Л. Комаров, проф. В. П. Савич (отд. ботаники), акад. | Н. С. Нурнаков | (отд. общей химии), акад. Т. Д. Лысенко, П. Н. Яковлев (отд. генетики и растениеводства), проф. А. А. Максимов (отд. философии есте ствознания), акад. В. А. Обручев, проф. С. В. Обручев (отд. геологии), акад. Л. А. Орбели (отд. физиологии), акад. Е. Н Павловский (отд. паразитологии), акад. А. Д. Сперанский (отд. медицины), акад. А. Е. Ферсман (отд. природных ресурсов СССР), акад. И. И. Шмальгауэен (отд. общей биологии), проф. М. С. Эйгенсон (отд. астрономии). И. о. ответственного секретаря редакции канд. б. и. В. С. Лехнович.
МОЛЕКУЛЫ В АТМОСФЕРАХ ЗВЕЗД П. П. ДОБРОНРАВИИ 1. Исследования спектров звезд были начаты еще в 20-х годах XIX в. Фраунгофером, который, однако, дол- жен был ограничиться наблюдением лишь небольшого числа ярких звезд. Новым и весьма мощным толчком к развитию звездной спектроскопии по- служило установление Кирхгофом и Бунзеном в 1859 г. основных принци- пов спектрального анализа. В после- довавшее десятилетие было опубли- ковано много работ по звездной спек- троскопии и сделаны первые опыты классификации звездных спектров. Уже в 1862 г. Рэзерфорд (Rutherford) указал на наличие группы звезд, спектры которых не представляют, как это имеет место в случае Солнца и большинства звезд, непрерывной цветной полосы, пересеченной тем- ными линиями, а состоят из отдель- ных светлых полос. Все эти звезды имеют красный цвет. 1 В своей классификации звезд- ных спектров, охватывающей около 400 звезд, Секки (Secchi) разделяет красные звезды с спектрами такого вида на две группы (III и IV), образно описывая их, как „ряд колонн, осве- щенных в группе III со стороны крас- ного конца спектра, а в группе IV — со стороны фиолетового". Секки был, повидимому, первым, указавшим, что спектры звезд III и IV групп можно интерпретировать как непрерывные спектры, на которые наложены силь- ные полосы поглощения. Секки гово- рит, что такие полосы поглощения могут принадлежать молекулам, на- ходящимся в атмосфере звезды. Секки нашел сходство между спектрами звезд IV группы и спектром искры между платиновыми электродами, на- блюдаемой сквозь пары бензина, и заключил отсюда, что атмосфера звезд IV группы должна быть богата со- единениями углерода. Гипотеза Секки получила в дальнейшем полное под- тверждение. г Однако еще в 1903 г. Стеббинс (Stebbins) считал, что спектры звезд III группы Секки можно с равным пра- вом рассматривать двояко—либо как состоящие из отдельных светлых по- лос, либо как непрерывные с силь- ными полосами поглощения, и лишь в 1904—1907 гг. Фаулер (Fowler) дал окончательное решение вопроса. Он показал, что темные полосы в спек- трах этих звезд совпадают со свет- лыми, наблюдаемыми в дуге с элек- тродами из титана. Фаулер заключил отсюда, что атмосферы звезд III груп- пы богаты молекулами окиси титана. Так было показано наличие молекул в атмосферах звезд. При этом воз- ник ряд проблем, решение которых представляет огромный астрофизиче- ский и общий физический интерес. . 2. Как будет изложено далее, в спектрах звезд обнаружены полосы простейших — двуатомных — молекул. Представляет интерес несколько по- дробнее остановиться на структуре спектров таких молекул. Двуатомная молекула представляет собой систему из двух положительно заряженных ядер и большего или меньшего числа электронов. Элек- троны, принадлежащие внутренним оболочкам атомов, остаются в моле- куле связанными с теми же ядрами, в то время как внешние электроны приходится рассматривать уже как принадлежащие молекуле в целом. Конфигурация электронов в оболочке молекулы определяет часть ее энер- гии, называемую электронной энер- гией (Де1). Каждой электронной конфигурации соответствует некоторое равновесное расстояние между ядрами, около ко- торого они могут колебаться с неко- торым запасом колебательной (вибра- ционной) энергии (ZTV). Наконец, молекула может вращаться, как целое, около оси, перпендикуляр-
4 Природа 1941 Фиг. 1. Схема уровней энергии двуатомной молекулы для двух электронных конфигураций. Тонкие вертикальные линии показывают пере- ходы при поглощении или излучении света. Л, В, С, D •— полосы одной системы; цифры показывают верхний и нижний колебательный уровни, а, Ь, с, d — отдельные линии одной полосы. ной линии, соединяющей ядра. Энер- гия этого движения носит название ро- тационной (вращательной) энергии Ег. Все три вида энергии молекулы под- чинены определенным условиям кван- тования. Полная энергия молекулы равна сумме этих трех видов энергии. Рассматривая всю совокупность воз- можных энергетических состояний мо- лекулы (уровни ее энергии), мы по- лучим (фиг. 1) сравнительно редко расставленные электронные уровни энергии, на которых „надстроены" уровни колебательной энергии; на них, в свою очередь, „надстроены" рота- ционные уровни. Каждое состояние молекулы может быть охарактеризо- вано символом электронной конфигу- рации, вибрационным и ротационным квантовыми числами. Излучая или поглощая квант света, молекула переходит из одного энер- гетического состояния в другое (фиг. 1). Каждый такой переход вызывает по- явление узкой линии в спектре. Ли- нии, соответствующие различными изменениями ротационных квантовых чисел при переходе между двумя дан- ными вибрационными уровнями (а, Ь, с, d на фиг. 1), располагаются в спектре тесно, образуя полосу, дающую ча- сто в одной точке особенно тесное скопление линий — голову полосы. Полосы, соответствующие перехо- дам между различными колебатель- ными состояниями двух электронных уровней, образуют систему полос (А, В, С, D на фиг. 1). Вид участка спектра мо- лекулы окиси алюминия (А1О) пока- зан на фиг. 2, а спектра молекулы окиси титана (TiO)— на фиг. 3. 3. Наблюдения спектров звезд s большинстве случаев могут произво- диться лишь спектрографами с малой дисперсией, не разрешающими полосу на отдельные линии; удается изме- рить лишь длины волн голов полос поглощения. Так было установлено, что в спектрах звезд IV группы Секки имеются полосы поглощения молекул углерода (С3), циана (CN) и углево- дорода (СН). В звездах III группы установлено наличие прежде всего мо- лекул моноокиси титана (TiO). Наконец, в 1923 г. Меррилл (Р. W. Merrill) обнаружил группу слабых звезд, для спектров которых характер- ны полосы окиси циркония (ZrO). Красный цвет звезд, спектры кото- рых содержат молекулярные полосы, указывает на сравнительно низкую температуру. Еще первые исследова- тели понимали, что образование мо- лекул возможно при сравнительно не- высоких температурах, иначе веще- ство диссоциирует на атомы. Действи- тельно, колориметрические и радио- метрические измерения показывают, что температура этих звезд обычно около 3000° и ниже. Общепринятая сейчас - гарвардская классификация звездных спектров при- водит к последовательности спектраль- ных классов, определяемой в основном понижением температуры: R — N(C2, CN, СН) О — В — A — F — G — к — М (TiO) (ZrO)
№ 6 Молекулы в атмосферах звезд 5 Таким образом для низкотем-’ пературных звезд последователь- ность распадается на три „ветви", спектры которых характеризуют- ся полосами различных молекул. Однако связь этих ветвей между собой полностью еще не установ- лена. Интересно выяснить относи- тельное число звезд с молекуляр- ными полосами в спектре. В Гар- вардском каталоге звездных спектров, содержащем данные о 225 тыс., звезд, звезды класса М составляют всего 1.7%. Абсолют- ные числа звезд R, N и S еще меньше. Их соответственно: 58, 160 и 33. Может показаться, что молекулы в атмосферах звезд — явление очень редкое и случайное. Фиг. 2. Снимки спектра свечения молекулы А1О в воль- товой дуге. Яркая линия справа на нижних снимках— линия D натрия. Узкие спектры по краям — железо. Картина, однако, совершенно меняется, если рассматривать звезды в некотором ограниченном объеме пространства, напри- мер в сфере радиусом 5 парсек (15.4-1013 км) вокруг Солнца; тогда оказывается, что 60% общего числа их принадлежит к звездам- карликам типа М с малой светимостью. Малое содержание таких звезд в каталоге есть результат наблюдательной селекции.1 Все известные звезды типов S, R и N — Фиг. 3. Снимки спектра свечения моле- кулы ТЮ в вольтовой дуге. Узкие спект- ры по краям — железо.л гиганты. Чи ело их, очевидно, на самом деле мало. Можно утверждать, что, по меньшей мере, половина всех звезд имеет значительное число молекул в атмосферах. Как мы увидим далее, число таких звезд даже еще более зна- чительно. Проблема мо- лекул в атмосферах звезд является поэтому одной из основных проблем астрофизики. 4. Первые заметные волосы TiO появляются в спектрах звезд класса К5. В звездах М эти по- лосы очень сильны, осо- бенно в последних под- разделениях (М5—М8), где полосы „разре- зают" спектр на отдель- ные „куски" (фиг. 4). Фиг. 4.*[Участок ^спектра у Стрелы (вверху) и R лиры (внизу). У у Стрелы (К5, температура около 3800° К) видны только линии поглощения, соответствующие атомам различных металлов; у R Лиры (М5, температура около 2700° К) очень сильны полосы погло- щения молекулы TiO. Яркие линии выше и ниже звездных спект- ров — спектр железа. 1 Из слабых звезд вклю- чаются лишь близкие к нам, в то время как яркие (высо- котемпературные) звезды-ги- ганты могут наблюдаться и на очень далеких расстояниях.
6 Природа 1941 Такое последовательное нарастание интенсивности полос ТЮ с пониже- нием температуры, различная интен- сивность полос в спектрах гигантов и карликов, наличие на ряду с „тита- новыми" „цирконовых" и „углерод- ных" звезд ставят перед астрофизи- ками ряд проблем. Основная из них — следующая. Мож- но ли объяснить различный вид спек- тров низкотемпературных звезд лишь изменением физического состояния (температуры и давления) в звездных атмосферах одинакового химического состава, как это удается сделать для звезд классов В — К? Или же необхо- димо предположить существование звездных атмосфер различного хими- ческого состава? Попытки теоретического расчета диссоциации молекул в звездных ат- мосферах делались многими авторами. Более ранние работы Аткинсона (Atkin- son, 1922), Вильдта (Wildt, 1929) и других имеют сейчас лишь историче- ский интерес из-за недостаточного ма- териала, которым располагали эти авторы. Решение вопроса в достаточно об- щем виде было дано Ресселлом (Н. N. Russell). Ресселл ставит перед собой такую задачу: вычислить количество молекул данного типа в атмосфере звезды над единицей поверхности ее фотосферы при заданных температуре и напряжении силы тяжести. При этом предполагается, что по химиче- скому составу звездные атмосферы близки к солнечной. Соотношение чи- сел атомов в атмосфере Солнца изве- стно в результате тщательных иссле- дований, в основном, самого Ресселла и его сотрудников. В условиях термодинамического рав- новесия должно иметь место соотно- шение: иа”в ПАВ = *abW, где пкпъ и иАВ — числа свободных атомов А и В и молекул АВ в еди- нице объема, а Ккъ{Т) — постоянная диссоциации, величина которой опре- деляется молекулярными постоянными и температурой. Из этого соотношения и исходит Ресселл. В атмосфере звезды имеются атомы почти всех элементов периодической системы. Между ними возможны много- численные комбинации в двуатомные молекулы. Обозначив лх полное число атомов элемента X в единице объема как свободных, так и входящих во всевозможные молекулы, мы можем записать: лх = лх + 2пх, + лох + лнх + лсх + • • • или же ' /1 । । по I пн I ч лх — Лх(1 + к + к + к +•••)• A} wA 11А Строго говоря, нужно написать 92 та- ких уравнения и решать их совместно, предполагая, что относительные пол- ные числа атомов элементов те же, что в атмосфере Солнца. Задача, в общем виде почти неразрешимая, сильно упрощается на практике тем, что относительное обилие атомов раз- личных элементов меняется в очень широких пределах. Можно предполо- жить сначала, что общее число ато- мов равно числу атомов водорода, так как число атомов водорода раз во сто больше, чем число атомов всех остальных элементов, вместе взятых. На число свободных атомов водорода ощутимо отзовется лишь образование молекулы Н2. Для сле- дующего по „обильности" элемента— кислорода нужно учесть образование ОН и О2 и т. д. Постепенно пере- ходя от более обильных элементов к менее обильным, можно решить всю систему уравнений. Решение даст, однако, числа для некоторого объема атмосферы при определенных темпе- ратуре и давлении. В то же время эти параметры сильно меняются от основания атмосферы к ее верхней границе. Ресселл должен был ввести упрощения, предполагая' атмосферу изотермической с некоторым средним давлением. Результаты весьма трудоемких вы- числений Ресселла представлены на фиг. 5 (для звезд-гигантов) и на фиг. 6 (для звезд-карликов). По оси абсцисс отложена обратная величи- 5040 на температуры, вернее -у- = z , по
№ 6 Молекулы в атмосферах звезд 7 Фиг. 5. Изменение числа молекул в атмосферах „кислородных* звезд-ги- гантов (К — М) при изменении темпе- , _ , 5040 ратуры (по Russell), z' = -st—. юси’ординат— логарифм числа атомов или молекул в относительных еди- ницах. Из этих графиков видно, что при понижении температуры звезды примерно до 5000° (z' == 1) для звезд- карликов и до 4200 (z' = 1.2) у гиган- тов растет число молекул как окиси титана, так и углеродных соединений (С2, СН, CN). Но при дальнейшем по- нижении температуры интенсивное об- разование очень прочной молекулы СО (окись углерода) поглощает весь свободный углерод и вызывает раз- рушение менее прочных молекул дру- гих углеродных соединений. Число этих молекул быстро падает с даль- нейшим понижением температуры. В виду этого полосы их не могут на- блюдаться в спектрах низкотемпера- турных звезд одновременно с поло- сами окиси титана. Рост числа молекул последней при понижении темпера- туры хорошо совпадает с качествен- ными данными наблюдений. Полосы TiO становятся заметными при темпе- Фиг. 6. Изменение числа молекул в атмосферах „кислородных* звезд- карликов (К — М) при изменении температуры (по Russell). ратуре ниже 3500° (z'>1.5), интен- сивность их, быстро возрастая сначала, затем достигает некоторого „насыще- ния", более значительного у гигантов, чем у карликов. Из расчетов Ресселла следует, что „углеродные" звезды R и N не могут иметь атмосферу, по химическому со- ставу подобную солнечной. Ресселл предполагает, что их атмосферы бедны кислородом и, вместо обычного со- отношения чисел атомов О и С — по : пс 400, мы имеем обратное — углерод в 400 раз обильнее кислорода. В этом случае при достаточно низких температурах интенсивное образова- ние СО поглощает весь свободный кислород, что вызывает разрушение молекул окислов металлов. Свободный углерод может давать в этом случае большое число молекул С2, CN, СН (фиг. 7), что и наблюдается в спек- трах таких звезд. К сожалению, окись углерода не имеет полос поглощения в видимой части спектра, и мы не имеем воз- можности проверить, действительно
8 Природа 1941 Фиг. 7. Изменение числа молекул в ат- мосферах .углеродных' звезд-гигантов (R — N) при изменении температуры (по Russell). ли атмосфера звезды так богата этими молекулами, как получается теорети- чески. Подобные же расчеты были про- изведены, независимо от Ресселла и почти одновременно с ним, Комбре- зье и Розенфельдом (Combresier, Ro- senfeld). Несмотря на довольно существен- ное различие основных предпосылок и методов решения, эти авторы полу- чают те же результаты, что и Рес- селл. Можно считать установленным, что звезды типа М и типов R — N имеют различные по химическому со- ставу атмосферы. По выражению Рес- селла, атмосфера звезды может быть „окисляющей" или „восстанавливаю- щей", причем первый тип встречается гораздо чаще второго. Но остается открытым вопрос о различии атмо- сфер „титановых" (М) и „цирконие- вых" (S) звезд. Ряд авторов склонен считать, что дело в различии одних физических условий, в то время как другие признают необходимым нали- чие разницы в составе атмосферы. В пользу первого предположения го- ворит и то, что известно довольно много „промежуточных" звезд, в спек- трах которых одинаково сильны по- лосы TiO и ZrO, в то время как до сих пор неизвестно ни одной звезды с одинаково сильными полосами TiO и углеродных молекул. 5. Из расчетов Ресселла и более поздних работ других авторов’ сле- дует, что в спектрах звезд могут быть, кроме известных, полосы еще многих двуатомных молекул. Обна- ружить эти полосы в спектрах, сня-. тых с малой дисперсией, богатых силь- ными полосами TiO, нелегко. Однако в целом ряде случаев такие поиски увенчались успехом. Удалось пока- зать наличие полос окислов металлов ванадия, иттрия, скандия, полосы ги- дроксила (ОН), гидридов (NH, MgH, СаН) и некоторых других молекул с меньшей уверенностью. В этой об- ласти остается сделать еще очень много. Из графиков Ресселла (фиг. 5—7) видно, что уже при температурах 4500—6000° в атмосфере звезды дол- жно находиться некоторое число моле- кул, недостаточное, однако, для того, чтобы дать головы полос, заметные при малой дисперсии, с которой фо- тографируются звездные спектры. Но это как раз температура Солнца и солнечных пятен, к исследованию которых могут быть применены при- боры с высокой разрешающей силой.. Действительно, в таблицах Роуланда (Rowland) солнечного спектра имеется несколько тысяч слабых, не иденти- фицированных линий, которые могут быть линиями вращательной структу- ры молекулярных полос. Сопоставле- ние с лабораторными данными под- твердило это предположение. Удалось, показать наличие в атмосфере Солнца и в солнечных пятнах целого ряда двуатомных молекул. 100-дюймовый рефлектор обсерва- тории Маунт-Вилсон позволяет иссле- довать с большой дисперсией спектры отдельных, наиболее ярких звезд. Та- кие работы пока только начаты, но исследование двух ярких звезд — Арк- тура и Антареса, — повидимому, дает много интересного. Приходится пред- полагать для объяснения наблюдаемых фактов одновременное наличие полос
№ 6 Молекулы в атмосферах звезд 9 TiO и С2, чего до сих пор не наблю- далось. Такой несколько неожиданный ре- зультат все же не противоречит рас- четам Ресселла, так как температура одной из этих звезд сравнительно вы- сока (4300 для Арктура). У Антареса же приходится предположить необыч- ное обилие углерода. Однако здесь необходимы дополнительные тщатель- ные исследования. Общий список молекул, наблюдав- шихся в атмосферах звезд и Солнца, приведен в табл. 1. Молекулы, на- блюдавшиеся в звездах, отмечены особо. Список этот, на первый взгляд, кажется чисто случайным набором молекул. Нужно иметь в виду, однако, следующие соображения. Для того, чтобы полосы молекулы наблюдались в спектре звезды, необходимо, во- первых, наличие в атмосфере звезды большого числа соответствующих ато- мов, во-вторых—подходящие для об- разования молекулы физические усло- вия и в-третьих—наличие у молекулы сильных полос поглощения в удобной для изучения области спектра. При- веденные внизу табл. 1, под чертой, молекулы теоретически должны быть обильны в звездных атмосферах. Но они не имеют полос поглощения в ви- димой области спектра, и наличие их не может быть непосредственно обна- ружено. Для молекулы окиси же- леза (FeO), которая должна быть обильна, нет достаточно уверенных лабораторных данных. ТАБЛИЦА 1 Молекулы, наблюдавшиеся в атмосфере звезд и Солнца ОН1 NH1 MgH1 CH1 NaH SiH СаН1 А1Н CuH PH MgO CaO A1O1 TiO1 VO1 BO ScO1 SrO- YO1 ZrO1 C? CN1 CP SiN SiF H2 O3 N2 CO NO1 2 3 На фиг. 8 приведено сопоставление наблюдаемых молекул с обилием со- ответствующих атомов. В левой части рисунка элементы расположены в по- рядке их обилия в атмосфере Солнца; логарифмы относительного числа ато- мов (Г) приведены слева. В двух со- седних диаграммах даны сведения о гидридах и оксидах этих элементов. Значок * указывает, что полосы мо- лекулы наблюдались (X * — наблюда- лись в звездных спектрах), п — моле- кула не имеет полос в удобной для исследования области спектра и а — доказано отсутствие полос соединения в спектре Солнца и пятен. Из трех- атомных молекул, по расчетам Рес- селла, в атмосферах звезд могут быть водяные пары и углекислота. Но об- наружить их слабые полосы поглоще- ния, при наличии тех же молекул в земной атмосфере, до сих пор не удалось. 6. Возникает естественное желание воспроизвести, хотя отдаленно, уело- 1 Молекулы, полосы которых наблюдались в спектрах звезд, полосы остальных — в спектре Солнца и пятен. 2 Молекулы, не имеющие резонансных полос в доступной области спектров. log I o.j.1 Фиг. 8. Окиси и гидриды различных элементов. X — полосы молекулы наблю- дались (X* — наблюдались в звездных спектрах); п — молекула не имеет резонанс- ных полос в удобной для наблюдения области спектра; а—доказано отсутствие полос молекулы в спектре Солнца и пятен; Т — относительное число атомов в'атмосфере Солнца (по Bobrovnikov). ,
10 Природа 1941 вия звездных атмосфер в лаборатории. Такие опыты делались на обсервато- рии Маунт-Вилсон Кингом (A. S. King). В печи собственной конструкции, дающей температуру 2000—3000°, Кинг наблюдал в поглощении и излучении спектры многих астрофизически инте- ресных молекул. Он показал, что в указанном интервале температур, правда, при значительно больших плотностях, чем й звездных атмосфе- рах, молекулы образуются в больших количествах. Он показал, что для по- лучения спектра окиси циркония не- обходима более высокая температура, чем для окиси титана, в согласии с более высокой, по сравнению со звездами М, температурой звезд S и т. д. Конечно, в опытах Кинга прихо- дится иметь дело с большими плот- ностями и короткими столбами моле- кул. Поэтому сопоставление со звезд- ными условиями — очень грубое. Но, все же эти опыты во многом помогли астрофизикам, главным образом, в по- лучении данных о молекулярных спект- рах и молекулярных постоянных. 7. Ресселл, исходя из заданного хи- мического состава и физических усло- вий в атмосфере звезды, вычисляет обилие молекул данного типа. Гораздо больший интерес представляет, ко- нечно, решение обратной задачи — по наблюдаемым молекулярным полосам выяснить химический состав атмо- сферы звезды и ее физическое состоя- ние. Уже само присутствие данной молекулы накладывает определенные ограничения на параметры, характери- зующие атмосферу. Одновременное присутствие ряда молекул делает эти границы еще более узкими. Для более определенных количе- ственных выводов необходимо, однако, знание числа молекул над единицей площади поверхности звезды. Необхо- димо сделать переход от наблюдаемой интенсивности отдельной линии в по- лосе или полосы в целом к полному поглощению света молекулами дан- ного типа, а отсюда—к их числу. Но тут астрофизик сталкивается с боль- шими до сих пор непреодоленными трудностями. Сложность самого моле- кулярного спектра, недостаток теоре- тических и экспериментальных дан- ных делают эту задачу пока еще не- разрешимой. Нет достаточно точных фотометрических данных о поглоще- нии света полосами в звездных спект- рах, нет сведений о вероятности со- ответствующих переходов. Для полу- чения всех необходимых данных нужна большая совместная работа фи- зиков и астрономов. При наличии этих сведений много могло бы дать, например, установле- ние по интенсивности линий погло- щения относительных чисел атомов титана и молекул окиси титана в раз- личных звездах класса М, где, пови- димому, имеются некоторые аномалии. Из наблюдений молекулярных по- лос в звездных спектрах можно найти температуру атмосферы звезды. Рас- пределение интенсивности отдельных линий, образующих полосу, будет за- висеть, с одной стороны, от вероят- ности соответствующих переходов, с другой стороны, от „населенности" уровня, с которого происходит погло- щение. Число же молекул, находя- щихся в данном состоянии, зависит от энергии уровня и температуры ат- мосферы. Простой расчет показывает, что будет наблюдаться максимум ин- тенсивности на линии с некоторым квантовым числом, зависящим от мо- лекулярных постоянных и темпера- туры. Если молекулярные постоянные известны, то, определив место макси- мальной интенсивности в полосе, мож- но найти температуру слоя. Такие работы неоднократно выпол- нялись для спектра Солнца и солнеч- ных пятен. Сводка их приведена в табл. 2. Получаемые для обращаю- щего слоя температуры довольно со- гласны между собой. Хорошо согла- суются они и с приведенными для сравнения определениями по атомным линиям. Большие вероятные ошибки объясняются, в основном, трудностью фотометрии очень слабых молекуляр- ных линий, разбросанных к тому же среди часто налегающих на них много- численных атомных линий. Дальней- шая разработка метода и применение его (с точным фотометрированием) к различным молекулам могут дать много ценных сведений о состоянии атмосферы Солнца. К звездам метод был применен лишь однажды—к Арктуру—по маунт-вил-
,№ 6 Молекулы в атмосферах звезд 11 ТАБЛИЦА 2 Объект Молекула Структура Температура Автор Солнце CN Вращ. 4000 ± 500 Birge Г 6000 700 1 • с, Я / 5700 1600 V Richardson (3 метода) { 5300 400 ) 4900 700 | Солнечное пятно Q я 4900 1600 J я 4500 400 J Солнце сн V 5080 120 Richardson С3 я 4550 1800 Adam CN я 5630 500 | э ОН я 4640 550 | Roach V CN я 4490 100 Blitzer - т. j 4400 100 King я 3 § Ti 1 — 4350 200 j Menzel, Baker, » < Fe I — 4150 50 J Goldberg ч Звезды R-N . с2 Колеб. ~ 1700 150 Wurm Арктур MgH Вращ. 3600 500 Davis соновским снимкам, о которых гово- рилось выше. Температура Арктура, также приведенная в табл. 2, не- сколько ниже принимаемой обычно (4300°). Это относится, впрочем, и к определениям температуры обра- щающего слоя Солнца, для которой получаются в большинстве случаев значения несколько меньшие находи- мых по исследованию распределения энергии в непрерывном спектре. На- блюдаемое расхождение довольно по- нятно, так как определяемая по не- прерывному спектру температура от- носится к фотосфере звезды, а опре- деляемая по молекулярному и атом- ному поглощению—к более высокому, а, следовательно, к более холодному обращающему слою. К звездным спектрограммам, снятым с малой дисперсией, на которых не- 1 Приведено для сравнений. возможно выделить отдельные линии в полосе, применяется другой метод, основанный на определении отноше- ния интенсивностей полного поглоще- ния в нескольких полосах, принадле- жащих к одной системе. Теория ме- тода разработана пока лишь приме- нительно к молекулам, состоящим из двух одинаковых атомов. _ Вурм (Wurm) сделал попытку опре- делить температуру группы R- и N-звезд, сравнивая между собой ин- тенсивности различных полос моле- кулы С2. Пользуясь не оригинальными негативами, а репродукциями в жур- налах, что, конечно, снижает точность, Вурм получает для этих звезд тем- пературы в интервале 1500—2000° с ошибкой, по его оценке, ± 150°. Та- кие низкие значения температур еще требуют подтверждения. 8. Атмосфера звезды, богатая моле- кулами, задерживает значительную
12 Природа 1941 часть радиации в определенных дли- нах волн. Радиация эта, не имея воз- можности выйти из недр звезды, должна перерабатываться в какие-то другие частоты. Соответственно усло- вия равновесий будут существенно иные, чем у звезд, у которых коэф- фициент поглощения мало зависит от длины волны. Состояние равновесия будет также различно у низкотемпе- ратурных звезд-гигантов с обширной и чрезвычайно разреженной атмосфе- рой и у звезд-карликов с сравни- тельно невысокой, но более плотной атмосферой. Исследования, выполненные недавно в Симеизской обсерватории, показы- вают, что у звезд-гигантов класса М имеется большой недостаток излуче- ния в области длин волн 5000—6500 А, по сравнению с излучением абсолютно- черного тела при температуре 2500— 3000° и быстрый рост излучения в инфракрасной области. То же дает и работа, выполненная в Германии для 0 Пегаса. Очень много низкотемпературных звезд-гигантов как класса М, так и S, R и N является переменными, не- правильными или долгопериодиче- скими с большой амплитудой измене- ния видимого блеска. Так, например, хорошо известная переменная о Кита имеет период 330 дней, амплитуру 7.1 звездной величины, / Лебедя—период 407 дней, амплитуду 8.5 зв. вел. В то же время, на ряду с такими колос- сальными изменениями видимой яр- кости (соответственно в 690 и в 2450 раз), изменение полного излуче- ния этих звезд (во всех длинах волн) значительно меньше, всего примерно в 3 раза. Примерно такие же ампли- туды и у других долгопериодических переменных; у неправильных они — меньше. Установлено, что одновре- менно с изменением яркости меняется и температура долгопериодических переменных звезд. Для о Кита пре- делы температуры оценены от 2640 до 1920°, для х Лебедя — от 2240 до 1640°. Естественно, что при таких боль- ших колебаниях температуры должно сильно меняться число молекул в ат- мосфере звезды, а следовательно, и вызываемое ими поглощение. Одного изменения температуры и связанного с ним перераспределения радиации по длинам волн, смещения максимума излучения, по закону Вина, в инфра- красную область, недостаточно для объяснения наблюдаемого различия между изменением полного излучения звезды и изменением ее видимой яркости. Поэтому высказывались пред- положения [Пайн—Гапошкина и Тен- Бруггенкате (Payne — Gaposchkin, Ten Bruggencate)], что остальное ослабле- ние видимой яркости вызывается именно усилением поглощения в мо- лекулярных полосах. Акад. Г. А. Шайн показал, однако, что влияние измене- ний этого поглощения недостаточно велико для объяснения наблюдаемого различия амплитуд. Также непра- вильно предположение Пайн и Тен- Бруггенкате о том, что изменение яркости неправильных переменных можно объяснить изменением интен- сивности молекулярных полос в ви- димой области спектра. Детальное фотометрическое иссле- дование поглощения в полосах моле- кул при изменении яркости перемен- ных звезд, сравнение числа молекул с числом свободных атомов, входящих в молекулу элементов (например TiO и Ti), могло бы дать очень много для понимания грандиозных процес- сов, происходящих в долгопериоди- ческих переменных. Последние, оче- видно, связаны с внутренней неустой- чивостью звезды. К сожалению, боль- шие амплитуды изменения яркости этих звезд, а поэтому малая яркость их в минимуме, не дают возможности достаточно хорошо проследить весь цикл их изменений; большинство на- блюдений произведено вблизи макси- мума яркости. Полный цикл изменений удалось проследить лишь у переменной звезды 8 Цефея, переменной уже другого типа, с коротким периодом (5.37 дня) и более высокой температурой (4500— 5500°). Соответственно меньше и оби- лие молекул в ее атмосфере, но все же возможно исследование числа молекул CN и СН. В хорошем соответствии с теорией Свингсом (Р. Swings) най- дены падение числа молекул с при- ближением к максимуму яркости и увеличение в минимуме. Аналогичные
№ 6 Молекулы в атмосферах звезд 13 результаты были получены в Пулкове О. А. Мельниковым. 9. Неустойчивое равновесие в атмо- сферах долгопериодических звезд-ги- гантов должно вызвать явления, не наблюдаемые в обычных, устойчивых звездах. К числу таких явлений при- надлежат эмиссионные линии водо- рода, наблюдаемые в спектрах многих долгопериодических переменных. Появление ярких линий в спектре можно объяснить теоретически в том случае, если очень горячая звезда окру- жена весьма протяженной атмосфе- рой— линии возникают в результате циклических переходов, флюоресцен- ции. Но совершенно иначе обстоит дело в атмосферах низкотемператур- ных звезд, где излучение централь- ного тела в коротковолновой ультра- фиолетовой области, необходимое для возникновения циклических перехо- дов,— очень мало. Задача осложняется тем, что бальмерова серия водорода имеет в спектрах переменных совер- шенно необычное распределение яр- кости—самой интенсивной оказывается не На, как должно было бы быть, а Ну или На в звездах класса М. Другие аномалии распределения наблюдаются у звезд S, R и N. < Г. А. Шайн показал, что отношение интенсивности водородных линий об- яаруживает довольно хорошую кор- реляцию с интенсивностью полос окиси титана в спектре той же звезды. Та- ким образом получает подтверждение гипотеза „титановой ширмы", выска- занная Шайном и Мерриллом. Суть ее в том, что слой светящегося водо- рода лежит, во всяком случае, не выше слоя, богатого молекулами окиси титана, которые и поглощают излуче- ние. Расчеты, выполненные проф. В. А. Амбарцумианом и М. А. Ваша- кидзе, показывают, что нельзя при- думать механизм, объясняющий наблю- даемое распределение яркости линий в предположении, что все излучение доходит до наблюдателя. Объясняются ли поглощением в по- лосах молекул все аномалии, наблю- даемые в излучении линий водорода, или только часть их, — еще неясно. Но весьма вероятно, что само это яв- ление связано с наличием большого числа молекул в атмосфере. Попытки объяснить появление ли- ний водорода в спектре низкотемпе- ратурных звезд хемилюминесценцией, например диссоциаций молекул Н2 в возбужденном состоянии, столкнове- ниями возбужденных атомов и т. д., не приводят к удовлетворительным результатам также из-за недостатка энергии. Совершенно особое явление наблю- далось в 1924 г. Джоем (Joy). Во время очень слабого максимума о Кита он обнаружил в ее спектре эмиссион- ные полосы окиси алюминия (А1О). Все наблюдавшиеся до сих пор по- лосы молекул были полосами погло- щения. Явление это, не повторившееся при последующих максимумах малой яркости, остается загадочным. Реаль- ность же его в 1924 г. не вызывает сомнения. Наличие полос окиси алю- миния в спектрах поглощения доста- точно уверенно не установлено. 10. Интересно отметить еще одну сторону исследования полос молекул в звездных спектрах — поиски моле- кул изотопов. В звездах R и N ряду авторов удалось найти головы полос изотопов углерода, отличных от С11, которых в атмосферах звезд, повиди- мому, относительно больше, чем на Земле. Такое же исследование у нас заканчивается сейчас Г. А. Шайном. 11. В заключение остановимся на основных проблемах, подлежащих дальнейшему исследованию. Огромное значение имели бы точ- ные фотометрические исследования поглощения в отдельных молекуляр- ных полосах и группах полос. Таких материалов сейчас почти нет. Много может дать установление наличия но- вых, неизвестных до сих пор молекул в звездных атмосферах. Все известные сейчас в звездных спектрах полосы молекул — резонанс- ные, т. е. нижнее состояние, с кото- рого происходит поглощение, является нормальным состоянием молекул, со- стоянием с минимальной энергией. Для определения температуры больше могли бы дать исследования нерезо- нансных полос, т. е. полос, нижний уровень которых является одним из возбужденных уровней молекулы. Найти такие полосы в звездных спек- трах пока не удалось.
14 Природа 1941 О весьма важной проблеме исследо- вания равновесия числа молекул и сво- бодных атомов, образующих молекулу, уже неоднократно упоминалось ранее. Решение астрофизических проблем, связанных с исследованиями молекул в звездных атмосферах, требует и зна- чительных лабораторных исследова- ний. Расчеты Ресселла и других бази- руются на молекулярных постоянных, находимых, в основном, спектраль- ными методами. Уточнение этих по- стоянных необходимо для возможно- сти уверенных расчетов равновесия диссоциации. Для решения задачи, обратной за- даче Ресселла, необходимо еще более детальное исследование молекулярных спектров. Необходим детальный ана- лиз спектров для выяснения природы уровней, переходам между которыми соответствуют наблюдаемые полосы. Необходимо исследование вероятно- стей этих переходов для того, Чтобы иметь возможность перейти от наблю- даемого поглощения к числу погло- щающих молекул и т. д. Для полного решения многих инте- ресных и важных проблем, связанных с наличием молекул в звездных атмо- сферах, необходима большая совмест- ная работа астрофизиков с физиками как теоретическая, так и эксперимен- тальная. ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ И ЛЮМИНЕСЦЕНТ- НЫЙ АДСОРБЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПО МЕТОДУ М. С. ЦВЕТА Б. Я. СВЕШНИКОВ «Подобно световым лучам в спектре, различные ком- поненты сложного пигмента закономерно распределяются друг за другом в столбе адсорбента и становятся до- ступными качественному и количественному определе- нию®. В истории науки можно найти не- мало ярких примеров чрезвычайного обогащения исследовательских воз- можностей той или иной научной дис- циплины в результате появления но- вого метода. Немногим, однако, суж- дено быть подлинными новаторами методики. Обычно младшее научное поколение ученически наследует прие- мы старшего, не подвергает их кри- тике и довольствуется тем, что при- меняет эти «общепринятые» методы для получения новых результатов. Метод хроматографического анали- за, предложенный в 1903 г. русским ученым М. С. Цветом [1 ],1 бесспорно 1 Труды Цвета и сам автор у нас недо- статочно широко известны. Мы пользуемся здесь случаем сообщить краткие биографиче- ские данные о Цвете, взятые нами из (как Цвет. Хромофиллы, стр. 84, является ценнейшим вкладом в науку и принадлежит к числу открытий,, предоставивших неисчерпаемые воз- можности для тончайшего химическо- го исследования. По своей чувстви- тельности, т. е. по минимуму количе- ства открываемого вещества, этот ме- тод не превосходит другие физиче- ские методы, применяющиеся в хи- мии. Его преимущество не в этом. Хроматографический метод дает воз- можность открыть искомое вещество в смеси многих родственных химиче- ских индивидуумов, например в есте- ственном продукте. Известно, что ана- лиз таких смесей является насущной это ни странно) иностранной книги John Briquet, «Biographies des botanistes a Gene- ve», V, 50a, 1940. Михаил Семенович Цвет родился 19 мая 1872 г. в Италии, в м»- Асти (его мать была
jsfo 6 Хроматографический и люминесцентный адсорбционный анализ 15 задачей современной промышленности органических препаратов и представля- ет исключительный интерес для биохи- мии. Между тем обычные физические и химические методы здесь бессиль- ны. Основная трудность заключается в том, что в ряде случаев никакими способами не удается разделить смесь на ее компоненты. Хроматографиче- ский метод восполняет этот пробел. Этот метод, как указывают Цехмей- стер и Хольноки[2 * *], «осуществляет заветную мечту химика разделить до анализа смесь на ее компоненты». К сожалению, несмотря на то, что хроматографический метод был разра- ' ботан автором настолько, что совре- менная хроматография в отношении итальянка). Первоначальное образование он получил в коллеже Гальяра в Лозанне, за- тем учился в коллеже и в гимназии в Же- неве. В 1891 г. Цвет поступает в Женев- ский университет. Здесь его интересуют хи- мия, физика и ботаника, и он долгое время работает в Лаборатории общей ботаники, ру- ководимой в то время Thury. В 1896 г. пи- шет в Женеве свою докторскую диссерта- цию. Точная дата возвращения Цвета в Россию нам неизвестна; известно лишь, что с 1901 г. Цвет работает в качестве ассистента и с 1902 г. — приват-доцента университета в Вар- шаве. В 1907 г. он назначается профессором ботаники и агрономии в Ветеринарный инсти- тут Варшаве, в 1908 г. — профессором бота- ники, и микробиологии в Варшавский поли- технический институт. Начиная с 1896 г. М. С. Цвет опублико- вал 55 статей, из которых 24 посвящены хроматографическому методу. На основе сво- их работ по хроматографии Цвет написал большую монографию «Хромофиллы в расти- тельном и животном мире», Варшава, 1910. Монография была премирована Академией Наук и послужила диссертацией на степень русского доктора. В 1915 г. Цвета постигло крупное несча- стье. Во время спешного оставления Варшавы русской армией он бежал в Москву, поте- ряв налаженную лабораторию, свои книги и свое имущество. Из Москвы Цвет вскоре переехал в Нижний Новгород (Горький), куда был переведен Варшавский политехни- ческий институт. Организовать на новом месте свою . науч- ную работу Цвету, однако, не удалось. Тяжелая и длительная болезнь подорвала и без того некрепкое здоровье М. С. В 1917 г. он находился на излечении во Вла- дикавказе (Орджоникидзе). Здесь он полу- чает приглашение в г. Юрьев на вакантное место директора ботанического сада и про- фессора университета. Принять это приглаше- ние М, С., однако, уже не смог. Точная Дата его смерти нам неизвестно. методики немногим отличается от ме- тодики, указанной Цветом, и несмот- ря на то, что метод был оправдан са- мим автором на ряде примеров, он оставался в забвении в течение почт» трех десятилетий. 1 Мы не беремся судить о причинах этого. В книге Цехмейстера и Холь- ноки в качестве причины указано то обстоятельство, что монография Цве- та, где дано исчерпывающее описание метода, была напечатана лишь на рус- ском языке. Однако Цвет имел нема- ло публикаций в «Berichte dtsch. Bot. Gesellschaft», и нам кажется, что бо- лее веской причиной забвения хрома- тографического метода послужил не- благоприятный отзыв, данный об этом методе таким крупным авторитетом в. /ботанике, как Вильштеттер. В своей книге «Исследования хлорофилла» [5], появившейся через 3 года после монографии Цвета, Вильштеттер и Штолль высказали сомнение в воз- можности применения хроматографи- ческого метода для изучения хлоро- филла. Даже в 1928 г. Вильштет- тер [6] считал, что метод Цвета не- пригоден для препаративных работ. Расцвет хроматографии начинается с 1931 г., когда Кун, Ледерер и Вин- терштейн [7- 8] с помощью этого мето- да достигают изумительных успехов в анализе каротинов — задача чуть ли не столетней давности; при этом оп- равдывается предсказание Цвета: «очень возможно, что каротин листа отнюдь не индивидуальное химическое вещество, но смесь двух или несколь- ких гомологов, которые можно будет разделить с помощью соответствую- щих адсорбентов». Так возникла об- ширная химия каротиноидов. Параллельно с блестящим анализом каротинов в этот период подвергает- ся исследованию группа других важ- нейших в физиологическом отношении пигментов—флавинов; достигаются но- вые успехи в начатом еще Цветом де- ле изучения хлорофилла и разверты- ваются работы большого практиче- ского значения по исследованию пиг- ментов желчи и порфиринов. Хроматографический метод по са- мому своему определению пригоден 1 Исключение составили работы Дере [3], Пальмер и Эклес [•*].
16 Природа 1941 лишь для окрашенных веществ, одна- ко за последнее десятилетие область хроматографии значительно расшири- лась путем введения так называемого люминесцентно - хроматографического метода — наблюдения хроматограмм в свете люминесценции при возбужде- нии ультрафиолетовыми лучами. Это дало возможность говорить о хромато- графическом анализе для бесцветных веществ, и, наконец, область примене- ния хроматографии может быть почти безгранично расширена путем искусст- венного окрашивания (подбором соот- ветствующих реакций, дающих с иско- мым веществом окрашенный, либо лю- минесцирующий продукт реакции). Новые методы исследования бес- цветных и слабо окрашенных веществ также целиком себя оправдали на пра- ктике. Достаточно указать, что тон- чайшие исследования современной хи- мии витаминов, гормонов и энзимов и детальное изучение ряда полицикли- ческих ароматических углеводородов тесно связаны с развитием методов хроматографического и люминесцент- ного адсорбционного анализа. Физические основы хроматогра- фического и люминесцентного адсорбционного анализа Идея метода Цвета очень проста. Если в жидкость, представляющую раствор смеси красящих веществ, вне- сти какой-нибудь адсорбент, то, в за- висимости от соотношения масс и значений коэффициентов адсорбции, произойдет распределение красящих веществ между обеими фазами. Целый ряд красящих веществ проникнет при этом более или менее глубоко в ад- сорбент, и адсорбат будет представ- лять смесь красителей, которую труд- но разделить. Совсем иная картина будет в том случае, если исследуемый раствор смеси красителей будет про- текать в строго определенном направ- лении через столб, наполненный ад- сорбентом. В этом случае отдельные компоненты смеси будут располагать- ся по последовательным слоям в на- правлении убывающего адсорбцион- ного сродства красителей к адсорбен- ту. Первые слои адсорбента естест- венно будут поглощать преимущест- венно более сильно адсорбирующееся вещество; вещество, менее адсорби- рующееся, будет поглощаться в более низких слоях, куда раствор уже бу- дет притекать несодержащим первой компоненты; третья компонента, ад- сорбирующаяся еще меньше, чем пер- вые две, расположится еще ниже, и т. д. На первый взгляд кажется, что та- ким образом не может быть достиг- нуто сколь-нибудь точное разделение компонент. Представляется вероят- ным, что верхние слои будут содер- жать смесь различных компонент, ад- сорбированную ими из первых пор- ций раствора. Однако это не так: при стационарном течении раствора су- ществует замечательное явление — вытеснение слабо адсорбирующихся веществ более сильно адсорбирую- щимися. Поэтому слабо адсорбирую- щиеся вещества, адсорбировавшиеся в первый момент в зоне адсорбции «сильных» компонент, будут ими ско- ро вытеснены книзу. Экспериментальное подтверждение этого чрезвычайно важного обстоя- тельства было дано еще Цветом.1 Весьма наглядно оно может быть де- монстрировано с помощью некоторых полиеновых красителей или азокраси- телей. Если взять, например, два по- лиеновых красителя: желтый и крас- ный и пропустить через столб адсор- бента раствор желтого красителя, бо- лее слабо адсорбирующегося, то он адсорбируется у верхнего края столба адсорбента. Если теперь вливать рас- твор красного более сильно адсор- бирующегося красителя, то кольцо, образованное желтым красителем на адсорбенте, переместится вниз, а ввер- ху образуется зона красного красите- ля. Если изменить порядок вливания красителей на обратный, то красный краситель, адсорбировавшийся с само- го начала вверху, останется на своем месте при вливании желтого, послед- ний будет сразу располагаться ниже. В большинстве случаев хромато- грамма, полученная непосредственно при пропускании через столб адсор- бента испытуемого раствора, все же 1 Явление адсорбционного замещения, наир, для растворителей, было известно и до Цве- та, но Цвет наглядно показал значение этого явления для хроматографии.
j\fo 6 Хроматографический и люминесцентный адсорбционный анализ 17 не является достаточно отчетливой: отдельные зоны частично перекрывают друг друга и почти все они тесно рас- полагаются без всяких светлых про- межутков — в самом начале столба адсорбента. В этом случае рекомен- дуется метод «проявления», введен- ный Цветом. Метод заключается в том, что через столб адсорбента, на котором имеется такая «непроявлен- ная» хроматограмма, просасывается некоторое время чистый растворитель. В одних случаях применяется тот же растворитель, что и в начальном опы- те, в других случаях — иной. Чтобы понять сущность проявления, рассмотрим действие растворителя на одну какую-нибудь зону хромато- граммы. Очевидно, чистый раствори- тель, медленно протекая через эту зо- ну, начинает сперва вымывать краси- тель, затем в некотором месте зоны, по мере насыщения раствора красите- лем, достигается равновесие между обеими фазами; в дальнейшем же, ко- гда раствор стекает к ‘нижерасполо- женным слоям адсорбента, содержа- щим малые концентрации данного кра- сителя, либо практически вовсе его несодержащим, краситель снова будет адсорбироваться. Таким образом про- явление перемещает все зоны несколь- ко книзу и, что чрезвычайно важно, перемещает их неодинаково: более слабо адсорбирующиеся пигменты, расположенные в нижней части хро- матограммы, переместятся значительно больше, чем сильно адсорбирующие- ся, расположенные в самом начале хроматограммы. Это легко понять. Допустим, что адсорбция очень сильна — совершенно необратима, тогда, очевидно, краси- тель не будет вымываться растворите, лем, и проявление не сместит зоны данного красителя; обратный случай, если адсорбция слаба по сравнению с растворением, тогда ток раствори1еля в процессе проявления вымоет данный краситель из занимаемой им зоны и отнесет далеко вниз по столбу, в крайнем случае, вообще вымоет его в стекающий.со столба раствор. Между этими двумя крайними случаями и ле- жит, в сущности, область практиче- ской хроматографии. Очевидно, под- бирая для проявления подходящий рас- ПрироДа М с. творитель, время проявления и регу- лируя скорость течения, можно сме- стить все зоны книзу и раздвинуть их одна от другой. Основным положением хроматогра- фического метода, на чем и основано многостороннее применение этого ме- тода, является утверждение, что вид хроматограммы мало зависит от слу- чайных сопровождающих веществ. Случайные спутники могут давать лишь добавочные зоны, не вызывая сколь-нибудь существенных искаже- ний остальных зон. Однако существу- ют случаи, когда наблюдается значи- тельное изменение нормальной хрома- тограммы: все зоны кажутся ненор- мально расширенными и запутанными, как будто бы происходит сильное вы- мывание адсорбата. Это имеет место тогда, когда сопровождающее веще- ство находится в очень большом ко- личестве и понижает адсорбционную активность адсорбента. Адсорбцион- ные изотермы протекают при этом со- всем иначе, чем в случае чистых со- единений. Такие случаи наблюдаются, например, при получении хроматограмм животных липохромов, когда имеется большой избыток жира или холесте- рина. Повторное пропускание испытуемо- го раствора через несколько трубок с адсорбентом (до четырех) обычно дает возможность получить в конце концов хорошую хроматограмму, так как аб- солютное количество сопровождаю- щих веществ быстро падает от колон- ки к колонке. В некоторых случаях может, однако, оказаться необходи- мей предварительная очистка испыту- емого раствора другими методами. Методика анализа 1. Выбор адсорбента и растворителя Теоретически говоря, число возмож- ных адсорбентов безгранично. Однако на практике это не так. Прежде всего выбор ограничивается требованиями, чтобы адсорбент не реагировал с рас- творителем и адсорбированными ве- ществами и не растворялся в раство- рителе. По этим соображениям сразу отпадают все сильно кислые и ще- лочные адсорбенты, а также большин- 2
18 Природа 1941 ство органических, так как в органи- ческих адсорбентах очень трудно из- бавиться от растворимых примесей. Органика неудобна также и по тем соображениям, что в виду большого расхода адсорбента желательно иметь возможность его регенерировать. По- следнее для неорганических адсорбен- тов, например окиси алюминия, легко может быть достигнуто соответствую- щим прокаливанием, для органических адсорбентов регенерация очень слож- на. Наконец, последнее желательное (при рассматривании в видимом свете) условие — адсорбент не должен быть темным или сильно окрашенным. За исключением указанных общих соображений выбор адсорбента про- изводится чисто эмпирически. В каж- дом опыте стараются подобрать такой адсорбент, чтобы адсорбция компо- нент исследуемого вещества была не слишком сильной и не слишком сла- бой. В этом случае можно получить достаточно устойчивую и рельефную картину с хорошим разделением зон. Для одного и того же адсорбента адсорбционная способность весьма за- висит от свойств поверхности и дис- персности, поэтому для получения по- вторимых результатов адсорбент все- гда должен готовиться по одному ре- цепту и размеры частиц должны срав- нительно мало вариировать. Наиболее употребительны в качестве адсор- бентов: окись алюминия, окись магния, гид- роокись кальция, углекислый и сернокислый кальций, осветляющие земли (например фулле- рова земля, франконит, флоридин,) и из орга- нических — сахарная пудра, лучше всего, мо- лочный сахар. Окись алюминия считается одним из лучших применяемых в настоящее цремя адсорбентов. Она может быть с ус- пехом применяема как в водных, так и в безводных средах. Обычная продажная окись алюминия обладает часто очень различными адсорбционными свойствами. Фирма Мерк вы- пускает в продажу окись алюминия, стандар- тизованную по Брокману. Эта окись алюми- ния состоит из зерен диаметром 7 р. и ак- тивирована прокаливанием в токе углекисло- ты при 200°. Небезинтересно отметить, что, по Йенсену и Руггли [10], адсорбционная способность окиси алюминия может быть значительно повышена промыванием препарата водой, со- держащей следы гидроокиси кальция, препа- рат затем сильно прогревается. Гораздо реже возникает потребность снизить активность данного препарата окиси алюминия. По Фи- перу и Гейльброну, это легко достигается тем, что препарат промывается метанолом и сушится на воздухе. ' Окись магния рекомендована как адсор. бент рядом авторов. Ора имеет весьма раз. личные адсорбционные свойства, в зависи- мости от способа приготовления. Окись маг- ния, получаемая при сжигании металла, об- ладает плохими адсорбционными свойствами- невысокой адсорбционной способностью об- ладает и продукт, получаемый нагреванием карбоната магния при высоких температурах. Наилучший адсорбент получается путем от- щепления воды из гидроокиси магния при не- слишком высоких температурах. Средний размер частиц 1.5 р- Для неводных растворов хорошим адсор- бентом является гидроокись кальция. По Цехмейстеру и Хольноки, ее лучше всего- готовить непосредственно в лаборатории. Окись кальция гасится водой до тех пор. пока она не начнет рассыпаться; полученный продукт просеивают через сито (желательный размер частиц 2.5 р.) и сохраняют до опыта без доступа воздуха, чтобы избежать обра- зования карбоната кальция и излишней влаж- ности в верхних слоях. Карбонат кальция применяется как мягко действующий адсорбент. Перед употребле- нием его надо просушивать несколько часов при 150°. Разм1ер частиц 1.2 —1.5 р. Осветляющие земли представляют гидро- окись алюминия с различным содержанием Са, Mg и Fe. Различают естественные земли и активированные. Последние представляют естественные земли, обработанные соляной кислотой. Соотношение между количествами адсорбента и адсорбата может коле- баться в очень широких пределах. В некоторых, редких, случаях количе- ство адсорбента превышает весовое количество адсорбата всего лишь в 10 раз, во многих случаях в 1000—10 000 раз и иногда даже в 100 000 раз. Не- обходимость брать большие количе- ства адсорбента составляет известное неудобство метода, и в этом отноше- нии выгодно употреблять 'неорганиче- ские адсорбенты, которые, как мы указывали, легко регенерировать. Выбор растворителя для приготов- ления раствора исследуемого вещест- ва, естественно, определяется прежде всего растворимостью последнего. Наиболее употребительными являются сероуглерод, петролейный эфир и бен- зол, менее употребительны—хлоро- форм, четырехлористый углерод, алко- голь, ацетон, эфир, дихлорметан и ани- зол. Для обратного вымывания адсор- бата применяют обычно метиловый или этиловый алкоголь, ацетон и иногда пиридин (один или в смеси с водой или эфиром). Не всегда, однако, при получении хроматограмм имеется возможность
jsfo б Хроматографический и люминесцентный адсорбционный анализ 19 брать исследуемое вещество в невод- ных растворах. В случае водных рас- творов появляется новое осложняющее обстоятельство — на адсорбцию весь- ма влияет концентрация водородных ионов. Мы лишены здесь возможно- сти подробно рассматривать влияние pH на образование хроматограммы для различных адсорбентов, отметим лишь, что для осветляющих земель, как вы- яснил Кошара Г13], можно работать с водными растворами в широких пре- делах pH от 5-нормальной минераль- ной кислоты до рН=11. Для ряда слу- чаев Соренсен [9] разработал методику применения буферных смесей (бораты, фосфаты). 2. Аппаратура Существуют многочисленные вари- анты аппаратуры для хроматографиче- ского анализа. Мы ограничимся опи- санием весьма простой аппаратуры, применяемой в лаборатории Дере (фиг. 1). Внутри стеклянного цилиндра помещается трубка с адсорбентом (36 X 1.6 см). В нижнюю часть труб- ки до набивкй ее адсорбентом кладут слой стеклянной ваты, и трубка за- крывается внизу просверленной во многих местах пробкой — в опытах Дере корковой, в настоящее время предпочитают стеклянные пришлифо- ванные. Очень важна плотная и однородная набивка трубки. Это, как отмечают многие авторы, требует известного на- выка. Если трубка заполнена адсор- бентом неравномерно, то, вместо пра- вильного фракционирования через большое количество элементарных ча- стиц,4; раствор стекает по трещинам и получаются чрезвычайно неправильные очертания отдельных зон (фиг. 2). Для правильного заполнения адсорб- ционной трубки рекомендуется: про- сеять адсорбент непосредственно пе- ред всыпанием в трубку, всыпать его в трубку небольшими порциями (пер- вая порция больше, чем последующие) и энергично, но не слишком сильными ударами утрамбовать деревянным пе- стиком. Площадь пестика должна со- ставлять от 2/3 до •/$ поперечного се- чения трубки. Набивку продолжают До тех пор, пока свободной остается лишь */э или даже */5 трубки. После того как набивка окончена, включают насос и слег- ка утрамбовывают до исчезновения облачка пыли под пестиком. 3. Получение хро- матограммы Когда трубка с ад- сорбентом готова, ад- сорбент слегка увлаж- няют выбранным рас- творителем1 и, не вы- ключая насоса, вливают испытуемый раствор по возможности быстро, одновременно покры- вая всю верхнюю по- верхность адсорбента, но избегая взмучива- ния и порчи поверх- ности адсорбента. Очень важно, чтобы верхняя граница цилин- дра с порошком была покрыта жидкостью с начала опыта до конца проявления. Если не обращать на это вни- мание, то при быстром высыхании могут обра- зоваться трещины, ад- сорбент может несколь- ко отойти от трубки и при последующем вли- вании жидкости, напри- мер при проявлении, жидкость будет пря- мо стекать по трещи- нам. Проявление начина- ют непосредственно по- сле просасывания ис- пытуемого раствора. Как мы уже указывали, для проявления приме- няется тот же или дру- гой растворитель. Во время проявления не- Фиг. 1. Прибор для хромато- графического ч анализа (по Дере). Фиг. 2. Вид хро- матограммы при неравномерно утрамбованном адсорбенте. 1 Предварительное увла- жнение производится не всегда. 2»
20 Природа 1941 Фиг. 3. Стадии последовательного проявления хро- матограммы (вытяжка из перца, адсорбент: вверху СаСО3 внизу Са(ОН)2, растворительбензин). а — непосредственно после протекания вытяжки; b — недоста- точно проявленная; с—вполне проявленная хроматограмма. Фиг. 4. Хромато- грамма вытяжки из померанцевого ма- сла. прерывно наблюдают за ходом прояз- ления. На фиг. 3 показаны последова- тельные стадии проявления. 4. Рассматривание и об- работка хроматограмм Полученная хроматограмма обычно представляет белый столб, расцвечен- ный поперечными полосами различной ширины и цвета (фиг. 3 и 4). Так как цветовые оттенки весьма зависят от цветности источника, то принято рас- сматривать хроматограмму при днев- ном свете.1 Для веществ бесцветных, а часто и для окрашенных, весьма плодотвор- ным оказывается рассматривание хро- матограммы в свете люминесценции. Большое значение флуоресцентной хро- матографии было по достоинству оце- нено уже в первых работах Винтер- штейна и Шена [п], а также Каррера и Шоппа[12]. Впоследствии этот ме- тод с успехом был применен многими 1 В настоящее время можно рекомендовать для этих целей исправленные ртутные лам- пы, так называемые лампы «дневного» света. Такие лампы выпущены в Америку и освое- ны также в СССР. исследователями. Следует отметить одно весьма существенное обстоятель- ство, которое надо всегда иметь в ви- ду при люминесцёнтно-адсорбционном анализе — цвет люминесценции всегда характерен для адсорбата, но не ад- сорбируемого вещества. Одно и то же вещество на различных адсорбен- тах может давать люминесценцию раз- личного оттенка и даже цвета. Так, например, бензатрон на окиси алюми- ния дает флуоресценцию желтого цве- та, на осветляющих землях — цвет флуоресценции зеленый. В качестве источника света для возбужде- ния люминесценции применяют ртутные лам- пы, закрытые фильтром Вуда, пропускающим ближайший ультрафиолет около 366 тц Для удобного рассматривания фирма Quarz- lampengesellschaft (Hanau) выпускает специ- альную переносную аппаратуру, однако эта дорогая аппаратура может быть с успехом заменена ртутными лампами, имеющими внеш- нюю оболочку из черного стекла. Такие лампы удобны в обращении и могут быть легко сделаны переносными.1 1 Такие лампы, под названием лампы «Аида», изготовляются в Гос. Опт. ин-те. Еще большую яркость можно получить, заключая в оболочку из черного стекла ртут- ные лампы высокого давления (завод Кино- лампа, Москва).
№ 6 Хроматографический и люминесцентный адсорбционный анализ 21 Обычно комбинированное рассмат- ривание хроматограммы в дневном свете и ультрафиолете обеспечивает достаточно исчерпывающий анализ ее. Однако в ряде сомнительных случаев или в тех случаях, когда ожидают, что в состав хроматограммы войдут бесцветные и нефлуоресцирующие ве- щества, прибегают к помощи химиче- ских реакций. Очень распространен так называемый Pinseimethode, заключаю- щийся в том, что по ребру осторожно вытолкнутого на стекло или бумагу столба адсорбента проводят кисточ- кой, смазанной таким реактивом, что- бы реакция этого реактива с искомым веществом давала характерное окра- шивание или флуоресценцию. Если хроматографический метод применяется не для аналитических, а для препаративных целей, то столб адсорбента разрезается скальпелем по зонам, и из каждой из этих частей ад- сорбированное вещество экстрагирует- ся соответствующим растворителем. Практические применении хро- матографического и люминес- центного адсорбционного! анализа Область применения хроматографи- ческого метода весьма » обширна. Он может быть с успехом применяем как для аналитических, так и препаратив- ных целей. Основные задачи, решаемые с помощью этого метода: 1) определе- ние степени чистоты индивидуальных продуктов и очистка их от примесей, 2) разложение сложных естественных продуктов (например естественных кра- сящих веществ) на компоненты и вы- деление из смеси отдельных компо- нент; 3) установление идентичности или различия двух весьма родствен- ных веществ; 4) контроль продуктов и товаров. 1. Определение степени чистоты индивидуальных химических продуктов. Очистка от примесей Определение степени чистоты про- дажного или приготовленного индиви- дуального вещества и очистка его от трудно отделяемых примесей родст- венных веществ являются одной из актуальных задач современной химии. Хроматография представляет для это- го надежные и сравнительно простые методы. Вещество является однородным в хроматографическом смысле, если оно не может быть разделено адсорбен- том. За редкими исключениями, кото- рые мы укажем ниже, эта однород- ность действительно соответствует хи- мической однородности. Испытание однородности адсорбционными мето- дами обычно обеспечивает более вы- сокую точность, чем принятые в хи- мической практике методы определе- ния однородности по точке плавления и кипения. Это объясняется тем, что разница в адсорбционной способности гораздо более чувствительна к неболь- шим изменениям в строении молекул, чем точка плавления или кипения. В огромном большинстве случаев хроматографические методы контроля оказываются также более чувстви- тельными, чем контроль чистоты по спектрам поглощения, так как погло- щение ничтожных концентраций при- месей трудно обнаружимо на фоне большого поглощения основного ве- щества, тем более что спектры аб- сорбции основного вещества и род- ственной ему примеси обычно лежат в той же области. Хроматографический и люминесцент- ный адсорбционные методы дают не только прекрасное средство для опре- деления однородности вещества, но и одновременно для очистки индивиду- ального продукта от примесей. Клас- сический метод фракционированной кристаллизации во многих случаях уступает адсорбционным методам в силу того, что разница в растворимо- сти химически родственных индиви- дуумов часто ниже, чем разница в ад- сорбционной способности. Что касается границ приложимости адсорбционных методов испытания гомогенности вещества и однозначно- сти результатов такого испытания, то здесь надо всегда иметь в виду сле- дующие факты: возможно, по-первых, существование двух таких соединений, которые обладают практически одной и той же адсорбционной способно- стью. Однако, если мы примем во внимание, что адсорбция определяется не только адсорбентом, но и раствори- телем, то следует согласиться с ут-
22 Природа 1941 верждением Цвета: «совершенно не- вероятно, чтобы адсорбционные изо- термы двух веществ изменялись впол- не одинаково при всех вариациях сре- ды и адсорбента». При испытании однородности с по- мощью адсорбционных методов сле- дует не забывать и возможности иска- жения результатов вследствие друго- го явления, довольно распространенно- го среди органических веществ — яв- ления полимеризации. В силу того, что адсорбционная способность ча- стиц будет зависеть от степени их дисперсности, хроматограмма для та- ких полидисперсных растворов может оказаться далеко не простой, хотя ве- щество в химическом смысле одно- родно. И, наконец, в некоторых случаях хроматографический метод неприме- ним потому, что не удается найти ни- каких практически удобных адсорбен- тов для данной группы веществ: при- мером могут служить сернистые со- единения. Это подтверждается, в част- ности, тем, что многочисленные по- пытки применить хроматографический метод для очистки бензина от серни- стых соединений до сих пор не увен- чались успехом. Испытание хроматографическими методами однородности многих «чистейших» продук- тов, имеющихся в продаже, показало, что они являются достаточно загрязненными. В качестве примера приведем, по Цехмей- стеру и Хольноки, результаты хроматографи- ческого анализа кальбаумского антрацена. При рассматривании хроматограммы такого антрацена в свете люминесценции (адсор- бент AlaOs, растворитель и проявитель — бен- зин с метанолом) Цехмейстер и Хольноки могли заметить 5 зон: вверху 2 очень узкие яркожелтые зоны (принадлежащие неизвест- ным примесям), затем находилась яркоголу- бая зона, принадлежащая, как было показа- но затем, карбазолу (0.05%), ниже находи- лась дающая желтую флуоресценцию зона нафтацена и в самом низу располагалась широкая зона антрацена, дающего синюю флуоресценцию. 2. Разложение смеси на компоненты и изолирование отдельных компонент Естественно, что хроматографиче- ские методы, пригодные для обнару- жения ничтожных примесей и очистки от Них, могут быть с успехом приме- нены и для решения обратной зада- чи — обнаружения и выделения из естественных продуктов веществ, на- ходящихся там в ничтожных концен- трациях. Исключительную ценность этот метод представляет для биохими- ческих исследований. Выбрав подхо- дящий адсорбент, иногда можно с по- мощью небольшого столба адсорбиру- ющего вещества адсорбировать жела- емое вещество из многих гектолит- ров раствора и избавиться от грандиоз- ного по объему выпаривания. Послед- нее для биохимических задач часто бывает еще затруднено и тем, что, в силу большой чувствитель'ности неко- торых биохимических веществ к тем- пературе выпаривание надо вести при невысокой температуре. Блестящим образцом применения люминесцентно-адсорбционного анали- за для решения задачи указанного ти- па может служить работа Кошара [13] по выделению уроптерина из мочи. Это желтое красящее вещество нахо- дится в моче в концентрации 1 : 1 000 000. Чтобы получить его в сколь-нибудь достаточных количе- ствах, Кошара должен был пропу- стить через ряд соответствующих ад- сорбентов 6000 л мочи, подвергнутой соответствующей химической обработ- ке. Отделение уроптериновой фракции от других красящих веществ мочи при рассматривании в дневном све- те очень затруднительно, в ультрафио- лете же оно производится легко по интенсивной красной флуоресценции уроптерийа. С большим успехом хроматографи- ческий анализ был применен для ре- шения другой аналогичной задачи — выделения витамина Е. Этот витамин размножения содержится в маслах, получаемых из ростков различных ра- стений. Первоначально пытались полу- чить его в концентрированном виде путем перегонки упомянутых масел в высоком вакууме, однако - Друммонд, Зидгер и Мануолтер [14] показали, что для этой цели удобнее пользоваться адсорбционными методами. Приведенные примеры представляют лишь частные случаи общей задачи — разложения сложной смеси на отдель- ные компоненты. Число компонент, например, в естественных красящих веществах, может быть необычайно
j\fo 6 Хроматографический и люминесцентный адсорбционный анализ 23 велико. Так, по Цехмейстеру и Холь- ноки, кожура спелых плодов испан- ского перца содержит до 100 индиви- дуальных пигментов (каротиноидов). Присутствие такого огромного количе- ства каротиноидов объясняется тем, что в растениях встречаются 'не толь- ко сами углеводороды типа каротинов, но и полиеновые алкоголи, полиено- вые эфиры, полиенкарбоновые кисло- ты и полиенкетоны. Мы лишены здесь возможности рас- сматривать исключительную по своей точности методику разделения кароти- ноидов, приведем лишь один пример, где было наглядно демонстрировано, что точность адсорбционного анализа может в некоторых случаях превосхо- дить точность спектроскопических ис- следований. Исследуя смесь трех ка- ротиноидов: ? - каротина (С-юНзе), криптоксантина (С40НВВОН) и зеак- сантина (С^НвДОН^), Кун и Грундманн показали, что в то время как спектры поглощения означенных каротиноидов одинаковы, адсорбция их на гидрооки- си алюминия весьма различна — она возрастает с увеличением числа групп он. 3. Установление идентично- сти двух веществ. Контроль продуктов и то- варов Два индивидуальных вещества счи- таются идентичными в хроматографи- ческом смысле, если их смесь на раз- личных адсорбентах и из различных растворителей не может быть разде- лена на 2 зоны. На примере кароти- ноидов мы видели, что различия, уста- навливаемые этим методом, часто тоньше, чем различия, устанавливае- мые спектроскопическим путем. Если смесь двух испытываемых на идентичность веществ дает хромато- грамму, имеющую два слоя, то для того чтобы решить, какое вещество соответствует данной зоне, добавляют в смесь избыток одного из веществ и наблюдают, какая зона начинает рас- ширяться при этом. Хроматографические и люминесцент- ные адсорбционные методы установле- ния идентичности в последние годы широко внедряются в товароведение. Фиг. 5. Хроматограммы сливочного масла (рас- творитель — бензол). е—А1аО8 при дневном свете: 0.2—зеленоватый, 5—бес- цветный, 1.5 — светложелтый, 50 — коричневый; b — то же в свете люминесценции: <9.2 — розовый, 4— сине-зеле- ный, 1 — светложелтый, 3—серовато-желтый, 40—ко- ричневый; с — на кларите при дневном свете: 2—светло- синий, 3—розовый; d — то же в свете люминесценции: 0.1 — огненно-красный, 4 — темный, желто-зеленый (цифры сбоку указывают ширину слоя в миллиметрах). а Ь с а Фиг. 6. Хроматограммы галеновых препаратов Tinctura ipecacuanhae. а — в дневном свете: 1 — грязно-зеленый, светло- желтый; Ь —в свете люминесценции: 1 — красный, 2 — желтый, 3—светлоголубой; Tinctura belladonnae. с — в дневном саетбТ 1 — зеленый, 2—-светлозеленый; d— в свете люминесценции: 1— желтый, 2—темнозеленый, 3 — зеленый, 4 — светлоголубой. С особым успехом этот метод был применен для контроля фармацевтиче- ских . продуктов, дубильных экстрак- тов, технических масел и жиров, вин и естественных красителей. Для целей практического контроля, конечно, не требуется получить такую хромато- грамму, которая давала бы возмож- ность получить исчерпывающий хими- ческий анализ данного вещества, до-
24 Природа 1941 статочно получить лишь такое разде- ление данного вещества на компонен- ты, которое обеспечило бы точное опознавание данного вещества и поз- волило бы обнаружить возможные фальсификации. На фиг. 5 и 6 воспроизведен в схе- матическом виде ряд хроматограмм для сливочного масла и фармацевти- ческих препаратов. Как видно из ри- сунков, число признаков, даваемых та- кими хроматограммами для установле- ния идентичности двух веществ, до- статочно велико. В заключение следует отметить, что область применения хроматографиче- ского ;и люминесцентного адсорбцион- ного анализа чрезвычайно бурно рас- ширяется. Только за 2 года (с 1937 по 1938 г.) появилось свыше 200 ста- тей, посвященных этому методу. Представляется весьма желательным, чтобы хроматографический метод по- лучил более широкое распространение и на своей родине — в СССР. Литература [1] М. С. Цвет. Хромофиллы в растительном и животном мире. Варшава, 1910 (докторская диссертация. Премирована Росс. Акад. Наук).— [2] L. Zechmeister u. L. Cholnoky. Die chromatographische Adsorptionsmethode. Zweite Aufl., Wien, 1938.— [3] Ch. Dhdrd et Rogowski. C. R. Ac. Sc., 154, 653, 1912___ [4] Palmer a. Eckles. J. Biol. Chem., 17, 191,1914. — [5] R. W111 s t a 11 e r u. A. S t о 11. Untersuchungen fiber Chlorophyll. Berlin, 1913. — [6] R. Willstatter. Untersuchungen fiber Enzyme. Berlin, 1928. — [7] R. Kuhn и. E. Lederer. Ber. Dtsch. Chem. Ges., 64, 1349, 1931; ZS. physiol. Chem., 200, 108; 246, 1931.— [8] R. Kuhn u. A. W i n t e r s t e i n. Ber. Dtsch. chem. Ges., 64, 326, 1931; R. Kuhn, A. Winterstein u. Lederer. ZS. phy- siol. Chem., 197, 141, 1931.— [9] N. Soren- sen. Tidskr. Kemi Bergvaesen, 15, 53, 1935. — [10] P. Ruggli и. P. Jensen. Helv. chim. Acta, 18, 624,1935; 19, 64, 1936.— [11] A. W i n- terstein и. K- Schon. ZS. physiol. Chem., 230, 139, 1934.— [12] P. К art er u. R. S c h 6 p p. Helv. Chim. Acta, 17, 693, 1934. — [13] W. Koshara. Ztschr. physiol. Chem., 240,127, 1936. — [14] R. Kuhn u. Ch. Grund- mann. Ber., 66, 1746, 1933. Читателя, интересующегося различными применениями хроматографического и люминес- центного адсорбционного анализа, мы отсы- лаем к книге Цехмейстера и Хольноки [2], где собрана вся литература до 1938 г.; часть этой литературы можно найти в статье Стикса в «Успех, хим. наук*, 5,4, 1936; несколько при- меров люминесцентно-адсорбционного анализа указаны также в статье С. И. Вавилова и Б. Я.. Свешникова, «Новости медицины*, № 2, стр. 3—17, 1940.
действие ферментов в живои клетке Д-р б. н. н. М. СИСАКЯН Большинство химических реакций в живом организме совершается при участии соответствующих ферментов. Ферменты — биокатализаторы выра- батываются клеткой в процессе жи- знедеятельности организмов. Присут- ствуя в незначительных количествах, ферменты во много раз ускоряют не- прерывно совершающиеся в живых организмах химические реакции синте- за и гидролиза веществ. Без их уча- стия обычные процессы образования и распада белков, углеводов, жиров и других веществ протекали бы многие десятки лет, при участии же фермен- тов эти процессы заканчиваются в те- чение нескольких часов и даже минут. Практически о ферментах мож'но су- дить не только как об ускорителях, но и как о возбудителях тех процес- сов, которые осуществляются при их участии. Ферменты действуют строго специфически. Каждый из них влияет только на определенное вещество из- вестного стереохимического строения. Это свойство ферментов отличает их от неорганических катализаторов, ко- торые не обладают указанной специ- фичностью. Больше ста лет тому назад фран- цузские химики Пейен и Персо (Реу- en et Persoz) [J] впервые получили из ячменного солода препарат фермен- та, осахаривающий крахмал, назван- ной ими диастазой. Хотя первые 'наблюдения об участии ферментов в химических реакциях от- носятся к более ранней эпохе, все же опыты Пейен и Персо сыграли огром- ную роль в развитии учения о фер- ментах. В начале внимание экспери- ментаторов было сосредоточено на изучении условий, определяющих ско- рость ферментативных процессов, на специфичность их действия, а также на выяснении химической природы ферментов. Эти исследования имели фундамен- тальное значение в выяснении меха- низма действия ферментов, а также и их химической природы. Однако при большом внимании, ко- торое уделялось опытам физико-хи- мического порядка, исследование роли ферментов в физиологических отправ- лениях организмов, не получило долж- ного развития. Этот разрыв между энзимологией и физиологией определялся прежде все- го тем, что действие ферментов до по- следнего времени изучалось только на тканевых кашицах в разрушенной, убитой клетке. Попытки исследователей перенести установленные в автолитических сме- сях закономерности в действии фер- ментов на живые организмы обычно не имели успеха. Естественно, что характер и направ- ление химических реакций в живой клетке не могут быть полностью упо- доблены направлению химических про- цессов, совершающихся вне живой клетки, в тканевых кашицах. В основе изучения действия фермен- тов в автолитических смесях, как из- вестно, лежит разрушение структуры живой клетки, т. е. того, что во мно- гом определяет направление фермента- тивных процессов. Помимо этого, при измерениях действия ферментов в по- добных условиях, обычно удается уста- новить лишь одностороннюю, гидро- литическую активность. Между тем ферменты способны не только разла- гать сложные органические соедине- ния на их составные части, но также синтезировать из более простых со- единений сложные органические веще- ства. Вант-Гофф (van’t Hoff) [2] еще в 1898 г. высказал предположение, что ферменты как катализаторы химиче- ских реакций должны способствовать не только распаду веществ, но также и их образованию. В том же году Хилл (Hill) [3j осуществил фермента- тивный синтез изомальтозы из концен-
26 Природа 1941 трированных растворов глюкозы. Опыт Хилла имел громадное значение в развитии идей об обратимости дей- ствия ферментов, т. е. о способности ферментов не только расщеплять бел- ки, жиры, углеводы на их составные части, но и синтезировать эти веще- ства из более простых соединений. Следует указать, что русский ученый Данилевский [4], задолго до опытов Хилла, описал ферментативный синтез пластеина из продуктов белкового пе- реваривания. Затем последовал ряд опытов по ферментативному синтезу различных органических веществ. Вельтер (Welter) [5] при помощи фермента липазы осуществил синтез жира из жирных кислот и глицерина. Буркело (Bourquelot) [6] произвел син- тез глюкозидов посредством эмуль- сина. Прингсхейм и Лейбович (Prings- heim u. Leibowitz) [7] после Хилла вторично синтезировали мальтозу. Благовещенский [®] синтезировал раффинозу, действуя эмульсином на смесь галактозы и сахарозы в рас- творе ацетона. Опарин и Курсанов [в] при помощи инвертазы и фосфотаз по- казали возможность синтеза тростни- кового сахара в водных растворах глюкозы и фруктозы в присутствии органических солей фосфора. -Михлин и сотрудники [10’ п- 12] синтезировали молочный сахар посредством фермента лактазы из концентрированных водных растворов глюкозы и галактозы. Суще- ственных результатов достигли Берг- манн (Bergmann) [13- 14] и его сотруд- ники при ферментативных синтезах полипептидов из соответствующих аминокислот. Таким образом уже такое весьма краткое рассмотрение данных о фер- ментативном синтезе приводит нас к убеждению о способности ферментов не только расщеплять органические вещества, но с равным успехом, в иных условиях, и синтезировать слож- ные органические вещества. Известно также, что ферменты в го- могенной среде, соприкасаясь с соот- ветствующими веществами, практиче- ски расщепляют их до конца. В био- логических объектах при совместном присутствии ферментов с естественны- ми субстратами они не проявляют ана- логичного действия. Это побудило ис- следователей усматривать причину неодинакового поведения ферментов в гомогенной среде и в биологических объектах в наличии определенной ор- ганизации протоплазмы, известной ее гетерогенности. Это предположение получило отра- жение в работах Гофмейстера (Hofmei- ster) [15], Палладина [1в], в особен- ности Опарина ii Курсанова [17], Опа- рина [18] и др. Анализируя большой эксперимен- тальный материал о потере гидролити- ческой активности ферментов при их адсорбции биологическими адсорбен- тами, Опарин [18] впервые высказал предположение, что ферменты в жи- вой клетке легко могут быть адсорби- рованы на поверхностях форменных элементов клетки, вследствие чего они временно теряют свою гидролитиче- скую активность. Так, например, Опа- рин и Курсанов [17] обнаружили, что совместное присутствие таннидов и ферментов в растворе приводит к по- тере гидролитической способности ферментов. Потерю гидролитической способности ферментов авторы объяс- няют тем, что таннин связывает фер- менты и тем самым переводит их из раствора в осадок. Исследования Опарйна и его сотруд- ников [19’ 20’ 2Г], а также и других ав- торов, показали, что адсорбированные ферменты могут быть обратно переве- дены ;в раствор восстановлением их гидролитической способности. В дальнейшем рядом опытов уда- лось показать, что в таких объектах как покоящиеся семена значительная часть ферментов находится в адсор- бированном гидролитически неактив- ном состоянии. Таким образом было показано, что путем адсорбции и де- сорбции происходит регулирование (усиление или ослабление) гидролити- ческой активности ферментов. В отношении механизма си'нтеза ве- ществ в живых организмах в течение ряда лет высказывались различные мнения. Одни исследователи считали, что синтез органических веществ в расте- ниях осуществляется не посредством ферментов, а другими пока еще неиз- вестными агентами. Так, например, Ко-
№ 6 Действие ферментов в живой клетке 27 лен (Colin) [22] высказал предположе- ние, что распад тростникового сахара в растениях осуществляется инверта- зой, а образование — неизвестным по- ка веществом. Другая группа исследователей (Лун- дегорд (LundegSrdh) [23], Молиш (Мо- lisch) [24], Ильин [23], Шредер и Хорн (Schraeder u. Horn) f26], Леонард (Leo- nard) [27] и др.), отрицая двойствен- ную природу ферментов, считает, что гидролиз орга'нических веществ в рас- тениях производят одни ферменты, а синтез — другие. Большинство этих авторов полагает, что законы обратимого действия фер- ментов, теоретически разработанные Вант-Гоффом, не подтверждаются в условиях живой клетки. К такому за- ключению они приходят на основании того, что при обезвоживании листьев крахмал в них распадается, в то вре- мя как, согласно представлениям Вант- Гоффа, при этом должны были бы воз- растать процессы образования крахма- ла, а не разложения. Такой явно упрощенный подход к вопросам переноса законов физико-хи- мии в физиологические условия объ- ясняется прежде всего тем, что эти авторы игнорируют всю ^сложность тех условий, которые определяют синтез органических веществ в клетках рас- тения. Естественно, что законы гомо- генного катализа, не могут быть пол- ностью применены к биологическому катализу, так как весьма возможно, что при обезвоживании растительной клетки изменяются свойства биокол- лоидов и организация протоплазмы, от которых зависит регулировка фермен- тативного действия. Учение об обратимости действия ферментов в живой растительной клетке получило широкое эксперимен- тальное подтверждение в работах пре- имущественно советских исследовате- лей. Развивая дальше свою гипотезу о природе гидролитической активности ферментов, Опарин [23] высказал пред- положение, что синтезирующее дей- ствие ферментов определяется их со- стоянием в живой клетке. По его мне- нию, в живой клетке ферменты нахо- дятся в двух состояниях:растворенном и адсорбированном на форменных эле- ментах клетки. Синтезирующее дей- ствие в живой клетке производится ферментами, адсорбированными на структурных образованиях клетки, гидролизующее же действие осущест- вляется теми же ферментами, но нахо- дящимися в растворенном состоянии,, т. е. в гомогенной среде. Эти пред- ставления в значительной степени об- основывались не только биохимически- ми данными, но и наблюдениями ряда цитологов (Левицкий [29], Гильермон (Guilliermond) f30], Хорнинг (Hor- ning) [31] и др.), показывающими, что синтез крахмала, жиров и белков идет на форменных элементах клетки (пла- стидах, митохондриях). Наиболее существенное подтвержде- ние получила теория Опарина после разработки Курсановым [32’ 331 34] ме- тодов количественного учета обрати- мого действия инвертазы, фосфатаз и синтезирующей способности протеаз. Разработка этих методов открыла широкие возможности для исследова- ния биологической роли ферментов, т. е. их значения в физиологических отправлениях растительного организма, и тем самым появились возможности выяснить химические основы многих сторон жизнедеятельности раститель- ных организмов, которые до этого не могли быть ясно понятыми (сахаро- накопление, засухоустойчивость, скоро- спелость, морозоустойчивость и т. д.). Изучая содержание сахарозы и гид- дролитическую активность инвертазы в корнях сахарной свеклы, Опарин С28] обнаружил, что накопление сахарозы в свекловичном корне находится в об- ратной зависимости от гидролитиче- ской активности ферме'нта. Чем боль- ше корень содержал сахарозы, тем менее была активна в гидролитиче- ском отношении инвертаза, и чем бо- лее возрастала активность этого фер- мента, тем ниже было содержание са- харозы в исследуемых объектах. Так, например, Опариным были получены следующие данные в отношении четы- рех рас свеклы, выращенных в раз- личных географических зонах (табл. 1). Таким образом данные таблицы яс- но указывают на обратную зависи- мость сахаристости в корнях свеклы от гидролитической активности инвер- тазы. Применив метод Курсанова по изучению синтезирующей и гидроли-
28 Природа 1941 ТАБЛИЦА 1 Содержание сахарозы в % от сухого веса и гидролитическая активность инвертазы в мл 1/10 N раствора перманганата на 1 г сухого вещества в корнях свеклы Сорт свеклы и место посева % сахарозы Гидролити- ческая ак- тивность инвертазы Крым Сахаристая 75.7 2.1 Урожайная 68.6 2.4 Полусахаристая 56.2 13.6 Кормовая 47.8 15.6 Немерча Сахаристая 71.7 3.9 Урожайная 70.9 4.3 Полусахаристая • . . . . 54.2 7.9 Кормовая 30.3 13.7 зующей способности инвертазы, Рубину и Лутиковой Е35] удалось показать, что синтезирующая активность инвер- тазы выше в корнях сахарной свеклы и слабее в корнях кормовой свеклы. Более показательны в этом отноше- нии данные Рубина Е36]. Автор иссле- довал целый набор разнообразных сор- тов лука, отличающихся друг от дру- га по содержанию сахарозы в их за- пасных вместилищах. При этом Рубин показал, что сорта лука, развиваю- щиеся медленно и используемые в куль- туре как двухлетние, содержат в сво- их клетках в качестве преобладающе- го сахара тростниковый сахар. Изуче- ние направленности действия инверта- зы показало, что синтезирующая спо- собность инвертазы выше у тех сор- тов, которые богаче сахарозой. Так, например, Рубиным были получены следующие данные (табл. 2). ТАБЛИЦА 2 Название сор- та лука Сумма са- харов (в %) % сахарозы от суммы сахаров Отношение СИН-/ тез/ / гндро- / лиэ Каба 2.72 10 0.52 Мстерский . . . 7.44 87 2.0 На основанг [И этих данны х Рубин приходит к заключению, что высокая синтезирующая способность как при- знак сорта обеспечивает большое со- держание сахарозы в запасных вмести- лищах лука. Впоследствии оказалось, что зави- симость между синтезирующей спо- собностью фермеИтов и богатством ор- ганическими веществами запасных вместилищ растений имеет довольно большое распространение. Так, например, работая с разновидно- стями арбузов, Арасимович [37] пока- зала, что у тех форм арбузов, где нет сахарозы, не обнаруживается также синтезирующего действия инвертазы. Указанные формы арбузов в качестве основного сахара содержат в своих плодах только моносахариды. И в полном соответствии с вышеизложен- ными данными инвертаза в тканях этих форм арбузов работает исключи- тельно гидролитически. Наоборот, сто- ловые арбузы, где, на ряду с моноса- харидами, имеется значительное коли- чество сахарозы, инвертаза обладает высокой синтезирующей способностью. Так, например, Арасимович были полу- чены следующие данные (табл. 3). таблица з Название сорта % сахарозы Действие инвертазы синтез гидролиз Столовый арбуз 1.09 38 14.6 1.72 65 7.0 Колоцинт горь- 0.0 0.0 50 кий (дикарь) 0.0 0.0 50 Исследования Курсанова и Брошко- вой Е38], Рубина и Лутиковой [39] выявили целый ряд новых фактов. Оказалось, что в процессе созрева- ния семян происходит постепенное па- дение гидролиза и в соответствии с этим усиление синтеза. К моменту со- зревания почти весь запас ферментов переходит в синтезирующее состояние. Лишь в процессе прорастания эти со- отношения изменяются. Как показали Рубин и Лутикова, в сортах гороха, преимущественно нака- пливающих в своих зернах крахмал и сахарозу, синтезирующая способность инвертазы и амилазы выше, чем в сортах, которые в качестве основных запасных продуктов накапливают в своих семенах белковые вещества.
№ 6 Действие ферментов в живой клетке 29 Что же касается синтезирующей спо- собности протеиназ, то эта способ- ность выше в семенах гороха белко- вого направления. Таким образом этими работами была установлена тесная зависимость меж- ду преобладанием синтезирующей спо- собности карбогидраз и протеаз над их гидролизующим действием и про- цессами накопления вещества в таких объектах, как корень, клубни, зерна, луковицы и прочие вместилища. Сле- довательно, сахаристость свеклы, лу- ка, арбузов и белковистость и крахма- листость других объектов определя- ются направлением действия фермен- тов в запасных вместилищах растения. Однако высокая сахаристость или белковость не определяет собой еще общую урожайность, продуктивность растения в целом. Для создания урожая важны не только те соотношения в синтезирую- щей и гидролизующей способности ферментов, которые складываются в тканях запасных вместилищ, но суще- ственное значение имеет соотношение синтеза и гидролиза в ассимиляцион- ном аппарате растения. Здесь мы не имеем постоянства соотношений, как во вместилищах. * В настоящее время твердо установ- лено, что действие ферментов претер- певает определенную суточную перио- дичность. Бах С40] впервые показал, что ак- тивность каталазы и протеаз в крови человека, кошек и кроликов в течение суток подвергается ритмическим коле- баниям. Оказалось, что действие ферментов в живой растительной клетке также подвергается ритмическим колебаниям. Рубин и Лутикова Е35], Сисакян и Кобякова [41], работая с листьями свеклы и табаков, установили, что син- тезирующая способность возрастает в полуденные часы, гидролитическая же активность — в ночные часы. Одновременный учет синтезирующей и гидролизующей способности инвер- тазы и интенсивности ассимиляции уг- лекислоты проведен Сисакяном и Ко- бяковой на табачных растениях. Было показано, что синтезирующая способ- ность инвертазы возрастает в часы наи- более интенсивной ассимиляции угле- кислоты. Эта зависимость обусловлена, повидимому, тем, что усиление синте- зирующего действия ферментов пре- пятствует чрезмерному повышению осмотического давле'ния клетки, что в итоге обеспечивает нормальное усвое- ние углекислоты ассимиляционным ап- паратом растения. Иная картина наблюдается в ночные часы. В ночные часы, в противовес днев- ным часам, резко усиливаются про- цессы ферментативного гидролиза. Возрастание гидролитической способ- ности инвертазы, как показали опыты Сисакяна и Кобяковой Е42], связано с усилением оттока пластических ве- ществ из ассимиляционных органов в запасные вместилища - растения. Это имеет громадное значение для общей продуктивности растения. Закономер- ности, наблюдаемые в суточном дей- ствии ферментов, повторяются и в се- зонных изменениях синтезирующей и гидролизующей активности ферментов. Сисакян [®] впервые указал, что в ходе вегетации синтезирующая и гид- ролизующая способность инвертазы в листовых пластинках сахарной свек- лы подвергается существенным коле- баниям. В период наиболее интенсивно про- текающих формообразовательных про- цессов, синтез инвертазы преобладает над ее гидролизом. Однако после окончания формообразовательных про- цессов ассимиляционного аппарата и усиления оттока пластических ве- ществ в корень в листьях резко воз- растают гидролитические процессы. Повышение гидролитической спо- собности инвертазы в периоды интен- сивного оттока ассимилятов с точки зрения общей продуктивности расте- ния является фактором весьма поло- жительного порядка. Указанное положение подкрепляет- ся наблюдениями Курганова и Брюш- ковойЕ44], Рубина и Лутиковой Е45]. Этим авторам удалось показать, что в такие ответственные периоды жиз- ни растения, как цветение и налив, происходит резкое усиление гидроли- тической способности инвертазы. Об- ратный процесс, т. е. повышение син- тезирующей способности, привел бы к задержке пластических веществ в
30 Природа 1941 листовых пластинках растения и тем самым лишил бы репродуктивные органы растения постоянного притока ассимилятов. В соответствии с этим находятся и работы, характеризующие скороспе- лость растения с биохимической точки зрения. Многочисленные опыты Рубина [4в], Сисакяна [47], Рубина и Сисакяна [48] и других авторов показали, что скоро- спелость таких культур, как капуста, лук,, хлопчатник, пшеница, яблони и др., тесно связана с преобладанием гидролиза над синтезом в тканях этих растений. Во всех опытах указанными автора- ми был обнаружен высокий гидролиз и низкий синтез у скороспелых форм растения. У позднеспелых же сортов синтезирующая* способность резко пре- обладала 'над гидролитической актив- ностью инвертазы. Оказалось, что и при яровизации растений, которая приводит к ускоре- нию наступления последовательных фаз в развитии растения, ферментное равновесие также смешается в сторо- ну гидролиза (Сисакян [49]). Таким образом скороспелость в естественном своем состоянии оказы- вается тесно связанной с усилением гидролитической способности фермен- та, со смещением ферментативного равновесия в сторону гидролиза. Подобного рода измене'ния в соот- ношении между синтезирующей и гидролизующей способности фермента совершаются не только в ассимиля- ционном аппарате растения, но и в созревающих плодах. Смещение направленности действия йнвертазы и связь этого смещения с созреванием плодов впервые были по- казаны Курсановым и Крюковой [50] Они обнаружили, что действие эти- лена на дозревание плодов сводится к смещению ферментативного равно- весия в сторону гидролиза, благодаря чему в околоплодниках усиливаются автолитические процессы, которым, по мнению авторов, принадлежит решаю- щее значение в процессе дозревания. Это положение получило дальнейшее подтверждение в опытах Ракитина [51]. Таким образом из рассмотренных данных вытекает, что накопление уг- леводов и белков в запасных вмести- лищах растения связано с преимуще- ственным преобладанием созидатель- ной способности соответствующих ферментов, катализирующих синтез указанных веществ. Вместе с тем ин- тенсивность образования продуктов биосинтеза в запасных вместилищах зависит не только от высокой синте- зирующей активности ферментов в ор- ганах, где откладываются эти соеди- нения (сахароза в корнях свеклы, крахмал в клубнях картофеля, белки в зернах гороха и т. д.), но равным образом интенсивность эта опреде- ляется скоростью оттока пластических веществ из ассимиляционного аппара- та в запасные вместилища, что обес- печивается высокой гидролитической активностью ферментов. Далее было показано; что каждому сорту свойственно определенное со- отношение между синтезирующим и гидролизующим действием ферментов, однако эти соотношения могут быть существенно сдвинуты, благодаря внешним воздействиям. При этом раз- личные сорта при одном и том же внешнем воздействии могут вести себя по разному. Исследования Сисакяна t52- 53 ] по обратимости действия ферментов в за- сухоустойчивых и незасухоустойчивых растениях показали, что хотя у неза- сухоустойчивых сортов при нормаль- ном водном режиме синтез инвертазы обычно преобладает над ее гидроли- зом, однако при завядании синтези- рующая способность фермента резко падает и усиливается его гидролити- ческая активность, в связи с чем фер- ментативное равновесие у незасухо- устойчивых сортов легче сдвигается в сторону гидролиза, чем у засухоус- тойчивых сортов. Засухоустойчивые сорта обладают способностью сохра- нять синтезирующее действие фермен- та на сравнительно высоком уровне при гораздо более глубоком завяда- нии. Далее, оказалось, что синте- зирующая способность понижается не только при завядании, но так- же и при избыточном содержании воды. Аналогичные изменения проис- ходят также и в направленности дей- ствия ферментов белкового обмена. По мере увеличения родного дефицита
№ 6 Действие ферментов в живой клетке 31 синтезирующая способность протеаз снижается. Падение этой активности сопровождается усилением протеоли- за собственных белков растения. Как показали многочисленные опыты, при глубоком завядании синтезирующее действие протеаз у засухоустойчивых растений хотя и заметно снижается, однако даже при этом оно остается на значительном уровне. У незасухо- устойчивых сортов сравнительно неглубокий водный дефицит приводит уже к полной потере синтезирующей способности протеаз и к усилению распада белковых веществ. Оказалось, что нарастание процессов гидролиза при одновременном ослаблении и по- тере синтезирующей способности фер- ментов приводит растительные клетки к гибели. Поэтому причины отмирания тканей растения при водном дефици- те можно видеть в нарушении общего обмена, в смещении ферментных реак- ций в сторону распада, разрушения, в необратимой декомпенсации созида- тельной способности растения. Все это дало основание усматривать устой- чивость растения к засухе с биохими- ческой точки зрения в том, что засу- хоустойчивые сорта продолжают со- хранять синтетическую способность на определенном уровне в тех преде- лах водного дефицита, когда неустой- чивые сорта теряют всякую способ- ность к синтезу. Как показали работы Курсанова, Крюковой и (Морозова [“], Сисакян и Рубина [55> 6в], Курсацова и Крюко- вой [57], аналогичные изменения в на- правленности действия ферментов со- вершаются и при температурном воз- действии. Как сильное охлаждение, так и повышение температуры до +45—|-50°С приводит к необратимой утрате синтезирующего действия ин- вертазы и протеаз. Сисакян и Рубин, Курсанов и Крюкова показали также, что листья холодостойких сортов яблонь и хищного дерева при силь- ном охлаждении все еще продолжа- ют синтезировать, в то время как не- ходовое тойкие сорта в аналогичных условиях проявляют лишь односто- ронний гидролиз. Эти работы дают основание уже теперь вплотную ставите вопросы биохимического изучения зимостойко- сти. Таким образом рассмотренные здесь исследования позволили выяснить ха- рактер и направление действия фер- ментов в целом ряде отправлений ра- Вместе с тем эти исследования дали возможность познать значение фер- ментов в целом ряде отправлений ра- стительного организма. Од'нако зада- чи энзимологов этим не исчерпывались. Познав основные закономерности дей- ствия ферментов в живой клетке, как непосредственное следствие они поста- вили вопросы управления действием ферментов в живом организме, с целью изменения хозяйственно-полезных свойств растения. В указанном направлении сделаны лишь первые шаги. В частности уда- лось выяснить значение некоторых элементов минерального питания в ре- гулировании действия ферментов в живой клетке (см. Сисакян [43]; Кур- санов и Крюкова [и]; Щербаков [5Э]; Сисакян и Рубин Е58]; ДикусарЕ60]), а в самое последнее время Сисакяну и Кобяковой [42] удалось намеренно из- менять соотношение между синтези- рующим и гидролизующим действием ферментов. При этом оказалось, что удаление соцветия в период формиро- вания плодовых органов вызывает резкое смешение направленности дей- ствия ферментов в сторону синтеза. Сохранение же соцветия и сокраще- ние ассимиляционной поверхности ра- стения сдвигает ферментное равнове- сие в направлении гидролиза. Таким образом эти исследования по- зволили не только расширить наши познания о значении ферментов в фи- зиологических отправлениях, но,, вместе с тем, они дали возможность вплот- ную ставить вопросы управления дей- ствием ферментов в живом организме, с целью изменения их хозяйственно- полезных свойств. Литература [1] Payenet Persoz. Annajes de chimie et de phys., 53, 73 (1833).—[2] Van’t Hoff J. H. Zschr. f. anorg. Chemie, 18, 1, (1898).— [3] Hill C. J. Chem. Soc. Transact., 73, 634 (1898).—[4] Данилевский А. Органопласти- ческие силы организма. Харьков (1886).—[5] Welter A., Zschr. angew. Chem., 1, 9, 385 (1911).—[6] Bourquelot Em. et Bridel M
32 Природа 1941 Compt Rend., 154, 1375 (1912).—[7] Prings- h e i tn H. u. Leibowitz. Ber. chem. Ges., 57, 1576 (1924).—[8] Blagovestschenski A. V. Biochem. Journ., 24, 1337 (1930).—[9] О p a г in A. u. Kurssanow A. Biochem. Zschr., 239, 1, (1931).—[10] Михлин Д. и Бородина О. Биохимия, 1, 147 [1936).—[11] Михлин Д. и Бородина О. Биохимия, 2, 745 (1937).— [12] Михлин Д. и Колесников П. ДАН СССР, 15, 199 (1937).—[13] Bergmann М. а. Fraenkel-Conrat Н.Journ. Biol. Chem., 119, 707 (1937).—[14] Bergmann M. a. Fraenkel- Conrat' H. Journal Biol. Chem., 124, 1 (1938).— [15] Hofmeister F. Die chemische Or- ganisation d. Zelle. Braunschweig (1901). — 116] Palladin W. u. Pop off H. Biochem. Zschr., 128, 487 (1922).—[17] Oparin A. u. Kurssanow A. Biochem. Zschr., 209, 181 (1929).—[18] О p a r i n A. Ergebn. d. Enzymforsch., 3, 57 (1934).—[19]. Oparin A. it. Kurssa- now A. Biochem., Zschr., 256, 190 (1932).— [20] Oparin A. u. Riskina S. Biochem. Zschr., 252, 8 (1932)_[21] Oparin A., Man- skaja S. u. Ma gar am M. Biochem. Zschr., 26'5, 21 (1933).—[22] Colin H. Rev. g£n. bot., 28, 289, 321,368 (1916).—[23] Lunde glrdhH. Jahrb. fur Wiss. Bot., 53, 421 (1914).—[24] Mo- lt sc h H. Ber. d. deutsch. Bot. Ges.. 49, 339 (1921).—[25] Il jin W. S. Jahrb. f. Wiss. Bot., 61, 698 (1922).—[26] SchraederH. tt. HornT. Biochem. Zschr., 130, 165 (1922).—[27]. Leo- nard O. A. Americ. Journ. oi Bot., 26, 475 (1939).—[28] Опарин А. Биохимия, 2, 135 (1937).—[29[ Lewi t ski G. Ber. d. deutsch. bot. Ges.,28, 538 (1910).—[30] Guilliermond A. Comp. Rend. soc. Biol., 85, 466 (1921).—[31] Horning E. Austral. Journ. exper. Biol, med- ScL, 3 (2), 89 (1926).—[32] Курсанов A. JI. Биохимия 1, 269 (1936).—[33] Курсанов A. и Брюшкова К. Биохимия, 3, 569 (1938).— [34] Курсанов А. и Крюкова Н. Биохи- мия, 3, 529 (1938).—[35] Рубин Б. и Л у т и- к о в а О. Биохимия, 2, 423 (1937).—[36] Р у. бин Б. Биохимия,!, 401 (1936).—[37] Ара- симовичВ. В. ДАН СССР, 22, 432 (1939).— [38] Курсанов А. и Брюшкова К. Био- химия, 5, 681 (1940).—[39] Рубин Б. и Л у. т и к о в а О. Представлен в ДАН СССР (1941).— [40] Бах А. Н. и Иваницкий-Васи- ленко Е. С. Труды Ин-та им. Карпова, 2, 26 (1924).—[41] Сисакян Н. и Кобякова А. Биохимия, 5, 301 (1940).—[42] Сисакян Н. и Кобякова А. Биохимия, 6, вып. 1 (1941).— [43] Сисакян Н. М. Биохимия. 1, 301 (1936)— [44] Курсанов А. и Брюшкова К. Био- химия, 5, 521 (1940).—[45] Рубин Б. и Л у- тикова О. ДАН СССР, 27, 34 (1940).—[46] Рубин Б. А. Успехи биохимии, 1, 241 (1940).— [47] Сисакян Н. М. Известия АН СССР, се- рия биолог., 6, 1769 (1937).—[48] Рубин Б. и Сисакян Н. Советская наука, 2,101 (1941).— [49] Сисакян Н. М.Биохимия, 2, 263 (1937).— [50] Курсанов А. и Крюкова Н. Биохи- мия, 2, 720 (1937).—[51] Ра к и т и н Ю. В. Фи- зиологические основы ускоренного созревания плодов. Диссертация (1940).—[52] Сисакян Н. М. Биохимия, 2, 687 (1937) —[53] С и- с а к я н Н. М. Биохимическая характеристика засухоустойчивости растения. Изд. АН, М.—Л. (1940).—[54] Курсанов А., Крюкова Н. и Морозов А. Известия АН, серия биолог., 1, 51 (1938).—[55] Сикасян Н. и Рубин Б. Биохимия, 4, 149 (1939).—[56] Сисакян Н. и Рубин Б. ДАН СССР, 25, 300 (1939).— [57] Курсанов А. и Крюкова Н. Биохи- мия, 4, 562 (1939).—[58] Курсанов А. и Крюкова Н. Биохимия, 2, 674 (1937).—[59] Щербаков А. П. Биохимия, 3, 417 (1938).— [60] Дикусар И. Г. Доклад в Московском доме ученых АН СССР на заседании Секции физиологов (1939). ФОТОСИНТЕЗ И ЕГО БИОЛОГИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКА В. А. БРИЛЛИАНТ Изучая механизм фотосинтеза, этой важнейшей функции зеленого расте- ния, преимуществе'нно с точки зрения его химизма и энергетики, исследова- тели нередко забывают о биологиче- ской стороне процесса, недаром на- званного воздушным питанием ра- стения, и о зависимости его от про- топлазматического комплекса живой клетки. Еще в начале нынешнего века рабо- ты Блэкмэна с сотрудниками показа- ли, что фотосинтез слагается из раз- нородных реакций, а именно, что, на ряду со световым, фотохимическим процессам, в нем участвуют также одна или несколько темновых реакций. Затем, в 20-х и 30-х годах нашего столетия этот факт был широко об- основан экспериментально в блестя- щих исследованиях Варбурга и Эмер- сона, которые не только подтвердили наличие двух фаз фотосинтеза, но и нашли пути к разграничению этих
33 Фотосинтез и его биологическая специфика X» 6 двух фаз в эксперименте и к изуче- нию характерных особенностей каж- дой из них. Если основные закономерности фо- тосинтеза как фотохимического про- цесса были всесторонне освещены еще в замечательных работах К. А. Тимирязева, то другая сторона, об- означенная Вильштеттером и Штоллем как протоплазматический фактор фо- тосинтеза, в течение долгого времени яе получала надлежащего освещения и до сих пор остается недостаточно изученной, между тем именно участие живой протоплазмы в данном процес- се обусловливает его биологическую специфику и его глубокую взаимную связь с другими функциями раститель- ного организма. Само собой разумеется, что основ- ные 'реакции, ведущие к «усвоению света» растением, подчиняются общим закономерностям химии и физики и выяснение их является задачей перво- степенной важности как для пони- мания данного процесса, так и для возможности овладения и упра- вления им. Но эта конечная цель не может быть достигнута, если мы будем ограничивать свою задачу из- учением физико-химического механизма фотосинтеза, забывая о том, что этот механизм действует в живой клетке растения и регулируется так или ина- че сложным комплексом протоплазма- тического аппарата. Особенного вни- мания заслуживают при этом темно- вые процессы фотосинтеза, протекаю- щие, повидимому, при ближайшем уча- стии определенных ферментов, а так- же, возможно, и других веществ, иг- рающих видную роль в клеточном-ме- таболизме, как витамины, гормоны и пр. Биологическая специфика фотосин- теза лучше всего выявляется путем изучения 1) зависимости его от фак- торов, влияющих на белково-пигмент- ный коплекс пластиды и на протоплаз- му в целом, и 2) взаимосвязи фото- синтеза с другими процессами жизне- деятельности растения. В отношении ряда факторов их «ко- свенное» значение, другими словами их влияние на протоплазматический фактор фотосинтеза, уже получило достаточно широкое эксперименталь- Природа, № 6. • ное обоснование. Сюда прежде всего можно отнести световой фактор, кото- рый не только определяет протекание световой фазы фотосинтеза (что было известно еще со времен Ингенхуса), но оказывает также как своей напря- женностью, так и спектральным со- ставом глубокое влияние на физиоло- гическое состояние ассимиляционных клеток (Гардер, Данилов);~последнее выражается в изменении фотосинтети- ческой активности через длительные промежутки времени после воздейст- вия определенного светового режима. Исследования тех же авторов вы- явили аналогичное свету действие тем- пературы, которая также накладывает глубокий отпечаток на протоплазма- тический фактор фотосинтеза. Напри- мер в работе Гардера фотосинтез Elodea canadensis, выращенной при вы- сокой и при низкой температуре, раз- лично реагировал на изменение темпе- ратуры во время опыта, что свиде- тельствует о какой-то перестройке ас- симиляционного аппарата и, в первую очередь, его протоплазматической ча- сти под влиянием предшествующей подготовки. При этом различное сочетание пред- шествующего опыту светового и теп- лового режима, изменяя в ту или иную сторону динамику клеточных процессов, также обусловливает раз- личия фотосинтетической реакции ра- стений на одинаковые условия, во вре- . мя самого опыта (Бриллиант.) Так, после выдерживания опытных расте- ний (лимона) в условиях повышенной температуры, с одной стороны, на свету и, с другой — в темноте, интен- сивность фотосинтеза после воздейст- вия темноты оказывается ниже, чем после освещения, тогда как после та- кой же подготовки в условиях низкой температуры эффект получается обрат- ный, т. е. меньшая интенсивность фо- тосинтеза под влиянием предшество- вавшей темноты. Очень ясные указания на наличие протоплазматического фактора в фо- тосинтезе мы можем найти, изучая за- висимость последнего от количества хлорофилла. Не говоря о целом ряде исследований, показавших, что осуще- ствление фотосинтеза в зеленеющих проростках не идет параллельно на-
34 Природа 1941 коплению в них пигмента, работами В. Н. Любименко и его школы (Ока- ненко, Щеглова) выявлен интересный факт, что, в зависимости от световых и температурных условий, большая ин- тенсивность фотосинтеза наблюдается при более высокой или при более низ- кой концентрации хлорофилла. Инте- ресные перспективы открывают также исследования Флинта, Мальчевского, Катунского, из которых вытекает, что лучи, поглощаемые хлорофиллом, яв- ляются действенными не только в про- цессе фотосинтеза, но и в процессах роста и развития растений. Сравнительно недавно также стало ясно, что роль исходных веществ фо- тосинтеза —, углекислоты и воды — не исчерпывается их значением как материала для синтеза углеводов, но что они оказывают большое влияние на весь аппарат фотосинтеза в целом. Особенно четко выступает роль про- топлазмы и темновых реакций фото- синтеза в целом ряде соотношений, характеризующих зависимость послед- него от водного режима ассимиля- ционной ткани. Прежде всего крайне любопытным является тот факт, что наиболее вы- сокая величина фотосинтеза соответ- ствует несколько пониженному содер- жанию воды в ассимиляционной тка- ни, т. е. что максимальное овод- нение клеток не является оптималь- ным для фотосинтеза (Жюмель, Брил- лиант и др.). При этом повышение по- казателя фотосинтеза вследствие не- которого обезвоживания листа прояв- ляется лишь при известном состоянии растения: например обнаруживаясь весьма сильно в одном периоде роста растения, оно может совершенно от- сутствовать в другом. Очень суще- ственно то, что данное явление при- урочено, повидимому, к темновым ре- акциям процесса фотосинтеза и не на- блюдается в световой фазе (Брил- лиант). Сопоставление этого наблюде- ния с имеющимися в литературе дан- ными о повышении синтетической ак- тивности ряда ферментов под влия- нием неглубокого подсушивания ли- стьев (Сисакян и Кобякова) приводит к мысли о том, что, быть может, и увеличение интенсивности фотосинте- за при обезвоживании листовой ткани объясняется возрастанием синтетиче- ской активности ферментного комп- лекса, участвующего в темновых реак- циях фотосинтеза. Таким же образом можно объяснить и наблюдения автора настоящей ста- тьи над резким повышением интенсив- ности фотосинтеза Elodea densa, вы- зываемым обезвоживанием при помо- щи солей кальция. Здесь также воз- можной причиной является усиление синтетической направленности опреде- ленных ферментов, так как, с одной стороны, ион Са, согласно некоторым авторам, производит на коллоиды про- топлазмы резко дегидратирующее дей- ствие и, с другой стороны, в фермен- тологии имеются данные, показываю- щие, что кальций является энергичным активатором для некоторых энзимов и, в частности, может переключать про- цессы расщепления в сторону синтеза. Опыты показывают, что интенсив- ность фотосинтеза зависит не только от степени обезвоживания ассимиля- ционной ткани, но также и от способа отнятия воды (прямым подсушиванием или осмотическим путем) и от факто- ра времени (быстроты и продолжи- тельности обезвоживания). Эти факты находят себе объяснение в различном действии указанных условий на кле- точные коллоиды, которые в зависи- мости, например, от длительности обезвоживания могут претерпевать обратимые или необратимые измене- ния. Совершенно ясно обнаружи- вающееся последействие обезвожива- ния на фотосинтез может быть по- ставлено в параллель с таким же по- следействием светового и температур- ного факторов. Большой интерес представляют ре- зультаты, полученные при двукратном подсушивании одного и того же ли- ста (хлопчатника). Оказалось, что за исключением тех случаев, когда поте- ря воды превышала известные преде- лы (примерно 20% от сырого веса листа), вторичное подсушивание ли- стовой ткани сопровождалось увели- чением интенсивности фотосинтеза по сравнению с величиной, наблюдавшей- ся после первого обезвоживания. По- видимому, первое подсушивание со- здало в ассимиляционных клетках ка-
35 Фотосинтез и его биологическая специфика № 6 кое-то измененное состояние, связан- ное с повышением устойчивости фо- тосинтетического аппарата в отноше- нии обезвоживания. Вопрос о последействии обезвожи- вания на фотосинтез и об обратимо- сти изменений фотосинтеза, вызванных обезвоживанием ассимиляционной тка- ни, имеет особенное значение, по- скольку он тесно связан с вопросом об обратимости вообще повреждений, причиняемых растениям засухой. В ли- тературе имеется ряд данных, показы- вающих, что у некоторых растений, испытавших в определенный период своего развития почвенную засуху, не превышавшую известных пределов, по- сле возобновления нормального по- лива почвы наблюдается повышение интенсивности фотосинтеза по сравне- нию с контрольными растениями, не нодвергавшимися действию засухи. Теоретическое обоснование этого яв- ления может оказать серьезную по- мощь при разработке норм, сроков и дозировок поливов в сельскохозяйст- венной практике. Подводя итог изложенным здесь данным по зависимости фотосинтеза от оводненности ассимиляционной тка- ни, надо сказать, что йсе приведенные факты — повышение интенсивности фотосинтеза при некотором обезвожи- вании ткани и связь этого явления с темновой фазой процесса, зависимость фотосинтеза от способа и скорости отнятия воды, специфическое дейст- вие некоторых водоотнимающих ве- ществ, усиление фотосинтетической активности после повторного подсу- шивания листа, — все это наиболее удовлетворительно укладывается в рамки представления о фотосинтезе как о процессе, теснейшим образом связанном с биоколлоидным комплек- сом протоплазмы и, в частности, веро- ятно, с ее энзиматическим аппаратом. При этом нельзя не подчеркнуть, что сильное обезвоживание ассимиля- ционной ткани снижает интенсивность не только темновой, но и световой ре- акции фотосинтеза; то же наблюдает- ся по отношению к некоторым другим факторам, не влияющим непосредст- венно на фотохимический процесс, например по отношению к действию синильной кислоты 'на фотосинтез. Такие факты косвенной зависимости фотохимической реакции от факторов, влияющих на протоплазму, определен- но свидетельствуют о том, что весь процесс фотосинтеза в целом никак нельзя отрывать от живого субстрата клетки. С оводнением растения тесно свя- зан и другой внутренний фактор фо- тосинтеза — накопление ассимилятов в листе, которое может действовать па фотосинтез 1) вследствие перегрузки стромы пластид крахмалом, 2) вслед- ствие накопления сахаров, согласно закону действия масс, и 3) косвенно— путем повышения осмотического пока- зателя клеточного сока и возникаю- щей в результате дегидратации кол- лоидов плазмы. В связи с таким раз- нообразным влиянием пластических веществ на фотосинтез фактически обнаружено, что накопление ассимиля- тов далеко не во всех случаях угне- тает фотосинтез (Спер и МэкДжи, То- щевикова, Чрелашвили, ван Гилле), как это представлялось на основании бо- лее старых работ; в зависимости от водного режима клеток и от общей динамики углеводов, свойственной данному растению, накопление угле- водов в листовой ткани может пони- жать или повышать интенсивность фо- тосинтеза. Если мы обратимся к другим важ- нейшим функциям зеленого расте- ния — к дыханию, транспирации, мине- ральному питанию, росту и развитию, то уже a priori мы можем сказать, что между каждой из них и фотосин- тезом должна существовать опреде- ленная взаимная связь. В одних слу- чаях, как, например, в отношении ро- ста, такая связь подтверждается и имеющимся экспериментальным мате- риалом; по другим вопросам, например по отноше'нию к дыханию, опытные данные еще довольно сумбурны и не- редко противоречат друг другу. Одна- ко это только говорит о необходимо- сти дальнейшей настойчивой работы в данном направлении. Из относящихся сюда вопросов ука- жу на некоторые, представляющие наибольший интерес. Очень важное значение имеет связь фотосинтеза с дыханием — как с точки зрения уча- стия протоплазмы в обоих процессах,
36 Природа 1941 так и в отношении единства всей оки- слительно-восстановительной системы растения. За последнее время выска- заны разными авторами (ван дер Па- аув и др.) интересные предположения о наличии такой связи через посред- ство промежуточных продуктов дыха- ния, используемых в процессе фото- синтеза вместо атмосферной углекис- лоты. Конечно, такие соотношения, если они подтвердятся, потребуют пе- реоце'нки не только химизма, но и энергетики фотосинтеза. Очень важным является также во- прос об участии в окислительно-вос- становительной системе фотосинтеза веществ типа ферментов, как катала- за, витаминов и гормонов; ряд инте- ресных наблюдений имеется в этом направлении по отношению к аскорби- новой кислоте или витамину С, кото- рый, с одной стороны, образуется, по- видимому, хотя и не непосредственно в процессе фотосинтеза, но за счет основных ассимилятов — углеводов и, с другой стороны, возможно, сам при- нимает активное участие в реакциях фотосинтеза. Мало разработан экспериментально вопрос о связи фотосинтеза с транспи- рацией, которая, являясь одним из важных факторов оводнейия клеток и протекая в том же листовом органе, в котором локализован и фотосинтез, не может не находиться с последним в определенном взаимоотношении. Су- щественную роль в этом взаимоотно- шении играет устьичный аппарат ра- стения, состояние которого влияет как на фотосинтез, так и на транспира- цию, и в то же время само опреде- ляется интенсивностью и динамикой обоих данных процессов. В своей лек- ции о борьбе растения с засухой К. А. Тимирязев подчеркивает, что фо- тосинтез и транспирация являются про- тивоположными процессами, так как большая листовая поверхность и ши- роко открытые устьица, благоприят- ные для фотосинтеза, обусловливают чрезмерную трату воды, приносящую вред растению. Интересное разреше- ние этого противоречия выработалось в процессе эволюции у группы ксеро- фитов, у которых и в условиях засут хи фотосинтез не прекращается, бла- годаря тому, что устьица у них ос- таются открытыми (Ильин); при этом растения, несмотря на интенсивную транспирацию, не погибают вследствие повышенной выносливости их к обез- воживанию тканей (Максимов). Как показывают новейшие исследо- вания (Оверкотт, Гэртель, Купревич), фотосинтез связан с транспирацией еще в том отношении, что с увеличе- нием интенсивности транспирации воз- растает и количество углекислоты, по- ступающей в растение из почвы через корневую систему. По данным указан- ных авторов, нарушающим прежние представления, участие почвенной углекислоты в углерод'ном питании ра- стений может достигать в известных условиях значительной величины. Но и независимо от почвенной угле- кислоты воздушное питание растений нельзя мыслить оторванно от почвен- ного, так как оба вида питайия допол- няют одно другое. Из имеющихся дан- ных видно, что многие элементы, как азот, калий, магний, железо и др., оказывают на фотосинтез сильное вли- яние. При этом отдельные минераль- ные вещества могут действовать на фотосинтез 1) непосредственно как элементы питания, из которых строит- ся живое вещество растения и, в част- ности, аппарат фотосинтеза, и 2) как вещества, изменяющие состояние био- коллоидов клетки и выполняющие функцию специфических катализато- ров различных клеточных процессов. Кроме того, связь фотоси'нтеза с ми- неральным питанием может осущест- вляться через посредство других фи- зиологических процессов и всего об- мена веществ. О разнообразном — прямом и кос- венном действии минеральных соеди- нений на фотосинтез свидетельствуют как наблюдения, сделанные при вы- ращивании растений в условиях недо- статка того или иного элемента, так и результаты кратковременных опытов над непосредственным влиянием при- бавляемой соли на фотосинтез. По от- ношению, например, к калию сопостав- ление экспериментальных данных, по- лученных в обоих направлениях, при- водит к заключению, что ион калия оказывает большое влияние на кол- лоидный аппарат фотосинтеза, причем в работе Пирсона это влияние сказы-
№ 6 Фотосинтез и его биологическая специфика 37 валось подъемом интенсивности фото- синтеза уже после получасового воз- действия соли калия. Целый ряд исследований (Гасснера с сотрудниками, Шика, Майвальда и франка, Бриллиант) показал, что взаи- мосвязь воздушного и минерального питания является весьма сложной и что она складывается различно в за- висимости от других факторов — от светового режима, от возраста расте- ния, от специфических видовых и сор- товых особенностей и т. п. Все эти факторы могут изменять отзывчивость растений на различные удобрения и характер влияния последних на фото- синтез. При изучении связи между фо- тосинтезом и отдельными элементами минерального питания необходимо, ко- нечно, иметь в виду явление антаго- низма ионов, которое может наклады- вать свой отпечаток на фотосинтетиче- скую реакцию растений; такого рода факты наблюдались главным образом при изучении зависимости фотосинтеза морских водорослей от солевого со- става воды. Нельзя также не учиты- вать того, что воздействие солей на растительные тка'ни связано с измене- ниями водного режима последних, ко- торые могут влиять на фотосинтез на- равне с действием тех или других ио- нов. Все эти факторы, обусловливаю- щие большую сложность соотношения фотосинтеза и минерального питания растений, объясняют до некоторой сте- пени те противоречия, которые наблю- даются между данными разных авто- ров по указанному вопросу. Из взаимоотношений фотосинтеза с другими физиологическими процесса- ми наиболее бесспорной является его связь с ростом растения и накоплени- ем сухой массы, поскольку последняя создается именно за счет продуктов фотосинтеза. В то же время зависи- мость урожая от фотосинтеза ослож- няется целым рядом привходящих моментов. Прежде всего большое зна- чение здесь имеет процесс дыхания, так как величина урожая не может не зависеть также от того, какая часть органического вещества, созданного растением в результате фотосинтеза, сжигается им с выделением углеки- слоты. Далее, очень существенным моментом являются интенсивность и направленность процессов переработки ассимилятов и их распределение в ра- стении; в том случае, если пластиче- ские вещества будут использованы на строительство неассимилирующих ор- ганов и тканей, общее количество про- дуктов фотосинтеза к ко'нцу вегета- ции будет, конечно, меньше, чем при употреблении того же количества строительного материала на образова- ние новых листьев и, следовательно, на увеличение ассимиляционно-актив- ной поверхности. Таким образом реша- ющее значение для величины урожая имеют, на ряду с фотосинтетической способностью растения и интенсивно- стью фотосинтеза, также общий ба- ланс газообмена в течение вегетацион- ного периода и вся динамика обмена веществ. Определяющая роль фотосинтеза, как источника всего органического ве- щества растения, в накоплении уро- жая хорошо иллюстрируется данными опыта, проведенного двумя американ- скими исследователями—Гейнике и Чайльдерс. В этом опыте, при помо- щи сложной аппаратуры, в течение 6 месяцев велся непрерывный учет фотосинтеза и дыхания (последнего также и для подземных частей) 8-лет- ней яблони, а по истечении да'нного времени был произведен дробный учет сухого вещества в разных органах и тканях дерева. Полученные величины после соответствующих перечислений обнаружили близкое совпадение меж- ду собой. Связь фотосинтеза с ростом выра- жается также в изменениях интенсив- ности фотосинтеза, обусловленных воз- растом листа. Ряд авторов наблю- дал более высокую интенсивность фо- тосинтеза у молодых листьев, чем у старых; таким образом увеличение собственного возраста листа (по терминологии Н. П. Кренке), поводи- мому, Снижает его ассимиляционную способность. В то же время с увели- чением общего возраста листа, т. е. возраста всего растения, фотосинтез, по данным индийских ученых Синга и Лаля, повышается до известного опти- мума, а затем быстро снижается. Большой интерес представляет воз- можная зависимость фотосинтеза от гормонов роста. Результаты, указы-
38 Природа 1941 вающие на наличие такой связи, по- лучены в недавнее время акад. АН УССР Холодным и Горбовским, кото- рые нашли, что фотосинтез листьев различных растений, опущенных чере- шками в слабый раствор гетероаук- сина, значительно повышается по сравнению с контролем, находящимся в воде. Этот факт, заслуживающий дальнейшей экспериментальной разра- ботки, свидетельствует, с одной сто- роны, об определенной связи между процессами роста и фотосинтеза и, с другой — о каком-то участии гормо- нального аппарата протоплазмы в фо- тосинтезе. Очень мало еще имеется данных, показывающих взаимоотношение меж- ду фотосинтезом и развитием расте- ний, но 'надо думать, что глубокие из- менения, связанные с прохождением определенных стадий и фаз развития, должны накладывать свой отпечаток на протекающий при близком участии протоплазмы процесс фотосинтеза. Действительно, в работе Катунского обнаружены изменения интенсивности газообмена на разных фазах развития и при разном стадийном состоянии опытных растений. Изложенный здесь материал доста- точно убедительно говорит о том, что процесс «усвоения света» (Тимирязев) глубокими корнями связан со всей жизненной динамикой растения. Уже давно пора отказаться от взгляда на фотосинтез как на чисто фотохимиче- скую реакцию, определяемую только наличием хлорофилла и света, и при- знать, что весь процесс в целом и, в первую очередь, его темновая фаза на- ходятся в тесной взаимосвязи со сложным аппаратом пластид и прото- плазмы. Очень важное значение имеет с этой точки зрения факт, открытый В. Н. Любименко еще в 1921 г. и за- тем подтвержденный целым рядом иностранных исследователей, — тот факт, что хлорофилл и пластида не соединены между собой только физи- чески, а что они образуют вместе хи- мическое целое — белково-пигментный комплекс, в состав которого входят также и сопутствующие хлорофиллу желтые пигменты. Наличие такого комплекса, впоследствии названного Штоллем «хлоропластином», еще боль- ше подчеркивает, что зеленый пигмент, фотосинтезирующей клетки, не являет- ся автономным; его функция подчи- нена живому веществу пластиды и— шире — всей протоплазмы с ее слож- ным, регулирующим жизнедеятель- ность аппаратом. К сожалению, при современном уро- вне наших знаний мы не можем еще вложить конкретное значение в поня- тия о протоплазматическом факторе фотосинтеза, о роли физиологического состояния растения или его биокол- лоидов и т. п.; мы вынуждены пока довольствоваться указанием на важ- ную роль этих моментов в процессах жизнедеятельности растения, надеясь, что недалеко то время, когда мы смо- жем уточнить эти общие представле- ния. Направление и механизм внутренних взаимосвязей фотосинтеза, несомненно, сложились путем длительного отбора в процессе эволюции, и в своем со- временном виде они отражают всю сложность жизненной динамики ра- стительного организма. Всестороннее изучение биологической специфики фотосинтеза должно^ составить пред- мет дальнейших исследований в дан- ной области, и для достижения этой цели одинаково большую помощь мо- гут оказать различные направления ра- боты, как, например, выяснение хи- мической сущности реакций фотосин- теза, с одной стороны, и экологичес- кое изучение процесса на фоне разно- образного и быстро меняющегося со- четания внешних и внутренних фак- торов — с другой.
ДАРВИНИЗМ И ФОРМАЛЬНАЯ ГЕНЕТИКА О ПОЛОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ РАСТЕНИЙ Канд. б. н. Н. Ф. СОКОЛЕНКО Просматривая историю наиболее рас- пространенных у нас в Союзе селек- ционных сортов главнейших зерновых культур, мы видим, что по самоопы- лителям 90 с лишним процентов их получено путем индивидуального и массового отбора из местных старо- давних сортов. Сорта гибридного про- исхождения имеются в крайне ограни- ченном количестве. Что касается тех- нических, кормовых и огородных куль- тур, то здесь сортов, полученных пу- тем гибридизации, почти нет. Таким образом роль селекционера сводилась к отбору из местного материала луч- ших растений, к размножению их и внедрению в производство, т. е. к улучшению сортов. Что же с своей стороны селекцио- нер создавал в растении — родоначаль- нике сорта? К сожалению, ничего. За него и очень редко для него творила природа. Условия развития, изменяя растения, дают селекционеру материал для отбора. Но так как изменчивость растений идет по линии приспособле- ния их к условиям внешней среды, но не ради пользы человеку, то селекцио- неру при отборе приходится довольст- воваться тем, что имеется, а не тем, что желательно было бы иметь. Прав- да, предела изменчивости растений нет. И в бесконечном потоке измене- ний и превращений можно найти, и се- лекционер находит, растения с отдель- ными хозяйственно-ценными признака- ми. Последние в процессе отбора в потомстве лучших экземпляров, раз- растаются до размеров иногда и боль- шого хозяйственного значения. Что касается других, не менее важных признаков и свойств, то они могут быть слабо выражены. Воземожно, что многие из них давно подвергались изменчивости и являются как бы усто- явшимися. Такие признаки и свойства, обычно, менее податливы изменчиво- сти и в процессе селекционной рабо- ты. В результате и сорт выходит урожайным, например засухоустойчи- вым, нс слабо зимостойким, или с другими недостатками, снижающими его хозяйственную ценность. Так по сути и обстоит дело с сортами, высе- ваемыми в производстве, т. е. если сорт имеет один или несколько хозяй- ственно ценных признаков, то, на ря- ду с этим, он обладает одним или це- лым рядом и плохих сторон. Из это- го, конечно, не следует, что путем отбора лучших растений нельзя полу- чить хорошего сорта. Наоборот, отбор был, есть и будет важнейшим факто- ром улучшения сортов с.-х. растений. В данном случае речь идет о том, что «мы не можем ждать милостей от природы; взять их у нее — наша зада- ча», — как говорит И. В. Мичурин.1 Речь идет о том, что селекционер дол- жен за собой вести природу полезных ему растений, а не итти по ее следам. Выполнение этой задачи возможно и должно быть и по линии отбора. В настоящей же статье мы остановимся на вопросах гибридизации в селекци- онном деле. Чем объяснить тот факт, что гиб- ридизация растений, являясь важней- шим средством формообразования, не дала ожидаемых результатов в селек- ции? На наш взгляд причиной этому является то, что селекционер, гибри- дизируя растения, не руководил при этом процессом формообразования. Он ставил себе цель — вывести сорт с определенными хозяйственно-ценными признаками, но проводимая им работа не обеспечивала достижения намечен- ной цели. Создание сорта в очень ма- лой степени зависело от селекционера. Сорт создавали, главным образом, слу- чайные условия. Для примера возьмем хотя бы и такой гибридный сорт яро- 1 И. В. Мичурин. Итоги 60-летних ра- бот. СХГИЗ, 1936, стр. 6.
40 Природа 1941 вой пшеницы, как Новинка. Родите- лями его являются канадские сорта Престон и Прелюд. Скрещивание про- изведено в 1915 г. на Тулунской опыт- ной станции. На шестой год работы после скрещивания массовый отбор генераций был высеян в Детском Се- ле, где и выделена была семья 31, из которой повторным отбором и получе- на Новинка. Ясно, что условия Дет- скосельской станции оказались слу- чайно соответствующими требованиям растений —родоначальников сорта, как случайно и попали эти растения в Детское Село. Селекционер не ста- вил себе целью выращивать гибриды обязательно на Детскосельской стан- ции. Они с таким же успехом могли быть вывезены и на другую какую- либо селекционную станцию, а там Новинка вряд ли была бы получена, как и в Тулуне. Получить сорт путем гибридиза- ции—это значит правильно подобрать родительские растения, скрестить их и полученные гибриды воспитать в та- ких условиях, которые наверное га- рантировали бы возможность получе- ния из них родоначальников сорта с заданными признаками. Такая селек- ция, как показывают плодотворные ра- боты И. В. Мичурина — большое и плодотворное искусство. А все ли мы делаем, чтобы овладеть этим искусст- вом? — Конечно, нет. В самом деле, разве можно выводить сорт путем ги- бридизации, не управляя развитием гибридного потомства? Мы, к сожале- нию, над этим даже не задумываем- ся. А ведь вся практика работы по гибридизации утверждает необходи- мость выращивания гибридного потом- ства в таких только условиях, кото- рые бы направляли его развитие в же- лательную для нас сторону. В против- ном случае нет гарантии получить сорт с намеченными признаками и свойст- вами. Исходя из учения моргановско-мен- делевской генетики, селекционер убе- жден был, что в гибридном потомст- ве, независимо от условий его разви- тия, должны обязательно выщепиться формы с хозяйственно-ценными при- знаками обоих родителей. В их пред- ставлении новый организм создается путем простой перекомбинации ге- нов — носителей признаков родитель- ских растений в момент слияния гамет. И зигота, являясь исходным этого но- вого организма, уже несет в себе ге- ны всех будущих его признаков и свойств. Иначе говоря, характер раз- вития гибрида предопределен во всех деталях еще в зиготе, и задача селек- ционера состоит лишь в том, чтобы отобрать полезную ему комбинацию. А о том, чтобы направить развитие гибрида в желаемую сторону, селек- ционер, конечно, и думать не мог, так как это противоречило бы основным: положениям генетики. Но так как раз- витие организмов идет по своим, а не по писаным генетиками законам, то попытки селекционера найти в гибрид- ном потомстве ценную комбинацию,, были мало успешны. Дарвинизм учит, что зигота содер- жит в себе лишь возможности разви- тия признаков и свойств родительских растений. В ней как бы отражены все изменения и превращения индиви- дуальной жизни родителей и предше- ствующих им поколений. В филогене- тической цепи зигота, развившаяся в зародыш, представляет собой самый молодой по возрасту, но самый бога- тый по истории организм. Конкретное развитие его будет итти в соответст- вии с условиями настоящей его инди- видуальной жизни. Полностью условия никогда не повторяются, а поэтому и развитие данной особи никогда в копии не повторяет своих предков. Она развивается в пределах историче- ски выработавшейся приспособленно- сти по своему, ей только и свойствен- ному пути. Путь этот организмом не избирается на основе предпочтительно- сти, он входит в требование наслед- ственного основания. Требования же, как говорит И. И. Презент,1—«обратная сторона выработанных в историческом, процессе приспособлений». Организм,, приспособившийся к определенным условиям пищи, температуры и т. д., требует их для своего развития. Тре- бования эти имеют относительный ха- рактер. Так, например, рис наилучше произрастает в условиях обильного по- 1 И. И. Презент. Биология развития ра- стений — общебиологическая основа агроно- мии. Яровизация, № 1, 1935.
№ 6 Дарвинизм и формальная генетика о половой гибридиз. растений 4) лива. При недостатке влаги он также растет, но замедленным темпом и дает нониженным урожай, а условия степи для него непригодны. Озимая пшени- ца наилучше яровизируется при тем- пературе около +2°С. При темпера- туре порядка 15—20°С процессы яро- визации также проходят, но очень медленно, а при температуре выше 20°С яровизация совсем не идет. То- же можно сказать и в отношении любых других условий. Таким обра- зом требуемые условия для прохож- дения тех или иных процессов, для развития признаков, свойств и т. д. выражены определенной амплитудой. Оплодотворенная яйцеклетка пи- тается и развивается во взрослый ор- ганизм. При этом качество пищи и дру- гие условия, ассимилируемые сначала клеткой, а впоследствии и организмом, сказываются на развитии его призна- ков и свойств, причем изменчивость их выступает тем сильнее, чем больше уклоняются эти условия в сторону предела исторически созданного требо- вания. Например озимая пшеница на стадии яровизации требует понижен- ных температур, но, выращивая ее при повышенных температурах, близких к пределу требуемых, мы, этим самым будем уклонять развитие растений в сторону яровости. Потомство расте- ний, выращенных при таких условиях, быстрее будет проходить стадию яро- визации при повышенных температу- рах, чем обычные растения того же сорта. Поступая именно таким обра- зом, акад. Т. Д. Лысенко переделал озимую пшеницу Кооператорку в яро- вую. Говоря о роли внешних условий в индивидуальной жизни растения, следует сказать, что даже два зерна пшеницы, выращенные на одном ра- стении и в одном колосе, будучи по- ставлены в разные условия влажно- сти, температуры, питания и т. д., да- дут растения разные не только по ро- сту, по длине вегетационного периода, по урожайности и другим явно види- мым признакам, но и по природе по- лученных от них семян. Именно исхо- дя из этого, акад. Т. Д. Лысенко1 1 Акад. Т. Д. Лысенко. Мичуринскую теорию в основу семеноводства. Яровизация, № 4—5, 1938. указывает, что высокая агротехника дает не только повышенный урожай, но и улучшает урожайные качества семян. Именно этим объясняется тот факт, что посадочный материал кар- тофеля при размножении в жарких районах вырождается и за 1—3 гене- рации делается менее устойчивым в 2—3. раза, чем материал того же сор- та, выращенный в более прохладных условиях. Такие великие биологи-селекционе- ры, как Лютер Бербанк, И. В. Мичу- рин, -всегда рассматривали в единстве внешние условия и развивающийся! организм. Они глубоко понимали, что организм требует тех условий, к ко- торым он приспособлен, и приспособ- ляется к тем условиям, в которых развивается, и что в'нешние условия являются неотъемлемой частью разви- вающегося организма. В этом заклю- чается и «секрет» их большой плодо- творной работы по созданию новых сортов с.-х. растений. Если изменчивость старых сортов есть результат сменяющихся условий жизни, то что же можно сказать о мо- лодом гибридном организме? Несо- мненно, что он в значительно большей мере подвержен изменениям. «Былин- ка гнется от самого слабого ветра, а на взрослом дереве его действие не оставляет никакого следа», — говорит И. В. Мичурин.1 Чтобы уяснить это замечание ИваНа Владимировича, оста- новимся конкретнее на вопросе, каким, образом внешние условия направляют развитие гибридного растения. По учению формальной генетики первое гибридное поколение обычно бывает более или менее склоняющим- ся к одному из родителей или проме- жуточным и сравнительно выравнен- ным вследствие одинакового домини- рования признаков во всех растениях. Во втором поколении идет расщеп- ление, в результате которого появля- ются родительские гомозиготные фор- мы и гибридные, в определенном от- ношении друг к другу (для более про- стого случая— 1:2: 1). Такое пове- дение гибридного потомства генетика объясняет тем, что гаметы родителей, 1 И. В. Мичурин. Итоги 60-летних ра- бот. СХГИЗ, 1936, стр. 48.
42 Природа 1941 соединяясь, 'не теряют своей само- стоятельности в течение целого поко- ления. А так как гибрид для любой пары признаков несет в себе два сор- та мужских и два сорта женских га- мет, то при случайной встрече их при оплодотворении и получается такое разделение на родительские и гибрид- ные формы, которое выражается от- ношением 1:2:1. Это объяснение генетиками-морга- нистами изменчивости при гибридиза- ции фактически исключает какое бы то ни было участие внешних условий в формообразовании. Согласиться с этим, конечно, нельзя, потому что оно про- тиворечит объективно существующей действительности. В самом деле, нель- зя же, исходя из реальной жиз'ни, представить себе развитие гибридов вне воздействия на их природу усло- вий среды. Это — невероятно. «Тут скажется, — говорил И. В. Мичу- рин, 1 — и влияние внешних факторов и смешение наследственных свойств, переданных от даль'них предков. Кро- ме того все результаты скрещивания одной и той же пары производителей никогда не повторяются, т. е., если мы окрестим два растения и получим гибриды с комбинацией известных свойств, то, сколько бы мы ни повто- ряли в другое время скрещивание внутри этой пары растений, мы нико- гда не получим того же строения гибридов... Природа, как видно, в своем творчестве новых форм живых организмов дает бесконечное разнооб- разие и никогда не допускает повто- рения». Это первое и главное условие, которое необходимо помнить при ана- лизе гибридного потомства. Говоря о доминировании в первом поколении, формальная генетика огра- ничивается простой констатацией фак- тов, не вскрывая причин, сущности самого явления. Что касается расщеп- ления во втором поколении, то пред- ставление о нем у генетиков явно ме- ханистическое, и зиждется оно на утверждении о чистоте гамет, образуе- мых гибридной особью, и случайно- сти встречи гамет при оплодотворе- нии. Эти утверждения, а вернее бу- дет сказать, допущения генетиков-мор- ганистов, совершенно бесплодны, и в теории и в практике овладения раз- витием растительных организмов. Возьмем хотя бы такие факты: Савич- Строганова 1 указывает, что пшеница «Гордеиформе 010» на полях Даль- невосточного отделения Всесоюзного Института растениеводства дает боль- шое разнообразие форм. Подобное яв- ление она Наблюдала на ячмене «Пио- нер» (Тулунский 0137) и «Винер 1163». Виноградова1 2 наблюдала появ- ление такого разнообразия форм в ози- мой пшенице «Московская 02411», Якубицинер3—в озимой пшенице «Го- стианум 0237». В чем дело, как объ- яснить с позиций формальной генети- ки такие факты? Ведь речь идет об изменчивости чисто линейных сортов, которые, по учению формальной ге- нетики, не должны сильно изменяться. Ясно, что ответить 'на этот вопрос, как и на многие другие подобные во- просы, эта генетика не может. Ну, а если так, то здесь что-то неладно, ко- нечно, не с природой фактов, а с са- мой генетикой как наукой. Настоя- щая наука познает и объясняет явле- ния окружающей нас жизни, а фор- мальную генетику «заподозрить» в этом нельзя. Совершенно ясными и понятными становятся пути решения всех этих вопросов в свете теории развития ра- стительных организмов, которая преж- де всего рассматривает в единстве условия развития и организм, и отсю- да понятно, что сорта, будучи разными по своей природе в одних условиях, попадая в другие, необычные для них условия, ведут себя явно по-раз- ному, «расщепляются». Теория разви- тия учит, что половые клетки разви- ваются из неполовых клеток и являют- ся частью целого организма. Послед- ний развивается в пределах историче- ски выработанных приспособлений пу- тем деления, роста и качественного превращения клеток. И так как каж- 1 Савич-Строганова. Вырождение пшеницы и сои в условиях Дальневосточного края. Яровизация, № 4, 1936. 3 Виноградова. Озимая пшеница «Мо- сковская 02411». Яровизация, № 2—3, 1936. ’Якубицинер. О чистой линии. Ярови- зация, № 3, 1935. 1 И. В. Мичурин. Итоги 60-летних ра бот. СХГИЗ, 1936, стр. 15—16.
jsjb 6 Дарвинизм и формальная генетика о половой гибридиз. растений 43 дая новая клетка начинает свое раз- витие с части материнской клетки, то она, следовательно, включает в себе путь развития материнской и всех предшествующих клеток. Поэтому и половая клетка отражает в себе путь индивидуального и филогенетического развития организма. Вот почему при скрещивании двух растений близко родственного происхождения полу- чается потомство, сравнительно вы- равненное. Оно как бы повторяет путь развития предков, которые, будучи близки по истории развития, являются также близкими по своей природе. При межсортовой, а тем более при межвидовой гибридизации, наоборот, родительские формы имеют совершен- но разные условия развития предше- ствующих поколений, а следовательно, и далеко различную природу. В по- томстве таких родителей наблюдается и большое разнообразие форм—гибри- дов, которые оказываются выбитыми из колеи развития предков. Гибрид это не отец плюс мать и не промежу- точная форма. Это совершенно новый по своей природе организм. По воз- можности приспособления он богаче любого родителя, так как в нем отра- жены две филогенетические линии. Своей же истории, а следовательно, выработанных приспособлений, гибрид не имеет. Его наследственная основа как бы расшатана. Как же развивается гибрид, соеди- нивший в себе два наследственных основания, какое из возможных при- способлений одного и другого родителя может быть реализовано в потомстве? Как мы говорили уже, гибридное по- томство в первом поколении бывает сравнительно выравненным, а в после- дующих — сильно изменчиво. «.. .факт любопытный, — говорит Дарвин,1 — и заслуживает внимания, потому что он подкрепляет мой взгляд, по ко- торому одной из причин обыкновен- ной изменчивости служит то, что вос- производительная система, будучи крайне чувствительна к перемене жиз- ненных условий, отказывается при этом выполнять свою нормальную функцию — производить потомство, во 1 Дарвин. Происхождение видов. Изд. Лепковского, т. I, 1907, стр. '286. всех отношениях весьма сходное с родительскими формами; что же ка- сается гибридов в первом поколении, то они произошли от видов, воспро- изводительная система которых (ис- ключая, впрочем, видов, давно под- вергающихся культуре) не подверга- лась каким-нибудь расстройствам, ко- торые неизменчивы; но зато у самих гибридов воспроизводительная систе- ма серьезно расстроена, и потомство весьма изменчиво». Иначе говоря, пер- вое поколение развивается еще в пре- делах приспособления родителей. Если один из родителей имеет крас- ный, укороченный, остистый колос, а другой — белый удлиненный, без- остый, то при гибридизации образуется зигота с возможностью развития лю- бого из этих признаков. Разовьется же в первом поколении тот из воз- можных парных признаков, развитию которого больше будут соответство- вать внешние условия. Большее соот- ветствие внешних условий развитию признака отца или матери в первом поколении создано исторически и по- этому то небольшое различие в усло- виях выращивания отдельных гибрид- ных растений, какое может быть на одном поле, где высеяны гибриды, не может вызвать такого разнообразия в доминировании, что в одном случае разовьется, например, красноколосая, а в другом — белоколосая форма. Возможность появления гибридов с противоположными доминирующими признаками, конечно, не исключена. Однако, как правило, всегда разви- вается в первом поколении при дан- ных определенных условиях один из возможных парных признаков. Вот по- чему первое поколение бывает срав- нительно выравненным. Совершенно другая картина разви- тия наблюдается во втором гибридном поколении. Исходным его является клетка (зигота), полученная от сли- яния двух половых клеток Fn каж- дая из которых несла в себе возмож- ность развития отца и матери. В ре- зультате и организм в F2 получается совершенно выбитым из колеи разви- тия своих родителей. Он не имеет вы- работанных требований для развития конкретных признаков и свойств. Ка- кие из возможностей развития зиготы
44 Природа 1941 будут реализованы в признаки и свой- ства—это зависит от условий развития самой зиготы, зародыша и организма. При этом следует особо подчеркнуть, что отсутствие выработанных приспо- соблений делает гибриды в F2 особо податливыми к воздействию внешних факторов. Здесь достаточно неболь- шого различия в минеральном пита- нии, освещении и т. д. двух организ- мов, полученных из семян с одного колоса в Fn чтобы склонить их раз- витие в разном возможном, направле- нии. В действительности же так и бы- вает. Половые клетки в разных цвет- ках колоса развиваются из разных не- ноловых клеток и поэтому уже бы- вают в какой-то мере неодинаковы. Кроме того, о'ни развиваются и сли- ваются не одновременно. Разница во времени оплодотворения отдельных цветков колоса бывает в 3—5 и больше дНей, в зависимости от усло- вий температуры, влажности и т. д. Если учесть при этом, что пластиче- ские вещества, накопляющиеся в ли- стьях и в стебле, к началу цветения растений используются в первую оче- редь на питание и развитие ранее об- разовавшейся зиготы и что другие условия (температура, свет, влаж- ность) слияния половых клеток и раз- вития зародыша в каждом цветке ко- лоса бывают разные, то понятно, что семена Fx имеют уже явно разную природу. Высевая отдельно зерна с каждого цветка колоса старых негиб- ридных сортов яровой пше'ницы «Лю- тесценс 062» и «Мильтурум 0162», мы наблюдали, что развиваются они по- разному. Зер^а, ранее завязавшиеся, крупные, дают мощные и быстрее на 1—3 дня созревающие растения, чем другие — зерна поздней завязи, мел- кие. Что же после этого можно ска- зать о зернах колоса Fx? Ясно, что на их природе различие в условиях раз- вития еще в колосе сказывается во много раз сильнее. Мичурин1 говорит, что <... свойство поддаваться измене- нию в своем строении у молодых гиб- ридных растений в их ранней стадии развития от влияния всевозможных фак- торов внешней среды, настолько отли- чается в своей силе от твердой устой- чивости формы строения старых, да- вно существующих видов и разновид- ностей растений, что судить об изме- нении первых по примеру последних нет никакой возможности». Гибридные зерна, будучи высеянны- ми в поле, попадают в неравные поч- венные условия. Одно из них окажет- ся хуже обеспеченным влагой, чем ос- тальные, а другое пищей, третье глуб- же окажется заделанным, а четвертое мельче и т. д. В результате одни зер- на быстрее набухнут, прорастут и да- дут всходы, а другие позже. В общем же это незначительное даже варииро- вание условий поля резко усиливает наметившиеся еще в колосе различия и создает новые уклонения в разви- тии растений второго поколения. По утверждению генетики в F2, как мы уже сказали, выщепляются чистые гомозиготные родительские и гибрид- ные формы. Но никакие там «чистые» формы, конечно, не появляются. Бы- вают гибриды больше или меньше по- хожи и совсем не похожи на исход- ные родительские растения. В копии же родители 'никогда не появляются. К сожалению, методы нашего позна- ния природы растений настолько огра- ничены и грубы, что мы часто разные организмы принимаем за одинаковые. Для примера можно указать хотя бы и на такой факт. Базилик камфорный и базилик евгеноль'ный, будучи скре- щены, дают во втором поколении «выщепенцев», которые внешне не от- личаются от исходных родительских растений, но по химическому составу это все же не родители. Исходная форма евгенольного базилика совер- шенно не имеет камфоры, а внешне похожий на нее «выщепенец» имеет около 10% камфоры. Другой роди- тель — камфорный базилик не содер- жит евгенола, а «выщепенец» по его линии содержит евгенол (из работ т. Нестеренко. Никитский ботаниче- ский сад им. Молотова). По этому же вопросу Мичурин 1 писал, что «.. .мно- гие, ошибочно истолковав себе смысл выражения „расщепление на произво- дителей”, ожидают хороших резуль- 1 И. В. Мичурин. Итоги 60-летних ра- бот. СХГИЗ, 1936, стр. 47. 1 И. В. Мичурин. Итоги 60-летних ра- бот. СХГИЗ, 1936, стр. 16.
jsjb 6 Дарвинизм и формальная генетика о половой гибридиз. растений 45 татов от посева семян гибридов во второй генерации, надеясь получить от такого посева повторение формы ино- странных сортов, но в более выносли- вом виде. Но, во-первых, в течение мо- их многолетних работ при многократ- ных опытах с посевами семян гибри- дов многолетних плодовых растений я вообще никогда не встречал пол- ного повторения строения и формы их бывших производителей». И если бы мы, анализируя гибридное потом- ство, изучали «выщепенцев родителей» по возможно большему числу сторон, то мы давно и на любой культуре смогли бы убедиться в правильности мичуринских выводов. За одно второе поколение растения не могут выработать устойчивой приро- ды к вариирующим условиям данной местности, так как за один год не мо- гут повториться все возможные в этой местности крайности внешних условий. Поэтому та часть растений в F2i при- способленность которой будет больше соответствовать условиям следующего года, дает слабые, часто незаметные изменения в третьем поколении. Расте- ния, не приспособленные к новым ус- ловиям, дают потомство с явно отлич- ным развитием в F3. И так процесс формообразования в гибридном потом- стве идет до тех пор, пока явно из- меняющиеся растения не выработают в себе необходимых приспособитель- ных признаков и свойств. В одном случае для этого потребуется одно, два или три поколения, а в другом— больше. Это зависит от самого растения, от признака, от условий скрещивания и развития нового организма. Итак, рассматривая гибридизацию, как метод создания новых сортов с.-х. растений, с позиций теории развития, мы убеждаемся на каждом шагу, что получить хороший гибридный сорт, не воспитывая гибридов в соответствую- щих условиях, можно только случай- но и что правильному воспитанию ра- стений в деле улучшения их породы принадлежит решающая роль. Мы ча- сто восхищаемся великолепными тво- рениями природы в мире растений и животных, которые по своей красоте и совершенству приспособленности к внешнихМ условиям превосходят луч- шие произведения человеческой куль- туры. Как жалки, говорит Дарвин, 1 полученные человеком результаты в области создания пород растений и животных в сравнении с тем, что создано природой. И это только по- тому, что «человек держит в той же стране уроженцев различных клима- тов; он редко подвергает избранные признаки действию подходящего упра- жнения; он кормит и короткоклю- вого и длинноклювого голубя той же пищей; он не придумывает особых упражнений для четвероногих с длин- ной спиной или с высокими ногами; он подвергает короткошерстных и длинношерстных овец действию то- го же климата». В общем, человек не заботится столько о воспитании полез- ных ему признаков и свойств расте- ний, сколько «заботится» природа о воспитании полезных самому растению особенностей в целях сохранения ви- да. Из этого следует, что задача се- лекционера состоит в том, чтобы «вы- пытать» у природы ее творческие ме- тоды, понять процесс создания цен- ных для человека признаков и свойств растений и сделать свою работу по выведению новых сортов более про- дуктивной. Конкретные приемы воспитания гиб- ридов определяются самим признаком, который мы намерены развить в буду- щем сорте, и требуемыми для этого условиями. Поэтому, приступая к ра- боте по воспитанию гибридов в же- лаемом нами направлении, необходимо представить, какие для этого нужны условия и как их можно создать. По- ступая именно таким образом, Иван Владимирович Мичурин2 учил: «... в условиях климата наших местностей при выведении новых сортов из се- мян, полученных от скрещивания 'неж- ных иностранных сортов с нашими ме- стными выносливыми видами, и при простых посевах семян плодовых растений из плодов более теплых стран (в сравнении с местом вос- питания сеянцев), ни в коем слу- чае не следует давать сеянцам туч- * Дарвин. Происхождение видов. Изд. Лепковского, т. I, 1907, стр. 120. » И. В. Мичурин. Итоги 60-летних работ. СХГИЗ, 1936, стр. 23—24 и 41.
46 Природа 1941 ного состава почвы, а тем более, на- до избегать применения каких-либо удобрений, усиливающих развитие ро- ста сеянцев. В противном случае в строении организма будут слишком сильно доминировать в своем разви- тии наследственно переданные свой- ства сортов, взятых из более теплых стран. От этого сеянцы получаются с нежным, рыхлым строением древеси- ны, не успевающей своевременно к осени достаточно вызреть и закончить рост, вследствие чего они вымерзают почти поголовно». И далее «... в те- чение нескольких лет я терял от сплошного вымерзания целые сотни их, пока не применил для посева и пикировки гряды с нарочно состав- ленной тощей супесчаной почвой. Ко- нечно, от воспитания на тучной почве при отборе в однолетнем возрасте по- лучалось лучших сеянцев гораздо бо- лее, но все; они для культуры в нашей местности по выносливости были со- вершенно непригодны. Из воспитан- ных же в суровом режиме на тощей почве, хотя и меньшее число было с хорошими культурными качествами, но зато они были вполне стойкими к мо- розам». «К удобрению сеянцев сле- дует приступать, как было сказано выше, только тогда, когда растение начинает закладывать свои органы плодоношения. Усиленное питание не- обходимо продолжать в течение пер- вых трех—пяти лет его плодоношения, потому что каждый молодой гибрид- ный сеянец в этот период времени за- кладывает форму и качество своих плодов и уже затем, в последующие годы, вся структура его организма остается без изменения».1 Зная усло- вия развития хозяйственно-ценных признаков плодовых деревьев, Мичу- рин разработал целую систему меро- приятий, применение которых позво- ляло ему воспитывать гибриды в же- лаемом направлении и получать цен- ные сорта. Для примера возьмем такое свойст- во сортов озимой пшеницы, как зимо- стойкость. Состоит оно в большей или меньшей приспособленности сорта к развитию на стадии яровизаци в ус- ловиях пониженных температур. Сле- довательно, если мы желаем склонить приспособление сорта в сторону по- вышенной устойчивости к низким тем- пературам, то необходимо требуемые им условия температуры для прохож- дения стадии яровизации сдвигать в соответствующем направлении. Иначе говоря, воспитывая растения на пер- вой стадии при температуре ниже той, при которой они все время яровизи- ровались до этого, мы будем повы- шать их зимостойкость. Работы акад. Т. Д. Лысенко по переделке озими в ярь показали, что семена яровизиро- вать при этом необходимо в обычных, требуемых для этого условиях темпе- ратуры, а под конец процесса ярови- зации следует давать такую температу- ру, которая склоняла бы развитие при- способления организма в заданном на- правлении. Это значит, что, повышая зимостойкость озими, необходимо стре- миться к тому, чтобы обеспечить про- хождение конца стадии яровизации при температуре ниже той, при кото- рой растение всегда яровизируется. Подтверждая мысль о возможности повышать морозостойкость сорта ози- мой пшеницы путем воспитания в со- ответствующих условиях, акад. Т. Д. Лысенко указывает на замечательный никем до него неотмеченный факт за- висимости морозостойкости сортов от условий их выведения. Так, сорта, вы- веденные на Саратовской селекцион- ной станции, более морозостойкие, чем сорта Одесской селекционной станции. Сорта же Харьковской селекстанции занимают в этом отношении промежу- точное положение, приближаясь к са- ратовским. Объясняется это, — гово- рит акад. Т. Д. Лысенко,1 — в первую очередь тем, что температуры, при ко- торых сорта из года в год проходят стадию яровизации, ниже, чем в Харь- кове, и тем более, чем в Одессе. Что касается гибридов, то 'оНи более по- датливы воспитанию, чем негибридные сорта. Их достаточно бывает выра- стить в одном—двух поколениях при повышенных температурах на первой стадии, чтобы потерять и ту морозо- стойкость, какой обладали родители. 1 И. В. Мичурин. Сочинения, т. I. ОГИЗ, 1939, стр. 350. 1 Акад. Т. Д. Лысенко. О двух направ- лениях в генетике. Яровизация, К» 1, 1937.
X» 6 Дарвинизм и формальная генетика о половой гибридиз. растений 47 Отсюда следует, что к условиям вы- ращивания гибридов озими мы долж- ны быть особенно требовательны, и независимо от их естественного хо- да, если мы хотим создать, морозо- стойкий сорт, необходимо посев про- изводить так, чтобы прохождение конца стадии яровизации обеспечить при пониженных температурах. Сложнее, как нам кажется, обстоит дело с выведением устойчивых к за- сухе сортов. Однако и здесь многое может быть достигнуто только в ре- зультате соответствующего воспита- ния гибридных растений. Какие для этого необходимы условия и как их создавать, станет конкретно ясным только тогда, когда в этом направле- нии будет проводиться работа. Ука- зать же на некоторые возможности в этом отношении можно и в настоящее время. Так, например, известно, что в условиях тепличной культуры, при на- личии достаточного количества азо- тистых питательных веществ, тепла, влаги и при недостатке света, нельзя воспитать устойчивые к засухе расте- ния. При недостатке влаги, на бедной почве, в условиях повышенной темпе- ратуры растения слабо развиваются и дают низкий урожай, *хотя и менее оказываются подверженными действию засухи. Мы же требуем от сорта вы- сокой продуктивности в условиях за- сухи. Поэтому и создаваемые нами условия воспитания гибридов должны благоприятствовать 'наилучшему раз- витию их высокой продуктивности и засухоустойчивости. Опыт выращива- ния хлебов и других полевых культур показывает, что важнейшей составной частью такого агротехнического ком- плекса должны быть фосфорные удо- брения и, в частности, суперфосфат. Растения, выращенные на почве, удо- бренной суперфосфатом, резко отли- чаются от растений, не получивших этого удобрения. Они мощнее разви- ваются и раньше созревают, а наблю- дения за устойчивостью их к засухе приводят к выводу, что они и более засухоустойчивы. Об этом же говорят и получаемые урожаи. Анатомические и физиологические исследования ра- стений, получивших фосфорное удоб- рение, показывают, что они имеют иное строение своего тела, т. е. что в их индивидуальной жизни фосфор- ные удобрения вызывают явно види- мую изменчивость во всей организа- ции. Известные нам данные по этому вопросу получены на сортах старых с устойчивой природой. Что же мож- но сказать о гибридных растениях?' Ясно, что действие фосфорных удоб- рений на гибриде должно сказываться значительно сильнее, склоняя разви- тие его в сторону повышенной продук- тивности и засухоустойчивости. Эффективность фосфорного удобре- ния как фактора воспитания растений зависит от многих причин. Вполне воз- можно, что очеПь часто будет целе- сообразно вносить его в определенном отношении с другими видами удобре- ний. К сожалению, работы в этом на- правлении не проводились, поэтому мы можем только предполагать о том, какие необходимо создавать условия для воспитания засухоустойчивых или с другими хозяйственно-ценными свой- ствами и признаками растений. Несо- мненно, что первые же шаги правильно, проведенной работы в этом направле- нии будут давать конкретный мате- риал для разработки приемов воспита- ния сортов с заданными признаками.
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ и СТРОИТЕЛЬСТВО СССР ХМЕЛЬ КАК ВОЛОКНИСТОЕ РАСТЕНИЕ Н. Г. НОВИКОВА Введение Потребность социалистического строительства в волокнистом сырье возрастает. С этой целью расширя- ются посевные площади прядильных культур, производятся поиски дико- растущих волокнистых растений. При этом вопрос об использовании отбро- сов производства в качестве волокни- стого сырья также не должен выпа- дать из поля нашего зрения. Стебли хмеля, остающиеся после сбора хме- левых шишек, в настоящее время не утилизируются на волокно. В инструк- циях по хмелеводству рекомендуется сжигать стебли хмеля, а золу упо- треблять для удобрения плантации, между тем стебли эти могут быть использованы гораздо рациональнее. Применение хмелевого волокна В Швеции еще в XVIII в. использо- вали волокно хмеля для грубой ткани и канатов [2]. Вч Швейцарии также издавна применялись веревки, сделанные из хмелевого волокна, счи- тавшиеся прочнее и дешевле пенько- вых [4]. С этой целью в 1901—1902 гг. один германский ткацкий завод заку- пал на Волыни и в б. Привислянском крае большое количество хмелевых стеблей [3]. У нас первые опыты освое- ния хмеля на волокно относятся ко второй половине XIX в. В 1850 г. инициатор хмелеводства в Гуслицах (Моск, обл.) Железнов, узнав, что в Германии существует специальный за- вод по обработке хмеля на волокно, отправился туда со своим помощни- ком для ознакомления с производ- ством, но не смог его освоить. Начи- ная с 1885 г., использование хмеля на волокно становится известным в не- которых северных губерниях, на Укра- ине, на Кавказе. К этому времени было предложено несколько способов обра- ботки стеблей хмеля, изобретены спе- циальные машины и сделана попытка наладить производство. Так, в 1885 г. Губченко из б. Тверской губ. получил привилегию на способ переработки хмеля на волокно. Он изобрел спе- циальную машину для обработки стеб- лей; полученное волокно оказалось годным на грубые ткани. Есть упоми- нание о специальном станке Сазо- нова [10’ 11]. В б. Новгородской губ. первые опыты по использованию хмеля в 1886 г. дали также положительные результаты: волокно по прочности не уступало льняному [8]. В 1911 г. во- локно хмеля было одобрено Москов- ской станцией по испытанию волокни- стых материалов. В 1916 г. совет Обще- ства хмелеводства постановил принять меры к освоению хмелевого волокна на выделку веревок и к созданию специального завода. Однако отсут- ствие необходимых капиталовложений не дало возможности использовать хмель как волокнистое растение. В годы империалистической и гра- жданской войн пришедшее в упадок хмелеводство естественно не могло натолкнуть на мысль о новом волок- нистом сырье. Хмель как культурный, так и дикий остался мало изученным в качестве волокнистого и неотражен- ным в советской литературе, за исклю- чением очень кратких упоминаний, что и побудило нас попытаться вос- полнить этот пробел.
№ 6 Естественные науки и строительство СССР 49 Анатомия и микрохимические реакции Анатомическое строение стебля хмеля (фиг. 1). В попереч- ном срезе стебель шестигранный, угло- ватый; эпидермис однорядный, покрыт слоем воска и конусовидными шипи- ками; под эпидермисом и, в особенно- сти, в углах развита колленхима; далее следует узкая полоска коровой парен- химы, состоящая из 4—5 рядов хлоро- филлоносных клеток; под корою рас- Фиг.“Л/Поперечный срез стебля хмеля Нити lus lupulus L. эп. — эпидермис; кол.—колленхима; кп. — корооая парен- хима; ле.—лубяные волокна; см.—смоляные ходы; км.— камбий; др.—др 'весина. Ориг. рис. положены лубяные волокна в две зо- ны; первая зона состоит из первичных волокон, т. е. развившихся в пери- цикле, и расположена в виде сплош- ного кольца; близко к первичным во- локнам располагаются вторичные во- локна камбиального происхождения в виде отдельных групп; такое рас- положение волокон сходно с коноп- лей; под волокнами располагаются ситовидные участки и смоляные ходы, наполненные желто-бурым содержи- мым; ’узкая полоска камбия отделяет ко внутри древесину, в клетках кото- рой встречаются отдельные кристаллы и друзы; сердцевины нет; полость от- носительно широкая. Первичные во- локна в поперечном срезе овальной формы, угловатые, с толстыми слои- стыми стенками и узким щелевидным каналом, бторичные волокна на попе- речном срезе округлые, угловатые, с толстыми, обычно неслоистыми стен- ками и узким округлым каналом. По Визнеру, первичные волокна 12.8 мм дл. и 27.7 ft ш.; вторичные 7.5 мм дл. и 21.4 |х ш. [,а]. По нашим измерениям, волокна до 14.4 мм дл. и 25.5 р. ш. в среднем. По Бовери, размеры воло- кон 4—19 мм дл. и 12—18 р. ш. Во- локно, изучаемое с поверхности в ма- Фиг. 2. Форма верхушки лубяных волокон у хмеля Humulus lupulus L. церированном материале, гладкое или штриховатое, способно закручиваться; узлы и сдвиги наблюдаются часто; верещинка волокна бывает заострен- ной, притупленной, реже вилообраз- ной (фиг. 2). Микрохимические реакции. 1) Хлорцинк-иод окрашивает волокна в фиолетовый цвет, что свидетель- ствует о наличии клетчатки в стен- ках; при этом срединные пластинки волокон слегка желтеют, что особенно хорошо заметно у вторичных волокон; 2) флороглюцин и соляная кислота окрашивают волокна в слаборозовый, мало отличающийся от белого, цвет; это указывает на почти полное отсут- ствие в волокнах лигнина и наличие его в стенках клеток древесины; 3) ре- акция с гематоксилином на пектин не дает окрашивания срединных пласти- нок; 4) реакция с метиленовой синью на присутствие пектина в срединных пластинках у волокон не выявляет по- Природа, № 6. 4
50 Природа 1941 следнего; 5) при реакции с сернокис- лым анилином срединные пластинки волокон окрашиваются в соломенно- желтый цвет вследствие их одревес- нения; древесина при этом окраши- вается в яркожелтый цвет; 6) хлори- стое железо обнаруживает дубильные вещества в коре, в канале волокон и древесине. Микроскопическому изучению под- вергались женские и мужские особи растения (хмель — растение двудом- ное). Произведенные микрохимические исследования указывают на большую ценность волокна, так как оно состоит из клетчатки и способно быть эла- стичным, неломким. При наличии одре- весневших срединных пластинок эле- ментарное волокно будет скрепляться, и техническое волокно получится толстое, пригодное на грубую ткань. Древесина, стенки которой богаты лигнином, ломка, а это полезно при технической обработке, так как костра будет легко раскалываться. Присут- ствие колленхимы считается отрица- тельным признаком, так как замедляет мочку, а наличие узкой полосы коры — положительным признаком, при кото- ром мочка, сопровождающаяся гние- нием целлюлозной ткани, проходит быстро. Выход волокон из луба со- ставляет около 50% [13]> что пред- ставляет большой промышленный ин- терес. 1 Способы обработки хмеля Способ Шислера относится к 1750 г. Стебли хмеля, достигающие нередко 20 м дл., после сбора шишек срезаются, раскладываются на зиму на крышах; в марте высушиваются, режутся на куски 1% м, обрабаты- ваются на мялке; освобожденное от костры и расчесанное волокно дает пряжу, из которой получается хоро- шая ткань. Этот способ применялся в Швеции [2]. СпособЖурдинэ. Стебли хмеля вяжут в пучки до 2 м дл. и до 1 м в поперечнике; затем мочат в течение 3—4 недель; из мочила пучки извле- кают неразвязанными, сушат в тече- ние 1—2 дней и складывают в сухие 1 Выход волокна у конопли "от 25 до 50°/о, у льна —от 30 до 45°/о. сараи с хорошей вентиляцией. Через 3—4 месяца начинают мять. Хмель, обработанный по этому способу, дает грубое, крепкое, однородное волокно, пригодное для тканья холста, меш о- вины и для витья веревок и канатов. Способ Журдинэ заимствован из прак- тики сельских хозяев в Швейцарии Г4]. Канаты, получаемые из хмеля по этоу способу, выдерживали конкуренцию с самыми лучшими продуктами этого рода на рынке. Мочка хмеля может производиться в любом пруде без опасения гибели рыбы, что наблю- дается при мочке льна и конопли, которые развивают в воде токсиче ские вещества, отравляющие рыбу [9> 12]. У нас в XIX в. пользовались следующими способами обработки. Способ Губченко. Стебли хмеля режутся кусками от 70 до 100 см дл. и сортируются по толщине в целях получения однородного во- локна и вяжутся в пучки; в таком виде стебли хранятся до зимы; даль- нейшая обработка заключается в по- вторном вымачивании и выморажива- нии. Первая мочка длится 36 часов, после чего стебли промораживаются в течение 24 часов. Второе вымачи- вание продолжается 24 часа и вымо- раживание— 12 часов. Эти последова- тельные процессы повторяются до пяти раз, иногда меньше; после этого стебли постепенно просыхают в сухом помещении. Вместо вымораживания рекомендуется способ выветривания; тогда стебли хмеля в течение всей зимы оставляют на заборах или кры- шах, где материал постепенно про- ветривается; весною стебли расстилают на тающий снег, где они в течение 2—5 дней подвергаются увлажнению. Собранный материал сушится и валь- цуется в экрозаторах; после мятья костра отделяется отряхиванием и пе- ретиранием вручную; очесанный мате- риал пускается в дело [6]. Приведен- ный способ вымораживания или вы- ветривания может быть рекомендован для северных областей нашего Союза. Специальная машина, описанная Губ- ченко со всеми деталями и употре- блявшаяся раньше, может быть теперь воспроизведена. Способ Сазонова. Стебли хмеля разрезают и складывают в кучи
№ 6 Естественные науки и строительство СССР 51 на открытом месте, где они остаются в течение 2 месяцев под влиянием атмосферной влаги; затем переносятся п^д навес и сушатся 2 месяца; про- сушенные стебли раскладывают не- толстым слоем на воздухе и смачи- вают несколько раз водою; стебли, о сухающие после каждого смачива- н 1Я, поступают в сушильню [10]. Вместо повторного смачивания, рекомендуется распаривание в закрытых камерах с промежуточною сушкою. Высушенные стебли подвергаются обработке на катке для раздробления костры и под- готовки для мяльного станка; полу- ченные по этому методу очесы, сня- тые со щеток, пригодны для выделки веревок [“]. Указанный способ может быть применим для средней полосы и южных районов СССР, т. е. там, где не приходится пользоваться по- мощью мороза, а также и в тех слу- чаях, когда нет близко расположенных прудов для мочки. Способ Еникеева. Стебли ре- жутся на части и связываются неболь- шими снопиками, которые расставля- ются шалашиками; через 3 дня про- сушенный материал погружается в мочило* со стоячей мягкой водой, т. е. наиболее удобной для мо’йси; снопики складывают в мочило рядами на-крест и мочат до тех пор, пока волокно у вынутой пробы не будет легко отде- ляться от костры; вымоченный мате- риал просушивается и обрабатывается, как лен и конопля. Полученное во- локно пригодно для веревок и грубой ткани [*]. Способ Абжолтовского. Сте- бли хмеля режут кусками до 50 см дл., связывают в небольшие пучки, про- сушивают на воздухе, а потом в печи, которая в более широком производ- стве заменяется камерой. Просушен- ный материал обрабатывают, как лен, и выделывают пряжу. Получаются крепкие, коричневого цвета нитки, которые можно белить, как лен; бе- лятся хорошо. Сделанные по этому способу веревки отличались проч- ностью [’]. Заключение Хмель обыкновенный — Humulits lu- pulus L. — многолетнее растение из сем. Тутовых, произрастает дико во многих районах Европейской части СССР и в Сибири — по долинам рек, в оврагах, в сырых широколиственных лесах, на опушках и в ивняках. Исто- рические акты, изданные в 1841 г., приводят грамоту Бориса Годунова 1604 г., касающуюся сбора дикого хмеля в Верхотурье (теперь Сверд- ловской обл., Средний Урал). Паллас, описавший свое путешествие по Рос- сии в 17С0 г., рассказывает, что в Южном Урале сибирские жители от- купали у башкир леса и горы, в ко- торых можно было собирать хмель. В настоящее время хмель разводится в Московской обл., на Украине, в По- волжье и в Закавказье. Площадь под хмелем определяется в 4000 га. Исходя из того, что с 1 га получается до 377 кг 1 хмелевого волокна, а по дру- гим данным до 500 кг [’], можно рас- считывать на примерный годовой за- пас сырья в 1500—2000 т. По Брей- тенбаху, из 1 кг кудели получается 10 м ткани. Таким образом в год можно иметь до 20 млн. м холста из хмеля. Сбор хмеля в районах с до- статочной встречаемостью растения также может увеличить запас сырья. Литература [1] А. Абжолтовский. Хмелевое во- локно. Кавказск. с.-х., 1896, 134, стр. 2294. — [2] Ф. Б р е й т е н б а х. Полное наставление о хмелеводстве. СПб., 1813. — [3] И.. Генин. На что пригодны стебли хмеля. Ведом’ость с.-х. и промышл., 1904, 9, стр. 86, 87. — [4] В. Г о- милевский. О стеблях хмеля, ласточника (и др.) как прядильных материалах. Сельск. хоз., 1906, 47, стр. 920—922.— [5] А. Губ- ч е н к о. Волокна прядильные из хмеля. За- писки и. Русск. техн. общ. и Свод привилегий, 1887, XXI, привил. № 17 (1885). —[6] Н. Ени- ке е в. Хмелевые стебли. Листок хмеле- вода. Житомир, 1916, 3—4, стр. 3. — [7] И. За су хин. Листок хмелевода, 1916, 8—9, стр. 6. — [8] И. 3 а с у х и н. Полотно из хмеля. Земледелие, 1886, 27, стр. 353. — [9] Ф. Пу- ла в я к. Волокно из стеблей хмеля. Вести, садов, и хмелев., 1894, 25, стр. 208, 209.— [10] Ф. Пулавяк. Утилизация остатков хмеля. Вести, садов., 1887, 2, стр. 40.— [11] Ф. Пулавяк. Земледелие, 1886, 34, стр. 437, 438. — [12] Г. Юрьев. Вести, русск. сельск. хоз., 1819, 11, стр. 187, 188. — [13] J. Wiesner. Die Rohstoffe des Pflanzenreichs, Bd. 1, Leipzig, 1927. 1 Льняного волокна с 1 га получается от 300 до 375 кг [1].
ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ СССР МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ БССР И. М. ИВАНОВ и А. X. ШКЛЯР Широкое изучение природных бо- гатств, в том числе и минеральных вод, стало возможным на территории БССР только после Великой Октябрь- ской социалистической революции. В .прошлом территория БССР рас- сматривалась как область, лишенная водноминеральных факторов курорт- ного значения. Это положение бази- ровалось на полном незнании химиз- ма глубинных водонос'ных горизонтов, не вскрытых в то время буровыми скважинами. Собранный и частично опубликован- ный материал [*>2’ 3- 41 51 ®], говорит о наличии на территории БССР мине- ральных вод разнообразного состава, имеющих безусловное бальнеологиче- ское значение. Подобного состава во- ды широко используются в курортной практике как у нас в СССР, так и за границей. Особенную ценность и практическое значение имеют на территории БССР минерализованные воды, приурочен- ные к области распространения девон- ских отложений и вскрытые в послед- ние годы буровыми скважинами во многих пунктах (Бобруйск, Минск, Борисов, Могилев и др.). Артезианская скважина в г. Бобруй- ске, эксплоатируемая ныне для баль- неологических целей городской водо- лечебницей, вначале была запроекти- рована для центрального городского водопровода. Она была заложена в 1927 г. на нижней аллювиальной тер- расе р. Бобруйки. Ранее из этой сква- жины предполагалось получить прес- ную воду для хозяйственно-питьево- го водоснабжения и с этой целью скважину решили углубить в толщу девонских отложений. Когда же сква- жина врезалась в красные девонские пески, из нее стала фонтанировать со- леная вода, со статическим напо- ром в 6 м выше устья скважины. К концу 1929 г. скважина давала само- изливом на уровне почвы 625 л в час минерализованной воды. Полный хи- мический анализ воды этой скважины показал, что она по своему составу является оче'нь близкой к минераль- ным источникам Старой Руссы, но отличается от нее несколько большим содержанием сульфатов. Температура воды источника оказалась равной 11.6°С, причем все наблюдения, кото- рые производились в последующие годы за режимом самоизлива, подтвер- дили ранее полученные данные о по- стоянстве солевого состава воды. По химическому составу вода бобруйской скважины относится к типу х л о- р и д н о-н а т р и е в ы х. Опыт использования воды город- ской водолечебницей указывает на бесспорную бальнеологическую цен- ность этого горизонта как базы для курорта, организация которого уже запроектирована в урочище Щатково Бобруйского райо'на. Минеральная во- да бобруйской скважины, по указа- ниям проф. Маркова [Ч, с большим успехом применяется при ревматизме, заболеваниях двигательного аппарата, периферических нервов и т. д. В на- стоящее время при Бобруйской лечеб- нице функционирует бальнеологиче- ское отделение (минеральные ванны, искусственные сероводор'одные и др.), торфогрязелечебница и другие отде- ления. Общие геологические данные, поло- жение девонских отложений на тер- ритории БССР, из которых была полу- чена бобруйская минеральная вода, указывают на то, что в недрах БССР находится целое геохимическое поле соленой воды, имеющее большую пло-
№ 6 Природные ресурсы СССР 53 щадь залегания. Это подтверждается результатами бурения в разных пунк- тах на территории БССР. Так, артезианская скважина № 4 в г. Минске дала из девона минерализо- ванную воду, подобную бобруйской скважине, с той лишь разницей, что минская вода оказалась относительно богаче щелочами. Минская скважина была заложена в 1929 г. в пойме р. Свислочь. После того ’как из сква- жины стала поступать минеральная во- да, она, из-за угрозы осолонения верх- них пресноводных горизонтов, питаю- щих городской водопровод, была за- тампонирована. По мере углубления в девонский песчаник степень минерали- зации увеличивалась, и общее количе- ство солей достигло 6.104 г на 1 л. Минеральный горизонт не был полно- стью пройден скважиной, вследствие чего судить о характере дальнейшей минерализации не представляется по- ка возможным. По предположению доц. Остапени [5], при дальнейшем углублении скважины были бы полу- чены хлоридно-сульфатно-натриевые воды высокой концентрации. Мине- ральная вода минской скважины пока не используется — для этого необхо- димы более детальные дополнитель- ные исследования. В г. Бобруйске в толще девонских мергелей также вскрыты минеральные воды в двух скважинах. Одна из этих скважин прошла оригинального соста- ва воду, которая относится к ти- пу сульфатн о-к а л ь ц и е в о-м а г- незиальных. Подобного состава воды нигде в БССР пока не обнару- жены. Их температура равна 8.4°С. Вто- рая скважина обнаружила мине- ральную воду, аналогичную минской, и тоже относится к типу хлоридно- сульфатно-патриевых. Вполне возмож- но, что данной скважиной лишь ча- стично вскрыта соленосная прослойка' и пресноводный горизонт только в легкой степени осолоняется. Вода этих скважин, ио тем же причинам, что и минская, пока не используется. В 1938 г. в районе Глуска '(бассейн р. Птичи) также обнаружены выходы х л о р и д н о-н а т р и е в ых вод, кон- центрация которых достигает 22.0 г на 1 л воды. ' В настоящее время ведутся наблю- дения над могилевской буровой сква- жиной. Из этой скважины была полу- чена вода, которая по своему химиче- скому составу относится к суль- фатн о-х л о р и д н о-к альциевой. Если эти предварительные исследова- ния подтвердятся, то Белорусская ССР обогатится новым ценным курор- том для лечения ряда заболеваний же- лудка и кишечника. Соленые минеральные воды содер- жатся и в песчаниках среднего яруса девона на пространстве двух больших полос: 1) Минск — Осиповичи — Бо- бруйск и 2) Полоцк—Себеж—Невель. За последнее время, в связи с вос- соединением западных областей БССР и Украины с великим Советским Сою- зом, территория БССР обогатилась новым прекрасным курортом республи- канского значения — Друскениками. Слово «друска» по-литовки означает соль, откуда и произошло название курорта. Курорт Друскеники расположен на правом берегу р. Немана, в живопи- сной лесистой местности, пересечен- ной небольшими речками и озерами, на расстоянии 43 км. от г. Гродно, с которым он связан железной и шос- сейной дорогой. Здесь же располо- жено и устье р. Ротничанки — при- тока р. Немана. Друскеники являются бальнеологи- ческим и грязевым курортом со свой- ствами лесной климатической станции. Его лечебные свойства определяют- ся, прежде всего, пятью хлоридно- натриевыми источниками различ- ной концентрации. По лечебным свой- ствам и пропускной способности он превосходит знаменитую Старую Руссу и успешно соперничает с такими немец- кими курортами, как Висбаден и Кис- линг. Сюда съезжаются желудочно- и сердечнобольные, ревматики, люди с функциональным расстройством нерв- ной системы и другими болезнями. Об- щая минерализация воды источников доходит до 57 г на 1 л, из них на долю поваренной соли приходится 37.7 г, на долю брома — 42 мг, а остальное на другие соли. По указаниям геоло- гов Института геологии Академии Наук БССР следует полагать, что на больших глубинах эти воды могут
54 Природа 1941 иметь значительно большую концен- трацию солей, пригодных не только для курортных, но и для промышлен- ных целей. По геологическим условиям района нахождения минерализованной воды в Друскениках есть основание предпо- лагать, что минерализованные воды, подобного же состава, как и в Дру- скениках, могут быть встречены также и в ряде других мест — на террито- рии Вилейской, Белостокской и, от- части, Барановичской областей. жались лишь польская знать, поме- щики, заводчики и фабриканты. Ча- стыми гостями были здесь и иностран- цы. Лишь за последние четыре года на курорте побывали отдыхающие из 28 различных стран мира. Сейчас впервые за стотрехлетие существова- ния Друскеникского курорта, его бо- гатства стали достоянием народа. В 1940 г. на курорте был проведен первый зимний сезон. Здравница по- полнилась новыми лечебными пре- паратами. По-настоящему разверты- Фиг. 1. Озеро Друскени в Друскениках. На берегу озера одно из зданий санатория. Курорт Друскеники располагает крупными залежами торфогрязей, ко- торые применяются в комбинации с крепким раствором воды источников при различных заболеваниях. Клима- тические и топографические особен- ности местности курорта с малой об- лачностью летом, песчаной почвой, прекрасным сосновым лесом, естест- венными пляжами и прекрасным со- лярием позволяют широко использо- вать курорт в качестве климатической и общеукрепляющей станции для ря- да больных с функциональными забо- леваниями нервной системы, выздорав- ливающих, переутомленных и т. д. Пропускная способность курорта мо- жет быть доведена до 2650 человек в месяц. Уже в 1940 г. за летНий пе- риод курорт пропустил 15 000 трудя- щихся. До 1940 г. курорт был недося- гаем для трудящихся. Сюда съез- вается научно-исследовательская рабо- та, о которой мало заботились быв- шие владельцы пансионатов. На расстоянии км от г. Августова, на живописном полуострове, окружен- ном прекрасным сосновым лесом, на берегу крупного озера, создан в теку- щем году санаторий на 150 мест. Этой прекрасной климатической стан- цией до сих пор пользовалось поль- ское панское офицерство, которое име- ло здесь свой клуб. Остальные минеральные источники, имеющиеся на территории БССР, от- носятся к числу железистых. Из них наиболее характерными будут источ- ники Барковщизны и Лагойска. Источники Барковщизны впервые были исследованы в 1843 г. Дальней- шие сведения о них имелись в разных памятных книгах по Витебщине, напе- чатанных в 60-х годах прошлого сто- летия [2]. Согласно этим данным,
№ 6 Природные ресурсы СССР 55 Фиг. 2. Река Ротничанка в Друскениках. Дорожки для прогулки отдыхающих. Барковщизна имела вид действитель- ного курорта. Наплыв больных был настолько велик, что последние не по- мещались в построенных для них трех домах, с шестью комнатами в каждом. Для обслуживания больных имелось в 1865 г. 16 ванн, а для лечебной по- мощи приезжал из Лепеля уездный врач. ‘ Всего в Барковщизне насчитывает- ся 5 источников, которые расположе- ны при озере «Малая Барковщизна». Источники расположены на склоне возвышенности на высоте 15 м над уровнем озера. Вкус и цвет воды раз- личный: в двух колодцах он желези- стый, вяжущий, а у других — вкус серный, а цвет — прозрачный. Фиг. 3. Места дальних экскурсий отдыхающих в Друскениках. • Августовский лес и озера.
56 Природа 1941 По заявлению доц. Остапени, мине- ральная вода источников находится в толще четвертичных отложений и их выходы не связаны ни с какими тек- тоническими нарушениями в земной коре, на которые в свое время указы- вал проф. Ф. В. Лунгерсгаузён[3]. Анализы, произведенные на протяже- нии нескольких десятков лет подряд, показали довольно устойчивое содер- жание железа в воде, однако количе- ство железистых солей незначитель- но. Поэтому теперь Барковщизна функционирует только как климатиче- ская станция с санаторием для нерв- но-больных. Лагойские минеральные источники были впервые описаны В. П. Семено- вым, который указывал, что «еще в 1855—65 гг. Лагойск был известен своими лечебными источниками против паралича, ревматизма и нервных забо- леваний». В свое время бывш. владе- лец местечка Лагойска запретил поль- зоваться этими источниками, а затем и вовсе их засыпал. Только в 1925 г. Наркомздрав БССР заинтересовался ими и несколько раз посылал на ме- сто их нахождения специальные отря- ды исследователей. В результате ряда обследований установлено, что вода источников содержит незначительный процент железистых солей. Что ка- сается дебита воды, постоянства хим. состава и ее радиоактивности, то эти вопросы требуют своего дальнейшего изучения. Кроме указанных источников, в Ла- гойске некоторый интерес имеет и тор- фяная грязь. Наличие скоплений тор- фа и бурого железняка способствует тому, что торфяная грязь в Лагойске носит железистый характер. Сама грязь имеет вид однообразной, черной и мягкой массы без минеральных включений. При микроскопическом ис- следовании почти не видна структура растительной ткани. Это говорит за глубокую минерализацию торфа и яв- ляется положительным моментом при грязелечении. Следует указать, что торфогрязи Белоруссии до сих пор почти совершенно игнорировались, в то вре- мя как они имеют громадное лечебное значение. В настоящее время спе- циальными экспедициями обследовано значительное количество лечебных торфогрязей и сапропелитов БССР. На заграничных курортах торф упот- ребляется для грязелечения после большой предварительной обработки. Качество же многих белорусских тор- фогрязей не уступает прославленным мировым грязям, и к тому же эта грязь может применяться в свежем виде (торф-сырец). Все это дает воз- можность организовать в БССР хоро- ший торфогрязевой курорт не только республиканского, но и, возможно, союзного значения. Краткий перечень и характеристика главнейших минеральных источников показывает, что Белорусская ССР имеет широкие возможности исполь- зовать уже частично исследованные источники и производить дальнейшее более глубокое исследование в дру- гих областях и районах Республики. Следует, однако, отметить, что плановое изучение гидроминеральных богатств еще не совсем хорошо ор- ганизовано и работа, проведенная в этом направлении, — далеко недоста- точна. Необходимо полностью выявить и изучить наши гидроминеральные ре- сурсы и поставить их на службу тру- довому народу. Литература [ 1 ]. Проф. Андреев Ф. А. и проф. Мар- ков Д. А. Санаторно-курортное дело в БССР и перспективы его развития. Медицинский журнал БССР, № 1—2, 1939.—1 [2]. Бахов- ский В. О минеральных водах Витебской губ. Памятная книга Вит. губ. за 1864 г.— [3] Л у н- герсгаузен Ф. В. Уступ у геологию БССР. Працы Горы—Горацкага Навук. Таварыства, т. VII, 1930.— [4]. Н а й д у с Д. Об беларуск1х ля- чэбных крыиицах i rpasi. Зборшк прау псыхо- - нэуролепчнага ш-ту, 1933.— [5] Ост а пен я П. Характеристика гидро-минеральных ресурсов девонских отложений БССР. Медицинский журнал БССР, № 3—4, 1939.— [6] Степанов В. С. Гидрологическое исследование сапропе- левых водоемов. Бел. сапроп. экспедиция 1932 г. Фонды Ин-та торфа АН БССР. -цг—
НОВОСТИ НАУКИ АСТРОНОМИЯ СБОР МЕТЕОРИТОВ В 1936—1940 гг. До последнего времени считалось, что на всем земном шаре ежегодно (находят в среднем пять метеоритов [*]. В это число входят метеориты, упавшие на глазах оче- видцев («падения»), и те, которые были най- дены случайно, но падения которых не на- блюдались («находки»). По последней ста- тистике Миллмана (Р. М. Millman)» за де- сятилетие с 1920 по 1929 г. всего было со- брано 59 метеоритов [2]. За самые последние годы число ежегодно собираемых метеоритов значительно возросло. Используя опублико- ванные А. Д. Найнинджером (A. D. Ninin- ger) каталоги метеоритов [’], автор произвел подсчет числа падений и находок метеори- тов за последние пять лет (1936—1940 гг.). Каталоги Найнинджера были дополнены не- которыми, пропущенными им, метеоритами, упавшими и найденными в течение рас- сматриваемого периода на территории СССР. При подсчете принимались во внимание только те метеориты, для которых был точно установлен год падения или находки. Все остальные метеориты, зарегистрированные в каталогах, как «известные» с того или иного года, в подсчет не вошли. В резуль- тате подсчета оказалось, что все?о за ука- занные 5 лет было собрано ПО метеоритов, в том числе 15 метеоритов на территории СССР. Таким образом среднее за год оказы- вается для 1936—1940 гг. равным 22. Итак, оно приблизительно в 4 раза превосходит среднее1 годовое число за предыдущее деся- тилетие. Отдельно для нашей страны сред- нее годовое число равно 3. Все собранные метеориты распределяются по годам, падениям, находкам и типам следу- ющим образом (табл. 1). ТАБЛИЦА 1 Приведенная таблица показывает, что в 1937 г. количество собранных метеоритов до- стигло рекордной цифры 39. В последующие годы оно постепенно падает и самое мень- шее количество, всего только 4 метеорита, приходится на 1940 год. В течение этого года не было зарегистрировано ни одного падения: все 4 метеорита оказались наход- ками. Надо иметь в виду, что в настоящее время еще не все метеориты, обнаруженные в 1940 г., а также отчасти и в предыдущие годы, уже описаны и вошли в литературу. Последний (третий) из каталогов Найнин- джера, опубликованный в декабре 1940 г., со- держит метеориты, зарегистрированные до октября прошлого года. Естественно поэтому,, что он может иметь пропуски. Таким обра- зом можно ожидать» что количество собран- ных метеоритов в 1940 г. (и в меньшей сте- пени в предыдущие годы) со временем уве- личится, а вместе с этим увеличится и сред- нее годовое число за последние пять лет. Следует отметить, что в нашей стране, где за последние годы внимание к сбору метео- ритов достаточно велико и где мы имеем точ- ный учет всех собираемых метеоритов, наблю- дается тем не менее уменьшение количества собранных метеоритов. Так, в 1938 г. было найдено 5 метеоритов, в том числе 4 упав- ших в том же году; в 1939 г. — только 2 метеорита, из которых 1 с наблюдавшимся падением; в течение же 1940 г. не' было за- регистрировано ни одного найденного метео- рита. Возможно, что это — случайность. Но небезинтересно, что как на территории Союза, так и на всем земном шаре за по- следние 3—4 года наблюдалось одинаковое по характеру уменьшение количества соби- раемых метеоритов. Из той же таблицы видно, что в течение истекших пяти лет не было зарегистрировано ни одного падения железного или полуже- лезного метеорита. Среди находок оказалось всего только два полужелезных метеорита. Это соответствует правилу, что падения же- лезных метеоритов значительно более редки,, чем падения каменных, а полужелезные метеориты вообще встречаются очень редко. Наконец, в таблице! можно усмотреть еще одно немаловажное обстоятельство. Средн находок каменные метеориты значительно преобладают над железными, причем количе- ство каменных в четыре раза превосходит количество железных метеоритов. Между тем известно, что на протяжении всего вре- мени, начиная с тех пор, как стали собирать метеориты, среди находок всегда преобладали железные метеориты, причем в последнее время (до рассматриваемого периода) желез- ные метеориты составляли 66% всех находи- мых метеоритов. Объясняется это той про- стой причиной, что железные метеориты бо- лее стойки по сравнению с каменными. По- этому они столетиями могут лежать в земле, не подвергаясь значительным разрушениям. Каменные же метеориты легко разрушаются под влиянием водяных паров и кислорода в земной атмосфере. По этой причине про- лежавший в течение даже нескольких лег
58 Природа 1941 в земле каменный метеорит часто настолько разрушается, что распадается на мелкие крошки. С другой стороны, железные метео- риты всегда привлекают к себе больше вни- мания, чем мало приметные каменные метео- риты, которые в случае продолжительного пребывания в земле даже не всегда могут быть признаны за метеориты без детального изучения. Увеличение среди находок количества каменных метеоритов, несомненно, свидетель- ствует о повышении интереса населения к сбору метеоритов, о его культурном росте. Благодаря этому, теперь значительно больше, чем прежде, уделяется внимания каждому попадающемуся в руки образцу, будь он же- лезный или каменный. Если бы мы достигли такого положения, когда в коллекции поступал бы каждый упавший на землю метеорит, в том числе и те метеориты, падения которых не наблю- дались, тогда мы имели бы, приблизительно, такое же соотношение между железными и каменными метеоритами, какое имеет место для одних падений. Последнее близко к 1:10. Правда, вследствие лучшей сохраняемо- сти лежаших в земле железных метеоритов среди последних всегда будут встречаться находки более древних падений. В резуль- тате среди находок железных метеоритов бу- дет больше, чем эго соответствует приведен- ному выше отношению. В действительности мы имеем сейчас среди находок соотношение между железными и каменными метеоритами, равное 1 : 4. Следует отметить успехи в сборе метеори- тов недавно созданной Американской мете- оритной лаборатории. В результате энергично проводимой ею работы на территории США за последние пять лет был собран 81 мете- орит, что составляет 74 % от общего коли- чества собранных за это время метеоритов. В табл. 2 приведено распределение этих метеоритов по странам света и годам. Из .таблицы видно, что на первом месте по сбору метеоритов стоят США, а на втором— СССР. В нашей стране центральным научным уч- реждением, занимающимся сбором метеори- тов, изучением условий их движений и ТАБЛИЦА 2 Страны света 1936 1937 1938 1939 1940 Веет* Северная Америка 22 28 17 13 4 84* Южная Америка — 1 — — — 1 Европа 2 3 4 2 — II1 * 3 4 Азия 1 3 3 1 — 8’ Африка 2 — — — — 2 Австралия . — 4 — — — 4 27 39 24 16 4 ПО ТАБЛИЦА 3 м п/п. Название метеоритов Тип метеорита Дата находки или падеына Количество экземпля- ров Вес (кг) 1*4 Большая Корта .... Каменный Найден в 1939 г. i 1 1.663 2 Брагин Палласит , в 1937 г. 2 Около 400.0 3’ Ерофеевка Каменный . в 1937 г. 1 1.772 4 Жовтневый Хутор . . Упал 9Х 1938 г. 13 Около 105.0 5* Ичкала . 29 V 1936 г. 1 4.031 6 Каалиярв Железный Найден в 1937 г. 30 Около 0.1 7 Каинсаз Каменный Упал 13 IX 1937 г. Около 25 Около 250.0 8 Каптал-арык ... . 12 V 1937 г. 1 2.945 9 Кукшин - . 11 VI 1938 г. 1 Около 2.5 10 Лаврентьевна . 11 1 1938 г. 1 . , 0.794 11 Новорыбинское .... Железный Найден в 1937 г. 1 3.049 12 Павлодар Каменный Упал 23 V 1938 г. 2 Около -0.420 13* Чебанкол Железный Найден в 1938 г. 2 127.0 14* Червоный Кут .... Каменный Упал 23 VI 1939 г. 1 1.695 15 Юртук . • . 2 IV 1936 г. — — 1 В том числе, 81 на территории США. 3 В том числе, 8 на территории СССР. 3 В том числе, 7 на территории СССР. 4 Звездочкой отмечены метеориты, не вошедшие в каталоги Найнднджера.
Лг° 6 Новости науки 59 падений, химического и минералогического состава, физических свойств и строения, а также хранением метеоритов является Ко- митет по метеоритам Академии Наук СССР (КМЕТ). КМЕТ была издана и распростра- нена среди населения инструкция для наблю- дений падений метеоритов и их сбора. Эта инструкция в ближайшее время выходит вто- рым изданием. КМЕТ имеет сеть корреспон- дентов-наблюдателей, состоящую из самых широких кругов населения — любителей есте- ствознания (учителей, наблюдателей метео- рологических станций, учащихся, колхозников и т. Д-). Эти наблюдатели присылают в ко- митет сообщения о каждом наблюдавшемся нми лично или слышанном от других лиц падении или находке метеорита. Для привле- чения по возможности большего числа лиц комитетом время от времени печатаются статьи о метеоритах в различных научно-по- пулярных журналах и газетах, читаются лек- ции, проводятся беседы и т. д. В 1939 г. был образован Комитет по ме- теоритам также и при Академии Наук УССР. Последний в контакте со Всесо- юзным Комитетом по метеоритам проводит свою работу по метеоритам на территории Украинской ССР. Таким образом и в нашей стране сейчас имеются все предпосылки к тому, чтобы значительно повысить сбор метеоритов. В заключение мы приводим список метео- ритов, собранных в течение последних пяти лет на территории нашей страны (табл. 3). Литература [1] И. С. Астапович и В* В. Федын- с к и й. Метеоры. Изд. АН СССР, 1940, стр. 80.— [2] Р. М. М111 m а п. The Journ. of the R. A. S. of Canada, v. 32, 1938, p. 201—206.—[3] A. D. N i n 1 n g e r. Pop. Astr., v. XLV, № 9, Oct. 1937; v. XLV1I, № 4, Apr. 1939; v. XLVIII, № 10, Dec. 1940. E. Л. Кринов. О ХИМИЧЕСКОМ СОСТАВЕ ГАЛАКТИ- ЧЕСКОГО СУБСТРАТА Как известно, еще в 1904 г. И. Гартман (J. Hartmann) обнаружил в спектре спек- трально-двойной звезды 5 Ориона, имеющей спектр класса ВО, очень узкие и весьма резкие линии Н и К однажды ионизирован- ного кальция. В последующие годы такие же линии были обнаружены и в спектрах других спектрально-двойных и одиночных звезд спектральных типов О и В. Характер этих линий показывал, что они обязаны сво- им появлением не атмосферам звезд, в спект- ре которых они наблюдались, а газовым об- лакам кальция, располагающимся между звездами и наблюдателем. Действительно, они не обнаруживали допплеровых смеще- ний, вызванных движением звезды по лучу зрения. В 1919 г. Юджер (Huger) на Ликской об- серватории обнаружил в спектрах звезд тех же спектральных классов резкие межзвезд- ные линии Di и Dt другого химического элемента1 — натрия, вид которых во многом походил на вид линий Н и К кальция. В по- следующие годы линии межзвездного каль- ция и натрия были обнаружены не только в спектрах звезд типа О и В, но и в спект- рах звезд типа А и даже N и R. В спектрах последних звезд, межзвездные линии удалось обнаружить благодаря тому, что их лучевые скорости очень большие и поэтому межзвезд- ные линии были заметно смещены относи- тельно звездных линий. В 1926 г. А. Эддингтон (A. S. Eddington) теоретически показал, что газовые космиче- ские облака кальция и натрия, а также, мо- жет быть, и других химических элементов, называемые иногда галактическим субстра- том, почти равномерно заполняют межзвезд- ное пространство. Они производят более или менее равномерное поглощение на всем пути, проходимом лучом звезды. В виду этого по- глощение в галактическом субстрате должно возрастать с расстоянием. Отсюда и интен- сивность межзвездных линий также в сред- нем должна возрастать с увеличением рас- стояния. Происхождение газовых космических обла- ков, как показали О. Струве (О. Struve), Пласкетт (J. S. Plaskett) и Билс (Beals) в 1928—193и гг., обязано, вероятно, скорее всего истечениям газовых масс с поверхно- стей звезд типов Вольф-Райе (Wolf-Rayet), Р Лебедя, О и В с эмиссионными линиями в спектре. Кроме того, межзвездный газ есть результат выброса газовых оболочек при вспышках новых и новоподобных звезд. Исходя из этой гипотезы, можно ожидать, что, кроме кальция и натрия, в составе меж- звездных газовых облаков должны присут- ствовать и другие химические элементы. Но об их присутствии мы не знаем. Их откры- тие затруднено тем, что линии других эле- ментов весьма слабы. Поэтому в ряде слу- чаев они сливаются с интенсивными звезд- ными линиями. Это предположение полностью оправда- лось. Несколько лет тому назад на Маунт- Вилсонской обсерватории удалось открыть в составе космических газовых облаков сла- бые линии нейтрального калия. В конце 1940 г. Мак-Келлер (Мс-Keller) из обсерва- тории Виктория в Канаде обнаружил в спектрах горячих звезд межзвездные моле- кулярные полосы. У самих этих звезд, вследствие их высокой температуры, все молекулы диссоциированы. Поэтому эти полосы являются безусловно межзвездными. Исследовав спектрограммы ряда горя- чих звезд, полученных при помощи 184-см рефлектора этой обсерватории, Мак-Келлер нашел, . что некоторые линии в области длин волн 3800—4300 А можно отождествить с нулевыми линиями полос CH, CN и NaH молекул. Согласие между длинами волн, по- лученными в лабораторных условиях, и дли- нами волн, определенными по спектрограм- мам, оказалось вполне удовлетворительным. Последующие исследования, произведенные по спектрограммам звезды С Змееносца (Ophiuchi), полученным с помощью кварцево- го спектрографа Маунт-Вилсонской обсерва-
60 Природа 1941 тории, полЯостью подтвердили вышеуказанное заключение. Благодаря большой дисперсии спектрографа, линии оказались очень хорошо разделенными. Особенно хорошее согласие получилось для молекулы СН. В. Н. Петров. О ПРИРОДЕ СВЕРХНОВЫХ ЗВЕЗД В последнее' время вышел ряд теоретиче- ских работ, посвященных выяснению причин вспышки и физического строения сверхновых звезд. Оказалось, что сверхновые занимают особое место среди других звезд. Красные гиганты и звезды главной последовательно- сти диаграммы в первом приближении могут быть поняты, исходя из представлений Эд- дингтона об идеально-газовом состоянии звездной материи. Белые карлики могут быть представлены как образования, состоящие из нерелятивистски вырожденного Ферми-газа. В' то же время сверхновые звезды не могут быть представлены ни в той, ни в другой форме. Бааде (W. Baade) и особенно Цвикки (F. Zwicky) показали, что механизм вспышки сверхновых звезд и громадная энергия, вы- деляющаяся при этом, могут быть объяснены как результат образования во время указан- ного процесса очень массивных н плотных ядер. Они нашли, что в массивных звездах при определенных условиях может начаться захват звездным ядром материальных частиц из окружающих областей. Этот процесс со- провождается испусканием лучистой энергии. Интенсивность последней будет увеличивать- ся параллельно с ростом звездного ядра. При достижении ядром определенного пре- дельного значения массы звезда оказывается неустойчивой <и происходит вспышка сверх- новой. Полная энергия, выделяющаяся во время этой вспышки при массе ядра в 3 мас- сы Солнца, оказывается равной ~ ЗхЮ53 эрг. Отсюда легко видеть, что вспышка сверх- новой не есть мгновенный процесс, обуслов- ленный внезапным переходом звездной мате- рии из идеально-газообразного в нейтронное состояние. Вспышка сверхновой может быть процессом, которому предшествует длитель- ная эволюция центрального ядра звезды. Лишь при достижении ядром определенных критических значений возможен этот «внезап- ный» переход, приводящий к мощной вспыш- ке звезды. Если рассматривать эволюцию центрального ядра будущей сверхновой около критиче- ского состояния без учета релятивистских эффектов, тогда оказывается, что время вспышки сверхновой должно продолжаться всего лишь секунды или, в крайнем слу- чае', минуты. Но имеющиеся в нашем распо- ряжении наблюдения показывают, что вспышка сверхновой длится не секунды, а дни и даже недели. Поэтому вышеуказанное при- ближенное рассмотрение оказывается совер- шенно неверным. Можно думать', что вследствие огромной массы и большой плотности вещества звезд- ного ядра должны существовать в области около этого ядра сильное искривление мет- рики пространства и заметное замедление те- чения времени. Наличие же этих релятивист- ских эффектов может заметно замедлить рост звездного ядра на последней критиче- ской стадии его развития и, отсюда, растя- нуть вспышку сверхновой на несколько не- дель. Количественное описание этого процесса при современном состоянии теории пока невозможно, поэтому теоретически о числен- ном значении продолжительности процесса вспышки более или менее определенно пока еще говорить не приходится. Оставшееся после вспышки ядро можно трактовать как образование, состоящее из не- релятивистски выраженного Ферми-газа. Оно должно иметь массу «1?^5.8х 1033 г~2.3 масс Солнца. Если после вспышки остается ядро с мас- сой меньшей, чем эта масса, то оно захва- тывает, часть вещества из выброшенной в пе- риод вспышки газовой оболочки. Этот про- цесс захвата будет длиться до тех пор, пока масса ядра не достигнет критической вели- чины. Если же вещества газовой оболочки не хватит, тогда ядро будет существовать в виде звезды с очень слабой светимостью и будет интенсивно поглощать встречающую- ся на ее пути материю. Этот процесс будет длиться также до того времени, пока масса не достигнет критического значения. Стадию сверхновой могут пройти не все звезды, а только те:, которые обладают до- статочно большой начальной массой—порядка 4 масс Солнца. При вспышке сверхновой, по крайней мере, 1 масса Солнца выбрасы- вается в виде газовой оболочки и излучается в виде световой радиации. Около 3 масс Солнца остается в центральном вырожденном ядре. Цвикки указывает, что прародителями сверхновых являются, скорее всего, звезды типа Вольф-Райе (Wolf-Rayet). Последние обладают массой примерно в 10 раз большей массы Солнца, а также высокой поверхност- ной и, вероятно, центральной температурой и огромной светимостью. Большая часть выброшенной при взрыве сверхновой материи рассеивается в простран- стве, но часть ее (около 0.1 массы Солнца) затормаживается собственным лучевым дав- лением; из этой части образуется планетар- ная ^гуманность. На первых стадиях своего развития планетарные туманности представ- ляют собой дискообразные объекты. С тече- нием времени их дискообразная форма, веро- ятно, постепенно превращается в кольцевую. Продолжительность существования плане- тарных туманностей должна быть порядка 10* лет, причем дискообразные туманности, вероятно, имеют несколько большую продол- жительность жизни, чем кольцеобразные. Литература F. Zwicky. Types of Novae. Reviews of Modern Physics, Vol. 12, № 1, p. 66—85, January 1940. — В. В. Чердынцев. К тео- рии звездных ядер. Астр, журнал, т. XVII, № 5, стр. 1—25, 1940. В. Н. Петров.
Новости науки 61 ФИЗИКА I УСТАНОВКА ДЛЯ УСКОРЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В Америке сконструирован и построен при- бор, позволяющий получать электроны с энергией более двух миллиомов электроно- вольт [М]. Известно, какую решающую роль для из- учения атомного ядра играют аппараты для получения быстрых частиц. Для воздействия на ядро атома у экспериментатора должны быть в распоряжении частицы, обладающие, по крайней мере, настолько большой энергией, чтобы они смогли подойти к ядру на рас- стояние радиуса действия ядерных сил (по- рядка 10—is см). Для сообщения столь большой энергии ча- стицам физики используют метод ускорения электрическим полем. Наиболее прямым ме- тодом, очевидно, является ускорение заря- женных частиц в пространстве между двумя электродами, к которым приложена некото- рая разность потенциалов V. Легко видеть, однако, что такой прямой метод обладает весьма ограниченными возможностями. Если е—заряд частицы, то, по саману определению разности потенциалов, энергия, которую по- лучит частица, пройдя от одного электрода до другого, будет eV. Вопрос о получении больших энергий упирается таким образом в возможности техники высоких напряжений. Но получение высоких напряжений становится весьма сложной проблемой уже при напря- жениях, превышающих 1 000 000 вольт. Для удовлетворения же потребностей со- временной ядерной физики , понадобились бы напряжения в 10—20 раз большие. Выход из положения может быть найден посредством перехода к переменным электрическим по- лям. Среди аппаратов, ;в которых используется переменное электрическое поле, наиболее широко известным является циклотрон. Из- обретение циклотрона, без сомнения, явилось началом новой эпохи в исследовании атом- ного ядра; нельзя забывать, однако, что этот прибор содержит в самом своем прин- ципе особенность, которая ограничивает его возможности не только в отношении верх- него предела энергии частиц, но и в том, что не всякие частицы могут быть им уско- рены. Как мы сейчас увидим, для ускоре- ния наиболее легких частиц — электронов — циклотрон непригоден совершенно. Напомним в нескольких словах основной принцип работы циклотрона. Известно, что траекторией заряженной частицы в магнитном поле является окруж- ность. Время, в течение которого частица совершает один оборот, определяется форму- лой: Г — 9- тс — т - сН ~ еН ’ Здесь т — масса частицы, е — ее заряд, Н — напряженность магнитного поля, с — скорость света. Таким образом период обра- щения заряженной частицы в магнитном поле оказывается независящим от скорости частицы. В циклотроне частицы, вращаясь в силь- ном постоянном магнитном поле, дважды за один оборот проходят узкую область дейст- вия переменного электрического поля. Так как период изменения электрического поля подбирается равным периоду обращения ча- стиц в магнитном поле, а последний не зави- сит от скорости частиц, то они совершают оборот за1 оборотом, попадая всегда в об- ласть действия электрического поля в нуж- ный момент, т. е. тогда, когда поле направ- лено таким образом, что ускоряет частицы и, следовательно, они на каждом обороте по- лучают добавку энергии. Все это, однако, справедливо лишь до той поры, пока мы считаем массу частиц посто- янной, т. е. независящей от их скорости. Но это справедливо только при скоростях, до- статочно малых по сравнению со скоростью света. Вообще же, согласно теории относи- Фиг. 1. тельности, масса связана со скоростью фор- мулой: iw„ где v — скорость частицы, т0—масса частицы при v =0, с — скорость света. Таким образом из.приведенных формул следует, что при доста- точно больших скоростях период рбращения в магнитном поле нельзя уже считать постоянным, независящим от скорости. Расчет показывает, что переменность массы не сказывается для ряжелых частиц вплоть до энергий в несколько десятков миллионов электроно- вольт. Для электронов же переменность массы становится заметной уже при энергии в несколько сотен тысяч электроновольт. Этим обстоятельством исключается возможность применения циклотрона для ускорения элек- тронов. Между тем изучение свойств быст- рых электронов с энергией, начиная от не- скольких миллионов электроновольт и выше, представляет чрезвычайно большой интерес для решения целого ряда вопросов, связан- ных с физикой атомного ядра и с изучением космических лучей. Неудивительно, что был изыскан целый ряд возможных путей для решения задачи ускорения электронов.
62 Природа .1941 Метод, которым воспользовались американ- цы в рассматриваемой нами работе, также не является новым [’А5], однако до сих пор никому не удавалось осуществить идею это- го метода практически (последнее, в боль- шей или меньшей степени, можно сказать и о других теоретически разработанных мето- дах). Идея метода — проста и остроумна. Пусть в нашем распоряжении имеется пере- менное магнитное поле, напр. поле электро- магнита, питаемого переменным током. Пу- стим перпендикулярно силовым линиям поля пучок электронов. Так как период обраще- ния электронов в магнитном поле гораздо меньше периода изменения магнитного поля, то при рассмотрении траектории электронов мы можем забыть о том, что поле перемен- но. Тогда, согласно предыдущему, траектори- ей пучка будет окружность. Но, согласно самым общим законам электродинамики, пе- ременный магнитный поток индуцирует элек- трическое поле, силовые линии которого зам- кнуты вокруг этого патока. Таким образом электроны, двигаясь по окружности вокруг магнитного потока, двигаются вдоль силовых линий индуцированного этим потоком элек-. трического поля, и, следовательно, ускоряют- ся. При этом, конечно, радиус траектории будет стремиться увеличиться, и появится опасность ухода электронов из сферы дейст- вия прибора. Но если мы рассмотрим элек- троны, которые попадают в прибор в ту по- ловину периода изменения магнитного потока, когда он возрастает,1 то увеличение магнит- ного поля будет действовать на форму тра- ектории как раз в обратную сторону, т. е. будет стремиться уменьшить радиус окруж- ности. Как показал практически автор рассматри- ваемой работы, при определенных условиях и в определенной области можно добиться взаимной компенсации этих двух противопо- ложных тенденций, т. е. заставить электро- ны двигаться, все время ускоряясь, по окруж- ности постоянного радиуса. В описанном автором приборе частота из- менения магнитного поля равняется 600 цик- лам в секунду, полюсный наконечник имеет в диаметре 20 см. В разгонной камере под- держивается вакуум около 10—• мм ртутного столба. Хороший вакуум является одним из решающих условий, так как электроны совер- шают в приборе около 200 000 оборотов и об- щая длина их пути в приборе равняется 100 км! Ускоренные! электроны направ- лялись на мишень, в которой они тор- мозились. Измеряя поглощение возникающего при этом жесткого рентгеновского излуче- ния, можно было определить энергию элек- тронов. После некоторых коррекций она бы- ла установлена равной 2.35 миллиона элек- троновольт. Интенсивность возникающего рент- геновского излучения превышала интенсив- ность излучения 10 милликюри радия. Принимая во внимание относительно чрез- вычайно миниатюрные размеры прибора, а также и то, что это есть по существу одна 1 Точнее, в ту четверть периода, когда, кроме того, и электрическое поле направлено надлежащим образом. из первых практических попыток решить столь сильно назревшую проблему, следует отметить, что эта работа представляет боль- шой интерес. Литература [1] D. W. Kerst. Physical Rev., 58, № 9, 841 (1940). — [2] Science News Letter, 38, № 23, 355 (1940). — [3] Ф. Ф. Ланге и В. С. Шпинель. Изв. АН СССР, сер. фи- зич., т. IV, № 2, 353 (1940).—[4] Walton. Proc. Cambr. Phil. Soc., 25, 469 (1929). — [5] W i d e г о e. Arch. f. Elektrotechnik, 21, 387 (1928). M. M. Бредов,. ТЕХНИКА ПОЛУЧЕНИЕ:УЛЬТРАКОРОТКИХ ВОЛН БОЛЬШИХ МОЩНОСТЕЙ Дециметровые и сантиметровые волны на- ходят себе огромное и широкое применение в технике и физике. Прежде всего на этих волнах возможно резко-направленное излуче- ние. Поэтому они чрезвычайно важны для во- просов направленной связи, «видения» в тем- ноте, для радиомаяков и т. п. Эти волны влияют на организмы, поэтому представляют большой интерес для биофизики. Они с успе- хом используются для телевидения. Они при- меняются для исследования поглощения в различных веществах. Поэтому генерирование мощных дециметро- вых и сантиметровых волн — задача перво- степенной важности для современной радио- техники. Радиолампами, основанными на принципе триода, эта задача разрешена быть не! могла. На этом пути лежат непреодолимые трудно- сти. Прежде всего, на таких высоких часто- тах лампа становится составной частью элек- трического контура. Так как емкость и само- индукция для столь высоких частот должны быть малы, то приходится уменьшить весь контур, а следовательно, и самую радио- лампу с ее внутренними емкостями и само- индукциями вводов. В свою очередь это озна- чает, что мощность генератора падает. Кроме того, возникают трудности с обратной связью и временем пролета электрона от ка- тода к аноду. Этот путь был тщательно исследован, и в результате этого были сконструированы ма- ленькие радиолампы, генерировавшие ультра- короткие волны. Но мощность их не превы- шала одного ватта для уже сравнительно длинных ультракоротких волн. Новая возможность генерации ультракорот- ких волн была открыта Баркгаузеном и Кур- цем. В этой лампе используются колебания электронного облака около сетки триода, на которой потенциал выше, чем анодный. Этот принцип несколько расширил технические возможности генерирования ультракоротких волн, однако коэффициент полезного действия таких ламп очень мал (—5%), и технически возможная мощность довольно резко падает с уменьшением длины волны. Новые перепек-
№ 6 Новости науки 63 тивы генерации возникли после изобретения магнетрона. Дальнейшим шагом было изобре- тение магнетрона с многоразрезным анодом. При помощи этой лампы удалось получить довольно большие мощности для длин волн 50 см. Но при дальнейшем понижении длины волны мощность магнетрона и коэффициент полез- ного действия резко падают. Для длины вол- ны порядка 5 см практически возможная мощность не превышает 3—4 ватт. При помощи магнетронов удалось получить миллиметровые волны. Такие волны удается получить, например, магнетроном с многораз- резным анодом и так называемым «вирту- альным электронным катодом». В этом магне- троне анод представляет собой ряд металли- ческих стерженьков, параллельных между со- бой и направленных по магнитному полю. Эти стерженьки насажены на металлическое кольцо, которое соединяет их середины. В центре этого магнетрона, как и обычно, — нить накала, эммитирующая электроны. При определенном подборе магнитного поля и разности потенциалов между нитью и анодом электроны начинают возбуждать вы- сокочастотные колебания в стерженьках. Концы этих стерженьков начинают перезаряжаться с высокой частотой. Таким образом анод представляет собой одновременно набор излу- чающих антенн. Этот магнетрон напоминает массовый виб- ратор. Мощность миллиметровых волн, получен- ных таким путем, очень мала — в лучшем случае порядка сотых долей ватта. Таким образом не удалось получить боль- ших мощностей также и магнетронами для длин волн ниже приблизительно 40 см. Но в 1939 г. произошел крупный переворот в этой области. Американским ученым и ин- женерам: Хансену, Хану, братьям Вариан, Мет- калфу и Гаеву удалось создать новые лампы, которые дали очень хорошие результаты для дециметровых и сантиметровых волн. В этих лампах для генерации колебаний было исполь- зовано как раз то физическое явление, кото- рое мешало созданию высокой частоты в лам- пах старых конструкций: сравнимость времени пролета и периода колебаний. Принципиальная схема новых ламп состоит в следующем. Пучок электронов, выходя из катода и проходя через анодную сетку, про- ходит через первую пару сеток. Предполо- жим, что на первую пару сеток наложена высокая частота. Тогда электрический пучок, выходящий из последней сетки, будет моду- лирован по скорости, иначе говоря, электро- ны в нем' будут обладать скоростями, не- сколько отличными от основной скорости электронного пучка. После этого более быст- рые электроны нагоняют более медленные и на определенном расстоянии от модулирую- щей пары сеток, в так называемом «фазовом фокусе», получится уплотнение пучка в опре- деленный момент времени. В остальных ме- стах пучка в этот момент времени плотность электронов будет меньше первоначальной. Плотность электронов в фазовом фокусе будет меняться во времени с частотой напря- жения, приложенного к первой паре сеток. Если поставить в месте фазового фокуса вторую пару сеток, то периодически проле- тающие электронные пакеты будут наводить на ней переменную э.д.с. с той же часто- той, с которой колеблется напряжение на первой паре сеток. Если эту пару сеток соеди- нить между собой каким-нибудь проводником, то под влиянием наведенной э.д.с. в кон- туре, емкость которого составляет эта пара сеток, а самоиндукцию и сопротивление — этот проводник, возникает высокочастотный ток. Электронные пакеты будут пролетать между сетками как раз тогда, когда электрическая сила между сетками будет направлена про- тив их скорости, т. е. будут отдавать часть своей энергии в контур и тем самым электри- чески раскачивать систему. Амплитуда напря- жения будет все время нарастать до тех пор, пока энергия в контуре, потерянная на джо- улево тепло, и излучение за один период не станет равна кинетической энергии элек- тронного пакета. Чем больше анодное напря- жение, создающее электронный луч, тем больше будет амплитуда напряжения. Прав- да, здесь существуют границы для его уве- личения, так как с его увеличением растет длина фазового фокуса, а следовательно, и размеры лампы. Фазовый фокус, уменьшается с увеличением частоты, поэтому, чем выше частота, тем выше можно поднять анодное напряжение для лампы данных размеров Если 2-ю пару сеток связать с первой об- ратной связью, подобрав анодное напряжение так, чтобы время пролета между парами се- ток было наиболее выгодным, то получится генератор; если этого не делать, то получит- ся усилитель. Практически эти лампы оформляются та- ким образом, что все высокочастотные коле- бания происходят в полых резонаторах. Это делается потому, что потери ультракоротких волн, распространяющихся в полых резонато- рах, гораздо меньшие, чем в проводах. Уже первые результаты дали мощность излучения~50 W для 15 см и 10 W для 5 см. Коэффициент полезного действия этих ламп очень высок. Теоретически он достига- ет 58%. От дальнейшего развития этого ме- тода ожидаются чрезвычайно большие резуль- таты. Литература R. Vari an and S. Varian. Journal of Appl. Phys., 10, 423, 1939. — Hahn and Metcalf. P.I.R.E., v. 27, Ns 2, 1939. — R. Webster. Journ. of Appl. Phys., 10, 501, 1939. — L 6 d y. Helv. Phys. Acta, v. XIII, 1940.— В. Савельев. Ж. T. Ф., т. X, в. 16, 1940- В. Бродский. ГЕОЛОГИЯ О ТОЛЩИНЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ Вопрос о толщине земной коры под раз- личными частями земной поверхности являет- ся весьма интересным и актуальным. От пра- вильного его решения зависит установление
€4 Природа 194] «взгляда на законы образования и дальнейше- го формирования земной коры. Однако здесь встречается ряд трудностей как принципиаль- ного, так и практического порядка, и геоло- гия в настоящее время дает лишь приближен- ное решение, которое все же представляет большой шаг вперед. Гипотеза изостазии представляет отдельные части земной коры в виде глыб, плавающих в нижнем, более плотном подкоровом вещест- ве. Если какая-либо из этих глыб по законам равновесия плавающего тела получает допол- нительную внешнюю нагрузку, то она долж- на погрузиться в подкоровое вещество на не- которую глубину. Последняя может быть точно рассчитана при условии известной на- грузки и известных плотностей коры и подко- рового слоя. Само собой разумеется, что подобные пере- мещения твердого тела в твердом должны совершаться крайне медленно. Классическим примером подобного медленного перемещения является вертикальное поднятие Фенноскан- дии в наше время, после того как она осво- бодилась от давления льда, покрывавшего ее в ледниковую эпоху. Эти соображения заставляют допустить, что в тех местах земной поверхности, где мы имеем большие внешние нагрузки, например е виде горных систем, мы имеем и значитель- но большую толщину земной коры, глубже опущенную поверхность соприкосновения ко- ры и подкорового вещества, чем это имеет место в областях равнинных и особенно в об- ластях, покрытых огромными водными про- странствами. С другой стороны, в виду мед- ленности процессов погружения и всплывания отдельных глыб земной коры, а также в ви- ду непрерывности происходящих на земной поверхности процессов, связанных с перерас- пределением внешних нагрузок, мы должны признать, что эти глыбы все время находят- ся в том или ином движении, направленном к достижению равновесия. Исследование не- которых аномалий силы тяжести на земной поверхности указывает на наличие неуравно- вешенности отдельных континентальных объ- ектов, что подтверждает изложенные выводы гипотезы изостазии. Для непосредственного измерения толщины земной коры оказалось возможным применить сейсмический метод, используя записи земле- трясений на сейсмических станциях. Чем дальше от эпицентра землетрясения располо- жена сейсмическая станция, тем глубже в землю проникает на пути к станции и сейс- мический луч. Определяя по записям сейсмо- грамм время прихода сейсмических волн на земную поверхность на разных расстояниях от эпицентра, можно- определить и скорость их распространения на различных глубинах внутри земли. Там, где происходит соприкос- новение двух’ разнородных слоев, скорости распространения сейсмических волн меняются. Чем резче будет различие в упругих свойст- вах этих слоев, тем резче и изменение скоро- стей. Практическое использование записей землетрясений позволило таким; образом най- ти в земном шаре несколько «поверхностей прерывности». Одной из подобных поверхностей прерыв- ности и является поверхность, разделяющая земную кору от подкорового вещества. Скачок в скоростях на этой поверхности на- столько резок, что позволяет с достаточной точностью установить среднюю толщину зем- ной коры. В земной коре скорость распространения продольных сейсмических волн изменяется от 5.5 до 6 км/сек. или немного больше (данные различных авторов в различных странах), но при переходе от земной коры в подкоровой слой она достигает значения 8 км/сек. С помощью указанного метода средняя тол- щина земной коры в настоящее время опре- деляется в 40—45 км. В силу известной ло- кализации в распределении очагов землетря- сений и, отчасти, недостаточности инструмен- тальных данных вне подобных исследований Фиг. 1. Зависимость скорости распространения поверхностных волн от длины волны. / — среднее для материка; II — среднее для океана. а — для горных областей Ср. Азии (по данным сейсмических станций Фрунзе, Чимкента, Самар- канда); б—для горных областей центральной Азии, южного Китая, Индокитая (иностранные данные); в — для Кавказа (по данным сейсмиче- ских станций Грозного, Еревана); г—для об- ласти от Центральной Азии до Европы (ино- странные данные); д — для Евразии (по данным сейсмических станций Владивостока, Иркутска, Свердловска, Пулкова); е—для Великого океана (от Аляски до Самоа; иностранные данные); ж— для северных областей Великого океана (ино- странные данные). остались значительные участки на земной поверхности, почему пока не приходится го- ворить о получении с помощью названного метода детальной картины толщин земной коры. В последние годы все большее значение для изучения строения земной коры приобре- тает исследование колебаний участков земной коры от крупных искусственных взрывов. Следует думать, что они дадут обильный дополнительный материал. Существенным до-
К» 6 Новости науки 65 полнением может быть изучение поверхност- ных волн, которое может дать весьма бога- тый материал ,по детальному изучению тол- щины земной коры. Поверхностные волны возникают при земле- трясениях при наличии ограниченного слоя земной коры, лежащего на другом слое с иной физической характеристикой. Отличи- тельным свойством таких поверхностных волн служит их возникновение в самой земной ко- ре и распространение по земной поверхности со скоростями, зависящими как от длины волны, так и от толщины земной коры. Скорость пробега поверхностных волн опре- деляется из непосредственных инструменталь- ных данных, откуда получаются соответству- ющие характеристики толщины земной коры на пути пробега изучаемых поверхностных волн. Таким путем установлено резкое разли- чие в скоростях пробега поверхностных воли по материку и по дну океана, что служит прямым указанием на различия в строении земной коры под этими двумя основными рельефами. На фиг. 1 приведены средние кри- вые Г и II изменения скоростей поверхностных волн в зависимости от их длины на материке и по дну океана. Различие в кривых настоль- ко очевидно, что не оставляет сомнения и в различных толщинах земной коры под мате- риков (/) и дном океана (II). Если на той же диаграмме начертить кривые изменения ско- ростей волн для различных частных профилей соответственно пути их пробега, то можно получить относительную характеристику тол- щины земной коры на каждом данном част- ном профиле. На диаграмме приведены кривые, получен- ные из данных советских сейсмических стан- ций, а также использованы данные некоторых иностранных авторов. Если принять среднюю толщину земной ко- ры под материком 40 км (кривая I), а под дном океана 18 км (кривая //), то, согласно кривым (от л до ж) на фиг. 1, можно ориен- тировочно считать, что Евразия (от Влади- востока до Пулкова) имеет толщину, мень- шую 40 км, и наоборот, Кавказ (от Грозно- го до Еревана) — большую 40 км. Особенно большая толщина земной коры будет под горными системами центральной Азии, южного Китая и Индокитая и особенно малой — под Великим океаном в его север- ной части. Не приводим здесь данных для Америки, Атлантического океана и др., но и они в общем подтверждают мысль, что толщина вемной коры крайне разнообразна и больше в тех местах земной поверхности, где налицо наибольшие внешние нагрузки. В. Ф. Бончковский. НОВОЕ В ИЗУЧЕНИИ НЕФТИ Американский исследователь Мак Доннель Сандерс сделал выдающееся открытие. В нефти различных районов и стратиграфиче- ских горизонтов им обнаружены остатки ор- ганизмов: водорослей и некоторых других. Жиры и смолы, заключенные в одноклеточ- Прпрода, № 6. ных водорослях и их спорах, превратились, вероятно, в нефть, остались лишь сопро- тивляющиеся разложению оболочки организ- мов. Сандерс указывает на возможность страти- графически характеризовать нефть этими ор- ганическими остатками. Так, напр., наблю- дается удивительное сходство между орга- низмами, находимыми н миоценовых нефтях Румынии и Мексики. Особенно интересны результаты исследова- ния некоторых меловых нефтей Мексики, про- изведенные Сандерсом. Оказалось, что в них содержатся хитиновые остатки насекомых, по- добные остаткам, находимым в кернах юр- ских отложений. Сандерс заключает, что этим самым подтверждается теория, по кото- рой меловые нефти мигрировали из юрских материнских пород в результате интрузии. На такую перегонку указывают и коксопо- добные остатки, найденные Сандерсом в юр- ских нефтях. Признавая исключительную ценность от- крытий Сандерса, следует все же отметить неясность вопроса о путях проникновения нефти в указываемых Сандерсом примерах, тем более, что, по Сандерсу, вместе с нефтью произошло перемещение и органических остатков. Литература The Oil Weekly, vol. 99, № 10, p. 24— 30, 1940. — Bull, of the A. A. P. G., Vol. 24, № 12, p. 2181, 1940. Л. П. Задов. БИОХИМИЯ НОВЫЕ ДАННЫЕ О РОЛИ КАРБОГИДРАЗ В ОБМЕНЕ УГЛЕВОДОВ У РАСТЕНИЙ Громадное значение ферментов как катали- заторов протекающих в живой клетке био- химических процессов, является в настоящее время уже общепризнанным. Именно с при- сутствием ферментов принято связывать изу- мительную стройность и взаимную согласо- ванность отдельных звеньев, отдельных ре- акций, которые очень характерны для самых сложных процессов, имеющих место в живом организме. Особенностями ферментной системы, соот- ношением скоростей отдельных групп регули- руемых энзимами процессов удается в настоя- щее время объяснить Не только особенности химического состава растений, но и некото- рые физиологические свойства и черты послед- них. Крайне важное значение приобретает при этом так наз. направленность действия фер- ментов, как фактор, который, согласно воз- зрениям А. И. Опарина, теснейшим образом связан со структурными особенностями живо- го вещества клетки — ее протоплазмы. Гипо- теза Опарина оказалась весьма плодотворной и, в частности, послужила основанием для разработки совершенно нового раздела энзи- мологии — главы о биологии ферментов. Речь 5
66 Природа 1941 идет при этом о весьма мало изученной до настоящего времени и чрезвычайно бедной экспериментальным материалом области, свя- занной с познанием конкретной биологической роли отдельных ферментов, их участия в том или ином физиологическом процессе. Основ- ные работы в указанном направлении осуществ- лялись в Институте биохимии Академии Наук; в результате их получено много интересных материалов по вопросу о ферментативной обусловленности таких свойств растений, как скороспелость, продуктивность по линии на- копления запасных веществ, засухо- и морозо- стойкость, устойчивость по отношению к микроорганизмам и некоторые другие. В настоящей статье описаны результаты проведенных нашей лабораторией исследова- ний, посвященных вопросу о значении карбо- гидраз для обмена подвижных углеводов в растительной клетке. Вопрос этот уже очень давно привлекал внимание исследователей, однако все попыт- ки, предпринимавшиеся с целью установления связи между богатством запасных органов растения растворимыми сахарами и актив- ностью фермента инвертазы, приводили большей частью к весьма неопределенным результатам. В частности, например, такой была судьба почти всех работ по свекле. В то же время, исключительно резко выра- женная специфичность и направленность об- мена углеводов в этом растении, у которого на долю сахарозы приходится подавляющая часть всех углеводов (как листьев, так и корнеплодов), не оставляла сомнений в том, что именно инвертазе здесь должна принад- лежать в данном отношении выдающаяся роль. Экспериментальное подтверждение этой связи было впервые дано в наших с Лутико- вой опытах, в которых для изучения дей- ствия инвертазы был применен метод ваку- ум-инфильтрации, разработанный Курсановым. На примере ряда разновидностей свеклы, лука, арбузов и других растений нам удалось установить существование чрезвычайно тес- ной причинной зависимости между сахаристо- стью, с одной стороны, и направленностью действия инвертазы, т. е. соотношением син- тезирующей и гидролизующей активности этого фермента, — с другой. Приводим в качестве примера несколько цифр, полученных нами при работе с луками (табл. 1). ТАБЛИЦА 1 Содержание и состав сахаров у лука в сзязи с направленностю действия инвер азы Сорта лука Сумма сахаров (В %) Сахароза монозы (%) Синтез гидролиз у инвер- тазы Каба 2.72 0.11 0.57 Млдерский . . 4.48 0.81 0,52 Бсссоцовскнй . 6.96 7.79 2 13 Метерский . . 7.44 6.83 2. )0 Арзамасский . 7.91 2.77 1.89 Алптырский 8.01 21.3 1.39 Дани овскиi . 8.41 3.98 1.49 Исследовав большой набор разновидностей1, этого растения, легко было установить, что как по общему содержанию сахара в лукови- цах, так и по относительному участию саха- розы и моноз все они могут быть разбиты на 2 группы. К первой из них должны быть- отнесены те формы, в которых монозам при- надлежит не менее 50% от всей суммы саха- сахароза ров и, следовательно, отношение ———— монозы меньше единицы. Вторую группу составили разновидности, в тканях которых на долю моноз приходится, меньше 20% от суммы сахаров, отношение сахароза ———~ всегда выше 2, а нередко достигает М ОН'- зы 6, 7 и больше ед ниц. Изучение направленности действия инвер- тазы показало, что и по этому признаку сор- та могут быть разбиты на те же 2 группы. В одной из них синтезирующая способность тканей выражена гораздо слабее, чем гидро- лизующая и составляет лишь около полови- ны последней. Отличительной особенностью в работе инвертазы у второй группы луков является более или менее резкое превалирова- ние синтеза над гидролизом. Результаты как этих, так и других здесь нецитированных исследований показали, таким образом, что имеется определенная связь между общим количеством сахаров и качест- венным составом последних. По мере увели- чения абсолютного и относительного содер- жания сахарозы, возрастает общее количество сахара в запасных органах растений. Качест- венный состав сахаров, соотношение между монозами и биозами отражают особенности ферментной системы растений, соотношение между синтезирующей и гидролизующей способностью инвертазы. Чем последнее выше, т. е. чем более существенным является пре- обладание синтезирующего действия в работе инвертазы, тем выше общее содержание в тка- нях растворимых сахаров. При исследовании ряда видов у Citrullus мы обнаружили, что плоды некоторых из них (например С. colocynthis) совершенно не со- держат и следов сахарозы, тогда как у дру- гих содержание последней достигает 60 и 70% от общего количества сахаров. Следует отметить, чте инвертаза плодов, в мякоти которых сахарозы не содержится, совершен- но лишена синтезирующей способности и осуществляет лишь одно гидролитическое действие. Замечательно, наконец, что общее количество сахаров у первых едва достигает 1%, тогда как у последних оно нередко пре- вышает 8 и даже 9%. Все эти данные служат несомненным доказа- тельством огромной роли инвертазы как фак- тора* влиянием которого в значительной сте- пени обусловлена эволюция химического со- става растений, накопляющих в качестве за- пасных веществ растворимые сахара. Каково 4ке значение разобранных выше за- висимостей для растений, откладывающих в запасных органах более высокополимери- зованные углеводы и, в частности, крахмал? Изучение данной группы вопросов потребо- вало разработки методов определения дейст- вия амилазы. При рещенин этой задачи нам
№ 6 Новости науки 67 пришлось столкнуться с фактами, имеющими несомненно важное, принципиальное значение с точки зрения взаимоотношений в действии амилазы и инвертазы в живой клетке и роли каждого из этих ферментов в обмене углево- дов. При испытании различных форм сахаров в качестве субстрата для синтезирующего действия амилазы нам, прежде всего, уда- лось показать, что наиболее успешно синтез крахмала живой растительной клеткой осу- ществляется из сахарозы. Приводим в качестве примера на фиг. I кривые^ характеризующие скорость синтеза крахмала из моноз и сахарозы. Несмотря на то, что синтез крахмала осу- ществляется, как известно, в пластидах и что скорость проникновения Кц^юследним мо- ноз, несомненно, превышает таковую у саха- розы, использование последней для амилаз- ного синтеза в первые часы после инфильт- рации сахаров в ткани значительно опережает степень использования более подвижных мо- ноз. Единственной причиной этого, на первый взгляд непонятного, факта, может служить наличие зафиксированной в молекуле сахаро- зы крайне лябильной и реакционно-способной 5-членной молекулы фруктозы (фрукто-фура- нозы), которая и используется растительной тканью предпочтительно, по сравнению со стабильными 6-членными кольцами. Подтверждение этой мысли можно найти на приведенной фиг. 1. Из нее видно, что преимущественное использование для це- лей синтеза крахмала сахарозы, по сравнению с инвертом, имеет место лишь при кратких экспозициях. Удлинение сроков взаимодейст- вия инфильтрированного сахара с* протоплаз- мой способствует более успешному привлече- нию для синтеза крахмала моноз. Так, при 6-часовой экспозиции скорость последнего уже превышает скорость синтеза крахмала из сахарозы. Помимо происходящего за это время синте- за сахарозы из инфильтрированных моноз, крайне важную роль играет также и то, что здесь начинает обнаруживаться распад крах- мала синтезированного из сахарозы за пер- вые 3 часа. Следует, вообще, подчеркнуть, что данные по скорости превращений крахмала, которую мы наблюдали в своих опытах, отнюдь не подтверждают распространенных на него сре- ди физиологов взглядов, как на мало мо- бильную форму углеводного запаса клетки. Прямые сопоставления превращений крахмала с превращениями в системе сахароза-монозы, показывают, что в скорости этих двух про- цессов не наблюдается сколько-нибудь су- щественных различий. Таким образом опыты наши показали, что скорость синтеза крахмала находится в тес- нейшей зависимости от присутствия в клетке сахарозы, содержание которой, в свою оче- редь, является следствием определенной на- правленности действия инвертазы. В данном случае мы имеем полную аналогию с факта- ми, выявившимися в ряде более ранних на^- блюдений, относительно способности живой растительной клетки откладывать t некоторую часть продуктов распада крахмала в форме сахарозы. Фиг. 1. Синтез крахмала из инверта и сахарозы в листьях гороха. Крахмал, синтезированный из: 1—инверта; 2—сахарозы. Все указанное с неизбежностью приводило к выводу о существовании крайне сложной функциональной связи в работе обеих кар- богидраз — инвертазы и амилазы. Изучение взаимоотношений между этими ферментами проводилось нами в 1940 г. со- вместно с Арциховской, причем основная зада- ча, которую мы преследовали, состояла в выяснении того, оказывают ли сдвиги в действии инвертазы какое-либо влияние на ферментативный синтез крахмала. Полученные в этих опытах данные позво- лили полностью подтвердить априорные предпо- ложения. В частности, они показали, что ак- тивирование синтезирующего действия инвер- тазы (которого можно добиться, например, путем инфильтрации в ткани аскорбиновой кислоты) сопровождается усилением синтеза крахмала из инверта. Наоборот, при подавле- нии инвертазного синтеза в клетке синтез крахмала из инверта почти нацело прекра- щался; синтез же крахмала из инфильтриро- ванной сахарозы в этих условиях даже не- сколько усиливался. Всеми этими данными подчеркивается исключительная роль сахаро- зы при образовании крахмала в живой клет- ке, а следовательно, и то, насколько тесно связаны в своей деятельности инвертаза и амилаза. В частности, можно с достаточной уверенностью считать, что образование крах- мала осуществимо лишь в клетках, обладаю- щих способностью синтезировать сахарозу. В свете полученных данных следует, неви- димому, признать бесспорным, что способ- ность образовать крахмал могла возникнуть в растении лишь на фоне уже ранее приобре- тенной способности синтезировать сахарозу, вследствие чего представляется весьма ве- роятным, что амилаза; с точки зрения эволю- ционной, возникла позднее, нежели инвертаза. Из сказанного следует, что для синтеза крахмала в живой клетке растения необходи- мы два условия: а) обладающая достаточной синтезирующей способностью амилаза, в) наличие сахарозы, являющейся в свою очередь продуктом синтетической деятельно- сти инвертазы. Чем же можно объяснить существование растений, которые либо вовсе не накопляют крахмала, либо синтезируют его в едва за- метных количествах? Нам представляется, что
68 Природа 1941 подобное положение может быть обусловлено одной из следующих двух причин. Прежде всего, отсутствие крахмала может явиться прямым следствием недостаточной синтетической активности фермента-амилазы. Положение это может иметь место при лю- бых (даже очень высоких) размерах синтети- ческой активности инвертазы. Подобный при- мер мы имеем у растений семейства Cheno- podiaceae и, в частности, у свеклы. Второй причиной отсутствия в ткани расте- ния сколько-нибудь заметных количеств крах- мала может служить недостаточная синтези- рующая способность у инвертазы, что может сочетаться в клетке с любой (как низкой, так и высокой) активностью амилазы. К чис- лу таких растений, несомненно, принадлежит род Brassicae. Синтезирующая способность была, повили- мому, утрачена инвертазой этих растений на одном из этапов их эволюционного развития, благодаря чему мы и имеем здесь пример почти полного неиспользования весьма актив- ного фермента-амилазы. Таким образом, нахо- дясь еще в самом начале исследований, по ферментативному синтезу крахмала, мы можем все-таки считать бесспорным, что роль инвер- тазы отнюдь не ограничивается регулирова- нием превращений в системе сахароза-монозы. Уже полученные нами сейчас данные позво- ляют рассматривать инвертазу как один из важнейших регуляторов углеводного обмена растительной клетки в целом. Эти же данные показывают, что сколько-нибудь полное пред- ставление об обмене подвижных углеводов в растительной ткани не может быть созда- но без учета деятельности, по крайней мере, двух карбогидраз: инвефтазы и амилазы. Проф. Б. А. Рубин. БОТАНИКА К ВОПРОСУ О САМОБЕСПЛОДНОСТИ У РАСТЕНИЙ Самобесплодность — неспособность образо- вывать плоды с семенами в случае самоопы- ления — представляет явление интересное, прежде всего, с точки зрения практики ра- стениеводства, так как в большей или мень- шей мере самобесплодны многие культурные растения: яблоня, персик, груша, слива; ка- пуста, картофель, рис, рожь; хризантемы, гвоздики, розы, петунии и т. д. Вопрос о самобесплодности важен, конечно, и в биологическом отношении. Ряд интерес- ных физиологических исследований по вопро- су о причинах самобесплодности произвел Садао Ясуда, работавший главным образом над петунией (Petunia violacea). Это расте- ние, известное в качестве самобесплодного еще со времен Дарвина (1876), было выбрано объектом исследования в виду краткости цикла развития (от фазы прорастания до фа- зы плодоношения), многосемянности плодов и способности легко размножаться вегетативно. На основе изучения литературы вопроса и собственных десятилетних исследований Ясу- да пришел к концепции, которая хорошо объ- ясняет и такие явления у самобесплодных растений, как повышение плодовитости при самоопылении в случаях: 1) опыления цвет- ков в фазе бутона, 2) опыления цветков растения, находящегося вч конце фазы цвете- ния, 1 3) опыления цветков растения, находя- щегося в условиях угнетения вегетативного роста, в частности, в условиях низкой тем- пературы. Основные положения учения Ясуды1 2 сво- дятся к следующему. В завязях петунии вырабатываются «осо- бые вещества», препятствующие самооплодо- творению в силу торможения роста пыльце- вых трубок, образуемых пыльцевыми зернами, принадлежащими тому же клону, как и опы- ляемый пестик.3 «Особые вещества» пере- двигаются из завязи в столбик и рыльце (фиг. 1, А, В, £). Природа «особых веществ» определяется, «надо полагать», генетическими факторами; активность их и быстрота пере- Фиг. 1. Самоопыление самобесплодного расте- ния. Схема зависимости роста пыльцевых тру- бок самобесплодного растения от «специальных веществ» (тормозящих рост пыльцевых трубок при самоопылении). А, В, С, D—самоопыление раскрывших- ся цветков: А— специальные вещества образова- лись в завязи и задерживают врастание пыльце- вых трубок в завязь; В—специальные вещества проникли в столбик и тормозят рост пыльцевых трубок в столбике; С — специальные вещества достигли рыльца, и пыльцевые зерна не прора- стают; D—продукция специальных веществ сла- ба (в силу тех или иных условий, ср. текст), в результате — „псевдосамоплодовитость"; Е— самоопыление в бутоне: специальные веще- ства еще не образовались; пыльцевые трубки растут до семяпочек, и может Произойти само- оплодотворение. р—пыльцевые зерна, t—пыльцевые трубки; о — семяпочки. Пунктировкой показано распространение спе- циальных веществ; густота пунктировки ука- зывает степень обилия специальных веществ; точки не нанесены там, где этих веществ нет. (По Sadao Yasuda). 1 «Ложно-плодовитость конца сезона» («end-season pseudofertility»). 3 Sadao Yasuda. Selbststerilitat bei Pe" tunien. XII Internationaler Gartenbaukon- gress, Berlin, 1938. Sonderabdruck aus Zu- sammenfassungen der Sondervortrage etc., Se' ction 3, Blumen und Zierpflanzenbau. 3 При самоопылении в пределах клона, успешность опыления- (процент завязавшихся
Новости науки 69 движения обусловливается внутренними и внешними факторами. Некоторые самобесплод- ные растения могут дать в результате само- опыления семена, если произвести процесс опыления в бутоне. Это можно объяснить тем, что в пестике бутона особые вещества еще не образовались (фиг. 1, Е). Путем опы- ления в бутоне можно получать и у само- бесплодных растений семена, из которых ра-. вовьются растения, одинаковые по генотипу с родительским. У тех особей самобесплодпых растений, ко- торые угнетены в вегетативном развитии, или стары, или воспитаны при сравнительно низ- ких температурах, наблюдается ослабление (в количественном, в качественном отношении) «особых веществ»; вследствие этого у них обнаруживается «склонность к самоплодови- тости» (фиг. 1, D). Расхождения в результатах, полученных на протяжении более 30 лет различными иссле- дователями в их работах по вопросу о само- бесплодности, Ясуда объясняет «главным об- разом, различиями активности и количества... особых веществ в отдельных случаях». Успешность опыления в бутоне у самобес- плодных растений объясняли иначе, нежели Ясуда. Одно из объяснений таково: пыльце- вые трубки самобесплодных растений растут при самоопылении очень медленно в ткани столбика и потому не успевают в обычных условиях достигнуть семяпочек до увядания цветка (точнее говоря, до увядания пести- ков); при опылении в бутоне пыльцевые плодов и развившихся семян) стоит в обрат- ном отношении к «близости» между пестиком и тычинкой, пыльцей которого он опылялся: если пестик и тычинка принадлежат 1) раз- ным особям, 2) разным цветкам одной особи и 3) одному цветку,—опыление наименее ус- пешно в 3-м, наиболее успешно в 1-м случае. трубки имеют, так сказать, в распоряжении большее время для роста и потому могут про- никнуть до семяпочек и произвести оплодо- творение. Несостоятельность этого объясне- ния была показана Ясудой1 раньше. Обратимся к исследованию его2 по вопросу о состоятельности другого объяснения. Мож- но допустить, что у самобесплодных расте- ний — при опылении собственной пыльцой в бутоне — пыльцевые трубки успевают до- стигнуть семяпочек (и затем произвести оп- лодотворение) потому, что столбики пести- ков в бутонах значительно короче, нежели в раскрывшихся цветках. В целях проверки правильности этого объ- яснения, Ясуда произвел экспериментальное исследование (табл. 1). Растения клона № 3 при опылении рас- крывшихся цветков своей пыльцой оказа- лись полностью самобесплодными (табл. 1, столбец 1), тогда как при чужеопылении (пыльцой клона № 12) во всех случаях про- изошло успешное оплодотворение (столбец 3). Аналогичные результаты получены были и при опылении цветков со столбиками, искус- ственно укороченными. Операция укорочения столбиков производилась следующим обра- зом. Были приготовлены стеклянные трубочки (длиною в 1 см) со внутренним диаметром ----------- I 1 S a d а о Yasuda. Physiological research on selt-incompatibility in Petunia viola- tea. The Bulletin of the Imperial College of Agriculture and Forestry. Morioka, Nippon, № 20, October 1934. 2 S a d a о Yasuda. An experiment con- cerning the problem of seed-setting by means of bud-pollination in self-incompatible Petu- nia violacea. Proceedings of Imp. Acad. To- kyo, 1940, vol. XV, № 10. ТАБЛИЦА 1 Нормальные пестики Укороченные пестики самоопыление чужеопыление (клон 3 X Хклон 12) самоопыле- ние чужеопыление (клон 3 X Хклон 12) опыление в раскрывшемся цветке опыление в бутоне опыление в раскрывшемся цветке опыление в раскрывшемся цветке опыление в раскрывшемся цветке Число опыленных цветков . . 61 48 30 53' 20 Число оплодотворенных цвет- ков 0 33 30 0 15 Процент оплодотворения . . . 0 69 100 0 75 Число семян ’ На одну коро- бочку . . . 50.5 ±4.5 425.1 ± 8.3 69.3 ±8.2 В среднем На один опы- ленный цве- ток 34.78 425.13 52.05 1 2 з 4 5 Примечание. Длина столбика раскрывшегося цветка (в среднем из измерений над 25 Цветками) — 25.3 ±1.2 мм; длина 'столбика в бутоне — 20.2 ±1.8 мм.
70 Природа 1941 такой величины, что трубочка могла плотно облекать столбик цветка. В цветках, за день до их раскрытия, отре- зался острой бритвой столбик; оставлялась лишь короткая нижняя его часть, на кото- рую и надевалась стеклянная трубочка; у столбика, отделенного бритвой, отрезалась нижняя часть, а оставшаяся часть (с рыль- цем) вводилась в стеклянную трубочку (через верхний ее конец), вплоть до соприкоснове- ния с оставленной на завязи нижней частью столбика. Укороченный столбик имел длину около 15 мм. В случаях удачной «прививки» столбик оставался свежим и обнаруживал некоторый прирост в длину1; рыльца «приви- тых» столбиков подвергались опылению: са- моопыление ни в одном случае не имело ус- пеха (столбец 4), а чужеопыление было в 75% случаев успешным (столбец 5). При самоопылении, при нормальных стол- биках, в бутоне в 69% случаев происходило оплодотворение (столбец 2). Результаты этих экспериментов показывают, что проверявшее- ся предположение несостоятельно и успеш- ность самоопыления в бутоне у самобесплод- ных растений обусловливается не короткостью столбиков в бутонах. Таким образом надо согласиться с Ясудой, что остается в силе его взгляд, по которому «отсутствие специального (тормозящего) ве- щества в пестике есть главная причина ус- пешного самоопыления (ведущего к само- оплодотворению) при опылении в фазе буто- на» у самобесплодных растений. В. Ф. Раздорский. ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ СИНТЕЗ КРАХМАЛА Изучая семена гороха, Чарлз Хейнс (Char- les Hanes [*]) обнаружил в них целый ком- плекс ферментов, катализирующих следующую серию реакций: Глюкозо-1-фос- фат (эфир I Кори) 4. Смесь гексозэ- 6-фосфат I | Фосфат Фосфорилаза 4* II Энзим, катализ ирующий Крахма1 IV Во|да Амилаза интрамолекуля ренос фэсфатно £ный ne- vi группы III Декстрины: Энзим мальтоза, с коа гулируа- глюкоза мым ко энзимом + Фзсфат Фрукто-фураноза-1 -|- 6-ди- фосфат (Римскими цифрами обозначены номера реак- ций.) Приведенная схема во многом напоминает схему распада гликогена. Работами Шеффнера и Шпехта' (Schaffner u. Specht [2], Кис- слинга (Kiessling [’]), Кори с сотр. (Cori, Schmidt a. Cori [4] в 1939 г. был синтезиро- ван гликоген из эфира Кори (глюкозо-1-фос- фат) при помощи ферментов, добытых из дрожжей, мышц и печени. Эти работы навели 1 При неудачной прививке столбики быстро темнели и сморщивались. Хейнса на мысль о возможности синтезирова- ния крахмала из эфира Кори. Для того, чтобы изучить отдельно реакцию I, нужно было получить чистую фосфорилазу. Для этого он фракционно осаждал экстракты из гороховой муки сернокислым аммонием. На ряду с этим, оказалось, что фосфорилаза содержится в различных органах многих растений (листья, корни, стебли). Наилучшим источником фос- форилазы оказались клубни картофеля. Сок из клубней картофеля оказывал катализирую- щее действие на реакцию I и не катализиро- вал реакции II; слабое же амилазное дейст- вие было устранено очисткой фосфорилазы путем многократного фракционированного осаждения сернокислым аммонием. Используя очищенные препараты картофельной фос- форилазы, Хейнс подробно изучил следую- щую обратимую реакцию: а I — Крахмал -J- свободный фосфат энзим эфир Кори. (I) б Состояние равновесия этой обратимой реак- ции достигается независимо от того, в каком направлении идет реакция. (В направлении а или б.) Точка равновесия зависит от pH. Так, на- пример, при pH, равном 6.4, фосфат на 83% был в виде свободного фосфата и только на 17% в виде эфира Кори. При рН=5.4 было уже 90% свободного фосфата и только 10% в виде эфира Кори. Точка равновесия не сдвигается от прибав- ления натурального крахмала, и Хейнс счи- тает, что на точку равновесия действует не общее количество крахмала, а его «эффек- тивная» часть. (Мы можем от себя заметить, что прибавление крахмала не сдвигает точки равновесия, вероятно, по той причине, что прибавляемый крахмал не полностью иденти- чен образующемуся из эфира Кори крахмалу и вследствие этого не принимает участия в реакции.) Несмотря на то, что Прибавленный крахмал не сдвигает точки равновесия, он все же сильно влияет на скорость реакции (в на- правлении б), увеличивая ее в 15 раз. Кроме того, прибавление крахмала элиминирует ин- дукционную фазу, наблюдаемую в вышеука- занной реакции (1). Хейнс приготовил уже около 20 г синтети- ческого крахмала. Выход крахмала совпадает с теоретическим расчетом по свободному фос- фату. Количество полученного крахмала в 20 раз больше количества употребленного фермента (на сухой вес). Основная трудность в очистке крахмала состояла в удалении белка, внесенного с фос- форилазой. Так, после ’осаждения белков трихлоруксусной кислотой или уксуснокис- лым свинцом осадок содержал основную массу крахмала. И обратно, сине-черные хлопья, образующиеся при обработке иодом, содержат много белка (в такой стадии реакции, когда происходит помутнение раствора). Различные наблюдения показывают, что синтетический крахмал очень схож с есте- ственным крахмалом. Главное различие заключается в физиче- ских свойствах: синтетический крахмал более
Новости науки 71 -устойчив к растворам и легче распадается, чем натуральный крахмал. Свойства синтетического крахмала таковы: Вращение — [ а ]£ + 200—206° (в воде); _|_ 152— 159° (в 5% соде); восстанавливаю- щая способность (по меди) — «до гидролиза 1% от восстановительной способности глюко- зы; после 2.5-часового гидролиза с нормаль- ной соляной кислотой при 100° 99% его пре- вращается в глюкозу. Содержание азота —0.005—0.05%; содержа- ние фосфора — 0.05%. Синтетический крахмал дает в растворе с иодом синее окрашивание и образует характерные хлопья иодного крахма- ла. Свойство окрашиваться иодом быстро ис- чезает при ферментативном гидролизе. Работа Хейнса по синтезу крахмала без- условно заслуживает всяческого интереса, по- тому что с очевидностью показывает обрати- мость действия фермента и что ферментатив- ный синтез крахмала вовсе не связан с ка- кой-либо особой клеточной структурой, а за- висит исключительно от физико-химических условий. Литература [11 Ch. Hanes, Nature, 145,’ 348 (1940).— [2). Schaffner u. Specht. Naturwiss., 26, 494 (1939).—[3] Kiessling. Naturwiss., 27, 129 (1939).—[4] Cori, Schmidt a. Cori. Science, 89, 464 (1939). Д. И. Сапожников. ТЮЛЬПАННОЕ ДЕРЕВО НА УКРАИНЕ Создание новых высокохудожественных и полноценных в садово-архйтектурном и ден- дрологическом отношениях парковых наса- ждений и реконструкция ранее' созданных парков немыслимы, конечно, без привлечения наиболее декоративных элементов из состава древесно-кустарниковой флоры как отечест- венного, так и иноземного происхождения. К числу таких наиболее декоративных дре- весных пород относится и тюльпанное де- рево (Liriodendron tulipifera L.), принадлежа- щее к семейству магнолиевых (Magnoliaceae), одному из древнейших из всех ныне сущест- вующих покрытосемянных. Тюльпанное де- рево является самым крупным и, пожалуй, самым красивым деревом лесов атлантиче- ских штатов Сев. Америки. Его природный ареал охватывает значительную территорию, простираясь на север до Онтарио и Мичи- гана (43° с. ш.), на юг спускается до север- ной Флориды и Алабамы, на запад—до Мис- сисипи и Арканзаса. Будучи самым крупным деревом американских лесов (среди листвен- ных), тюльпанное дерево достигает в долине р. Огайо и у подножия Аллеганских гор 45 и даже 50 м в высоту при диаметре ствола до 2.5 м. Наилучшего развития оно достигает на глубоких, богатых, хорошо дренированных почвах. Характерно, что чистых насаждений эта порода никогда не образует и растет на родине обычно в смеси с различными видами рода гикори (Сагуа), дубом белым (Quercus alba) и красным (Q. rubna), некоторыми ли- стопадными магнолиями; иногда же вместе Фиг. 1. Ветвь тюльпанного дерева с цветком и бутоном. Фото 27 VI 1940 г. с желтой березой (Betula lutea), буком (Fagus grandifolia), гемлоком (Tsuga canadensis) и др. У деревьев, выросших в условиях леса, ствол высоко очищается от сучьев (до 25— 30 м), и хотя такие стволы, как указывает Hough (1924), являются редкостью, но ни одно дерево восточных штатов не имеет та- кого ровного и чистого ствола. Свободно выросшие деревья формируют красивую широко-пирамидальную крону, ста- новящуюся впоследствии продолговатой. Кро- ме весьма эффектной кроны, декоративная ценность тюльпанного дерева усиливается еще благодаря густой, крупной, темнозеле- ной, блестящей листве, имеющей в очерта- нии своеобразную лировидную форму. Необыкновенная красота этого величествен- ного дерева дополняется к концу июня, на- чалу июля появлением крупных, напоминаю- щих тюльпаны цветов (фиг. 1), а осенью крона дерева принимает роскошную оранже- во-желтую окраску. Обладая высокими декоративными и лесо- водственными свойствами, тюльпанное дерево является к тому же довольно быстрорасту- щей породой. Так, в 43-летнем возрасте в Киеве, при свободном стоянии на средне-под- золистых супесях, достигает 14 м, в высоту и 28 см в диам. В культуре в Европе тюльпанное дерево находится по одним данным с 1629 г., по другим — с 1668 г., а в СССР впервые по- пало, повидпмому, в 1737 г. и выращивалось в Ботаническом Саду в Горенках, близ Москвы. В настоящее время культивируется почти во всех ботанических садах мира (где позволяет климат) и в наиболее известных арборетумах и парках. Такому широкому распространению его способствовали, на наш взгляд, не только высокие орнаментальные качества, но и по- ложение в системе покрытосемянных, вслед- ствие чего каждый ботанический сад стре- мился иметь в своих живых коллекциях это замечательное растение. В последнее время В США и в южной Канаде к тюльпанному де- реву проявляется живейший интерес среди садо- и паркостроителей. Его с успехом
72 Природа 1941 культивируют уже во многих коммунальных парках и скверах США1 и делаются попытки введения в уличные и внутриквартальные на- саждения городов. В Англии культивируется во многих садах и парках, но семена, как указывает Elwes, вызревают очень редко, хотя деревья дости- гают (особенно в южной Англии) громадных размеров и обильно цветут. Большие ста- рые деревья в Лондоне отмечены в Green- wich Krk, Waterloo Park, Victoria Park, Chssold Park и др. Во Франции семена вы- зревают лишь в благоприятное теплое лето. Такал же картина с вызреванием семян на- блюдается и в других (странах западной, дэнтральной и восточной Европы. В Германии, кроме ботанических садов и арборетумов, были произведены опыты по введению его в лесокультуры. Эти опыты, начатые еще в конце прошлого столетия, дали вполне положительные результаты. В южную Африку (Капская провинция) тюльпанное дерево попало лишь недавно, но растет здесь в горных регионах вполне ус- пешно. В СССР тюльпанное дерево наиболее распространено в западном Закавказье, где в настоящее время насчитывается в разных пунктах Черноморского побережья 1(от Бату- ми до Туапсе) свыше 150 старых плодонося- щих деревьев, возрастом от 30 до 80 лет. Наиболее часто, однако, встречается в куль- туре в Сочинском районе. В 1936 г. нами отмечено в Батумском субтропическом ботса- ду, в Цнхис-Дзири (около Чаквы), Сухуми, Адлере, Сочи, близ Туапсе и др. Собран- ные в Цихис-Дзири семена дали всего 5% всхожести. Вообще семена по всему побе- режью обладают, как указывает Рубцов (1937) малой всхожестью, не выше 10—15%. В Крыму тюльпанное дерево, кроме Ни- китского (сада (разведено было здесь впер- вые в 1813 г.- из семян, полученных из Го- ренского сада под Москвой), известно всего лишь в 2 пунктах — в Артеке и Ореанде. Условия Южного берега Крыма не вполне благоприятны для успешного его роста. Глав- ными лимитирующими факторами, препят- ствующими успешному росту, являются здесь, повидимому, с одной стороны, сухость почв и с другой — недостаточная влажность ат- мосферы. В Европейской части СССР тюльпанное дерево разводится главным образом на Укра- ине, и самым северным пунктом культуры является Борисовщанский парк в Белорус- сии, где по сообщению Новикова (1931), де- рево достигает 9 м выс. и 30 см в диам. Попытки разведения его на Лесостепной станции близ г. Ефремово (Орловская обл.), в арборетуме Тимирязевской академии в Москве и в парке Лесотехнической академии в Ленинграде не увенчались успехом. Э. Л. Вольф обозначает балл морозостойкости для широты Ленинграда знаком V, т. е. это озна- чает, что дерево погибает в первую же зи- му. Однако Вольф полагал, что если бы се- менной материал был взят с северной грани- цы ареала, то можно было бы Надеяться на успешное его выращивание в Ленинграде, если не в виде дерева, то хотя бы, в виде куста. На Украине тюльпанное дерево культиви- руется уже около 100 лет, и, пожалуй, са- мым старым деревом является экземпляр, растущий в Антонинском парке Каменец-По- дольской обл., имеющий свыше 75 см в диам. ствола. Кроме Антонин и Макова, роскошные экземпляры имеются в Стрийском парке во Львове, в дендропитомнике Фредров, близ ст. Рудки, Дрогобычской обл., в самом Каменец- Подольске, в частной усадьбе по ул. Петров- ского, № 75, достигая здесь 15.5 м выс., в Житомире, в усадьбе по Бильской улице, и в Киеве, в Куреневском и Сырецком пар- ках. Южнее и восточнее этих пунктов еди- ничные старые деревья, достигающие иногда 50 см в диам. и больше, отмечены нами в Прусянском лесничестве Богуславского лес- хоза, в Белоцерковском парке «Александрия», в Корсунском парке, в Уманской «Софиевке», на Елисейских полях, в парке Полтавской школы садоводства, в Липках, близ Харькова, в Днепропетровске, в Веселе-Боковенковском дендрариуме Николаевской обл., в самом Ни- колаеве и в Одессе, в частной усадьбе на Большом Фонтане. Приведенные пункты показывают, что тюльпанное дерево встречается на Украине в самых различных ботанико-географических,, а следовательно, и почвенно-климатических условиях. Во всех пунктах, кроме Одессы и Николаева, оно растет без искусственного- полива на самых различных почвах, от сред- не-подзолистых супесей на Полесье, до каш- тановых почв и глубоких черноземов в сте- пи. Наилучшего развития как в отношении быстроты роста, так и выявления всех деко- ративных качеств достигает на открытых местоположениях (на юге защищенных от иссушающих ветров восточных румбов) при не слишком сухих и тяжелых почвах. Что касается морозоустойчивости, то тюль- панное дерево в условиях УССР можно счи- тать более морозостойким, чем некоторые ту- земные породы. Даже исключительно суровая зима 1939 /40 г,,, явившаяся серьезным экзаменом на моро- зостойкость для многих древесных по- род, не оказала своего губительного влияния на тюльпанное дерево, и киевский экземпляр, о котором упоминалось выше, обильно цвел в начале- июня 1940 г., не имея даже малей- ших следов обмерзания. В литературе имеются неоднократные ука- зания, что молодые растения выдерживают — 18° С, а взрослые могут переносить —< 25° С. Зима 1939/40 г. внесла значи- тельные коррективы к этим утверждениям и показала, что взрослые, вполне здоровые де- ревья могут успешно переносить — 33° С, что и имело место в Киеве. Конечно, угне- тенные и ослабевшие от различных причин деревья выходят после такой зимы, как зима 1939/40 г., пострадавшими или даже вовсе вымерзшими, но вымерзание в таких случаях было обусловлено не столько морозом, а ско- рее следствием других причин. Очень часто чрезмерное уплотнение грунта в парке приводит к ослаблению, а потом в конечном счете и к усыханию пород не только иноземных в: инорайонных, но и местных. Нам приходи- лось наблюдать, к ^сожалению, это печаль-
№ 6 Новости науки 73. Фиг. 2. Сеянцы тюльпанного дерева посева 10 III 1940 г. в теплице. Фото 27 VI 1940 г. ное явление в отдельных парках Киева и других городов, как, напр., Харькова, Мо- сквы, Одессы и др. Такое положение с со- держанием растений в парках приводит к выпадению сперва наиболее ценного состава насаждений парка, а потом и всего состава вообще. Иллюстрацией может служить Харь- ковский бот. сад, от насаждений которого остались лишь воспоминания. Возвращаясь к тюльпанному дереву, необ- ходимо отметить, что оно также чрезвычай- но чувствительно к чрезмерному вытаптыва- нию, т. е. уплотнению почвы вокруг ствола, и если вытаптывание продолжается из года в год в течение 3—4 лет, деревья (даже взрослые) постепенно хиреют, прекращают рост и в конце концов гибнут. В заключение укажем на весьма- важное обстоятельство, связанное1 с размножением этой весьма ценной породы. До последнего времени посадочный и семенной материал тюльпанного, дерева выписывался для Укра- ины/ либо из заграничных садовых фирм (особенно в дореволюционный период), либо из более южных садовых и лесных питомни- ков СССР. Это обстоятельство в значитель- ной мере затрудняло более) широкое введе- ние его в культуру -в УССР. С другой сто- роны, посадочный материал, получаемый с кавказских питомников (Адлер, Сочи, Суху- ми), оказывался не всегда надежным в от- ношении морозоустойчивости, и часто первая же более или менее суровая зима полагала предел благим начинаниям. Ранее, мы уже указывали, ,что тюльпанное дерево размножается только семенами, но всхожесть семян, даже на Черноморском по- бережье Кавказа (т. е. в наиболее благопри- ятных местах произрастания), невелика. По- пытки размножения тюльпанного дерева че- ренками делались много раз и в том числе- Фиг. 3. Двухлетний сеянец тюльпанного дерева, выведен- ный из семян сбора 1938 г. В. С. Вдовенко.
74 Природа 1941 весьма искусными экспериментаторами (напр. яа Украине проф. М. И. Луговым), но всег- да оканчивались полной неудачей. Следова- тельно, использовать старые украинский деревья (уже закаленные) в качестве исход- ного материала для дальнейшей репродукции вегетативным путем не представлялось воз- можным. Оставался один путь — проверить яа всхожесть семена, получаемые почти еже- годно и в большом количестве с экземпляра, растущего в Куреневском парке в Киеве, по Вышгородской ул., № 87. В ноябре 1938 г. агротехник парка В. С. Вдовенко собрал семена и после предва- рительной стратификации их при температу- ре примерно в —10°С высеял в марте 1939 г. в вазоны в условиях оранжерей. Из 80 высеянных 4 семени взошли и дали здо- ровые сеянцы, которые к концу июня 1940 г. имели от 30 до 57 см в высоту, а годовой прирост за 1939 г. равнялся 13—29 см. Все растения хорошо перенесли исключительно суровую зиму 1939/40 г. и состояние их на 1 VII 1940 г. отличное. В 1939 г., в ноябре, были собраны вторич- но семена с этого дерева и 10 III 1940 г. высеяны в ящики. Всходы начались 10 V 1940 г. и к 25 VI 1940 г. взошло 120 расте- ний, достигших за 1.5 месяца высоты 4—6 см. Состояние всех взошедших растений хо- рошее. Всходы растений продолжаются. Таким образом на Украине получен впер- вые материал для посадки тюльпанного дере- ва, выращенный из семян собственного сбо- ра. I Этот материал будет, несомненно, более морозостоек (что отчасти показала уже и зи- ла 1939/40 г.), так как растения, от которых собраны семена, в процессе онтогенеза уже приобрели определенную закалку к морозу. Вполне допустимо, что таким путем можно будет постепенно продвинуть эту весьма ценную породу- дальше на север, вплоть до широ'ты Москвы и Ленинграда. В настоящее время районами культуры тюльпанного дерева можно считать Предкав- казье, западное Закавказье, предгорья север- ного Крыма, Украину и южную часть Бело- Фуссии. А- Л- Лыпа. ЗООЛОГИЯ ТРЕСКА В КАРСКОМ МОРЕ Наблюдавшееся в последние годы потепле- ние в Арктике в известной мере повлияло и на распределение на площади полярного Севера различных животных. Некоторые животные сократили свои нормальные (ранее сущест- вовавшие) ареалы и амплитуду обычных миг- раций к югу (белый медведь, морской заяц), другие (треска, сельдь), наоборот, расширили границы распространения и заходов. Белый медведь и морской заяц, как звери, связан- ные с дрейфующими льдами и, в общем, холодными водами, в виду заметного (хотя ритмически и изменяющегося) потепления вод -Гольфштрома, значительно реже или в мень- шем количестве, чем в прежние годы, появ- ляются на западной стороне Новой Земли, в то время как треска, рыба относительно теплолюбивая, подходит к берегам Новой Земли в больших, чем несколько лет назад количествах. В своей заметке, помещенной в № 11—12 «Природы» за 1938 г., автор, на основании материалов, полученных во время зимовки на Новой Земле в 1932/33 г. сообщал о ве- роятных заходах трески в Карское море. Проведя в 1939/40 г. вторую зимовку на Но- вой Земле, автор, попутно с основной рабо- той по изучению численности песца, собирал материал и по другим млекопитающим, также по птицам и рыбам. Сообщения о находках трески в районе островов Пахтусова (Карское море, примерно 74°30' с. ш.) подтверждено было рядом про- мышленников. Однако треска была встречена либо погибшая и выброшенная штормами на побережье, либо в желудках добытых акул. Рыба попадалась единичными экземплярами. Несколько южнее, в Медвежьем заливе, в 1935 г. один промышленник поймал в голь- цовый ставной невод три трески. Во время исследовательской экскурсии ав- тора по проливу Маточкин Шар была обна- ружена 26 октября 1939 г. между мысом Журавлева и мысом Узким крупная живая треска, плававшая на поверхности воды, вверх брюхом. Над рыбой кружились бур- гомистры (Larus hyberboreus). Треску (Gadus morhua, самец) поймали. Она была около метра длиной; примерно на середине расстоя- ния между хвостовым плавником и анальным отверстием треска имела повреждение, кото- рое могло быть нанесено крючком поддева. В связи с неоднократными нахождениями на карской стороне погибших тресок, небезин- тересно будет отметить сообщение промыш- ленников о больших выбросах погибшей тре- ски в губах Мелкой, Крестовой, Северной и Южной Сульменевых (западная сторона) во время штормов в конце ноября 1938 г. Весьма интересное сообщение сделал опыт- ный промышленник П. А. Журавлев, по сло- вам которого треска в промысловом количе- стве держалась в сентябре 1939 г. в заливе Кротова (Карское море, примерно 72° с. ш.), объячеиваясь в ставные гольцовые невода. По тому, как треска попадалась в невода, т. Журавлев заключил, что она шла от Кар- ских Ворот. Промышленник К. А. Зазин в сентябре 1939 г. поймал на поддев, сделан- ный из стального шомпола, у мыса Вишнев- ского (или Можайского, как его называют промышленники) около 50 тресок. Треска заходила не только в самый кут залива Кро- това, но и в находящуюся - здесь лагуну, проток из которой был затем совершенно закрыт пересыпью во время шторма, и треска осталась зимовать в лагуне. Здесь ее ловили в ноябре и в апреле подо льдом. Треска была весом от 1% до 4 кг. По словам т. Журавлева треска появляет- ся у зал. Кротова каждый год. Одновре- менно с треской подходят косатка (Orca orca), белуга (Delphinapterus leucas), акула (Somniosms microcephalies). Нередко попада- лись в гольцовые невода омули (Coregonus autumnalis) и иногда ->еельди (Clupea sp.)
.№ 6 Новости науки 75 Перечисленные факты, являющиеся несо- мненными показателями потепления в Арктике, .вызывают необходимость постановки промы- словой разведки на треску в южной части Карского моря. А. Н. Дубровский. О ПИТАНИИ СЕРОГО ВАРАНА В литературе не имеется количественных данных, характеризующих питание серого варана [Г^агаяи^ griseus (Daud.)] В связи с этим авторы решаются опубликовать свои небольшие материалы, собиравшиеся в тече- ние нескольких лет на западной границе Мервского оазиса (Турки. ССР). Материалы по питанию собраны попутно при заготовке животных для Московского зоопарка и состоят преимущественно из от- рыжек пищи, которую варан обычно выбра- сывает при поимке. К сожалению, по ряду причин отрыжки нескольких особей, сидев- ших в одном ящике, не удавалось разде- лить. В связи с этим каждый анализ содер- жит отрыжки нескольких особей. Материал по отрыжкам собран в следую- щие сроки: в 1931 г. 12 V отрыжки от 14 особей, 15 V от 6, 1 VI от 4 и 5 VI от 8; в 1937 г. 17—19 V от 25, 29—30 V от 17, 2 VI от 6, 7 VI от 6; в 1938 г. 6 V от 4. Всего, следовательно, 9 «проб» отрыжек от 94 особей за сроки от 6 V до 7 VI. Кроме исследования смешанных отрыжек, мы располагаем некоторым материалом, со- стоящим из отрыжек отдельных индивидов и из вскрытий желудков. Материал собран в конце мая—начале июня 1937 и 1938 гг. и состоит из 20 данных. Результаты анализа отрыжек и желудков сведены в табл. 1. В этой таблице после столбца с названием животных (столбец 1) следуют данные вскрытий желудков (число встреч данного вида корма — столбец 2 и число встреч в % — столбец 3). Следующие два столбца составлены на основании анали- за отрыжек и показывают: столбец 4 — об- щее количество экземпляров данного вида животных в отрыжках всех 94 особей и стол- бец 5 — число встреч данного вида корма в отрыжках (условно принимая каждую «пробу» за одно данное). Из таблицы видно, что в весеннем пита- нии варана главную роль играют насекомые таблица 1 Вид пиши 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Rhombomys opimus Licht.—большая песчанка................ Meriones meridianus Ball.—полуденная песчанка............ Песчанка (ближе не определена).......................... Cricetulus migratorius Pall.—серый хомячок.............. Spermophilopsis leptodactylus Licht.—тонкопалый суслик . Caprimulgus sp.—козодой, ova............................ Перья................................................... Testudo horsfleldi Gray—степная черепаха................ To же, ova.............................................. Eryx miliaris (Pall.)—степной удавчик................... Taphrometopon lineolatum Brandt—стрела-змея............. Agama sanguinolenta Pall.—степная агама.................. Phrynocephalus mystaceus (Pall.)—круглоголовка ушастая Phrynocephalus reticulatus (Eichw.)—круглоголовка сетчатая Eremias intermedia Strauch.—ящурка средняя............... Lacertilia, ova...................................... Julodis frei-gessneri May. D.......................... 1 Julodis iris (Lap. Cast) ....... •.....................J Buprestidae sp...........................•.............. Tenebrio sp............................................. Blaps faustl Seidl.......•.............................. Trigonoscelis grandis Gebl.............................. Tenebrionidae sp........................................ Scarabaeus sp........................................... Ditiscus sp............................•................ Othiorhynchus sp........................................ Cleonus sp.................................•............ Curculionidae sp........................................ Coleoptera sp........................................... Acrididae sp................................•........... Formicidae sp..............................'............ Celerio sp.—гусеницы.................................... Buthus ?................................................. Паук (sp. ?)....,....................................... 20 5 15 45 40 10 5 17 14 3 3 1 13 85 25 10 70 15 15 5 65 11 1 12 1 2 2 2 27 ? 16 1 2 9 3 4 1 11 202 49 3 25 4 31 41 6 1 14 31 32 ?30 3 21 11 1 2 4 1 6 1 2 k 2 5 5 1 2 6 2 3 1 2 7 5 1 1 3 7 4 3 1 4 5 3 6 2 4 2 1 2 £ 4 1 3 9 8 2 1 5 2
76 Природа 1941 / (100% встреч в желудках и отрыжках), в частности, златки из рода Julodis (85% встреч в желудках и 88.8% встреч в отрыж- ках), позвоночные (100% встреч как в же- лудках, так и в отрыжках). Среди послед- них в наибольшем количестве встречаются песчанки, особенно молодые большие песчан- ки (Rhombomys opimus) (20% встреч в же- лудках и 44.4% в отрыжках), и рептилии, особенно степная черепаха [Testudo horsfieldi (Gray)]. В период массового размножения че- репах варан в очень большом количестве поедает их яйца (в 11 желудках из 20—55% встреч), что было установлено также и прямыми наблюдениями по следам в песках. Кроме того, сильно страдают молодые чере- пашки. Нами был определен возраст 23 че- репах из желудков и отрыжек варана, при- чем оказалось: годовалых особей 13 (56.5%) двухгодовалых 8 (34.8%) и трехлетних 2 (8.6%). Варан может, таким образом, рас- сматриваться как один из основных врагов черепахи. Малое количество остатков птиц, птенцов и яиц, возможно, объясняется тем, что в районе работ большая часть гнезд разоряется пастушескими собаками. В общем наши данные подтверждают ука- зания старых авторов [Варенцов, 1872; Бог- данов, 1882; Зарудный (Zarudnoi), 1886] о ка- чественном составе пищи варана, и мы мо- жем утверждать, что взрослый варан являет- ся типичным хищником-эврифагом. По питанию молодых, неполовозрелых ва- ранов годовиков (имеющих весной длину тела 10—12 см) наши данные очень скудны — исследовано всего 3 желудка. По- видимому, их корм состоит почти исключи- тельно из насекомых (долгоносики, гусени- цы); лишь в одном желудке была найдена задняя лапка песчаной круглоголовки (Phry- nocephalus interscapularis). Литература М. Н. Богданов Очерки природы Хи- винского оазиса и пустыни Кизыл-кум. Таш- кент, 1882. — П. А. Варенцов. Наблюдения над позвоночными животными Закаспийской обл. Изв. Моск. общ. любит, естеств., т. 84, 1894.—N. Zarudnoi. Recherches zoo- logiques dans la Contree Transcaspienne. Bull, de la Soc. Imp. des Naturalistes de Moscou, 1890. A. M. Сергеев и Ю. А. Исаков. ПРОБЛЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛОСЯ -В СССР Лоси имеют распространение в Скандина- вии, Сибири, восточной Европе, между 57— 68° с. ш. У нас во многих местах лоси встре- чались в заметном количестве в 50-х годах XIX столетия, но количество их везде и всюду намного затем уменьшилось, чему спо- собствовало хищническое истребление их в дореволюционное время. С приходом Со- ветской власти охота на них была запреще- на, кроме Дальнего Востока, Урала, Сибири, в результате чего поголовье лосей к 1941 г. увеличилось намного. В последнее время лось стал часто встре- чаться в Московской, Ленинградской, Рязан- ской областях; так, например, в Ленинград- ской области было недавно 60 голов лосей, а теперь насчитывается до 450 голов; в Ка- лининской области, в Завидовском охотохо- зяйстве, на площади в 86 тысяч га было ло- сей в 1931 г. — 69 голов, в 1940 г. число их возросло до 400 голов. Взятый под охрану лось стал быстро размножаться и распро- страняться. Одновременно с охраной лося была начата работа по изучению его биологии и его народнохозяйственного значения. В ре- зультате изучения лося выяснилось, что он является очень ценным животным, которое может давать мясо, кожу, рога и может быть использован как тягловое и вьючное живот- ное. Все отмеченные хозяйственно-полезные при- знаки лося плюс его скороспелость и пло- довитость поставили перед советскими уче- ными и советской общественностью проблему одомашнения лося. Этому делу должно быть оказано теперь большое внимание также и со стороны раз- личных советских специалистов, считая, что в наших условиях, условиях социалистиче- ского хозяйства, эта задача практически раз- решима и осуществима. Из советских ученых вопросам одомашнения лося' уделяли большое внимание Кулагин, Мантейфель, Ловачев А. П., Подчуфаров, Абрамов, Юрин, Ляпунов и др. Особенно много потрудился по вопросам одомашнения лося акад,- Кулагин, написав- ший книгу «Лоси». Серьезная работа по одо- машнению лося была начата в 1937 г- в Московской области, в Серпуховском науч- но-опытном охотохозяйстве Наркомзема РСФСР, которое является экспонентом Все- союзной Сельскохозяйственной выставки. Здесь завезено было четыре лося, и в 1938 г. поголовье увеличилось до 13 голов. Фермы этого хозяйства раскинуты у р. Ло- жи, впадающей в р. Протву. Вокруг фермы тянутся смешанные леса, где много болот — большой простор для лосей. Для них по- строены вольеры, где есть сарай, кормушки, предназначенные для одного или нескольких голов лосей. Вольеры обнесены стеной, достигающей 3 м высоты. На территории вольеров протекает речка, дающая возмож- ность лосям пользоваться питьевой водой и купаться, особенно в летнюю жару, когда им необходимо спасаться от оводов днем и от комаров ночью. Лоси мастерски плавают. В 1940 г. в хозяйстве было 18 лосей, из коих — 13 взрослых, 5 — молодняка и все ручные, каждый из них знает свою кличку и отзывается на зов. Опыты по одомашнению лосей сделаны и в степном Заволжье, в Госзаповеднике «Бу- зулукский бор». На площади в 80 тыс. га леса насчитывалось в 1933 г. не более 100 голов лосей; за последние семь лет пого- ловье их значительно увеличилось. На этой площади леса затем был организован Госза- поведник «Бузулукский бор» в 5 тысяч га, и в 1936 г. здесь начались опыты по одомаш- нению лося. Наконец, нужно отметить третий пункт одомашнения лосей — Завидовское охотохозяйство. .,
№ 6 Новости науки 77 Лось — нетребовательное, неприхотливое животное; он легко переносит скудные усло- вия содержания. Питается лось древесиной; основной излюбленный корм — листья и по- беги березы, осины, ольхи, ивы и других де- ревьев. Кроме Ветвей, лоси поедают и соч- ную кору деревьев. С низких же деревьев лоси легко объедают верхушки, а с высоких деревьев ветки наклоняют так, чтобы до- браться до верхушки. Кормятся лоси большею частью по утрам и вечерам, в населенных же местах — ночью; остальную часть дня проводят в местах от- дыха. В болотистых местностях, в воде, лоси кормятся камышом, тростником и другими бо- лотными растениями. Любимым кормом при стойловом содержании лосей считаются мор- ковь и болтушка из отрубей. Вообще они быстро привыкают к разнообразию пищи и неприхотливы. В зимнее время в неволе ло- сей кормят сушеными вениками, ветками де- ревьев, сеном и концентратами, как то: отру- бями, жмыхами и пр. Суточная кормовая нор- ма — 700—750 г веников, 5 кг сена и 2.5 кг жмыха. Местопребывание лосей — густые, хвойные, леса, богатые моховыми болотами, ручьями (непересыхающими с апреля по сентябрь). С сентября по апрель лоси предпочитают возвышенные места. Места зимовок лосей на воле—насаждения из пихты, где лежит неглубокий снег. Лоси стадятся только зимой: соединяются они в большие стада, достигающие 50 голов. Как указывалось выше, лось обладает мно- гими ценными положительными сельскохозяй- ственными качествами, почему вполне при- годен для использования ег® в хозяйстве. В первую очередь, лося можно использовать в хозяйстве как рабочую силу. На Покров- ской с.-х. станции в 1937 г. были проведены испытания лосей на грузоподъемность, и ло- сиха двухлетнего возраста по ровной дороге в 250 м на санях провезла груз в 2261 кг; та же лосиха вьюк в 120 кг доставила на расстоянии 7 км. Рысью лось бежит довольно быстро; лошадь и собака, пущенные за ло- сем, отстают в беге. Лошадь, пущенная за лосем, идущим рысью, вначале скачет гало- пом, а затем отстает. Скорость бега лося до- стигает 20—25 км в час; шаг лося гораздо крупнее шага лошади. В 1939 г. зимою был совершен на пяти лосях пробег на 80 км (в Серпуховском научно-опытном охотохозяйстве), и расстояние это они прошли свободно. Лось передвигает- ся красиво, плавно, на вид кажется — вяло, медленно, в действительности же — бы- стрее лошади. В совхозе «Бузулукский бор» лося, имевшего кличку «Ирвас», начали запря- гать уже с шестимесячного возраста; он бе- Ждл рысью так быстро, что лошадь за ним не успевала. По некоторым данным в Шве- ции лоси использовались для езды; езда на них была очень быстрая, и полиция, опа- саясь, что преступник от преследования мо- жет быстро укрыться, пользуясь лосями, за- претила езду на них. Без всяких затруднений лось движется и по болотам, в чем помогают уму его сильные ноги с кожистой перепонкой между копыта- ми; там, где болото мягко, лось опускается на живот, вытягивает передние ноги, зацеп- ляется копытами и двигается по поверхности болота. Способность лосей двигаться по непроходи- мым для людей и лошадей болотам, большая их выносливость делает особенно ценным в хозяйстве этих животных. В армии Карла XII лоси были широко использованы как транс- портные животные. Лось — скороспелое, плодовитое животное, он более плодовит, чем олень, очень часто родит двух лосят. Срок отела бывает в нача- ле мая, июня. Промежуток между отелом первого и второго детеныша равен одним сут- кам. В первые дни телята эти очень некра- сивы, похожи на ослов и кричат по-ослиному, на четвертый день рождения они начинают ходить и сосут мать до следующей ее бере- менности. В весе они быстро прибавляют и растут с удивительной ^быстротой; так, напри- мер, в Госзаповеднике «Бузулукский бор» лось «Ирвас» давал в первые 6 месяцев суточ- ный привес в среднем 830 г, а вггорой лось «Дикарка» —780 г; к шести месяцам каж- дый из них весил почти по 160 кг. При самых скудных условиях кормления и затрат лось дает вкусное превосходное мясо в большом количестве и прочную хорошую кожу. В дореволюционное время кожа шла на обмундирование войск. Из шкуры его выде- лывают отличную замшу, упряжь, ремни, при- готовляют очень прочную обувь. Кожа с шеи идет на подошвы. Шкурки молодых лосей идут яа| барабаны. Рога идут на различные поделки. Лоси, попавшие с малых лет к человеку, делаются ручными, привыкают к людям и бегут к нему на зов. Они предпочитают мяг- кое обращение с ними, но достаточно им за- метить, что человек хоть раз испугался его, как лось перестает проявлять ему покорность. В хозяйстве лосят кормят молоком три раза в день по 3 л молока до 2*/а месяцев. За весь период, соответствующий периоду лактации, лоси получают до 200 л молока. Потом лосят начинают подкармливать трава- ми, свежими листьями. Взрослый лось как на! воле, так и в вольерах может питаться ветками ивы, осины, можжевельника, три- листника, иван-чая, сосны, тисса, а также морскими водорослями, болотным квощем и сухой корой. Последней поедает до 12 кг в сутки. В тех случаях, когда желают обеспе- чить зимнюю подкормку на воле лосей и од- новременно избежать в лесу их вредоносной деятельности, нужно создать на отдельных пустующих местах леса сосново-можжевель- никовые кормовые площадки, доставляя сю- да срубленные, выбракованные деревья с вет- ками и корой, которыми охотно будут питать- ся лоси. Эта мера окончательно устранит поврежде- ние деревьев на корню и определенную вредоносную деятельность лосей для лесного хозяйства. В питании лосей большое значение имеет хлористый натр. Особенное значение он имеет для роста рогов и для нормального раз- вития плода у беременных самок.
78 Природа 1941 Чтобы дать возможность лосям получать нормальное количество хлористого натра и не перекармливаться, проф. Мантейфель пред- ложил помещать на сосново-можжевельнико- вых кормовых площадках сруб осины (или других деревьев), в которых следует делать углубления, куда вкладываются куски соли. Питаясь корой этих срубов деревьев, лоси принуждены по потребности захватывать и соль. До сих пор изучение содержания и корм- ления лосей находилось еще на первых эта- пах, но и здесь мы имеем уже ряд достиже- ний; расширение и углубление изучения этих вопросов зоотехниками даст теперь возмож- ность внести в науку о лосе еще большие достижения. На основании современных знаний о лосе мы уже можем делать две успешные и весь- ма важные в народнохозяйственном отноше- нии попытки: одомашнения лося и снижения его вредоносной деятельности для лесного хозяйства под влиянием одомашнения. Надо полагать, что одомашнение лося бу- дет в некоторой степени способствовать и удлинению продолжительности его жизни, которая теперь, в среднем, достигает 35 лет. Вред для лесного хозяйства от ди- ких лосей заключается в том, что они, по- вреждая кору деревьев, обусловливают появ- ление в этих деревьях дупел и грибковых за- болеваний, приводящих к гибели поврежден- ных деревьев. Отсюда делается ясным, почему особенно большое значение имеет одомашнение лосей и их использование в лесном хозяйстве. Кроме того, нужно учесть, что количество леса у нас равно 900 миллионам га, и здесь лось, как тягловое животное, может быть использо- ван в широком масштабе. Все сказанное заставляет нас считать, что лось является весьма ценным объектом. Зоо- техники и другие специалисты в вопросах одомашнения лося должны развивать работу в тесном контакте с лесоводами. В конечном итоге, развитие лосеводства может сыграть большую роль еще в освоении тайги и зна- чительно увеличить наши мясные ресурсы. Ф. И- Яцепко и Е. Д. Гаврилина. Фиг. 1. Черепа (одного биологического возраста), а — шимпанзе; б — неандертальца из Тешик-таша; в — совре- менного человека. ПАЛЕОАНТРОПОЛОГИЯ НЕАНДЕРТАЛЕЦ ИЗ ТЕШИК-ТАША Летом 1938 г. в долине р. Турган-дарья (Узбекская ССР), в гроте Тешик-таш, вовре- мя археологических работ был открыт непол- ный скелет ребенка. Стратиграфическое поло- жение костей бесспорно указывает на мустьер- ский возраст находки. Мустьерские стоянки человека известны уже из многих мест на- шего Союза, но останки человека, как прави- ло, в них отсутствуют. Скелет из грота Те- шик-таш является второй находкой костей человека из этой эпохи. Первая была сделана в Крыму в гроте Киик-коба Е1.2.5], но там сохранились только кости кисти и стопы и две берцовые кости. Состояние костяка младенца из Киик-коба настолько плохое, что он до сих пор не может еще быть под- вергнут какому-либо изучению. Новая находка в Тешик-таше представляет неполный костяк: труп, повидимому, был зарыт очень неглубоко и сразу же после ухода из пещеры людей его" растерзали хищ- ники. Однако сохранился череп. Хотя по- следний и был раздавлен тяжестью образо- вавшихся напластований, однако его удалось- реставрировать. Относительно положения костяка нужно отметить одну интересную деталь. При рас- копках вокруг человеческих костей были об- наружены рога козлов. «Если соединить все отмеченные здесь рога линией, получается круг, внутри которого находился череп и другие кости человеческого скелета. Вполне допустимо, что рога-козлов были связаны
Новости науки 70 № 6 именно с остатками человека и что в данном случае имело место преднамеренное, ритуаль- ное захоронение» [4]. Возраст ребенка довольно хорошо опреде- ляется по размерам костей, окостенению эпи- физов и состоянию зубов. Так, в обеих че- люстях сохранились еще некоторые молочные зубы, а из постоянных прорезались только первые коренные и резцы; на этом основании можно сделать заключение, что ребенок умер в девятилетием возрасте. К этому времени мозг, обычно, достигает 98.5% величины моз- га во взрослом состоянии. Емкость черепа тешикташского ребенка определена в 1490 куб. см. Во взрослом состоянии данный субъект имел бы, следовательно, мозг объемом несколько больше 1500 куб. см. Принимая во внимание, что мужские черепа с емкостью, превышающей 1450 куб. см, относятся к чис- лу большеголовых, надо считать, что тешик- ташский неандерталец обладал мозгом, пре- вышающим средние величины мозга современ- ных людей. Другими словами, здесь мы стал- киваемся с тем же явлением, которое было констатировано для ряда неандертальских че- репов, именно, что количественное развитие мозга достигло на неандертальской стадии современного уровня. Вместе с тем уплощенность свода черепа, сильный наклон лба и малая высота черепной крыши указывают на то, что «мозг тешик- ташского человека, хотя и отличался абсо- лютно очень большими размерами, но стоял ниже мозга современного человека в разви- тии тех частей его, увеличение которых осо- бенно характерно для процесса эволюции че- ловека» [*]. Из других особенностей мозга тешикташского ребенка следует отметить, что система кровеснабжений мозга более при- митивна, чем у современных детей, и зани- мает промежуточное положение между совре- менным человеком и синантропом, более при- ближаясь к последнему, чем к первому. И в этом отношении находка в Тешик-таше по- вторяет черты, характерные для неандерталь- цев, подтверждая еще раз нашу концепцию о диалектическом перерыве постепенности в эволюции человека на грани среднего и верх- него палеолита, сопровождавшемся качествен- ной перестройкой мозга [М]. Резкий перегиб затылка, отчетливо выра- женный надглазничный валик, плоские верх- нечелюстные кости, лишенные всякого на- мека на собачьи ямки (fossa canina), массив- ная нижняя челюсть со скошенной назад под- бородочной областью, — вот еще особенности тешикташского черепа, определяющие его бес- спорное место среди неандертальцев. Значение нового палеоантропологического открытия исключительно велико. Исследова- тели, отрицающие генетическую связь между неандертальцами, как стадией в развитии че- ловека, и современным человеком, утверждают, что Homo sapiens существовал одновременно с неандертальцем, обитая где-то в малоиссле- дованных районах Азии. В частности, Средняя Азия часто называется как вероятная праро- дина и колыбель разумного человека. Откры- тие неандертальца в Тешик-таше, неандер- тальца, повторяющего до мельчайших подроб- ностей характерные особенности европейских неандертальцев, — исключает Среднюю Азию из списка возможных прародин «извечно» существовавшего Homo sapiens, подрывая вместе с тем самую концепцию независимого- развития двух видов человека. Находка в Тешик-таше, заполняя белое поле на карте распространения первобытного человека, является одновременно звеном, тер- риториально связывающим европейских неан- дертальцев с синантропом — представителем древнейшей стадии гоминид. Литература [1] Г. А. Бонч-Осмоловский. Остат- ки древнепалеолитического человека в Крыму. Природа, 1926, 5—6, 59—66. — [2] Г. А. Бон ч-О смоловекий. Новые данные о- происхождении человека. Природа, 1940, 3, 53—63.— [3] Г. Ф. Д е б е ц. Об антропологиче- ских особенностях человеческого скелета из, пещеры Тешик-таш. (Предварительное сообще- ние.) Труды Узбекистанского филиала Акад- Наук, серия 1, в. 1, Ташкент, 1940, 46—71.— [4] А. П. Окладников. Исследование па- леолитической пещеры Тешик-таш. Там, же,. 3—45. — [5] А. Н. Юзефов и ч. Кисть не- андертальца. Природа, 1938, 9, 37—46. — [6] А. Н. Юзефович. Синантроп и его поло- жение в системе гоминид. Природа, 1939, 1, 34—45.—[7] А. Н. Юзефович. Перерывы постепенности в эволюции человека. Природа,. 1,939, 11,66—74. А. Н. Юзефович. ПАРАЗИТОЛОГИЯ РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ПАРАЗИТИЗМА В ПРИРОДЕ Ни для одной страны мира не было до сих пор известно точное число видов живот- ных, тем более паразитических. Немецкий ученый Арндт поставил перед собой задачу подсчитать число паразитических видов в фауне Германии (Zeitschrift file Parasiten- kunde, 11(5), 1940). Результаты его работы представлены в табл. 1. В число паразитов автор включал как на- стоящих паразитов (таковых 90 %), так и не- настоящих — комменсалов (400—500 видов) и кровососов (250 видов). Как видно из таб- лицы, каждый четвертый вид является пара- зитическим— четверть всей фауны Германии— паразиты! Из паразитов обильнее всего пред- ставлены перепончатокрылые (Hymenoptera),. составляющие 60% паразитов; двукрылые (Diptera) составляют 8.8%, круглые черви (Nematodes) — 5.8%„ клещи (Acarina) — 5.8°/о, простейшие (Protozoa)—5.3%, ленточное черви (Cestodes) — 4.5%, сосальщики (Trema- todes) 4.1%, пухоедь^ (Mallophaga) — 2 %. Паразитических червей в Германии 1577 ви- дов—15.8% всех паразитов. Эти данные о чрезвычайно широком рас- пространении явления паразитизма являются блестящим подтверждением тезиса, выдви- нутого акад. Павловским в 1934 г. (Природа, № 1). Павловский в статье «Организм как среда обитания» писал: «Мы вправе выдви-
80 Природа 1941 ТАБЛИЦА 1 Систематическая единица Всего видов Число видов паразитов .Простейшие—Protozoa 3 200 1 " 533 1. Кооненожки—Rhizopoda ............ 900 15 11. Жгутиконосцы—Flagellata . 600 67 1. Протомонадины—“Protomonadlna 200 36 2. Полимастигины—Polymastigina 31 20 III. АмОбоспоридии—Amoebosporidia 87 87 1. Миксоспоридии—Myxosporidia 46 46 2. М кроспоридии—Microsporidia 35 35 3. Саркоспоридии—Sarcosporidia 6 6 IV. Споровики—Sporozoa 211 211 1. Грегарины—Gregarinida 146 146 2. Кокцидии—Coccidia 53 63 3. Кровяные споровики—Haemosporidia 12 12 V. Ресничные инфузории—Ciliata 1 300 147 VI. Сосущие инфузории—Suctoria 60 6 Тубки—Poritera ...................... 28 1 Кишечнополос i ные—Coelenterata 100 5 Черви—Vermes 3 300 1577 I. Ресничные черви—Turbellaria 225 5 II. Сосальщики—Trematodes 410 410 III. Ленточные черви—Cestodes 450 450 IV. Немертины—Nemertini 45 1 V. Коловратки—Rotatoria 550 21 VI. Круглые черви—Nematodes 1 150 580 VII. Волосатики—Nematomorpha 45 45 VIII. Скребни—Acanthocephala 41 41 IX. Внепорошицевые—Kamptozoa 3 1 X. Многощетинковые черви—Polychaeta 130 1 XI. Малощетинковые черви—Oligochaeta 152 6 XII. Пиявки—Hirudinea 20 16 'Членистоногие—Arthropoda 32300 7 828 I. Ракообразные— Crustacea 900 75 1. Веслоногие—Copepoda 300 56 2. Рыбьи вши—Branchiura 3 3 3. Усоногие—Clrripodia 10 3 4. Аскоторациды—Ascothoracida (1) (1) 5. Равноногие—Isopoda 98 5 6. Бокоплавы—Amphipoda 130 7 7. Десятиногие—Decapoda 63 1 II. Насекомые—Insecta 28900 7184 1. Пухоеды—Mallophaga . • • 200 200 2. Клопы—Heteroptera 765 4 3. Вши—Anoplura 26 26 4. Жуки—Coleoptera 6 800 11 5. Веерокрытые— Strepsiptera 8 8 6. Перепончатокрылые—Hymenoptera 10 000 6000 1. Двукрылые—Diptera 6 000 880 8. Блохи— Aphaniptera 55 55 III. Паукообразные—Arachnoidea 2 300 587 1. Пресноводные клещи—Hydrachnellae 451 200 2. Морские клещи—Halacarina 42 3 3. Иксодовые клещи—Ixodoides 30 30 4. Другие клещи—Acarina 900 350 5. Пятиустки—Linguatulida 1 1 6. Морские пауки—Pantopoda 10 3 Пластинчатожаберные моллюски—Lamellibranchia 100 7 Беспозвоночные 39 600 9 951 Позвоночные 750 2 1. Рыбы—Pisces 195 1 2. Птицы—Aces 400 1 (аэросфера) и организм (биосфера), как сово- купность всего живого на земле» (стр. 82). путь положение, что на земле существуют три великие среды обитания: вода (гидро- сфера), колыбель жизни, суша и воздух Г. С. Марков.
ИСТОРИЯ и ФИЛОСОФИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ОСНОВНЫЕ МОМЕНТЫ ИСТОРИИ ВОПРОСА О БЕСКОНЕЧНОСТИ ВСЕЛЕННОЙ Проф. М. С. ЭЙГЕНСОН II. ОТ КОПЕРНИКАНСКОЙ ЭПОХИ ДО КОНЦА XIX В.1 I „Если после темной ночи средневе- ковья наново вдруг возрождаются с неожиданной силой науки, начинаю- щие развиваться с чудесной быстротой, то этим чудом мы опять-таки обязаны производству*1.1 2 „Современное есте- ствознание, которое одно лишь до- стигло всестороннего, систематичес- кого научного развития, в противо- положность гениальным натурфило- софским догадкам древних* и весьма важным, но спорадическим и остав- шимся по большей части безрезуль- татными открытиям арабов, — совре- менное естествознание, как и вся но- вейшая история, датирует от той знаменательной эпохи1*...3 „Это — эпоха, начинающаяся со второй поло- вины XV века1*... „вместе с расцветом буржуазии шаг за шагом шел вслед гигантский рост науки. Возобновился интерес к астрономии, механике, фи- зике, анатомии, физиологии. Буржуа- зии для развития ее промышленности нужна была наука, которая исследо- вала бы свойства физических тел и формы проявления сил природы. До того же времени наука была смирен- ной служанкой церкви, и ей не было позволено выходить за пределы, уста- новленные верой: короче — она была чем угодно, только не наукой. Теперь 1 Природа, 1941, № 1. 3 Энгельс. Диалектика природы. Соц- экгиз, М.—Л., 1931, стр. 48. 3 Там же, стр. 108. > Природа, №6. наука восстала против церкви; бур- жуазия нуждалась в науке и приняла участие в этом восстании**.1 Гениаль- ный Ленин в двух словах оттенил экономическую природу возникнове- ния коперниканства, замечая: „Си- стема Птоломея (П в. по р. х.) — XV в.: оживление астрономии—связь с мо- реплаванием. Коперник (1473—1543): гелиоцентрическая система**.2 В этой статье не место и не время давать более подробный анализ об- щих социально-исторических причин, вызвавших великую коперниканскую революцию в космологии и во всем естествознании. Здесь мы позволим себе лишь в самых беглых чертах коснуться общих моментов, поскольку они касаются интересующей нас исто- рии проблемы бесконечности Вселен- ной. Вызревший в недрах феодального общества новый, капиталистический способ производства был относительно феодализма прогрессивным историче- ским явлением, заинтересованным в мощном и прогрессивном развитии производительных сил, а стало быть, заинтересованным и в мощном и про- грессивном развитии науки. Без про- гресса наук ведь нельзя было обес- печить рост производительных сил и победу соответствующего им нового общественно-политического устрой- ства. Поэтому, и только поэтому, 1 Маркс и Энгельс, Сочинения, т. XVI, стр. 296. Партиздат, 1936. 3 Ленинский сборник, XII, 376. в
82 Природа 1941 легко и „единым махом" решаются в эту эпоху социальной революции буржуазии исторические задачи, быв- шие не по плечу векам и тысячеле- тиям предыдущих исторических эпох. Поэтому, в частности, вновь появ- ляются и, не в пример предыдущим приобретают огромные социальные вес и влияние гелиоцентрические космологические теории, развиваю- щиеся, поистине, „с чудесной быстро- той" (Энгельс) и в течение кратчай- шего исторического периода освобо- ждающиеся от архаических наслоений. Именно в эту эпоху буржуазного ренессанса оказывается социально- необходимым, а, стало быть, стано- вится и идеологически-возможным осуществление одной великой идей- ной задачи, оказавшейся не под силу эпохам античной и средневековой. Мы говорим о задаче соединения ге- лиоцентрической космологии с уче- нием о бесконечности Вселенной или, правильнее сказать, о задаче инфи- нитной интерпретации гелиоцентри- ческой космологии. Эта задача, действительно, была поставлена и правильно решена ко- перниканской революцией в естество- знании. С этого времени обе про- блемы— общая, космологическая про- блема и проблема бесконечности Все- ленной — на три столетия, от XVII до XX в., рассматриваются мыслителями совместно. С этих пор победа и гос- подство гелиоцентрической коперни- канской космологии расцениваются как победа и господство учения о бес- конечности Вселенной. II Первым по времени великим пред- ставителем новой исторической эпохи, громко провозгласившим тезис о бес- конечности Вселенной, был гениаль- ный Николай Кребс, кардинал Кузан- ский (XV в.). Николай Куза был не только одним из ближайших по вре- мени предшественников Коперника по гелиоцентрическому учению (память о нем никогда не угасала и в средние века); однако по отмеченным выше социально-историческим причинам оно не пользовалось заметным распро- странением и влиянием; так, антигео- центрические взгляды были еще, на- пример, у Витрувия (I в. до н. э.), Халцидия, Макробия, Марциана Ка- пеллы (V в. н. э.), Иоганна Скотта Эригена (IV в.), Орезма (XIV в.), Пико де Мирандола и Марсилия Фи- цинуса (XV в.); наиболее поздним „ко- перниканцем до Коперника" был Каль- кантини, который в 1541 г., за не- сколько лет до выхода в свет „De revolutionibus", вновь утверждал об осевом вращении Земли. Великий Куза учил о множествен- ности миров, об их обитаемости,, о бесконечности Вселенной. Куза го- ворил, напр., что „Вселенная не мо- жет иметь окружности потому, что1 за нею необходимо должно находиться еще что-нибудь, она не имеет и центра, так как центр есть точка, находя- щаяся на равном расстоянии от всех частей, окружности. Вселенная не имеет ни центра, ни окружности". Он учил, что при определении место- положения какого-либо тела Вселен- ной мы всегда исходим из нашего местоположения во Вселенной, кото- рое, в виду этого, никоим образом1 не есть действительный центр, а лишь наш, т. е. субъективный и относи- тельный „центр обозрения" реального- Мира. Таким образом все явления воспринимаются нами лишь относи- тельно этого псевдоцентра Мира и никоим образом не имеют абсолют- ного характера. Но из этой относительности всех явлений следует, в частности, и от- носительный характер видимо-геоцен- трического движения светил, а следо- вательно, и отказ от идеи об абсо- лютной неподвижности и об абсолют- ной центральности Земли в Космосе. Но подвижность Земли показывает ее планетарный характер, ее сходство с другими небесными телами; обратно, это сходство означает и „земельный", т. е. материальный характер послед- них. Таковы были гениальные воззрения этого замечательного человека; стояв- шего на грани средних веков и эпохи возрождения. Мы видели, что в воззрениях Ку- занца относительность явлений и, в частности, относительность явлений механических последовательно и со всей остротой были-использованы для.
№ 6 История и философия естествознания 83 обоснования новой космологии. Однако Куза „родился немного рано14. Со- циально-идеологическая атмосфера пе- реходной эпохи, в которой ему до- велось жить, с одной стороны, не по- зволила его взглядам вырасти в со- циальную силу. С другой стороны, те же причины обезопасили прелата Кузу от преследований всемогущей церкви, упавших на головы егд более поздних коперниканских собратьев лишь тогда, когда их революционная „теория становится материальной си- лой, как только она овладевает мас- сами".1 Причина этого факта, равно как и многих других, оставалась совершенно непонятной для буржуазных историо- графов науки. Так, напр., цитирован- ный уже нами Фламмарион в свое время откровенно сказал про Кузу, что „мы никак не может понять, ка- ким образом этот знаменитый муж, облеченный римским пурпуром,1 2 3 мог, не подвергаясь преследованиям, вы- сказывать свои, столь смелые мысли в то время, как сто пятьдесят лет позже Джиордано Бруно был осужден, как еретик и сожжен живым за по- добные мнения, а Галилея принудили позорно отречься от таких же мыслей". Ill Великий автор победоносной гелио- центрической теории нового времени, несмотря на всю внутреннюю глубо- кую идеологическую революционность своей теории, сам во многом остается на идейной почве господствовавшей тысячелетиями над сознанием людей античной платоновско-аристотелевско- птоломеанской концепции. Как и у всех его предшественников, планетные орбиты и у Коперника остаются еще круговыми, ибо, и по его мнению, .круг есть „совершенная фигура". В виду такой метафизиче- ской априорной установки Коперник, подобно своим идейным антиподам, сторонникам геоцентрической космо- логии, вынужден, для объяснения от- ступлений реальных орбит от пред- установленной круговой формы, по- 1 Марк с и Энгельс, т. I, стр. 406. ГИЗ, 1928. 3 Т. е. кардинальской мантией/ М. Э. прежнему вводить эпициклы и эксцен- трики. Наконец (и здесь нас это больше всего заинтересует), помимо перечисленных отсталых моментов первоначальной коперниканской док- трины, Коперник, объяснивший уже посредством принципа относитель- ности движений суточное вращение небосвода, как видимый результат действительного вращения Земли, про- должает все же верить в реальное существование видимой небесной сферы. За последнее ответственна, конечно, лишь неразвитость его кос- мологической теории, бывшей, как и у Птолемея, теорией одной только планетной системы. Вот каким образом, в полном со- гласии с античными метафизиче- скими, платоновско-пифагорейского типа, аргументами, Коперник в первой главе „De revolutionibus" доказывает тезис о конечности Вселенной: „Прежде всего, мы устанавливаем, что Вселенная — сферична; отчасти оттого, что эта форма, будучи все- объемлющей и нетребующей никаких .связей, является наиболее совершен- ной из всех; отчасти потому, что эта форма наиболее объемлющая, которая, таким образом, наилучше приспособ- лена, чтобы содержать и удерживать все вещи, а также потому, что все различные части мира, я имею в виду Солнце, Луну и планеты, выглядят как сферы; а также и потому, что все вещи стремятся принять сфериче- скую форму... Поэтому никто не бу- дет сомневаться, что эта форма есте- ственна для небесных тел". В соот- ветствии с признанием Вселенной по- прежнему конечной и сферичной Ко- перник признает ее имеющей абсо- лютный геометрический центр, кото- рый только отныне помещается не в Земле, а в Солнце, что делает его теорию в космологическом отношении действительно абсолютно гелиоцёФ- тричной. Конечно, за этот отсталый момент первоначального изложения коперни- канской теории отвечают объектив- ные исторические факты, а именно то, что в эпоху деятельности Копер- ника звезды еще не могли фактически войти в кругозор науки и почти все знания в области звездного мира сво- 6*
84 Природа 1941 дились к констатации наличия общего для всех звезд видимого суточного их вращения вокруг Земли — факта, великолепно известнопгуже древней- шим созерцателям неба. IV Как известно, научно решить важ- нейшую задачу о фактическом введе- нии звезд в состав космологической теории смогла впервые лишь новая научная техника, поистине перевернув- шая все реальное содержание астро- номии и бесконечно расширившая ее научный материал. Это была теле- скопическая астрономия. Однако для марксиста очевидно, что скорее надо было бы, пожалуй, обернуть последнюю фразу. Эта но- вая научная техника стала в то время настоятельно социально необходимой. Необходима она стала, в частности, и для того, чтобы наблюдательно обосновать правоту первоначально чисто спекулятивного нового коперни- канского учения; для того, чтобы раз- вить дальше это учение в практиче- ском, важном для непосредственно- производственных целей, и в теоре- тическом, важном для идеологиче- ского его использования, отношениях. Эта новая научная техника, став со- циально-необходимой, и была именно в виду этой необходимости создана гениальным Галилеем. В самом деле, как совершенно справедливо ука- зывает Энгельс, все элементы зритель- ной трубы были известны еще за сто- летия до их комбинирования в теле- скоп в 1610 г.1 На них, на эти эле- менты будущего телескопа лишь было закономерно и по-новому обращено внимание Галилея, этого великого ис- пытателя природы и страстного копер- никанца. Лишь к концу XVIII в., к эпохе Вильяма Гершеля, бывшего истинным создателем звездной астрономии как особой науки, впервые накопляется достаточное количество добытых те- лескопическим путем данных о звезд- ном мире. Тем удивительнее, что еще задолго до наблюдательного установления 1 Тубус был известен еще халдейским астрономам; увеличительные стекла также употребляли уже в древности. основ звездной астрономии, проис- шедшего лишь в XVIII—XX вв., уже в XVI—XVIII вв. гениальные фило- софы, вдохновленные революционной атмосферой своего времени, создают чисто спекулятивным путем совер- шенно правильные, как потом оказа- лось, космологические концепции. Нет, впрочем, ничего непонятного в этом предвосхищении философами будущих конкретных научных результатов. Ведь те философы, о которых мы говорим, были, сознательно или полусозна- тельно, материалистическими мыслителями. И эта их верная общая идейная установка служила им верным компасом в тех неизведанных морях, куда не смела еще проникнуть утлая ладья современной им наблюдательной астрономии. Идеологи тогда рево- люционного класса, идеологи прогрес- сивной эпохи, эти материалисты не только осмелились впервые после многовекового перерыва вновь поста- вить эту проблему, но нашли в со- циальной атмосфере своего времени, нашли в его идейных средствах спо- собы ее позитивного решения. Величайшим из всех филосо- фов-коперниканцев был, бесспорно, бессмертный муж и мученик науки — героический Джордано Бруно. В его вдохновенном творчестве старая (но непользовавшаяся по вышеотмечен- ным историческим причинам популяр- ностью) идея о бесконечности Вселен- ной оказалась развитой исключительно полно, последовательно и убедительно и в теснейшей внутренней связи с но- вой коперниканской космологией. Идейная победа последней привела и к полной победе этой ее гениальной философской интерпретации. В част- ности и в особенности, сказанное от- носится к центральному во всей си- стеме взглядов Бруно учению о бес- конечности Вселенной, исторические судьбы которого с тех пор оказались навсегда неразрывно связанными с судьбой коперниканского учения. Космологические воззрения Бруно являются, несомненно, наивысшей вер- шиной всего предшествующего исто- рического развития космологии. В не- которых же — и притом важнейших — космологических вопросах (в проблеме наличия планет вокруг звезд и в про-
№ 6 История и философия естествознания 85 блеме внеземной органической жизни) Бруно опережает не только свое время, но, пожалуй, даже и нашу эпоху.1 Конечно, как и сам Коперник, Бруно не был и, естественно, не мог и не хотел быть „абсолютно-оригиналь- ным“. Как и Коперник, он широко использует известные ему высказы- вания своих замечательных предшест- венников, вплоть до гениального Ку- занца. Однако это в такой же мялой степени умаляет бессмертную славу Джордано, как, напр., тот факт, что еще в 1801 г. Георг Сольднер (Sold- ner) предсказывал, согласно корпус- кулярной теории света, отклонение световых лучей в поле тяжести Солнца, может умалить славу Эйнштейна, теория относительности которого рас- ширенно „воспроизводит" тот же мо- мент. Рассмотрим вкратце основные вы- сказывания Бруно по интересующему нас здесь вопросу. Они содержатся почти во всех книгах названного автора. Особенно яркое выражение ноланская концепция мирового про- странства и космологии получила в пятом из диалогов знаменитого трактата „О причине, начале и еди- ном", а также в другом его основном произведении — в трактате „О беско- нечности Вселенной и мирах". Пятый диалог „De la causa" начинается зна- менитым утверждением: „Итак, Все- ленная едина, бесконечна, неподвижна. Едина, говорю я, абсолютная возмож- ность, едина действительность, едина форма или душа, едина материя или тело, едина вещь, едино сущее, едино величайшее и наилучшее. Она никоим образом не может быть охвачена и поэтому неисчислима и беспредельна, а тем самым бесконечна и безгранична и, следовательно, неподвижна. Она не движется в пространстве, ибо ничего не имеет вне себя, куда могла бы переместиться, в виду того, что она является всем. Она не рождается, ибо 1 Лишь в 1938 г. Э. Гольмберг (Е. Holmberg) показал впервые вероятность наличия спут- ников планетарного типа у ряда звезд. Мало кем открыто в принципе оспариваемая возмож- ность обитаемости других миров, как известно, не доказана пока даже для ближайших к нам планет солнечной системы — Марса и Венеры. нет другого бытия, которого она могла бы желать и ожидать, так как она обладает всем бытием. Она не уни- чтожается, ибо нет другой вещи, в ко- торую она могла бы превратиться, так как она является всякой вещью. Она не может уменьшиться или уве- личиться, так как она бесконечна". И дальше Бруно в диалектических терминах развивает эту основную идею об естественном самодвижении природы. Он утверждает далее про- странственную изотропию Вселен- ной, следующую из ее бесконечности: „В ней, конечно, нет большей высоты, чем длины и глубины; отсюда по из- вестному подобию она называется, но не является шаром. В шаре длина такова же, как ширина и глубина, потому что они имеют одинаковый предел, но во Вселенной ширина, длина и глубина одинаковы, потому что оди- наковым образом они не имеют пре- дела и бесконечны". Это — поистине гениальное место. Бруно пророчески заменяет наивно- реалистическую концепцию сфериче- ской конечности Вселенной идеей об ее изотропии в бесконечности. Далее Бруно сопоставляет с про- странственной бесконечностью Все- ленной ее вечность. Он говорит, что „...в бесконечной длительности час не отличается от дня, день от года, год от века, век от момента, ибо они не больше момент, или часы, чем века, и одни из них не меньше, чем дру- гие, в соизмерении с вечностью". Об отсутствии у Вселенной центра Бруно говорит: „... мы наверняка можем утверждать, что вся Вселенная есть центр, или что центр Вселенной по- всюду, и что окружность не имеется ни в какой части, поскольку она от- личается от центра; или же, что окружность повсюду, но центр нигде не находится, поскольку он от нее отличен". Затем Бруно утверждает существо- вание „...всех этих бесчисленных миров, нами видимых во Вселен- ной..." В цитированном выше другом своем знаменитом трактате „De 1’infinito" Бруно, прежде всего, подробно оста- навливается на гносеологически чрез- вычайно важном вопросе о соотноше-
86 Природа 1941 нии между конечностью индивидуаль- ного человеческого познания и бес- конечностью действительной Вселен- ной, познаваемой этим конечным по- знанием. Он говорит: „Чувство не видит бесконечности и от чувства нельзя требовать этого заключения; ибо бесконечное не может быть объектом чувства и поэтому тот, кто желает познавать бесконечность по- средством чувств, подобен тому, кто пожелал бы видеть очами субстанцию и сущность; и кто отрицал бы эти вещи потому, что они нечувственны или невидимы, тот должен был бы отрицать собственную субстанцию и бытие". Единственным критерием, по Бруно, здесь может быть только ра- зум: „Интеллекту подобает судить и оправдать отчет об отсутствующих вещах и отдаленных от нас как по времени, так и по пространству". В связи с критикой, которой Бруно подвергает перипатетическое учение о пространстве, он справедливо ука- зывает, что, допустив бесконечность и однородность мирового простран- ства, мы обязательно приходим, ис- ходя из одного факта существования нашего Мира, к выводу о существо- вании бесчисленных миров и к выводу об отсутствии какой бы то ни было исключительности или предпочтитель- ности нашего земного местообитания во Вселенной. Вот это замечательное место, которое является, пожалуй, квинт-эссенцией тех философских вы- водов, которые сделал Бруно из ко- перниканской доктрины о нецентраль- ное™ положения Земли во Вселенной. Сама эта нецентральность, по Бруно, есть результат бесконечности и одно- родности Вселенной. „... Более ли приспособлено содер- жать Мир это пространство, которое содержит Мир, чем другое простран- ство, которое находится вне его?... Нет, ибо там, где нет ничего, нет никакого различия; там же, где нет различия, не может быть и различия способностей... И подобно тому, как в этом пространстве... существует этот Мир, так и другой Мир может быть в другом пространстве и в бес- численных других пространствах, рав- ных этому и находящихся по ту сто- рону его". Исходя из той же идеи о беско- нечности и однородности Вселенной, Бруно резко критикует перипатети- ческую попытку обосновать, хотя и констатированными уже древними, но превратно понятыми ими явлениями падения всех тел на Землю, идею о действительной центральности ме- стоположения Земли во Вселенной. Бруно прямо говорит, что „...Земля является центром не в большей сте- пени, чем какое-либо другое мировое тело... то же самое относится ко всем другим телам; они в различных отно- шениях все являются и центрами, и точками окружности... Земля, следо- вательно, не находится абсолютно в центре Мира, но лишь относительно этой нашей области". Хотя и в скры- той форме, это место обнаруживает значительную близость Бруно к той картине всемирного тяготения, кото- рая была обязана Ньютону и которая и в этом, гравитационном, отношении показала неисключительный, неуни- версальный и неабсолютный характер земной гравитации, ошибочно считав- шейся перипатетиками единственным и универсальным явлением абсолют- ного характера. Земную гравитацию Бруно прозорливо оценивает как чисто локальное явление. Он говорит, что „подобно тому, как части Земли воз- вращаются к Земле, ... так и части других тел возвращаются к своим те- лам, так как наверное существуют бесконечные другие Земли подобной же природы и бесконечные другие Солнца..." „Отсюда следует, что существует бесконечное число тяжелых тел, но не то, будто тяжесть существует в ка- ком-либо одном предмете..." Провоз- глашенная Бруно и широко исполь- зованная им идея об однородности мирового пространства бесконечной Вселенной следует также и из пред- положенной им, следуя Демокриту и Эпикуру и в противоположность Ари- стотелю, пустоты „чистого", „фило- софского" пространства. Реальное же космическое пространство, по Бруно, конечно, не пусто (хотя и могло бы быть таковым). Наоборот, оно беско- нечно наполнено бесчисленными Ми- рами. Так как оно может содержать материю, то оно еел ействительно
№ 6 История и философия естествознания 87 содержит. „Следовательно, простран- ство в известном смысле есть мате- рия*. Таким образом и здесь содер жится диалектический подход к важ- ной проблеме мирового эфира. Конечный мир означает пустоту во- круг, а бесконечная пустота со сгуще- нием как раз в том месте, где м ы слу- чайно обитаем, — крайне невероятна и потому неприемлема. Таково часто повторяемое в этом трактате рассу- ждение Бруно. Из одной этой фун- даментальной посылки о бесконечно- сти Вселенной Бруно выводит ее само- движение и заявляет о своем категори- ческом отказе от какого-либо „внеш- него двигателя* как Вселенной в целом, так и каждого из ее бесчис- ленных миров. За таковые он счи- тает звезды — важнейшая конкретная космологическая гипотеза, впервые в истории науки провозглашаемая Бру- но. Гениально-прозорливо Бруно урав- нивает, благодаря этой гипотезе, кос- мологическую роль далеких и поэтому слабосветящих точек — звезд с ролью Солнца и планет. Последователь ан- тичных атомистов, впервые углубив- шихся в структуру материи, Бруно атомизирует и макрокосм: „не... су- ществует бесконечное тедо, но... су- ществует вид тел, имеющий беско- нечное число конечно определенных тел; ...эта бесконечность не сплошная, дискретных тел, но они существуют в непрерывной протяженности, кото- рой является пространство*. Бруно ясно представляет себе обусловлен- ную ограниченностью непосредствен- ного чувственного восприятия иллю- зорность явления небесной сферы: „...некоторые звезды нам кажутся мень- шими на небе, и мы их относим к звездам четвертой и пятой величины, хотя они на самом деле гораздо круп- нее тех звезд, которые мы относим ко второй или первой величине. Чув- ство неспособно оценить взаимоотно- шение между громадными расстоя- ниями; из наших взглядов на движе- ние Земли мы знаем, что эти миры не находятся на одинаковом расстоя- нии от нашего Мира... они не являются как бы прикрепленными к одному и тому же небесному куполу. Это — нелепое представление..." Исходя из этого, Бруно наносит прямой удар по космологическому фидеизму: „...нет надобности принимать существование духовного тела за пределами восьмой или девятой сферы...* Итак, вся при- рода—бесконечна и едина. Она в своем самодвижении не нуждается во вме- шательстве потустороннего агента. В самом деле, ведь: „...нет сфер; ...то, что заставляло воображать раз- личные небеса, было движением раз- личных светил; ...считали очевидным, как это кажется нашим глазам, что эти светящиеся тела не обладали соб- ственным движением...* Последнее, очевидно, было лишь вполне есте- ственным в эту эпоху до появления динамики и уразумения кинематиче- ского смысла одновременности суточ- ного вращения всех звезд. Поэтому „...полагали, что они движутся при- крепленные к своим орбитам, которые получали свое движение от толчка некоего божественного Разума*. „Су- ществуют, следовательно, бесчислен- ные Солнца, бесчисленные Земли, ко- торые кружатся вокруг своих Солнц подобно тому, как наши семь планет (т. е. 6 известных тогда больших планет и наша Луна, „которая [по Бруно], есть другая Земля*. М. Э.) кружатся вокруг нашего Солнца*. Эти другие земли, по Бруно, неви- димы лишь вследствие своей отда- ленности и небольших размеров. Затем Бруно дискутирует вопрос о том, все ли неподвижные звезды являются Солнцами и, в общем, при- знает это возможным. В ряде мест Бруно высказывает свое твердое убе- ждение в обитаемости этих бесчис- ленных чужих земель: „...на этих ми- рах обитают живые существа, кото- рые возделывают их...* Такова, вкратце, эта грандиозная философия Вселенной. На эту по- истине бесконечную космическую фи- лософскую высоту сумел вознести коперниканскую космологическую тео- рию этот гениальный сын своей пере- довой эпохи. Конечно, далеко не могут быть слу- чайными ни ряд замечательных, пол- ностью в дальнейшем оправдавшихся научных прогнозов ноланского му- дреца, ни, вообще, вся поразительная цельность и стройность его космоло- гической концепции. Чтобы так глу-
88 Природа 1941 боко вникнуть в данную проблему, нужно было иметь цельную и пра- вильную общефилософскую установку, т. е. близко подойти к материализму и диалектике. Как известно, Бруно (как и Спи- ноза), несмотря на мистически-панте- истическую и гилозоистскую форму, за отсталый, реакционный характер ко- торой целиком ответствен двойствен- ный, переходный характер его эпохи, был воинствующим материалистом и вел яростную антиклерикальную про- паганду, бывшую существеннейшей причиной его осуждения и страшной казни. V Выше мы имели уже случай гово- рить о закономерно вызванном но- выми социально-идеологическими по- требностями появлении в начале XVII в. нового важнейшего способа исследо- вания Вселенной — астрономической трубы. Однако в интересующей нас космологической области как XVII, так почти и весь следующий за ним XVIII век приходятся еще на младен- ческую эпоху этого будущего науч- ного великана. Правда, уже сам Га- лилей разлагает на отдельные звезды светящуюся туманную полосу Млеч- ного Пути, впервые подтвердив этим прямым наблюдением гениально пред- положенную еще Демокритом мысль о звездной структуре Млечного Пути. Тем не менее в эпоху Ньютона (ко- нец XVII и XVIII вв.) почти все свое вни- мание астрономы уделяют солнечной системе, так как основной своей целью ньютоновская астрономия ставит за- дачу причинно-динамически объяснить все кинематические явления в солнеч- ной системе, исходя из единственного, ставшего тогда известным науке, фун- даментального свойства природы—все- общего тяготения. Эта монополия сол- нечной системы в астрономической идеологии той эпохи зависела как от отсутствия новых, сравнительно с пред- шествующей эпохой, данных о звездах, так и от того, что колоссальные эври- стические возможности ньютонианской механики и ее блестящие успехи сде- лали ее подлинной „властительницей дум" своего времени. Итак, в позитивном отношении уро- вень развития космологии в пробле- мах строения звездной Вселенной в XVII—XVIII вв. остается еще, при- мерно, таким же, что и до времени Бруно. Однако великая идейная ко- перниканская революция, громадный идеологический скачок, происшедший в сфере космологии всего лишь в тече- ние какого-нибудь полувека (в 1543 г. была опубликована „Derevolutionibus", в 1600 г. был сожжен Бруно), про- извели настолько сильное впечатле- ние и так глубоко отразились в со- знании людей, что еще и в XVIII в. не заглохли его мощные отзвуки. В этом XVIII в. можно констатировать продолжающийся расцвет и огромные позитивные космологические дости- жения натурфилософов. По вышеука- занной исторической необходимости они, эти теоретические успехи в об- ласти космологии, основываются не на наблюдениях. Они были получены чи- сто спекулятивным путем в резуль- тате дальнейшей идейной интерпре- тации коперниканского наследства, на- чало которой было с такой силой по- ложено в творениях Бруно. Примерно в середине XVIII в., почти одновременно и независимо друг от друга, Кант, Ламберт, Сведенборг и Райт высказывают, очевидно, носив- шиеся в воздухе их эпохи замечатель- ные пророческие идеи о строении астрономической Вселенной. С некоторой, чисто внешней точки зрения эти мысли можно было бы до некоторой степени сравнить с птоле- меевой иерархией небес. Однако это уподобление является чересчур фор- мальным, а следовательно, невыясняю- щим, а скорее, при злой воле, затем- няющим суть дела. В самом деле. Птоломеева иерархия деферентов и эпициклов была по существу чисто статической (точнее — абсолютно-ста- ционарной) точкой зрения, так как мироздание было вечным и абсолютно неизменным и его движение было столь же вечно повторяющимся и абсолютно неразвивающимся, ибо оно было чем-то внешним, навязанным при- роде потусторонним ей агентом. Именно этот внешний, трансценден- тальный характер наблюдаемых дви- жений исключал a priori всякий мо-
№ 6 История и философия естествознания 89 мент развития и прогресса и делал безжизненной космологическую схему Птоломея. Эта космологическая неиз- менность отражала в идеологии ме- дленность развития, стабильность ан- тичного и феодального общественных устройств. Она ощущалась их идео- логами как предписанная богом веч- ность и неизменность мирового по- рядка, всего строя земных и небесных отношений. В этой космологической схеме будущее неотличимо, стало быть, от прошлого; время отчуждено от Мира, материи и имеет поэтому божественную природу. Вся космиче- ская эволюция, все развитие природы сводится в этой схеме к монотонному повторению все той же скучной по- следовательности механических явле- ний. Кроме того, и это весьма суще- ственно, вся эта птолемеева космиче- ская иерархия была принципиально конечной, замыкаясь аристотелевым материальным „ничто", которое есть бог и „все". Совсем иное представление о строе- нии Вселенной можно видеть, напр., у Ламберта. Астрономическая Вселен- ная понимается им как бесконечная последовательность все4 более усло- жняющихся систем небесных тел. Не- которое конечное число космических систем какого-нибудь данного по- рядка в этой Вселенной образует кос- мическую систему на единицу более высокого порядка сложности и т. д. до бесконечности в обе стороны. Та- ким образом у Ламберта, как и у других натурфилософов-космологов XVIII в., впервые в явной форме про- возглашаются основания той диалек- тики развития дискретной космиче- ской материи, которая в зародыше- вом виде встречается уже у антич- ных атомистов. В самом деле, мы указывали уже, что хотя Вселенная Птоломея внешне движется, в дей- ствительности же и внутренне она неподвижна. Конечно, физически у Ламберта не были (так как не могли еще быть) охарактеризованы эволю- ционные связи между отдельными эта- жами его бесконечной структурной космической лестницы, не было еще причинно объяснено, как генетиче- ски связаны космические этажи друг с другом. Но самый факт их взаимо- связи является аксиоматически исход- ным в этой теории, а эволюционный характер этой связи следует из ее подвижности, разомкнутости, из раз- вивающегося характера этой после- довательности, т. е. из бесконеч- ности космической системы Лам- берта. По Канту и Ламберту, такими кос- мическими системами последователь- ного порядка являются системы спут- ников планет, далее — солнечные или планетные системы, наконец, звездные миры — Млечные Пути или „Миро- вые Острова". В этой замечательной идейной кон- струкции космологи XVIII в. дали пол- ностью оправданный всем последую- щим развитием химии, физики,астро- номии XIX и XX вв. и в принципе совершенно правильный научный про- гноз, дали основы решения вопроса о строении космической материи, о ха- рактере ее дискретной структурности. В последней переход материи на ко- личественно значительно отличный от исходного новый этап ее развития знаменуется качественным скачком, т. е. резким изменением характера ма- териальной структуры. Как и все научно-правильное и про- грессивное, так''и эти достижения ве- ликих натурфилософов XVIII столетия целиком вошли — в бесконечно обога- щенной форме — в нашу философию диалектического материализма. Так, Энгельс указывает: „Переход количества в качество: самый простой пример — кислород и озон, где 2: 3 вызывает совершенно иные свойства, вплоть до запаха".1 Аналогично ми- крокосму и в макрокосме мы можем сказать, что в то время, как одна звезда — это солнце, несколько де- сятков или сотен звезд — это уже (открытое) звездное скопление, а не- сколько миллионов звезд — это шаро- вая звездная куча; наконец, несколько миллиардов звезд — это уже спираль- ная туманность, т. е. целая галактика, отдельная Звездная вселенная. Вся- кому, хотя бы немного знакомому с астрономией, не приходится, ко- 1 Диалектика природы. Соцэкгиз, М.—Л., 1931, стр. 154.
90 Природа 1941 нечно, далее разъяснять, какие огром- ные качественные скачки налицо при переходе от одного к другому из только что поименованных классов космических систем. Подчеркивая огромные качественные различия, про- исходящие вследствие перехода мате- рии на новую (низшую, высшую) струк- турную ступень, т. е. на тот или иной этап развития материи, Энгельс даже в свою объективную классификацию наук вводит в явной форме этот глу- боко диалектический момент: „Назы- вая физику механикой молекул, хи- мию — физикой атомов, и, далее, био- логию—химией белков, ...я желаю этим выразить переход одной из этих наук в другую и, значит, связь, непрерыв- ность, а также различие, разрыв ме- жду обеими областями*.1 Он обобщает эти положения, говоря: „Классификация наук, из которых ка- ждая анализирует отдельную форму движения или ряд связанных между собою и переходящих друг в друга форм движения, является также клас- сификацией, иерархией, согласно при- сущему им порядку, самих этих форм движения, и в этом именно и заклю- чается ее значение*.1 2 Это, так ска- зать „иерархический* принцип в орга- низации дискретной материальной при- роды, в виду чего в области микрокос- ма: „Мы знаем, что в химии имеется определенная граница делимости, за которой тела не могут уже действо- вать химическим образом (атом), что механические атомы всегда находятся в соединении — молекула*.3 Энгельс обобщает все эти свои за- мечательные высказывания в знаме- нитом отрывке «О прообразах матема- тического „бесконечного* в действи- тельном мире». Он говорит: „Но какого бы взгляда ни придер- живаться относительно строения ма- терии, факт тот, что она расчленена, представляя собой ряд больших, хо- рошо отграниченных групп относи- тельной массовидности, так что члены каждой подобной группы находятся со стороны массы в определенных, ко- нечных отношениях друг к другу, 1 Диалектика природы. Соцэкгиз, М.—Л., 1931, стр. 100. 3 Там же, стр. 21. 3 Там же, стр. 18. а к членам ближайших групп отно- сятся как к бесконечно большим или бесконечно малым величинам в смысле математики. Видимая глазом система звезд, солнечная система, земные мас- сы, молекулы и атомы, наконец ча- стицы эфира образуют каждая подоб- ную группу*.1 Резкость качественного скачка, реально осуществляющегося при переходе от одной формы дви- жения к другой (соседней) форме дви- жения, особенно резко подчеркнута здесь тем, что Энгельс справедливо указывает на практически бес- конечное отношение масс соседних космических систем. Итак, Энгельс, во-первых, обоб- щает эту идею о структурной иерар- хии на всю природу, как на макро-, так и на микрокосм, придавая этим всей этой идее грандиозную универ- сальность, цельность и внутреннее единство. Во-вторых, Энгельс придает этой структурной иерархии глубоко диалектический смысл, интерпретируя наблюдаемые отдельные структурные звенья этой бесконечной структурной цепи как узловые моменты, как каче- ственно различные этапы в непрерыв- ном бесконечном саморазвитии мате- риальной природы. Таков, в свете диалектико-материа- листического учения, глубокий пози- тивный смысл гениальных космологи- ческих концепций великих натурфило- софов XVIII в. VI Ньютонианская эпоха, показавшая естественную — причинно - динамичес- кую — обусловленность механических процессов, была эпохой изгнания Dei ex machina, всяких потусторонних аген- тов из механического сегодня сол- нечной системы. Этим самым, правда, пока в сфере одной лишь механики (а следовательно, неполностью и одно- сторонне) была показана справедли- вость материалистического тезиса о самодвижении материальной природы. Грандиозные успехи ньютонианской небесной механики, впервые позво- лившие рационально распутать и пол- ностью причинно объяснить сложней- 1 Диалектика природы, Партиздат, 1934, стр. 78.
№ 6 История и философия естествознания 91 шие планетные и лунные неравенства, вселяли в сознание ученых твердую убежденность во всеобщности этого механического детерминизма. Он был распространен поэтому и на все неме- ханические явления в виду незнания их физических отличий от механиче- ских. Однако, несмотря на ошибоч- ность этой экстраполяции ограничен- ного по самой своей природе принципа, общий прогрессивный дух эпохи в це- лом препятствовал идеалистическим искажениям, сопутствующим всякой такого рода метафизической экстрапо- ляции ограниченно-верного на всеоб- щее. Правда, вследствие ограничен- ности механического материализма Ньютона, последний может еще уде- лить богу роль своеобразного часов- щика космического механизма. Но по- тустороннее существо может дать космосу лишь „первый" толчок. Потом оно уже никак не может проявлять свое — приятное для деиста Нью- тона — бытие, так как, по Ньютону же, для бога нет места в современной космической механике. Однако, как мы только что выше отмечали, эти моменты, вытекавшие из ограниченности и неполноты меха- нического материализма ХУШ в., мерк- ли на фоне его блестящих побед на фронте материалистического объясне- ния явлений природы, а последнее во- оружало апологетов знания твердой верой в возможность будущего пре- одоления неизбежных детских болез- ней победоносного научного мировоз- зрения. Эти огромные творческий по- рыв и потенция ньютонианства, эта ли- кующая материалистическая убежден- ность ученых-естественников XVIII и XIX вв. породили (как свой законо- мерный продукт) еще одно грандиоз- ное идейное детище — великую науч- ную космогонию Канта и Лапласа. Энгельс в' ряде своих произведений многократно подчеркивает то огром- ное идеологическое значение, которое имела и имеет эта первая научная тео- рия развития материальной природы. Вот как, напр., характеризует ее он в „Анти-Дюринге". „Кантовская теория о возникнове- нии всех теперешних мировых тел из вращающихся туманных масс была ве- личайшим завоеванием астрономии со времени Коперцика. Впервые было поколеблено представление о том, будто природа не имеет никакой исто- рии во времени. До тех пор полагали, что мировые тела изначала движутся по неизменным орбитам и находятся постоянно в одном и том же состоя- нии; а если даже на отдельных ми- ровых телах единичные органические существа умирали, то роды и виды признавались неизменными. Природа конечно находится в непрерывном движении, но это движение рассматри- валось как непрестанное повторение одних и тех же процессов. В этой на- сквозь пропитанной метафизическим способом мышления концепции Кант пробил первую брешь, и притом на- столько научным образом, что боль- шинство приводившихся им аргумен- тов сохранили свою силу и поныне".1 Итак, движение природы перестало быть лишь чисто механическим; тем самым время из чего-то внешнего при- роде делалось и частью становилось определенной стороной «временных вещей». Но, этого мало. Возможность есте- ственным путем, т. е. по-материали- стически, из самой природы, ее актив- ностью объяснить вековечную загадку происхождения и развития мировых тел, а стало быть, и всей Вселенной явилась прямым посягательством на основной религиозный тезис о духов- ном сотворении природы. У Лапласа в виду этого, как известно, появилась уже прямая возможность полностью выключить творца из мироздания. Этот астрономический эволюционизм и открытые в XVIII и XIX вв. законы со- хранения естественно-научным путем обосновали основную материалистиче- скую идею о вечности природы, т. е. о временной бесконечности Вселенной. В самом деле. Основным тезисом диа- лектического материализма, т. е. выс- шей формы материализма, достигну- той человечеством за два тысячеле- тия развития философии, является утверждение о примате материи над духом, бытия над познанием, мате- риальной Вселенной над ее частью — человеком. 1 Анти-Дюринг, стр. 39. Партиздат, 1936.
92 Природа 1941 „Важнейший вопрос всей филосо- фии, вопрос об отношении мышления к бытию, духа к природе... Философы разделились на два больших лагеря сообразно тому, как отвечали они на этот вопрос. Те, которые утверждали, что дух существовал прежде при- роды... составили идеалистиче- ский лагерь. Те же, которые пер- вичной считали природу, принадле- жат к различным школам мате- риализма".1 Таким образом идеа- листы и фидеисты считают природу конечной по времени, а материалисты считают ее вечной. -VII Только что мы говорили об имею- щих исключительное положительное значение в истории знания кантовских космогонических воззрениях. Выше же мы приводили уже имя великого кенигсбергского отшельника в связи с идеями о бесконечной космологиче- ской иерархии. Но значение работ этого проницательнейшего разума в интере- сующем нас отношении всем этим, однако, далеко не исчерпывается. Весьма примечательны кантовы выска- зывания о важнейшей философской проблеме взаимоотношения бесконеч- ного и конечного. Хотя и в неприем- лемой и принципиально - неверной форме будто бы непереходимых и не- разрешимых противоречий (так назы- ваемых антиномий) Кант впервые в истории философии резко сопоставил бесконечность Вселенной с ее конеч- ностью. Именно он отметил необхо- димость принципиальной двойствен- ности в самой постановке вопроса о „размерах* Вселенной. Она, по его мнению, в р а в н ой степени и беско- нечна и конечна. Это была замечатель- ная и глубоко правильная диалек- тическая идея. Однако метафизи- ческий идеализм Канта в соединении с субъективистским характером его учения о пространстве и времени при- вел его, по существу, к скептической позиции по отношению к этой про- блеме двойственности „размеров* Все- ленной. Честь разрешить вопрос об этой двойственности до конца выпала 1 Маркс и Энгельс, Избр. произв., т. I, стр. 334. Москва, 1933. лишь на долю величайшего из наслед- ников кантовского философского на- следства. Она принадлежит создателю диалектической философии Гегелю, а в рациональной,„перевернутой с го- ловы на ноги* материалистической форме эта проблема была разрешена Энгельсом и Лениным. (Об этом но- вейшем этапе см. в нашей уже цити- рованной статье в № 8 „Под знаме- нем марксизма*, 1940.) Проиллюстрируем сказанное о раз- витии этой проблемы у Канта. В сво- ей работе „Главное трансценденталь- ного вопроса* Кант в числе 4 космо- логических антиномий помещает пер- вой как раз противоречие между про- странственной и временной бесконеч- ностью или конечностью Вселенной. Под антиномией Кант понимает та- кого „рода диалектические утвержде- ния чистого разума, каждому из ко- торых, как диалектическому, противо- стоит обратное утверждение, исходя- щее из такого же мнимого принципа чистого разума*. Кант подчеркивает, что „этого противоречия нельзя из- бежать самым тончайшим метафизи- ческим искусством различения, но оно принуждает философа обратиться к первым источникам чистого разума. Эта антиномия, не выдуманная произ- вольно, но основанная в природе че- ловеческого разума, поэтому неизбеж- ная и бесконечная...* Интересующая нас „космологическая антиномия* звучит у Канта следую- щим образом. „Положение: Мир имеет начало (гра- ницу) во времени и в пространстве. Противоположение: Мир во времени и в пространстве бесконечен*. С на- шей точки зрения совершенно неверно Кант утверждает, что решение ди- леммы бесконечности или конечности Мира принципиально невозможно: „Как можно, в самом деле, решить посред- ством опыта: существует-ли мир от вечности, или же имеет начало?* — спрашивает Кант и отвечает: „Такие понятия не могут быть даны ни в ка- ком, даже самом обширном, опыте, поэтому верность утвердительного или отрицательного положения не может быть открыта этим критерием*. Эта неразрешимость, напр. пространствен- ной антиномии, основывается Кантом
№ 6 История и философия естествознания 93 на будто бы имеющей место необъек- тивности понятия пространства(равно как и времени). Кант считает, что то, вчтб я мыслю в пространстве или во времени, о том я не могу сказать, что оно, само по себе и без этих мо- их мыслей существует в пространстве и времени, ибо тогда я буду себе про- тиворечить, так как пространство и время со всеми явлениями в них не суть что-либо существующее само по себе и вне моих представлений, а суть сами лишь способы представления, а, очевидно, нелепо будет сказать, что простой способ представления су- ществует и вне нашего представле- ния. Предметы чувств, таким образом, существуют лишь в опыте; напротив, приписывать им собственное самостоя- тельное существование, помимо опыта и прежде всего,—значит представлять себе, что опыт действителен и без опыта, или прежде него. Если я те- перь спрашиваю о величине Мира в пространстве и во времени, то для всех моих понятий одинаково невоз- можно признать Мир бесконечным, как и конечным. Ибо ни то, ни дру- гое не может содержаться в опыте, так как опыт невозможен и относи- тельно бесконечного пространства или бесконечного протекшего времени, и относительно ограничения Мира пу- стым пространством или предше- ствующим пустым временем; это все только идеи. Таким образом эта ве- личина Мира, определенная так или иначе, должна бы принадлежать ему самому, помимо всякого опыта. Но это противоречит понятию чувственного Мира, который есть лишь совокупность явлений, существование и связь кото- рого имеют место только в предста- влении, именно в опыте, так как это не есть вещь сама по себе, а лишь способ представления. Отсюда следует, что так как понятие существующего для себя чувственного Мира противо- речит самому себе, то разрешение во- проса о величине этого Мира всегда будет ложно, как бы ни пытались его разрешить — утвердительно или от- рицательно". Итак, антиномия „размеров" Вселен- ной, по Канту, неразрешима именно в виду необъективности простран- ственной и временной „категории рас- судка". В нашей недавней статье в № 8 „Под знаменем марксизма" мы привели относящийся к проблеме взаи- моотношения конечного и бесконеч- ного материал из Гегеля, Энгельса и Ленина. Из него отчетливо видно, что, частично солидаризируясь с Кантом, правильно подчеркивавшим двойствен- ность проблемы бесконечности, т. е. ее неразрывную связь с конечным, диалектическая философия, в противо- положность Канту, доказывает вну- тренние взаимопереходы бесконечного и конечного, т. е. в отличие от Канта, подчеркивавшего здесь лишь момент различия, диалектика подчеркивает и здесь, как и всегда, кроме отли- чия, и. момент связи. Замечательно интересны также и рассуждения Канта о характере ми- рового прогресса („регресса"). В „Кри- тике чистого разума" Кант подчерки- вает, что бесконечность мирового про- гресса должна пониматься не акту- ально, а кинетически. По Канту, ми- ровой прогресс не есть восхождение в бесконечность, а есть лишь неопре- деленно продолженный прогресс, но продолжительность этого прогресса— неопределенно велика, т. е. беско- нечна. А то, что самый прогресс мо- жет быть лишь бесконечным, следует, по Канту, из того, что ограничить его может лишь абсолютная пустота, а это есть физический и философский нон- сенс. „Как бы далеко я ни уходил здесь в восходящем ряде, я всегда должен спрашивать о более высоком члене ряда, будет ли мне он известен из опыта или нет". В виду этой вечной подвижности размеры нашего Мира не имеют ника- кого абсолютного и даже постоянного значения. Это—по истине гениальные высказывания. Кантовские идеи о бес- конечной сущности мирового прогрес- са не потеряли своей глубокой дей- ственности и в наши дни. Повидимому, они стоят в непосредственной связи с его замечательными структурными космологическими идеями. Нетрудно видеть, что глубокие диалектические идеи Канта наносят убийственный удар по современным попыткам абсо- лютизации и финитной интерпретации результатов релятивистской космоло- гии. Эти результаты относительно
94 Природа 1941 справедливы лишь для современной сферы видимости — для части Мета- галактики. Так, напр., Кант, между прочим, глубоко справедливо замечает, что так как Мир и не бесконечен, и не конечен, то он никоим образом не может быть рассматриваем, как це- лое. А ведь современные релятивист- ские космологи, не понимая диалек- тики, как раз и претендуют рассма- тривать „Мир как целое". VIII Все еще пока прогрессивный в XIX в. характер буржуазной идеологии спо- собствовал социальному успеху мате- риалистических выводов из естество- знания. Действительно, бурный рост последнего был обусловлен продол- жавшимся еще прогрессом производи- тельных сил, нуждавшимся в успехах науки. В виду этой, в общем, еще прогрес- сивной атмосферы эпохи в XIX в. не имела особого успеха и попытка идеалистической спекуляции на интер- претации Второго Начала. В самом деле, из клаузиусовской формули- ровки второго начала „энтропия Все- ленной стремится к максимуму" выте- кает односторонний характер эволю- ции Вселенной, а следовательно, и воз- можность ее „начала" и „конца". Еще великий материалист - физик Больтцманн1 1 в своей статистической интерпретации Второго Начала показал полную неверность этой односторон- ности. Он отметил возможность процес- сов кое-где и кое-когда противополож- ного типа. Знаменитый физико-химик Аррениус, с другой стороны, справед- ливо указал, что у Клаузиуса налицо contradictio in adjecto. Термодинамиче- ский принцип является обобщением опытов, всегда производящихся над замкнутыми системами. У Клаузиуса же он неправильно распространяется на бесконечную, т. е. на принципиально- разомкнутую Вселенную. Но еще до Больтцманна и Аррениуса Энгельс убе- дительно показал глубокую внутрен- 1 Ленин пишет о нем: „Из немецких физи- ков систематически боролся против махист- ского течения умерший в 1906 г. Людвиг Больтц- ман... Его теория познания по существу дела материалистическая..." Материализм и эмпирио- критицизм, Партиздат, 1928, стр. 235. нюю порочность клаузиусовской фор- мулировки. Именно Энгельс указал, что эта формулировка по существу, не более и не менее, как противоре- чие первому началу, так как в ней со- держится утверждение о качественном «^сохранении энергии. Предвосхищая аррениусову критику, Энгельс писал: „Теорема Декарта о том, что сумма имеющегося во Вселенной движения остается всегда неизменной, страдает лишь формальным недостатком, по- скольку в ней выражение, имеющее смысл в применении к конечному, при- лагается к бесконечной величине".1 Как о чем-то само собой разумею- щемся говорит об этом вопросе Эн- гельс. В свете всех этих огромных пози- тивных достижений материалистиче- ского естествознания XIX в. неудиви- тельно, что материалистическое уче- ние Бруно о пространственной беско- нечности Вселенной не вызывает ни- каких сомнений в эту эпоху. «...Вечно повторяющееся последовательное по- явление миров в бесконечном времени является только логическим королла- рием к одновременному сосуществова- нию бесчисленных миров в бесконеч- ном пространстве....»,—пишет Энгельс,2 3 устанавливая одновременно глубокую имманентную связь пространственнога и временного атрибутов природы, про- являющуюся в движении, основной форме бытия матёрии. Эти проникновенные высказывания в конкретной форме проиллюстриро- ваны лишь через полстолетия в спе- циальной теории относительности. Таковы, вкратце, основные истори- ческие вехи этой интереснейшей науч- но-философской проблемы. Свое рас- смотрение истории этого вопроса мы на этом закончим, так как космология XX в., очевидно, выходит из рамок исторического рассмотрения. А о воз- можных перспективах развития теку- щего исторического этапа проблемы о бесконечности Вселенной мы писали уже недавно в другой нашей статье.а 1 Диалектика природы, стр. 164. Соцэкгиз, 1S31. 3 Диалектика природы, стр. 99. Партиздат, 1934. 3 Природа, № 3, 1940.
НАУЧНЫЕ СЪЕЗДЫ и КОНФЕРЕНЦИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО УСЫХАНИЮ ЛЕСНЫХ ПОРОД В СВЯЗИ С ЗАСУХОЙ 1938 И 1939 гг.,1 1 2 В декабре 1939 г. Московским областным научным инженерно-техническим обществом лесной промышленности и лесного хозяйства была организована конференция, посвященная актуальному вопросу усыхания лесных пород в связи с засухой 1938 и 1939 гг. Доклады, прочитанные на конференции, рисуют яркую картину усыхания древесных пород в парках Москвы и лесах Московской области. Метеорологические условия 1938 и 1939 гг. были исключительно неблагоприятны для древесной растительности: осадков за веге- тационный период (особенно вторую его по- ловину) выпало значительно меньше средне- го; температура же воздуха и почвы, а также испарение были значительно выше средних. Зимою наблюдались сильные морозы при не- значительном снеговом покрове и неоднократ- ные оттепели, что обусловило глубокое про- мерзание почвы и необычайно высокий про- цент весеннего сбрасывания воды (95% годо- вого стока). В результате этого Московская область попала в зону засухи; центр этой зоны, возникнув между Москвой и Ивано- вом, постепенно перемещался на юго-восток — к Сталинграду. В связи с засухой влажность почвы под лесом во второй половине лета падала ниже двойной максимальной гигроско- пической влажности, т. е. достигала состоя- ния, при котором почвенная вода становится недоступной для растений. Все эти неблагоприятные условия вызвали массовое усыхание древесных пород в парках Москвы и лесах Московской области. Осо- бенно гибельно засуха отразилась на ели в силу ее поверхностной корневой системы, за- легающей в верхних горизонтах почвы. В Со- кольническом парке Москвы (площ. 387.3 га) засохло в 1938 г. 9749 деревьев, составив- ших массу древесины 5416 м8, а в 1939 г. — 22 тысячи деревьев (12 тыс. м3 *). При среднем годичном приросте на 1 га 1.25 м8 в 1939 г. на 1 га усохло 31 м8, т. е. за один год усох- ло в 25 раз больше, чем ежегодно прираста- ет. В лесах Московской обл. в 1939 г. отме- чено усыхание ели на 15% площади ельни- ков. За 1939 г. вырублено сухостоя 150 тыс. м3, что составило около 34% годичного при- роста в еловых лесах. Наиболее сильно по- страдали чистые приспевающие ельники на тяжелых суглинках и торфянистых почвах, а также еловые насаждения на опушках леса 1 Лесное хозяйство, 1940, № 5. и расстроенные выборочными рубками. В районе р. Медведицы наблюдалось массовое отмирание твердолиственных насаждений, причиной чего явилось резкое понижение уровня грунтовых вод за последние годы, обус- ловленное слабыми весенними разливами реки, разрушением речных плотин и быстрым спа- дом вод. Ослабленные засухой деревья и на- саждения явились благоприятной почвой для массового размножения вредных для леса грибов и насекомых; в 1940 г. следует ожи- дать новых вспышек развития вредных гри- бов и насекомых. Об этом говорят и отдель- ные сообщения с мест. Лесничий 3. П. Тома- шевич1 отмечает, что в Белоруссии (Ушач- ский р-н) летом 1939 г. почва просыхала до 1 м глубины; небывалые морозы 1940 г. (до 48°) вызвали, в свою очередь, усыхание ели. Почти весь прирост ели 1939 г. был побит морозом; особенно пострадали молодняки вблизи опушек и на вырубках. «Надо пола- гать,— сообщает Томашевич,—что действие мороза, а также сухое лето 1939 г... окажут влияние на массовое развитие очагов вторич- ных вредителей в еловых древостоях». Кроме прямого отрицательного влияния на состояние древесной растительности засуха 1938 и 1939 гг. способствовала массовому распространению лесных пожаров. По данным И. В. Журова,» в 1938 г. «засуха, высокая температура и внезапно поднявшийся 7—17 сентября шквальный ветер по всей северной (таежной) части водоохранной зоны с непре- одолимой силой разнес очаги пожаров на ог- ромные пространства. Особенно бушевал огонь в северо-восточной части Горьковской, Кировской, отчасти Молотовской (Пермской) обл. и в Удмуртской АССР. Неблагоприятные метеорологические факторы 1938 г. создали крайне повышенные условия горимости и для 1939 г. В особенно тяжелом положении оказались лесные массивы на стыке Иванов- ской, Горьковской, Рязанской, Московской обл., некоторые р-ны Ярославской, Молотов- ской, Орловской, Смоленской и Полесской обл. Первое место по относительной горимо- сти (отношение площади пожаров к общей 1 3. П. Т о м а ш е в и ч. Действие мороза на еловые насаждения. Лесное хозяйство, 1940, № 6. 2 И. В. Журов. Борьба с лесными пожа- рами в водоохранной зоне. Лесное хозяйство, 1940, № 5.
96 Природа 1941 площади лесов) в 1939 г. заняла Мордовская АССР». Пожары наблюдались не только в хвойных насаждениях; малая относительная влажность воздуха и повышенная температу- ра благоприятствовали распространению пожа- ров и в дубравах (Тульские засеки). Сооб- щения с мест ярко иллюстрируют большую горимость лесов в 1938 и 1939 гг. И. Д. Ра- винкин и Г. Г. Кашуба1 из Селецкого лесхо- за Орловского управления сообщают: «1939 г. был годом большого несчастья для Селецко- то и других лесхозов Главлесоохралы... Пожары... начались 29 марта и окончились 14 октября. 7 месяцев б году лесхоз и лесо- охрана были заняты исключительно охраной леса от пожаров...» Происходившая в Москве Конференция производственников и на.учных работников лесного хозяйства выработала ряд мероприя- тий для борьбы с тяжелыми последствиями атмосферной и почвенной засухи 1938 и 1939 гг., а также для предупреждения возможных не- благоприятных явлений в будущем. К числу установленных хозяйственных мероприятий относятся: 1) немедленное проведение сани- тарных рубок в насаждениях, пострадавших от засухи. В результате этих рубок из на- саждений будут удалены мертвые и отмира- ющие деревья, а также зараженные грибны- ми болезнями и вредными насекомыми, угро- жающими жизни деревьев, тем самым будет устранено антисанитарное и' пожароопасное состояние насаждений; 2) в виду того, что чистые и простые насаждения наиболее силь- но пострадали от засухи, в будущем при проведении рубок ухода и при искусственном разведении леса необходимо стремиться к формированию смешанных насаждений, у ко- торых полог и корневая система наиболее эф- фективно используют солнечные лучи и поч- венную влагу, что делает их более устойчи- выми против засухи; 3) для предотвращения появления в лесах эпидемических грибных заболеваний и массового размножения вред- ных насекомых памечено организовать плано- мерную профилактическую борьбу с ними путем проведения общесанитарных мер, систе- матического ухода за почвой и насаждениями и т. д., а также путем отбора наиболее засу- хоустойчивых форм и разновидностей древес- ных пород. Конференция наметила также подвергнуть детальному исследованию количественные и качественные показатели явлений атмосфер- ной и почвейной засухи и отношение к ней различных древесных пород, чтобы на основе полученных данных разработать ассортимент и режим выращивания древесных пород и на- саждений, гарантирующие от тяжелых по- следствий массового усыхания от засухи. К-т б. н. С. С. Печникова. СОВЕЩАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ИММУННО-БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ С 24 по 26 декабря 1940 г. при Секции ра- стениеводства Всесоюзной Академии сель- скохозяйственных наук им. В. И. Ленина в Москве состоялось совещание по применению иммунно-биологических методов в растение- водстве и смежных отраслях биологии. Сове- щание заслушало 15 докладов, главным обра- зом по применению указанных методов при изучении болезней растений. М. С. Дунин (Москва) в своем докладе остановился на состоянии вопроса о примене- нии иммунно-биологических методов в соци- алистическом земледелии. Докладчик на кон- кретных примерах показал, что при помощи иммунно-биологических реакций можно решать вопрос о зараженности муки спорыньей, за- раженности растений вирусами, вопросы род- ства между личинками пластинчатоусых и т. п. Затем им демонстрировался капель- ный метод иммунно-биологического анализа, позволяющий приблизить применение указан- ных реакций к с.-х. практике, и вискозиме- трический, позволяющий значительно увели- чить чувствительность реакций. В. П. Израильский (Москва) изложил возможности применения серологических реак- ций при исследовании бактериозов растений. Докладчик подробно остановился на рекомен- дуемых для этой цели методах исследования, при этом он критиковал ряд предложенных ’И. Д. Разинкин и Г. Г. Кашуба. Охрана леса от пожаров в 1939 г. Лесное хозяйство, 1940, № 3. за последнее время упрощенных серологиче- ских методов. При применении капельного метода агглютинации докладчик считает не- возможным использование вареного картофеля для выращивания бактерий, так как здесь, помимо патогенных для растений форм, могут вырасти сапрофитные бактерии, дающие груп- повую агглютинацию в сыворотках патогенных для растений микробов. Наличие же группо- вой агглютинации докладчик показывает на ряде примеров. По этой же причине автор отвергает возможность применения методики бактериальной зараженности семян, недавно предложенной Федотовой и Касперович (1939). В. П. Израильский предложил свой метод ускоренного анализа, заключающийся в по- становке реакции преципитации с отжатым соком больных растений. Д. Э. Беленький (Москва), путем сравне- ния реакции агглютинации по Грубер—Вида- лю и Ноблю с предложенным им капельным методом, показал, что оба сни мало различа- ются по чувствительности, причем второй ме- тод значительно проще и позволяет ставить реакции в полевых условиях. Докладчик из- ложил методику применения капельного мето- да в отношении ряда объектов (пшеница, кар- тофель). Т. И. Федотова (Ленинград) на обшир- ном материале показала возможность изучения устойчивости растений к инфекционным забо- леваниям на основании сходства белков ра- стения хозяина и паразита. Положительная реакция преципитации удавалась только
№ 6 Научные съезды и конференции 97 с белками восприимчивых растений. Устойчи- вые растения всегда давали отрицательную реакцию. Ею показана возможность таким же способом определять возрастную устойчивость злаков к ржавчине. С. Е. Грушевой (Краснодар) указал на возможность анализа зараженности семян махорки бактериозами при помощи серологи- ческого метода и показал, что этот метод по- мог в классификации различных вирусов та- бака. Особый интерес представляют приведен- ные докладчиком данные о применении ка- пельного метода при выведении сортов табака, устойчивых к мозаике. Последний вопрос подробно излагается в докладе М. Ф. Тер- новского (Краснодар), где он показывает, что капельный метод преципитации помог в срав- нительно короткий срок создать сорта та- бака, устойчивые к табачной мозаике. М, С. Дунин и П. А. Герасимова (Москва) доложили о вискозиметрическом ме- тоде иммунно-биологического анализа. Этот метод основан на неодинаковом прохождении через капилляр жидкостей различной вязкости. Первым докладчиком предложен ряд прибо- ров (вискозиметров), позволяющих значительно повысить чувствительность иммунно-биологи- ческих . реакций. Метод этот применяется в фитопатологии и медицине. Т. Л. Кудрявцева (Москва) доклады- вала о возможности повышения генной актив- ности вирусных антигенов. Е. В. Шатова (Москва) изучила возмож- ность применения поливалентных сывороток (специфичных к нескольким вирусам) при ана- лизе больных вирусами растений. В ряде слу- чаев такие сыворотки имеют практическое значение. * Р. М. Г а л а ч ь я н (Москва) доложила о возможности применения поливалентных агглютинирующих сывороток для обнаружения возбудителя одного из бактериозов пшениц (Bad. atrojaciens Me. Culloch). А. П. Клыков (Ленинград) изложил дан- ные о применении капельного метода агглю- тинации при изучении источников инфекции пшениц черным бактериозом. На основании этих работ он считает источниками заражения пшениц этой болезнью семена, почву и воз- дух. М. В. Горленко (Воронеж) показывает возможность применения капельного метода агглютинации при селекционной и семеновод- ческой работе. Им приводятся примеры при- менения указанного метода в практике опыт- ных станций и земельных органов Воронеж- ской обл. Д. Я. Типограф (Москва) предлагает серологический метод диагностики заражен- ности картофеля возбудителем кольцевой гнили (Bad. sepedonicum). Предлагаемый ме- тод (агглютинация с соком больных растений) позволяет точно и быстро производить анали- зы клубней картофеля, даже после фиксации их формалином. О. Д. Мамонтова (Ленинград) приводит результаты серологического исследования вирусов картофеля. Д. Н. Т а л и е в (Ленинград) показывает возможность применения серологических реак- ций при изучении низших таксономических единиц у рыб. По заслушанным докладам развернулись прения, причем выступавшие товарищи отме- чали перспективность и ценность .применения иммунно-биологических методов в растениевод- стве. Совещание отметило большое практическое значение указанных методов и необходимость дальнейшей его разработки. Для этого в со- ставе Всесоюзного Института защиты растений создается специальная иммунно-биологическая лаборатория в Москве. М. В. Горленка. ГОДИЧНОЕ СОБРАНИЕ БРИТАНСКОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА в 1939 г.1 6 января 1939 г. в Лондонском универси- тете состоялось годичное собрание Британско- го экологического общества, специально по- священное обсуждению взаимоотношений эко- логии и систематики, а также возможностей совместной работы представителей этих дис- циплин. На этом заседании было поставлено несколько докладов, которые интересны и для исследователей-биологов нашего Союза, по- скольку и у нас еще имеется отставание в разработке ряда проблем систематики, в пер- вую очередь проблемы вида. Уровень систе- матики, особенно зоологической, и на сегодня 1 A symposium on the reciprocal relationship of Ecology and Taxonomy. Journal of Ecology, Vol. XXVII, № 2f August 1939, p. 401—435. не соответствует той массе фактов и обобще- ний, которые получены в результате работы экологов, генетиков, селекционеров, физиоло- гов. Всего на заседании было заслушано 7 до- кладов, после чего состоялась общая дискус- сия. Мы попытаемся изложить только наиболее существенное. . Проф. Тэ нсли (A. G. Tansley), прези- дент собрания, в вступительном слове отме- чает, что симпозиум, на котором произойдет обмен мнениями ботаников и зоологов, систе- матиков и экологов, является своеобразным экспериментом. Подобное собрание своевремен- но, так как очевидно, что изучение систематики животных и растений было очень далеко от контакта с биологией в целом. Тэнсли ука- зывает, что «новые систематики» ищут до- Природа, № 6. 7
98 Природа 1941 по л нений к традиционным методам музеев и гербариев (правда, всегда неизбежным) в генетическом анализе и в изучении отноше- ний видов и разновидностей в природе. В этой области новый систематик должен вступить в контакт с экологом, поскольку оба они изучают растения и животных в поле, но первый — в целях выяснения их система- тического положения, второй — в целях по- знания отношений видов друг к другу, к сре- де и к сообществам, часть которых они со- ставляют. С а л и с б ю р и (Е. J. Salisbury) в выступ- лении под названием «Эколог ценит и кри- тикует систематика» показал, что экологу, на ряду с четким знанием систематического положения изучаемого объекта, чрезвычайно интересны моменты, которые не учитываются систематиками. Например часто важны са- мые мелкие систематические единицы, лин- неон же имеет слишком большие границы выносливости к тем или другим факторам среды и не дает интересного материала ни для эколога, ни для фитогеографа. В каче- стве примера докладчик приводит ряд видов (Cirsium eriophorum, Aconitum anglicum и др.), при изучении которых экологу совершенно необходимо разбираться в мелких системати- ческих единицах и связывать их с условиями среды. Точки зрения эколога и систематика в этом вопросе, по Салисбюри, совершенно различны. Систематик ищет признаков, стабильных в различных местообитаниях, признаков морфо- логических, а физиологические признаки, оп- ределяющие успех или неуспех в соревнова- нии, меньше всего его интересуют. Точка зрения эколога обратная: его больше всего интересует физиология вида, такие жизнен- но-важные признаки вида, как рост, осмоти- чесйое давление, корневая система, запах и т. д. Ричардс (О. W. Richards) в сообщении «Употребление экологических данных в си- стематике» проводит мысль (на наш взгляд совершенно ошибочную. О. П.), что совре- менное состояние экологии не позволяет опре- делить предмет этой науки. Ричардс указы- вает, что, по его мнению, экология есть смесь трех отдельных наук: физиологии, си- стематики (включая биогеографию) и изучения колебаний численности в животных и расти- тельных популяциях, и предлагает относить термин экология только к последней из трех дисциплин. Докладчик предлагает 4 критерия для про- верки успешности систематического исследо- вания: а) польза работы для действитель- ного определения, б) генетический экспери- мент, в) соответствие с данными палеонтоло- гии, г) проверка путем показа, что новый или недостаточно известный вид обладает свой- ствами, которые, хотя бы до известной сте- пени, могут быть предопределены системой. Для чисто практических целей Ричардс предлагает брать такие признаки, которые могут быть установлены хотя бы для одного пола на взрослых мертвых экземплярах. Обо- значение же биноминарными названиями форм, которые не могут различить музейные работ- ники, нецелесообразно, поведет к путанице. Экологические данные могут быть полезна для систематика лишь в том случае, если они будут количественными, в виде корреляции изобилия с факторами. Чрезвычайно интересный и обстоятельный доклад на тему «Экология и таксономическая дифференция», сделал Гексли (J. S. Hu- xley). В своем выступлении, опираясь на ряд работ систематиков, экологов и генетиков, Гексли разбирает роль отдельных типов изо- ляции и синэкологических условий в процессе образования новых систематических единиц. Докладчик не разбирает высших таксономиче- ских категорий, а останавливается на том, что Ренш (1934) называет естественными объектив- ными или биологически реальными системати- ческими единицами, т. е. на microsubspecies, подвиде,, виде (моно- и политипном) и на supra- species. По Гексли, такие естественные систематиче- ские единицы возникают путем частичной или полной изоляции, которая может быть трех типов: географической, экологической в широ- ком смысле слова (среди нее -можно различать экологическую изоляцию в собственном смысле, физиологическую и репродуктивную) и генетической. Гексли, ссылаясь на работы Рента (1934, 1936), Добжанского (1937) и др., показавшие, что большинство экологических и климатиче- ских адаптаций имеет генетический базис, вы- ступает против взгляда на подобные адаптации к среде, как на модификации под действием внешних условий. Примерами чисто экологиче- ской изоляции, когда имеет место «принцип экологического замещения», являются физио- логические расы некоторых паразитов и расти- тельноядных насекомых (работы Thorpe, 1930, 1939). Это, казалось бы,—-«хорошие виды» (не скрещиваются), однако они не распознают- ся музейными работниками, не решающимися дать им видовые названия. Большое внимание Гексли уделяет роли ге- нетической изоляции, которая зависит от хро- мосомального механизма, мешающего полной плодовитости (случаи скрещивания триплоида на диплоид, аллотетраплоида и т. д.), напри- мер неотличимые морфологически и чрезвычай- но сходные экологически, но нескрещиваю- щиеся расы Drosophila simulant или образую- щиеся расы Drosophila pscudoobscura. Подробно Гексли останавливается на раз- боре одной из наименее исследованных про- блем — географически коррелированной измен- чивости внутри ареальных групп (правила Берг- мана, Аллена, Глогера и др.) Далее докладчик разбирает с генетической и экологической точки зрения.вопрос об обра- зовании хорошо 'различимых подвидов внутри биологически-непрерывной популяции, при на- личии узких переходных зон, где скрещивание дает промежуточные формы. Гексли считает, что эта тенденция к эко-географическим отли- чиям внутри непрерывной области имеет ог- ромное эволюционное значение, так как вид, частично изолированный в подвиды, обладает в высокой степени экологической пластично- стью и потенциальностью. Валентайн (D. Н. Valentine) в сообщении «Детальная таксономия и аутэкология» пока- зал, что критический*- систематический обзор.
№ 6 Научные съезды и конференции 99 связанный с работой по аутэкологии и гео- графическому распространению, может пролить свет не только на состояние вида, но также и сообщества, часть которого он составляет. Для подобного исследования необычайно удоб- но взять обычный вид, в котором комбини- руются таксономическое разнообразие и разно- образие местообитаний, т. е. вид, дающий обширное поле для корреляций. Дайвер (С. Diver) в докладе «Измерение экологических факторов полезно в таксоно- мии» указывает, что современная узкая спе- циализация вредна и для таксономии и для экологии. Эколог должен следовать за новей- шими успехами таксономии, но и сам он мо- жет дополнить и укрепить работу система- тика. Так, в ряде работ о виде определяется се- зон половой активности, но делается это в весьма общих чертах, между тем для систе- матика, стремящегося установить филоге- нетические взаимоотношения, чрезвычайно важно точно установить у форм (особенно гибридизирующихся) период половой деятель- ности. Ведь если период максимальной поло- вой активности у двух близких форм не сов- падает, что они не могут скрещиваться. Не менее важны точные статистические данные в отношении изучения местообитаний, поз- воляющие приблизиться к пониманию опти- мума и пределов выносливости у того или иного вида. Все это говорит за то, что эко- логия может дать жизненно важные факты для систематика. Сэммерхайс и Торрилл (V. S. Sum- merhayes a. W. В. Turrill) в своем выступле- нии «Экология и таксономия; точка зрения таксономиста» приветствуют экологов, желаю- щих работать с систематиками. Докладчики отмечают, что таксономисту нужны данные, которыми он мог бы воспользоваться как до- полнительными характеристиками в классифиг кации. В первую очередь систематику нужна помощь эколога в классификации полиморф- ных видов, так как только в поле и экспе- риментально может быть огфеделена точная природа полиморфизма. С другой стороны, не следует, чтобы экологи просто отбрасывали (без критического разбора) заключения систе- матиков. Одновременно следует работать над созданием единой терминологии систематика и эколога. Общая дискуссия. Дэви (J. Burtt Davy) указывает, что ботаникам и зоологам следует разработать единую терминологию (до сих пор у зоологов — subspecies, у бота- ников — varietas). Уилмот (A. J. Wilmott) отмечает, что систематик должен быть зна- ком с принципами и обобщениями, открытыми генетикой, цитологией и экологией, которые могут влиять на систематику. У варов (В. Р. Uvarov) подчеркивает, что термин subspecies прочно установился в зоологии; это — географическая форма вида. Различает три типа подвидовой вариации: меридиональную (с N на S), горную и островную (прерыви- стая), широтную (однообразная). Дайвер (С. Diver) поддерживает Уварова, подкрепляя свое высказывание примерами распростране- ния некоторых моллюсков. Т э н с л и (A. G. Tansley), президент, высказывает мнение, что установившемуся средневозрастному систе- матику нельзя стать экологом и обратно. Но молодых исследователей надо готовить так, чтобы они владели методами и систематики, и экологии. Фримен (R. В. Freeman) пола- гает, что должны быть сохранены и чистые систематики. Торрилл (W. В. Turrill) отме- чает, что симпозиум ясно показал необходи- мость сотрудничества биологов. Кроме того, выступали Клефем (A. R. Clapham), Ч. Элтон (Charles Elton), Годвин (Н. Godwin), Уатт (A. S. Watt), Пентелоу (F. Т. К. Pentelow), Бекер (Н. Baker), Мон- форд (Н. Montford), Росс (R. Ross) и Виль- ямс (С. В. Williams). О. В. Петров. ОПЕЧАТКИ в № 5 за 1941 г. Стр. Строка 35 12-я снизу в 1-й колонке 85 Подпись под фигурой 102 14-я снизу во 2-й колонке Напечатано организмоз плезиозавра (перевернута вся строка) Следует организмов плезиозавра По чьей вине Типографии Типографии общественного развития. Типографии Марксистко-ле- 7*
ЖИЗНЬ ИНСТИТУТОВ « ЛАБОРАТОРИЙ ПАМИРСКИЙ БОТАНИЧЕСКИЙ САД ТАДЖИКИСТАНСКОГО ФИЛИАЛА АКАДЕМИИ НАУК СССР А. В. ГУРСКИЙ Памирский ботанический сад Таджикистан- ского филиала Академии Наук возник весной 1940 г. в составе Памирской биологиче- ской станции. Памирский ботанический сад будет иметь два филиала: 1) Основной—около г. Хорога иа высоте 2320 м над ур. м. в Бадахшане, 2) Высокогорный — на восточном Памире на высоте 3860 м. Основная научная задача Памирского бота- нического сада будет заключаться в разра- ботке географических и эколого-физиологиче- ских основ интродукции полезных растений в высокогорных условиях. Предыдущие опыты и исследования Памир- ской биологической станции выявили важные в научном и практическом отношениях факты поведения интродуцированных растений на Памире. Так, например, стерильные виды и сорта картофеля в высокогорных условиях становятся фертильными. В высокогорных условиях появляются полиплоидные формы картофеля, резко повышается холодоустойчи- вость растений в результате закалки и нако- пления сахаров в тканях растений. Поразительны урожаи картофеля в Бадах- шане. Сорт Центифолия около Хорога дает урожай до 1000 ц с га (бригадир Мирзанабо- дов). С одного куста собирают урожай до 13 кг. Прекрасны условия для развития клубнеплодов. Небольшая разведка, проведенная в 1940 г. Памирским ботаническим садом по цветоч- ным растениям, показала, что цветение расте- ний в высокогорных условиях чрезвычайно обильно и продолжительно. В самых прими- тивных условиях культуры, без парников и теплиц эшшольция цвела с половины июня до ноября. Необычайно обильно цвели димор- фотеки, настурции, астры, ксантисма, ипомеи, шафран. Георгины поражали размерами цвет- ков, яркостью их окраски и обилием. Цветоч- ные растения обильно цвели в Памирском ботаническом саду до ноября, причем замо- розки в —2—3° С совсем их не повреждали Только сильные заморозки — 6.5°С, на- ступившие после длительного периода теп- лой и влажной погоды, убили настурции, георгины, астры, однако гвоздики и диморфо- теки оказались нетронутыми морозом и про- должали цвести. В высокогориях очень благоприятны усло- вия для развития генеративных органов ра- стений — цветков, семян. Комплекс условий, имеющихся на западном Памире, крайне бла- гоприятен для развития плодоводства. Здесь мы имеем очень высокие пределы культуры плодовых пород: Грецкий орех . . 2600 м над ур. м. Абрикос...... 2800 » » » » Персик....... 2500 » » » » Яблоня....... 2780 » » » » Груша........ 2600 » » » » Виноград .... 2100 » » » » Очень велика урожайность плодовых по- род. Совсем неурожайных годов для плодо- вых пород нет. По расспросам местных ста- рожилов-таджиков урожаи персика, абрико- са ежегодны. В отдельные годы, как, напри- мер, в 1940 г., в Хороге можно было видеть большие, многоствольные деревья персиков, склоненные до земли под тяжестью сотен плодов персиков. В менее урожайные годы увеличивается средний размер плодов. Очень велики приросты древесных пород в Бадахшане — ивы, тополей, шелковицы, грецкого ореха. Приросты по высоте и диа- метру древесных пород в Бадахшане не мень- ше, а часто больше, чем, например, в Таш- кентском оазисе. В кишлаке Поршнев деревья белой шелко- вицы имеют ширину годичных слоев до 3 см, что значительно превышает все известные до сих пор величины. Крупнослойность и рыхлость древесины вызывает массовую дуп- листость деревьев всех пород, столь типич- ную для Рушана и Ванча. Дуплистость шелковицы, ореха, абрикоса, ивы — ландшафтный признак кишлаков Ру- шана, нижней части Бартанга и Ванча. Велики урожаи помидор. Зерновые куль- туры — ячмень, пшеница—в Бадахшане имеют очень высокий абсолютный вес зерна (до 50 г). Огромные приросты древесных, обильные урожаи плодовых и огородных культур, обильное цветение цветочных, преобразование стерильных форм в фертильные — звенья одной цепи — проявление особенностей фо- тосинтеза и дыхания растений в высокогор- ных условиях. Исследование всех особенностей жизни ра- стений в условиях гор западного и восточ- ного Памира явится основной задачей моло- дого Памирского ботййического сада.
№ б Жизнь институтов и лабораторий 101 Фиг. 1. Каменистый хаос на участке Памирского Сот. сада. В соответствии с пожеланием областных организаций и практическими задачами обла- сти, в связи с постановлением СНК и ЦК КП(б) Таджикистана, основное внимание Бо- танического сада будет сосредоточено на плодово-ягодных культурах, на виноградар- стве, тутоводстве и древоразведении мелиора- тивного, технического и озеленительного зна- чения. Ботанический сад создаст4 маточные кол- лекции по плодово-ягодным, техническим и орнаментальным растениям, произведет испы- тание культур и сортов, создаст их рассад- ники. Первый на территории Автономной Горно-Бадахшанской области плодово-ягодный питомник уже заложен в саду. До настояще- го времени в Автономной Горно-Бадахшан- ской области не было плодовых питомников. Удельный вес плодовых и пищевых древес- ных пород в питании населения Бадахшана— тута, ореха грецкого, абрикоса, персика — очень велик. Перспективы плодоводства в Бадахшане очень значительны, особенно если учесть преобладание каменистых субстратов, Фиг. 2. ОбшЬй вид на центральную часть будущего Памирского бот. сала.
102 П р и р о д а 1941 1 New York, 1929. Фиг. 5. Урожай персика на высоте 2500 и (кишлак Тавдым по Шахдаре). Фиг. 3. Урожай картофеля (сорт Центифолия) с 1 ку- ста 13 кг (Хорог). нс всегда пригодных для полеводства, и меньшую, чем у зерновых культур, требова- тельность плодовых пород к почвам и топо- графии. Идеи Russel Smith, выраженные в его за- мечательной книге «Tree crops, a permanent agriculture»,1 о роли плодовых и пищевых Фиг. 4. Урожай абрикоса (сорт Гуляй Барх, Хорог). деревьев в горных странах, особенно прило- жимы к Бадахшану. Основной участок Памирского ботаниче- ского сада расположен на возвышенной тер- расе, у слияния рек Шах-дара и Гунта. Он состоит из орошаемых площадей, которых имеется до 20—23 га, и неограниченного ко- личества неорошаемых склонов, каменистых хаосов, которые с успехом можно использо- вать для организации неорошаемых групп сада и показа местных растений и ландшаф- тов. На участках Памирского ботанического сада намечено создать следующие разделы: 1) Участок местной флоры, где будут со- средоточены все наиболее примечательные дикорастущие растения, древесно-кустарнико- вые и травянистые. В Бадахшане имеются дикорастущие смородины, некотооые из кото- рых (Ribes Janczewskii И R. Meyeri) имеют плодовое значение. Очень разнообразны мест- ные кустарниковые и древовидные ивы, явля- ющиеся важным лесохозяйственным объектом Бадахшана. Летом 1940 г. в ущелье Баджан- дара по Пячджу удалось обнаружить замеча- тельную рощу дикорастущей туркестанской рябины, которая имеет крупные, розовые, вкусные плоды. Эта рябина имеет значение подвоя и плодового дерева. Дикорастущая кустарниковая вишня (fruiius prostrata) в
X» 6 Жизнь?институтов и лабораторий 103 5адахшане может также служить подвоем и плодовым кустарником. В Бадахшане име- ются орнаментальные растения — разные виды роз, эремурусы, инкарвиллея, кендырь, луки, альпийская гречиха и другие. Все эти ра- стения и будут размещены на участке ме- стной флоры длч изучения и демонстрации. 2) Отдел интродукционных растений, где намечено создать дендрариум в комбинации с группами травянистых растений. В принци- пе намечено в этом отделе создавать родо- вые и видовые группы растений с соблюде- нием художественного принципа. Ведущую роль там будут играть плодово-ягодные ра- стения, виноград, затем технические древес- ные породы, розы кормовые и плодовые шелковицы, цветущие кустарники. Большое внимание будет уделено цветочным культу- рам. 3) В специальном отделе будут созданы систематические и биологические коллекции— Ботаническому саду на Памире, помимо ис- следовательских работ, придется проводить и большую учебную и культурно-просветитель- ную работу. 4) Специальные опытные и показательные культуры и участки. Намечено создать: а) арычные посадки быстрорастущих пород. Значение выращивания древесины строительного и топливного значения в АГБО очень велико. Естественные древесные зарос- ли в области ограничены по площади и силь- но истощены хищническими рубками. В связи с этим использование каждого погонного метра оросителей для древоводства очень ве- лико, так как производительность орошаемых древесных культур очень высока и в горных условиях тяжелого транспорта важно выра- щивание древесины на месте её потребления. Практические перспективы интродукции тех- нических древесных в Бадахшане, в силу хо- роших условий для закаливания растений и одревеснения, велики: б) террасные культуры теплолюби- ,вых растений—'Винограда, миндалей, персиков, субтропических плодовых (гранат, инжир) и других, могущих иметь большое значение в Бадахшане; Дело в том, что в сухом климате Бадах- шана, при больших разностях в высотах мезо- и микроклиматические нюансы имеют огромное значение. Наиболее теплые позиции, обеспеченные от застоев холодного воздуха, имеются на склонах. На пределе своего вы- сотного распространения в Бадахшане персик и абрикос всегда располагаются на склонах, а не на ровных и пониженных местах. При выборе подходящих позиций при укрытии на зиму в Бадахшане культура инжира и грана- та может быть распространена до значитель- ных высот. 5) В Ботаническом саду будет продолжена работа с коллекцией картофеля, ведущаяся Памирской биологической станцией в коопе- рации с ВИР. Эта работа, проводимая науч- ным сотрудником Р. 'Л. Перловой в течение ряда лет, дала очень ценные результаты. Учитывая большое значение развития огород- ничества в Бадахшане, на участке сада в 1941 г. будет создан небольшой опытно-де- монстрационный участок с набором огородных Фиг.‘6.’ Местная, западнопамирская крупноплодиая ря- бина Sorbus turkestanlca из ущелья Биджандара (2800 м). культур и сортов. В высокогорном, Восточно- памирском филиале сада будет создан участок, Фиг. 7. Цзетущая астра в Памирском бот. саду.
104 Природа 1941 местной растительности и интродукционный, на котором будут широко испытываться при- крываемые на зиму стелющиеся формы куль- туры орнаментальных и плодово-ягодных ра- стений. Успешно развиваться 'и работать Памирский ботанический сад может только в связи с другими ботаническими садами Советского Союза и опытными учреждениями. Боль- шую помощь Памирскому саду в отно- шении семян, черенков, живых растений ока- зал Ташкентский ботанический сад Средне- азиатского университета. Отсюда были полу- чены основные коллекции растений. Живо откликнулись на просьбы сада о семенях и растениях Никитский и Сталинабадский бо- танические сады. Связь с ботаническими садами не должна ограничиваться обменом семенами и растения- ми. Организация параллельных наблюдений над растениями в равнинных и горных усло- виях прольет свет на особенности жизнедея- тельности растений в горах. Памирский бота- нический сад, наиболее высокогорный сад в мире, имеет все возможности для организа- ции опытов типа Бонье. В этой работе необ- ходима кооперация с другими учреждениями. В этом отношении с весны 1941 г. намечает- ся совместная работа с Институтом шелко- водства в Ташкенте по испытанию кормовых сортов шелковицы в Бадахшане. Шелковод- ство в АГБО, согласно решению СНК и ЦК Таджикистана, должно сильно развиваться, однако до сих пор здесь была распростране- на культура шелковицы не кормового, а пло- дового значения. Намечается контакт с Ин- ститутом сухих субтропиков. В плане — ис- пытание субтропических плодовых, орнамен- тальных растений, сахарного тростника в АГБО. Большое место в работе сада будут зани- мать эколого-физиологические исследования — фотосинтеза, дыхания, ритмики растений. В 1940 г. на участке Памирского ботани- ческого сада были проведены необходимые мелиоративные работы — проведены дороги, на склонах устроены террасы для создания культур теплолюбивых растений, заложен ин- тродукционный питомник с посевами и школа- ми. Осенью собраны местные растения для отдела местной флоры сада. Заложен плодо- вый питомник для нужд области. Произведе- ны посевы грецкого ореха, собранного с раз- ных высот области, всех местных сортов персика, абрикоса, вишни, черешни. Произве- дены посевы шелковицы для выращивания подвоев для культурных сортов. Сделаны некоторые арычные посадки не только на участке сада, но и на соседних колхозных арыках. В 1940 г. проведено первое испытание на Памире цветочных растений, которое дало очень хорошие результаты. В питомнике хо- рошо цвели розы, привезенные из Ташкента, буддлеи, георгины, астры, настурции, димор- фотеки, ксантисма и многие другие. Собрано большое количество семян цветоч- ных растений собственной репродукции, что позволит в 1941 г. создать цветники в обла- стном центре — в Хороге и соседних колхо- зах. Тяга у местного таджикского населения к цветам очень велика. Помочь создать цве- товодство в колхозах и селениях — почетная производственная задача Памирского сада. Памирский ботанический сад возник в зна- чительной мере по инициативе партийных и советских организаций Автономной Горно-Ба- дахшанской области. Благодаря помощи местных организаций в 1940 г. была возможность приобрести для са- да необходимое научное оборудование, спра- вочную литературу, закупить посевной и по- садочный материал. Этим созданы предпо- сылки для развертывания работ по строитель- ству Памирского ботанического сада в 1941 г.
ЮБИЛЕИ и ДАТЫ РАЗВИТИЕ БИОЛОГИИ И ПАРАЗИТОЛОГИИ В ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ РККА имени С. М. КИРОВА ЗА 140 ЛЕТ' Акал. Е. H. ПАВЛОВСКИЙ Пути развития биологических дисциплин в Военно-медицинской академии и влияние ее на эти дисциплины за ее стенами были весьма многообразны. Понятие биологические науки трактуется в настоящее время очень широко, благодаря дифференциации и углублению множества специальностей. Поэтому необходимо ограни- чить стоящую передо мною задачу рассмот- рением данных, касающихся зоологии, пара- зитологии, ботаники и гистологии. Преподавание ботаники и фармакологии было начато проф. Соболевским с первого же года учреждения самой академии — в составе первых семи кафедр. Это вполне по- нятно, ибо 140 лет назад растительные веще- ства занимали едва ли не первое место сре- ди лекарств. В связи с этим содержание бо- таники носило описательный характер с ак- центом на рассмотрение видов медицинского значения. Начало преподавания зоологии восходит к 1808 г., когда акад. Севастьяновым — гео- логом по специальности, была занята, всего на один год, новая Кафедра зоологии и ми- нералогии. В этой, неповторяемой ныне ком- бинации, кафедра перешла к профессорам — Теряеву и питомцу академии Спасскому, ра- ботавшим в ней 22 года. На Кафедре же ботаники происходило бы- строе чередование восьми профессоров, пока она не перешла в руки проф. Горянинова, объединившего в 1833 г. преподавание зооло- гии, ботаники и минералогии. Весь этот период — с основания Медико-хи- рургической академии (ныне Военно-медицин- ской академии) до 1838 г. — характеризует- ся тем, что профессорами были русские, по большей части врачи. Как и в старейшем Московском университете, профессора нату- ральной истории являлись не исследователя- ми в соответственном смысле этого понятия, но лекторами-энциклопедистами; в лучшем случае они обладали достаточной эрудицией, знанием современной им иностранной лите- ратуры и умением дать в критическом осве- щении обобщенный материал на лекциях, ко- торые долгое время являлись единственной формой преподавания. 1 Доклад на научной сессии, посвященной 140-летию Военно-медицинско^ академии в 1940 г. Наиболее показательной фигурой этого пе- риода является проф. Горянинов; он окончил академию первым, с золотой медалью. По- ступив врачом в лейб-гвардии Измайловский- полк, Горянинов через 3—4 года защитил диссертацию; далее он сначала адъюнкт-про- фессор, потом профессор ботаники, фармации и рецептуры, затем зоологии и минералогии и, наконец, ботаники и фармакологии. По всем преподаваемым разделам Им были составлены учебники и руководства. Его учебник зоологии является капитальным ру- ководством (1837 г.), написанным по данным новейшей научной литературы с максималь- ным использованием русских научных тер- минов, с учетом интересов врачей и студен- тов. Одна седьмая книги посвящена общей зоологии; на характере ее изложения сильно отразились натур-философские взгляды Оке- на. Горянинов допускает для простейших ор- ганических тел (таковыми он считает лишай- ники, плесени, грибы, инфузории, семенные церкарии, вшей, клещей, и др.) самопроизволь- ное зарождение, что вполне соответствовало духу его времени. Рассматривая «теорию рождения», Горяни- нов критически обоснованно высказался в пользу теории постепенного образования пло- да (т. е. теории эпигенеза) в противность взглядам на существование «предначертанных зародышей» (т. е. теории преформации). В разделе «об уродах» интересна мысль, «что человек от времени зачатия до совер- шенного образования проходит в утробе ма- терней в физиологическом смысле все степе- ни низших животных». Но человека Горянинов выделяет из живой природы, ибо его душа создана по образу божию, и так как «человек одарен умом, то ему неприлично стоять наряду с бесслове- сными животными». С избранием на Кафедру минералогии, зоологии с сравнительной анатомией Вилен- ского профессора Э. Эйхвальда начался но- вый период, когда во главе кафедры стояли ученые немецкой национальности, не знавшие вовсе или плохо знавшие русский язык. Лекции читались по-латыни или по под- строчному русскому переводу. Студенты в массе плохо воспринимали читаемое; поэто- му был учрежден институт репетиторов, ко- торые в конце недели пересказывали лекции, по-русски.
106 Природа 1941 В этот период в академии работали, кро- ме Эйхвальда, академики — врачи по обра- зованию — К. Бэр и Федор Брандт. Таким образом академия в рядах своих биологов числит не только таких крупных и плодови- тых ученых, как Ф. Брандт, но и корифеев мировой науки в лице Карла Бэра. Эдуард Эйхвальд много путешествовал по Западной Европе и по России; наибольшее зна- чение имело его путешествие по Каспийскому морю и Кавказу в 1826—1827 гг. Научная де- ятельность Эйхвальда захватывала почти все современные ему естественно-исторические специальности с добавлением даже этногра- фии и археологии. Но в этой чрезвычайной разносторонности была и главная слабость Эйхвальда как ученого. В 1841 г. в академии учреждается новая Кафедра сравнительной анатомии и физиоло- гии, специально для привлечения в академию акад. Карла Бэра; мотивом организации ка- федры было убеждение конференции в том, что «сравнительная анатомия и физиология составляют основание всей медицины» и что акад. Бэр принесет пользу не только уча- щимся, но и адъюнктам и прозекторам. Карл Бэр стяжал неувядаемую славу клас- сическими исследованиями по истории разви- тия животных. Будучи родом из Эстонии, К. Бэр, по окончании Дерптского универси- тета, уехал в 1814 г. за границу; работал он сначала в Вене, потом в Кенигсберге, где по- лучил кафедру зоологии и развернул во всю мощь свои эмбриологические работы. Здесь им была открыта яйцевая клетка у млеко- питающих, здесь Бэр опубликовал в 1828 г. свой блестящий труд «История развития царства животных». Бэром была установлена теоретически весьма важная закономерность: чем моложе зародыши позвоночных живот- ных, тем более между ними сходства. Независимо от Кювье Бэр самостоятельно обосновал теорию типов организации живот- ных, опираясь на особенности их эмбриональ- ного развития. В 1828 г. Бэр был избран в действитель- ные, члены Российской Академии Наук, но лишь в 1834 г. переехал в Петербург, где через 7 лет занял кафедру д Медико-хирур- гической академии, проработав в ней один- надцать лет. Бэр, как он писал сам, «решив променять Пруссию на Россию, был одушев- лен только желанием принести пользу своей родине». В России Бэру не удалось продол- жить свои эмбриологические исследования. Зато он использовал широчайшие просторы ее для изучения природы и условий жизни человека во всем разнообразии климата и внешней среды. При всем несовершенстве путей сообще- ния и трудностях передвижения Бэр провел ряд экспедиций, начиная с Прибалтийского края, Финляндии, Белого моря, Новой Зем- ли и кончая побережьями Черного и Каспий- ского морей. К. Бэр еще в первой половине XIX в. гением своего ума предвидел, какое громадное экономическое и научное значе- ние имеет наш Север, который так блестяще освояется советскими полярниками столетие спустя. Будучи блестящим представителем теоре- тической науки, Бэр громадное внимание уде- ляет вопросам практического и житейского значения. Ограничусь одним примером — до Бэра астраханская селедка выбрасывалась вон, ее называли бешенкой. Во время Каспийской экспедиции Бэр ввел в употребление этот вид рыбы, экономическое значение которого весьма велико. В Медико-хирургической академии Бэр за- ново организовал кабинет кафедры сравни- тельной анатомии. Бэр добивался того, чтобы ученики не воспринимали учения «безжизнен- ными мешками — только ушами», чтобы уче- ники побуждались к собственному исследо- ванию, чтобы они могли практически изучать анатомию, чтобы они могли сами наблюдать больных и делать на приемах мелкие опера- ции, наконец, чтобы учащиеся вообще 1научи- лись самостоятельно работать с книгой. Бэра заботила перспектива, чтобы академия сама стала рассадником доцентов, дабы изжиты были посылки «ходоков» за границу в по- исках кандидатов на освобождающиеся ка- федры. Бэр ясно видел задачи, стоящие пред военными врачами в условиях провинциаль- ной жизни России времен Николая I; он ука- зывал на недостатки медицинского образо- вания и на средства его улучшения Вместе с Пироговым Бэр добился учреждения в академии Анатомического института для практического изучения анатомических наук. В своем курсе, помимо сравнительной ана- томии, он излагал и микроскопическую ана- томию, т. е. гистологию. Для студентов им был составлен латинский краткий учебник гистологии. Бэр ушел в отставку вследствие болезни и крайней трудности совмещения экспедици- онных работ с необходимостью пунктуально- го выполнения профессорских обязанностей. После его ухода преподавание зоологии, бо- таники, минералогии и сравнительной анатомии сосредоточилось в руках акад. Ф. Брандта, то был кульминационный период концен- трации преподавания естественных наук., Федор Брандт — питомец Берлинского университета — еще в бытность свою в Гер- мании опубликовал с Ратцебургом двутом- ную «Медицинскую зоологию», являвшуюся образцовым руководством. В 1832 г. он был избран академиком Российской Академии Наук, где работал в течение 47 лет. По своей специальности Ф. Брандт был зооло- гом-систематиком, сравнительным анатомом и палеонтологом и являлся исключительно плодовитым ученым, пользовавшимся всесвет- ной известностью. Огромный друд был за- трачен им на организацию Зоологического музея Академии Наук. В Медико-хирургической академии Брандт занимал кафедру в течение 18 лет; при ка- федре им создан был богатый зоологический музей; лекции читались по русскому под- строчному переводу немецкого оригинала текста. Ф. Брандт относился к теории Дарвина иро- нически и ее выводы 'представлял аудитории в комическом виде. По рассказам очевидцев, Брандт на лекциях отдавал распоряжение
6 Юбилеи и даты 107 лужителю принести «папеньку и маменьку». гот приносил чучела обезьян. «Вот, господа, папенька и маменька Дарвина», — бросал Брандт реплику, обращаясь к студентам.. Но к чести Брандта следует отметить, что он ие навязывал своего мнения и не давил своим авторитетом; только этой его чертой и мож- н0 объяснить тот факт, что в диссертации его ученика Эд. Брандта, вышедшей из его лаборатории, один из тезисов гласит следу- ющее: «Учение о происхождении видов путем по- степенного изменения (так называемая тео- рия Дарвина) есть единственная рациональ- ная теория» (1865). С I860 г. переподавание ботаники । выделяется в самостоятельную кафедру, которая с 1864 г., в течение 14 лет, возглавляется проф. Мерклиным, работавшим по вопросам анатомии и физиологии растений и по судеб- но-медицинской экспертизе. Затем дважды (с перерывом) Кафедру ботаники занимал восем лет акад. И. Бородин, один из вид- нейших русских ботаников. Его работы по- священы особенно вопросам анатомии и фи- зиологии растений. Им составлен ряд учеб- ников, сыгравших исключительную роль в деле насаждения ботанических знаний в Рос- сии. «Курс анатомии растений» И. Бородина с 1888 г. переиздается и доныне, являясь и по настоящее время одним из лучших руко- водств. Лично Бородиным был составлен об- щий русский гербарий, объединяющий до 200 видов русской флоры. В перерыве работы И. Бородина девять лет кафедрой заведызал проф. А. Баталин, охватывавший своими работами широкий круг вопросов. Начав с проблем физиологии и био- логии растений, он перешел к Изучению оте- чественных культурных растений и, нако- нец, к систематике высших растений. Проф. Баталин — один из лучших специалистов сво- его времени в области прикладной ботаники. При кафедре им была организована бактерио- логическая лаборатория, из которой вышел ряд исследований, выполненных ассистентом В. К. Варлихом, прикомандированными вра- чами и студентами. Из учеников проф. Ба- талина следует назвать Н. П. Тишуткина (впоследствии гистолога) и В. Н. Тонкова. После акад. И. Бородина кафедру до 1928 г. занимал проф. В. Варлих, работавший над изучением строения клетки бактерии и •над бактериозами растений. Им же составлен атлас (с ботаническим описанием) русских лекарственных растений. Старшим ассистен- том О. А. Вальтером был выполнен ряд важ- ных исследований по вопросу проницаемости протоплазмы растительной клетки для воды и электролитов. В 1924 г. состав кафедры полностью обно- вился. На должность заведующего кафед- рой был избран В. Н. Любименко, а место старшего ассистента занял А. Н. Данилов. В. Н. Любименко — выдающийся русский ботаник-физиолог, академик ВУАН, автор большого числа специальных исследований, 1 Материалы по разделу ботаники подобра- ны В. И. Полянским. , сводок и учебных руководств. Им был вы- полнен ряд капитальных работ по проблеме образования и накопления красящих веществ в растении, особенно по пигментам пластид. Им же, с сотрудниками, разрабатывался во- прос о так наз. хроматической адаптации, т. е. выработке дополнительной окраски пластид у морских водорослей на разных глубинах мо- ря. Биологическое значение окраски растений исследовалось А. Н. Даниловым, успешно разрабатывавшим также проблемы фотосинте- за и изучавшим лишайниковый симбиоз. В 1931 г. Кафедра ботаника была закрыта в связи с организацией Кафедры общей био- логии и паразитологии, включившей в себя как часть бывшую Кафедру ботаники. Было признано целесообразным ввести в курс об- щей биологии ботанический раздел, препода- вание которого осуществлялось преподавате- лем А. Н. Даниловым и позднее — В. И. По- лянским. Издательством академии было вы- пущено «Краткое руководство по ботанике для слушателей ВМА», составленное В. И. Полянским. Научные работы В. И. Полянского каса- ются 1) флористических исследований водо- рослей некоторых водоемов Ленинградской Вологодской областей, с установлением ряда новых видов и форм; 2) исследований по морфологии и систематике низших (преиму- щественно синезеленых) водорослей, выпол- ненных сравнительно-морфологическим и экс- периментальным методом и послуживших фактической основой для защищенной им в 1939 г. (докторской диссертации; 3) важны также теоретические статьи по некоторым проблемам систематики и их связи с дарви- низмом, особенно по проблеме таксономиче- ских единиц у низших водорослей. Полян- ским в 1940 г. был прочитан приватный курс по эволюционному учению. Работы второг* преподавателя — кандидата В. В. Письяуко- вой касаются: исследований морфологии со- цветий в связи с их происхождением. Кроме того, она участвует в качестве ботаника-фло- р'йста в комплексных экспедициях ho пробле- ме клещевого энцефалита на Дальнем Восто- ке и в Сибири, работающих под моим руко- водством. Вс$ это указывает на то, что слия- ние бывшей Кафедры ботаники с Кафедрой зоологии в составе Кафедры общей биологии и паразитологии находит свое ртражение не только в сфере учебных мероприятий, но и в области научно-исследовательской. Возвращаясь снова ко времени работы акад. Ф. Брандта, отметим, что в 1857 г. учреждается Кафедра гистологии с физиоло- гией проф. Якубовича. С этого времени ги- стология фигурирует как самостоятельная дисциплина после того, как преподавание физиологии отошло к проф. И. Сеченову. 30 лет Кафедру гистологии и эмбриологии занимал проф. Заварыкин и 13 следующих лет — проф. Лавдовский. За этот период из кафедры был выпущея ряд работ и диссертаций, не объединенных общей проблематикой и посвященных различ- ным вопросам описательной гистологии и, частично, эмбриологии. Важнейшим событи- ем было издание под редакцией проф. Лав- довского и акад. Ф. В. Овсянникова первого
108 Природа 1941 вригинального русского руководства по ги- стологии в двух томах. С 1903 по 1922 г. Кафедру гистологии и эмбриологии возглавлял проф. А. А. Макси- мов, впервые широко и планомерно приме- нивший в области учения о крови и соедини- тельной ткани экспериментальную методику; Максимов создал, в ее современном виде, всю главу гистологии позвоночных, посвященную производным мезенхимы. Им и его сотрудни- ками был прослежен гистиогенез клеточных форм крови у позвоночных, особенно у мле- копитающих, дан точный гистологический анализ клеточных форм рыхлой соединитель- ной ткани и воспалительного процесса, экспе-: риментально обоснована унитарная теория кроветворения, доказано участие лимфоидных элементов крови в воспалительном новообра- зовании соединительной ткани и впервые ши- роко применен метод тканевых культур для решения гистологических проблем. Максимов составил учебник «Основы гистологии» (1914 и 1918 гг.). С 1923 г. на Кафедру был избран профес- сор Пермского Гос. университета А. А. За- варзин (ученик проф. А. С. Догеля). Уже в Перми им была создана новая гистологиче- ская школа. Многочисленные работы проф. Заварзина и его сотрудников имеют сравни- тельно-гистологический характер. Для Завар- зина, зоолога, а не врача по образованию, характерен широкий биологический подход к гистологическим проблемам. Работы его школы можно разбить на 2 группы. Одни — посвящены сравнительной гистологии нервной системы. Они дают впервые весьма точный и полный гистологический анализ туловищного мозга насекомых (Заварзин) и автономной нервной системы насекомых и ракообразных (Орлов). Сопоставляя результаты своих работ по оптическим центрам с литературными дан- ными по нейрональным взаимоотношениям системы туловищного мозга у различных по- звоночных и у аннелид, Заварзин подмечает поразительное совпадение гистологического строения нервной системы и ее эволюционно- го усложнения у представителей различных типов животного мира, обозначенное им пер- воначально как принцип параллелизма. Другая группа работ посвящена сравни- тельной гистологии крови, соединительной ткани и воспалительного процесса, а также микроскопической анатомии сосудистой стен- ки. В этих работах Заварзиным и его со- трудниками — Алфеевой, Щелкуновым и др. —; дается полный анализ этапов дифференциров- ки соединительно-тканных элементов у мле- копитающих, амфибий, рыб, насекомых, рако- образных, моллюсков и аннелид и устанавли- ваются общие закономерности воспалительно- го новообразования соединительной ткани и развития межклеточного вещества. Заварзин является автором двух широко распространенных учебников: «Краткое руко- водство по эмбриологии человека и позвоноч- ных» и «Курс гистологии и микроскопиче- ской анатомии». Последний учебник является во многих отношениях совершенно оригиналь- ным и лучшим из имеющихся в настоящее время учебников гистологии. В 1936 г. на должность начальника Кафед- ры гистологии и эмбриологии назначается преподаватель академии проф. Н. Г. Хлопин. Еще ранее вокруг него образовался научный коллектив сотрудников. До 1925 г. Хлопин методом тканевых куль- тур выполняет ряд работ по сравнительному изучению некоторых эпителиев, соединитель- ной ткани и крови различных позвоночных. Эти исследования повлекли за собой цитоло- гическую группу работ над общими законо- мерностями прижизненного отложения в клет- ках красящих веществ и железа. Дается но- вая теория механизма прижизненной окраски и критикуются популярные и общепринятые в то время взгляды Меллендорфа. Работы этой группы послужили толчком к ряду оте- чественных и зарубежных исследований. Су- туловым методом прижизненного окрашивания изучалось, в соответствии с теорией паране- кроза Насоиова, повреждающее действие раз- личных алкалоидов на протоплазму. Третья группа работ Хлопина и руководи- мого им научного коллектива (Голустян, На- сонова, Григорьев, Гольдштейн, Лавренко, Шевченко и др.) характеризуется охватом разнообразных тканей различных позвоночных животных, в частности и млекопитающих, и человека, с точки зрения их филогенетиче- ского развития; создается новое оригиналь- ное эволюционное направление в гистологии, изменяющее многие основные установившие- ся гистологические традиции. Гистологиче- ские структуры изучаются не только в нор- мальном состоянии, но и во всевозможных экспериментальных превращениях; получае- мые результаты органически связываются с данными эмбриологии, механики развития, сравнительной анатомии и патологии. Вместе искусственной классификации тканей по од- носторонним или функциональным признакам создается естественная система на основе филогенетически обусловленной гистологиче- ской детерминированности. Это направление способствует правильному эволюционному по- ниманию таких специально-медицинских во- просов, как гистогенез опухолей и патологиче ские процессы при заживлении ран. На основе тех же общих установок ста- вится и частично разрешается вопрос о фи- логенетической детерминированности и поло- жении в естественной системе гистологиче- ских структур вспомогательных компонентов нервной системы — нейроглии, шванновских клеток и пр. В решении многих вопросов большое зна- чение имело систематическое применение ме- тода тканевых культур. Накопившийся в этой области опыт изложен в монографии Хлопи- на «Культура тканей». Самостоятельное и оригинальное направле- ние приняли в последние годы работы до- цента кафедры Г. С. Стрелина по анализ) элементарных интегрирующих факторов орга низма, на почве которых в эволюционном процессе развивается нервная система. Дан- ными этих работ удается объяснить прояв- ление физиологических градиентов Чайльда и связанные с ними важнейшие биологиче- ские процессы при индивидуальном и фило- генетическом развитии на основе новых пред-
№ 6 Юбилеи и даты 109 ставлений о живой протоплазме, разработан- ных у нас в Союзе. В особенности интерес- ны детальные наблюдения над мозаичными яйцами, впервые показавшие особые и свое- образные взаимоотношения между частями развивающегося зародыша. Для рассмотрения развития в академии собственно зоологии и паразитологии нам надлежит снова вернуться к времени Ф. Бранд- та. Важнейшей заслугой его, помимо устрой- ства богатого музея, является то, что при нем на кафедре начались научные работы. Еще студентом в лаборатории появился его однофамилец Эдуард Брандт, учившийся только в академии и защищавший впослед- ствии в университете диссертацию на сте- пень магистра зоологии. Эдуард Брандт занял Кафедру зоологии и сравнительной анатомии после своего учите- ля. Начался новый период руководства Ка- федрой профессорами, осуществлявшими пре- подавание на русском языке, — период, ког- да кафедра превратилась в неугасаемый очаг оригинальной научно-исследовательской работы, влияние которой прямо и косвенно распространялось за пределы академии. Эдуард Брандт был блестящим лектором, и лекции его пользовались большим внима- нием и успехом у аудитории. Изучение читае- мых предметов облегчалось изданием живо написанных и соответствовавших уровню тогдашней науки учебников. Брандт по спе- циальности был энтомологом-анатомом. Он блестяще владел техникой ручной препаровки насекомых; особенное внимание уделял ана- томическому изучению нервной системы на- секомых; его работы были премированы па- рижской Академией наук. 4 Кроме множества энтомологических иссле- дований, Э. Брандт выпустил ряд работ по остеологии и зубной системе с освещением материалов в духе эволюционной теории. Я уже упоминал, что он был приверженцем теории Дарвина. Им были организованы прак- тические занятия для студентов, причем осо- бое внимание уделялось животным паразитам. Своею живостью и талантом преподавателя Эд. Брандт привлекал в свою лабораторию врачей, выполнивших под его руководством несколько докторских диссертаций на гель- минтологические темы. Брандт заронил искру интереса к зоологии в молодом студенте академии Холодковском, чем и определилась судьба последнего. Холодковский, также питомец академии и Кафедры зоологии, занял ее после смерти своего учителя. Холодковский учился только в академии, а в университете защищал маги- стерскую и докторскую диссертации. Нико- лай Алексанрович Холодковский тридцать лет возглавлял Кафедру зоологии и сравни- тельной анатомии. Унаследовав от Брандта методику ручной препаровки, он сочетал ее с новыми приемами микроскопических иссле- дований, специализируясь преимущественно в области энтомологии, главным образом по анатомии насекомых, биологии их и, частич- но, по систематике. Важнейшие исследования были произведены им по сложным биологи- ческим циклам развития хермесов, являющих- ся вредителями хвойных деревьев. Особо исследовались им паразитические насекомые человека и домашних животных. Холодковский владел обширной эрудицией и обладал исключительной трудоспособностью; праздного времени у него не было. На от- дыхе, на прогулке он мысленно продолжал свои работы, преимущественно по стихотвор- ным переводом—им было переведено стихо- творное произведение Эразма Дарвина «Храм природы». Талантливый исследователь, бле- стящий стилист, в совершенстве владевший несколькими иностранными языками, прекрас- ный популяризатор, Холодковский по достоин- ству считался одним из крупнейших зоологов. Составленные им капитальные учебники зоологии и энтомологии являлись в течение многих лет и после его смерти основными руководствами и в университетах. Холодковский много способствовал широкой популяризации биологических наук изданием ряда переводных или переработанных им крупных атласов и таких широко используе- мых сочинений, как «Жизнь пресных вод» Ламперта, «Животный мир» Гааке, «Проис- хождение человека» Гюнтера, «Клетка и ткани» Гертвига и многие другие. Будучи материалистом и дарвинистом, Н. А. Холодковский опубликовал в толстых литературных журналах длинный ряд образ- цовых по выполнению научно-популярных серьезных критических статей по различным разделам эволюционного учения, чем способ- ствовал пропаганде здравых взглядов на происхождение окружающего нас мира и са- мого человека. Сказанным не исчерпывается многогранность талантов Холодковского: он был не только выдающимся ученым, но и поэтом. С 16-лет- него возраста Холодковский начал основной труд своей жизни — перевод «Фауста» Гете; этот перевод выдержал 11 изданий и переиз- дан снова несколько лет тому назад. Ака- демией Наук он был удостоен Пушкинской премии. Широко известен Холодковский—переводчик Байрона, Шиллера, Гете, Мадача, Липинера, Мильтона и других классиков мировой ли- тературы: но Холодковский был также ориги- нальным поэтом-лириком. Эта сторона его деятельности носила личный характер. На смерть Ч. Дарвина Холодковский сложил следующее стихотворение (публикуется впер- вые): Он умер! Закрылись могучие, светлые очи. Их ясный, их сильный, пронзающий взор не блестит! Глубокою тьмой беспросветной, безжалостной ночи Гигантский, чарующий образ покрыт. Он был, — его нет. Все сменяющий холод могильный Сковал исполина-подвижника, полного сил. Великий! И ты, перед грозным порядком бессильный, Седую главу, угасая, склонил. О, где ж твой сияющий, все покоряющий гений, Где мысль исполинская, мощно-спокойная, где?
по Природа 194] О, тысячекратно они отразятся в умах поколений, Как солнечный луч в быстротечной воде! Они не исчезли, о нет, незабвенный, с тобою: Проникшие в разум всемирный, живут они в нем, Навеки сверкают ему путеводной звездою, Божественной истины вечным огнем. Рыдания, (муза, сдержи. И спокойный и гордый, До смертного часа трудился он в поте лица. Не скорбные звуки, а песни победной аккорды Раздаться должны над могилой бойца. Сквозь слезы любовно ему улыбнись, провожая Сияющий образ в минувшее, в гордый покой. Он пал, победив! Он угас, целый мир озаряя Сиянием радостным правды святой! (9 апреля 1882 г.) Вернемся к облику Холодковского как уче- ного. При всех своих выдающихся достоин- ствах он был исключительно скромным, про- стым и доступным человеком. И он, подобно своему учителю Брандту, открыл двери сво- ей кафедры студентам академии, желавшим работать в его лаборатории. В их числе был автор и его сотрудник по кафедре проф. Костылев. Работа на кафедре, начатая мною в пер- вые месяцы учения на первом курсе, решила и мою судьбу — с осени 1903 г. и по сей день я имею счастье непрерывно работать в стенах моей alma mater. Таким образом в 1921 г. кафедру занял третий питомец ака- демии и самой Кафедры, также учившийся только в академии и защищавший в универ- ситете магистерскую диссертацию. Состав кафедры в дореволюционное время был более чем скромен: профессор, ассистент и консерватор музея. Естественно, что науч- но-исследовательская работа носила сугубо индивидуальный характер. Первая моя науч- ная работа касалась анатомии вшей человека, благодаря чему сразу же удалось оценить и освоить методы анатомирования мелких насе- комых. На Биологической станции в Севасто- поле начаты были также работы по ядови- тым животным (строение их ядовитых аппа- ратов). Таким образом определились два направле- ния исследований, которые носили первона- чально чисто морфологический характер. Для добывания материалов еще на студенческой скамье удавалось ездить на Биологическую станцию на Черное море и совершить путе- шествие в Среднюю Азию в 1908 г. В 1914 г. удалось отправиться за материа- лом через Западную Европу в .Северную Аф- рику и работать в Алжире; Тунисе и в не- которых оазисах Северной Сахары. За этот период времени были изучены ядо- витые органы колющих ядовитых рыб, пау- ков, скорпионов, многоножек и различных на- секомых. Кроме того, произведены были об- ширные сравнительно-анатомические и эмбрио- логические исследования скорпионов, — все это послужило материалом для двух моих диссертаций. Ручной метод препаровки культивировался и поддерживался только .в нашей лаборато- рии. Видя по собственному опыту его ис- ключительную ценность, я сделал попытку расширения сферы его применения на со- предельные области зоологии и других био- логических дисциплин, в частности сравни- тельной физиологии. Первым полностью Удач- ным опытом было изучение пищеварительных ферментов медоносной пчелы, произведенное совместно с биохимиком доцентом Э. Зари- ным. Ручной препаровкой изолировались ча- сти пищеварительного канала пчелы; из них изготовлялись вытяжки, поступавшие в био- химическую обработку. Таким образом лишь в 1915—1917 гг. было выполнено первое строго-научное ' исследование по физиологии пищеварения пчелы, издавна бывшей предме- том многообразных исследований. Опыт совместного исследования сложного вопроса двумя специалистами оказался весь- ма плодотворным; в послеоктябрьскую эпоху, с ее новыми требованиями к нашей науке и новыми условиями развития самой науки, этот принцип .исследований получил широкое при- менение. Совместно с дерматологом проф. !А. Штей- ном было выполнено мною свыше 30 экспе- риментальных работ по влиянию действую- щих начал наружных паразитов и ядовитых животных на покровы человека; эти исследо- вания привели к установлению закономерно- сти развития определенных реакций кожных покровов на определенные действующие на- чала паразитов, причем развивающиеся реак- ции в определенных условиях должны трак- товаться как первичные, но не как аллерги- ческие: практически важное значение для врачей имеет точное описание дерматологиче- ских изменений при укусах различных пара- зитов и переносчиков, что необходимо для диагностических целей и для эпидемиологи- ческих обследований. • Наш цикл работ ока- зал влияние на зарубежную науку, причем повторенные наши основные эксперименты по- лучили полное подтверждение. В дальнейшем метод комплексирования ис- следований был распространен на разрешение таких паразитологических и микробиологиче- ских вопросов, как изучение механизма пере- дачи спирохет клещевого рекурренса клещом переносчиком, исследование путей циркуляр ции вируса клещевого энцефалита в клещах переносчиках и установление механизма зара- жения энцефалитом; изучалась также судьба различных микробов на поверхности и внутри тела их переносчиков: мух, ос, жуков-скара- беев, блох. Из этого цикла работ особое зна- чение имеет исследование по методике опре- деления прижизненной зараженности блох чумными бактериями. Кроме этого, на кафедре в руках доктора Смирнова успешно развились исследования по такой дефицитной области, как экспери- ментальная гельминтология; в частности, из- учается патогенез мигроаскаридоза, влияние паразйтических червей на*" хозяина, процесс
№ 6 Юбилеи и даты 111 миграционного заражения организма анкило- стомидами и другие вопросы. Работы по па- тогенезу глистных инвазий получили еще большее развитие, когда в состав кафедры вошла сотрудница латолого-анатом С. П. Ал- феева. Так, морфологическая в прошлом по на- правлению своих работ кафедра зоологии перешла на рельсы экспериментальных иссле- дований, что вместе с задачами нового пре- подавания требовало реконструкции самой кафедры, расширения ее помещений и надле- жащего ее оснащения. Все это пришло в послеоктябрьскую эпоху, когда кафедра получила то, о чем в пред- шествующие годы приходилось лишь безна- дежно мечтать. Исходным поворотным пунктом в жизни ка- федры явилось учреждение в 1918 г. препо- давания обязательного курса паразитологии. С 1919 г. мне было поручено чтение этого нового предмета на 4-м курсе академии, что было равнозначно необходимости создания оригинального предмета. Бросим снова беглый взгляд в прошлое академии. Проф. Спасский в 1824 г. защи- тил написанную по-латыни диссертацию гель- минтологического содержания. По его совету врач Никитин перевел на русский язык сочи- нение Бреры о паразитических червях и вы- зываемых ими болезнях в 1816 г. Также под влиянием нашей кафедры увидел свет рус- ский перевод классической по своему време- ни книги Бремзера о глистах. Вопросов паразитологии касался К. Бэр. Эдуард Брандт дал первое русское руковод- ство по ветеринарной паразитологии; им бы- ли переведены и снабжены новыми дополне- ниями книги Цюрна и Лейкарта по общей естественной истории паразитов. Брандт имел в Петербурге настоящую практику по гли- стным болезням. Н. Холодковский специали- зировался в изучении систематики ленточных червей, среди которых описал нового пара- зита человека. Им был составлен первый и единственный пока атлас по паразитическим червям человека. Работы двух своих учени- ков из числа студентов академии он напра- вил на гельминтологическую тематику; из них проф. Костылев специализировался на систе- матике колючеголовых червей. Всего было описано свыше 70 новых видов паразитиче- ских червей. Но все это было лишь каплей в море потребного. Новый курс паразитологии должен был дать будущим врачам сведения по система- тике, биология, географическому распростра- нению, экологии и патогенному значению важнейших паразитов и переносчиков возбу- дителей трансмиссивных болезней человека, применительно к требованиям молодого со- ветского здравоохранения и военно-санитарно- го дела. Сообщаемые сведения должны слу- жить для целей правильной диагностики пе- реносчиков и паразитов, как возбудителей различных заболеваний, и для биологическо- го обоснования борьбы с ними в системе профилактики соответствующих болезней. Благодаря росту состава кафедры, притоку новых учеников и кооперированию работ с другими лабораториями, кафедра смело вы- шла на широкий путь исследования природных паразитологических особенностей районов, пре- имущественно в окраинах, наиболее теплых зонах нашего Союза. Я имею в виду все бо- лее и более расширяющиеся экспедиционные работы; в одних случаях кафедра ведет их целиком собственными силами, в других — кооперирует с иными учреждениями. Начало экспедиционной деятельности ка- федры в отдаленных районах страны восхо- дит к 1928 г., когда мною была организова- на первая среднеазиатская паразитологиче- ская экспедиция. Начиная с этого момента, кафедра ежегодно снаряжает по несколько экспедиций. Всего проведено свыше .50 экспе- диций, начиная с Крыма и кончая Дальним Востоком и Приморьем. Работами нашими были охвачены: Северный Кавказ, Азербай- джан, Грузия, Армения, Нахичеванский край (на границе с Ираном — по Араксу); далее, Мангышлак, юго-западный угол Туркмении, районы Ашхабада, Мары, Мургаба и Кушки; пустыня Кара-кумы под Репетеком, Чар- джоу, в Узбекистане — район Шахри-зябса, Термеза, Гузара, Байсуна, Ташкента; в Тад- жикистане — южные части республики, гор- ная часть, северный Таджикистан и западный Памир; в Киргизии — все основные доступ- ные для поездки маршруты; в РСФСР — окрестности Ленинграда, район Тоцкой, юг Красноярского края, Забайкалье, Бироби- джан, Хабаровский район, нижняя часть Аму- ра, Уссурийская область и Приморье. Тематика работ выдвигалась инициативою кафедры и заданиями различных учреждений. В виду обилия результатов экспедиций я могу набросать здесь лишь основные направ- ления нашей экспедиционной деятельности. Нашей задачей стояло выявление важней- ших паразитологических особенностей рай- онов экспедиций путем изучения фауны воз- будителей и переносчиков паразитарных и трансмиссивных болезней человека. Далее необходимо было изучать вопросы биологии, зоологии и патогенного значения обнаружива- емых вредителей здоровья человека. Все эти исследования развертывались в целях оты- скания биологических обоснований для борь- бы с паразитами и с переносчиками в систе- ме профилактики связанных с ними болезней. Само собой разумеется, что такая програм- ма исследований могла плодотворно осуще- ствляться лишь в порядке комплексирования работ прежде всего внутри самой академии со всеми смежными кафедрами. Возможность работ кафедры резко улуч- шилась после приема делегации Академии Наркомом обороны маршалом Советского Со- юза тов. Ворошиловым. Обратимся к важнейшим результатам работ кафедры. По клещевым спирохетозам че- ловека кафедрой много сделано в Средней Азии как в смысле точного установления пе- реносчиков (мои работы, Москвин), так и определения их распространения, связи с природными очагами и со стациями антропо- генного характера. Детально изучены условия передачи спирохет клещами (с сотр. Скрын- ник). Изучены реакции клещей на отпугива- ющие вещества, проведены опыты борьбы с
112 Природа 1941 клещами на западном Памире Москвиным, Алфеевой, изучена патологическая анатомия клещевого рекурренса. По вирусным болезням кафедре впервые пришлось разрешать совершенно новый во- прос борьбы с москитами — переносчиками лихорадки папатачи, вопрос, особо важный в •военно-морском отношении. Работы мои, Гу- цевича и Перфильева, затем Перфильева и •Подоляиа дали вполне благоприятные ре- зультаты. Методы борьбы с москитами уже внедряются в практику повседневной работы в береговых частях. В текущий сезон уда- лось сохранить в очаге работ 60 тысяч чело- векодней благодаря правильно обоснованной •профилактической работе. В 1937 г, кафедра получила новое задание по выяснению возможных переносчиков новой болезни, оказавшейся клещевым, или таеж- ным, энцефалитом. На Дальний Восток от- правился в составе экспедиции Наркомздрава СССР организованный мною отряд кафедры с участием Кафедры микробиологии. Началь- ником полевых работ был Гуцевич. Сотрудни- ками отряда Рыжовым и Скрынник был открыт клещевой вирус энцефалита и бес- спорно точно доказана роль пастбищных кле- щей как переносчиков возбудителя этой но- вой болезни. В 1938 г. я был назначен начальником Экс- педиции особого назначения Наркомздрава СССР на Дальний Восток, организованной ВИЭМ с участием академии, давшей почти половину всего состава экспедиции. Ее рабо- тами, равно как и работами отрядов после- дующих экспедиций 1939 и 1940 гг., были установлены виды клещей переносчиков, до- казана природная очаговость клещевого эн- цефалита и разработаны меры прямой и ко- свенной борьбы с клещами (последняя работа адъюнкта Первомайского). В 1940 г. Москви- ным доказана роль диких птиц как резервуа- ров вируса энцефалита. Работы по клещевому энцефалиту являют- ся самым крупным достижением кафедры. В 1940 г. они распространены на Чувашию и на Ленинградскую область. По бактериальным болезням человека ка- федрой впервые был поставлен вопрос значе- ния паразитологических факторов в распро- странении летних остро-заразных болезней. В крупнейших лагерях Средней Азии и впер- вые в практике нашей страны осуществлены большие опыты борьбы с мухами как с пе- реносчиками возбудителей этих болезней. В результате наблюдалось в местах работ — в Кушке и под Ташкентом — общее снижение заболеваемости вдвое (работы мои, Костыле- ва, Гнездилова и других сотрудников). По протозойным болезням ряд исследова- ний по малярии и ее переносчикам велся в Ленинграде, затем на Араксе, на северном Кавказе, в Забайкалье и на Дальнем Восто- ке (преимущественно работы Гуцевича). Все малярийные работы в Киргизии, особенно же по применению авиахимметода, проходят под руководством кафедры (работы Наумова, спе- циально работающего по вопросам малярий- ной авиаразведки). Кишечные простейшие человека в связи с амёбной дизентерией также успешно изуча- ются кафедрой. Доцент Гнездилов обследо- вал методом микроскопирования окрашенных по способу Гейденгайна мазков фелакий от 8000 человек в Закавказье, на Сев. Кавказе, в военном санатории в Ессентуках, в Средней Азии и на Дальнем Востоке. Наша кафедра крепко бережет традиции проведения гельминтологических исследова- ний, внедряя соответствующие темы в про- грамму работ экспедиций (работы Костылева, Смирнова, Гнездилова) и ведя непрерывные исследования в стенах самой же кафедры по экспериментальной гельминтологии (Смирнов) и по патогенезу глистных инвазий (Алфеева). Из собственно энтомологических исследова- ний важное место занимают работы по гнусу, паразитологическое и экономическое значение которого в таежной зоне весьма велико. В отношении фауны, биологии, экологии и бо- лезнетворного значения компонентов гнуса исследования ведутся Гуцевичем в Забай- калье, Биробиджане, на Дальнем Востоке и в Чувашии. Для защиты человека от гнуса и москитов Гуцевичем и Подоляном пред- ложены курительные свечи, пошедшие в фабричное производство. Мною предложены пахучие защитные сетки, которые, по работе моей, Первомайского и Чагина, оказались прекрасной мерой для защиты людей и пала- ток от гнуса. В общем кафедра работает над эколого-па- разитологическими основами эпидемиологии паразитарных болезней и дает биологические обоснования их профилактике. В этом основ- ная целеустремленность всех ее работ. За 130-летнюю жизнь наша кафедра, в ее зоологическом разделе, достигла наибольше- го развития в послеоктябрьскую эпоху, ког- да она осуществляет такие исследования и в таких масштабах, о которых прежде не приходилось мечтать. Кафедра превратилась фактически в ин- ститут, тематика которого непосредственно связана с нуждами нашего здравоохране- ния. На кафедре создана школа паразитологов; влияние кафедры распространяется далеко за пределы академии и Ленинграда. Кафедра выростила из числа питомцев академии и сотрудников, пришедших в ней работать, крепкий, дружный коллектив ра- ботников-энтузиастов, квалифицированных спе- циалистов, приобревших богатейший опыт по- левой работы в недрах природы и работы в стенах лабораторий, умеющих сочетать мно- гостороннюю научно-исследовательскую рабо- ту с успешной преподавательской деятель- ностью, отражением которой является, в част- ности, ряд основных учебников и пособий. Мы счастливы быть на посту своей рабо- ты активными участниками социалистическо- го строительства. Мы счастливы видеть, что наше любимое дело полезно для советского здравоохранения! Все это ставит перед нами задачу даль- нейшего улучшения и развития работ кафед- ры на базе единства теории и практики.
ПОТЕРИ НАУКИ ПАМЯТИ АКАДЕМИКА В. Е. ТИЩЕНКО (1861 — 1941) В ночь на 25 февраля 1941 г. после продолжительной и тяжелой болезни умер выдающийся химик Советского Союза действительный член Академии Наук СССР, лауреат Сталинской пре- мии Вячеслав Евгеньевич Тищенко. Советская страна и химическая наука потеряли одного из крупнейших уче- ных, выдающегося ученика великого Д. И. Менделеева. В. Е. родился в Петербурге 7 ав- густа 1861 г. Окончив в 1879 г. пятую СПб. гимназию, он поступил студентом на Естественное отделение Физико- математического факультета Петер- бургского университета, где окончил курс в 1883 г. Еще будучи студентом, В4. Е. осенью 1882 г. поступил в Химическую лабо- раторию Петербургского университета к проф. Александру Михайловичу Бут- лерову в качестве специалиста-хими- ка. В этой лаборатории, отличавшейся спокойной деловитостью, взаимной то- варищеской доброжелательностью и большой преданностью делу, молодой и талантливый В. Е. получил весьма хорошую подготовку. Он часто сам рассказывал, что практиканты лабора- ратории А. М. Бутлерова не замыка- лись только в свою работу, но сле- дили за работами своих товарищей, что имело хорошее влияние на рас- ширение химического кругозора; очень аккуратно посещали заседания Хими- ческого общества, а на следующий день с большим интересом обсуждали содержание докладов, прочитанных на этих заседаниях. „Работали в лабора- тории с утра до позднего вечера, а иногда и за полночь, только с пере- рывом на обед. „В случае надобности нам разреша- лось работать в лаборатории хоть до Прврода, № 6. утра, только в 8 час. вечера служители запирали шкафы с материалами и ухо- дили домой*.1 А. М. Бутлеров, как один из основа- телей теории строения органических соединений придавая большое зна- чение исследованию простейших сое- динений, предложил В. Е. в каче- стве первой работы изучить действие водных галогеноводородных кислот на оксиметилен. В. Е. блестяще раз- решил этот вопрос, доказав, что окси- метилен ведет себя при нагревании с различными водными галогеноводород- ными кислотами совершенно одинако- во: во всех случаях образуется мура- вьиная кислота и моногалогенопроиз- водное метана: 2CHSO + HG = CH3G + СН3О3, где G — атом галогена. Из уравнения реакции видно, что одна молекула оксиметилена окислилась, а другая — восстановилась. Для изучения механизма этой реак- ции В. Е. исследовал действие сухих гелогеноводородов на оксиметилен. Этой работой было установлено, что при взаимодействии оксиметилена с га- логеноводородными кислотами проис- ходят следующие основные реакции: G СН3О + HG = СН3\ ОН G СН3 + СН3О = CH3G + СН3О3. ОН В качестве промежуточных продук- тов реакции были выделены симме- 1 Акад. А. А. Тищенко. Статья в газ. „Ленинградский университет*, 1940, №12(410). в
114 Природа 1941 АКАДЕМИК В. Е. ТИЩЕНКО. тричные двузамещенные метиловые эфиры общей формулы CH2G — О — — CH2G, строение которых было до- казано со всей тщательностью и с предельной убедительностью. Эта ра- бота была начата В. Е. также в ла- боратории проф. А. М. Бутлерова и окончена в лаборатории Д. И. Мен- делеева. Необходимо отметить, что в эти годы выполнение химических ра- бот было связано с большими затруд- нениями. В. Е. сам говорил, что работа в хи- мических лабораториях производилась при самых скромных материальных и технических средствах, без достаточ- ной вентиляции и других приспособ- лений, кажущихся теперь обычными и само собой разумеющимися для оборудования лаборатории. По представлении диссертации в феврале 1884 г. В. Е. получил степень кандидата естественных наук и был оставлен при университете для под- готовки к профессорскому званию. В сентябре того же (1884) года В. Е. был избран лаборантом (ассистентом) химической лаборатории в отделение проф. Д. И. Менделеева, где продол- жал вести научные работы, начатые у А. М. Бутлерова, а также непре- рывно проводил новые исследования, имеющие большое теоретическое и прикладное значение. Из этих работ особенно интересными являются ис- следования, связанные с выяснением химического состава нефти и нахо- ждением рациональных способов ее переработки, а также исследования по удельному весу спирта и серной кис- лоты. В период 1886—1890 гг. В. Е. со- стоял лекционным ассистентом у Д. И. Менделеева и продолжал вести науч- ные работы. В рамках краткой статьи нет воз- можности перечислить все работы В. Е., которых насчитывается около 100, но надо упомянуть о его класси- ческих диссертационных работах, до- ставивших ему мировую известность, выполненных с непревзойденным ма- стерством талантливого химика. В магистерской диссертации (защи- щена 30 января 1900 г.) „Алкоголяты: алюминия, их свойства и реакции “ В. Е. показал, что тщательно амаль- гамированный алюминий реагирует не только с водой, как это считалось до того времени, но и с безводными спир- тами с образованием соответствую- щих алкоголятов. Он разработал про- стой способ приготовления чистых ал- коголятов алюминия для ряда спиртов- и всесторонне исследовал их свойства. В докторской диссертации (защище- на 25 марта 1907 г.) „О действии ал- коголятов алюминия на алдегиды“ В. Е. показал, что алкоголяты алюми- ния вызывают своеобразный вид кон- денсации алдегидов до сложных эфи- ров при незначительном количестве побочных продуктов реакции. Устано- вленная В. Е. сопряженная реакция окисления —восстановления алдегидов под влиянием алкоголятов алюминия и широко известная под .названием „сложно-эфирная конденсация Ти- щенко", кроме глубокого теоретиче- ского значения, получила широкое практическое применение при получе- нии различных сложных эфиров, упо- требляемых в самых разнообразных областях практики. Необходимо отметить также работы В. Е. в области катализа. При иссле-
№ 6 Потери науки 115 довании термического разложения не- которых соединений В. Е., совместно со студентом А. А. Григорьевым, сде- лал открытие исключительно боль- шого значения: было обнаружено, что глинозем способен довольно гладко катализировать распад спиртов до не- предельных углеводородов при темпе- ратурах порядка 300—350°. Все работы В. Е. научного и прикладного характе- ра, написанные с предельной ясностью, являются прекрасными образцами и руководствами для всякого химика, приступающего к серьезной научной работе. В них молодой работник най- дет для себя много ценных указаний и приемов для правильного подхода к разрешению научных вопросов в области химии вообще и в области органической химии — в особенности. Поэтому труды В. Е. надо тщательно изучать нашему молодому поколению химиков, чтобы обеспечить формиро- вание новых народных, советских специалистов, всесторонне вооружен- ных богатым опытом прошлого. В 1889/90 учебном году В. Е. сдал экзамены на степень магистра химии, а в 1891 г. начал читать курс техни- ческой и аналитической химии в зва- нии приват-доцента. Сначала В. Е. читал только технологию минераль- ных соединений, а органическую часть курса технической химии читал проф. А. Е. Фаворский. Когда А. Е. Фавор- ский перешел на Кафедру органи- ческой химии, В. Е. с осени 1902 г. стал читать оба отдела курса техни- ческой химии. Одновременно с веде- нием курса технической химии в 1894 г. В. Е. было поручено заведывание Ла- бораторией качественного анализа. В. Е. оборудовал новую лабораторию качественного анализа в новом здании, выстроенном в 1894 г. и установил план и распорядок работы в этой ла- боратории. В мае 1907 г. В. Е. назначен был экстра- ординарным профессором Кафедры технологии и технической химии СПб. университета, а в сентябре 1909 г.— ординарным профессором этой же кафедры; в июле 1916 г.—утвержден в звании заслуженного профессора. Лекции В. Е. читал с большим ма- стерством и всегда тщательно к ним готовился. Содержание 'их отражало последние достижения науки, а изло- жение отличалось предельной яс- ностью. Этим и объясняется, что лек- ции В. Ё. охотно посещались почти всеми студентами курса. Лекции В. Е. подробно иллюстрировались ориги- нальными экспонатами, которые он скапливал в период всей своей педа- гогической деятельности. Эти экспо- наты являлись для него своего рода „конспектом", придерживаясь которо- го он сообщал массу интересных све- дений исторического и практического характера. Лекции В. Е. выгодно отличались еще и тем, что он излагал главным образом сущность химических процес- сов, историю и перспективы развития отдельных химических производств и вовсе не загромождал их деталями технического характера или утоми- тельными для внимания студента таб- лицами. Слушая лекции В. Е., студент чувствовал, что лектор имеет колос- сальный личный опыт в разбираемом вопросе; чувствовался'блеск слова и, главное, блеск мысли. Таков был В. Е. на кафедре, но он был еще лучше в роли научного ру- ководителя. С первого дня работы руководимого им сотрудника В. Е. старался обеспечить его всем необхо- димым, постоянно помогал советами, а иногда и личным участием в экспе- рименте. Никто не знает случая, что- бы В. Е. когда-нибудь повысил голос или раздражался при неудачах в ра- боте своих сотрудников. Все, кому только приходилось работать под его руководством, глубоко убеждены, что академик В. Е. Тищенко был лучшим руководителем. Он отдавал все свои знания, весь опыт и терпеливо ждал результатов. Характерной стороной для В. Е. является и то, что он уже в преклонном возрасте сам постоянно занимался экспериментальной работой, вдохновляя нас своим личным при- мером. Он бывал в лаборатории не только днем, но часто и в поздние вечерние часы и даже в выходные дни. У меня навсегда сохранится в памяти его ис- ключительное внимание к нашей об- щей работе по сульфатному скипида- ру, когда (1929 г.) проводились ответ- ственные опыты. В этот период мне
116 Природа 1941 было разрешено работать в лаборато- рии в любое время. Меня сначала удивляло, что в летние дни В. Е. не- ожиданно приходил в лабораторию и иногда задерживался до позднего ве- чера, тогда как обычно в это время он бывал на даче в Луге. Удивитель- нее всего было, что подобные посеще- ния В. Е. бывали даже в выходные дни. В. Е. заранее предвидел важность ре- зультатов проводимых в то время опы- тов по этой работе. При руководстве аспирантами В. Е. интересовался не только успехами в экспериментальной работе, но и вни- мательно следил за ростом и подго- товкой аспиранта в разрезе всего ин- дивидуального плана. Напр. в периоды подготовки его аспирантов (1932 — 1935 гг.) к экзаменам по истории фи- лософии, а также по историческому и диалектическому материализму он с интересом, присущим заботливому ру- ководителю, справлялся об успехах аспирантов в этой части их подготовки. Особенно памятен мне случай, когда В. Е. заинтересовался одним по- собием по историческому и диалек- тическому материализму, которое от- сутствовало в продаже и которое он пожелал приобрести. Я с удоволь- ствием предложил ему свой экземпляр, но он отказался его принять. Тогда я сказал, что попрошу это руководство со склада издания лично для него. В. Е. на это согласился, и на другой же день при содействии С. Г. Басс я получил и передал В. Е. это пособие; он был очень доволен и заметил, что теперь он сам все это прочитает и ему легче будет следить за нашей подготовкой по этому разделу плана. Как руководитель научных и педаго- гических кадров В. Е. давал нам ука- зания и в отношении нашей будущей педагогической работы. Он говорил, напр., что для хорошей постановки педагогического процесса надо хорошо знать основы методики преподавания, знать излагаемую научную дисциплину и иметь желание передать свои зна- ния аудитории, а при изложении боль- шого курса стремиться к тому,чтобы была сохранена последовательность и стройность всей науки, а не излагать только отдельные вопросы или так называемое „самое важное". В. Е. никогда не отказывал в со- вете и не только работающим или ра- ботавшим под его руководством, но и представителям заводов, трестов и всем приезжающим химикам, желаю- щим с ним поговорить. Читателю ясно, что такого руководи- теля мы все глубоко уважали и призна- вали непревзойденность его руковод- ства. Каждый из нас желал бы подра- жать ему в этом. Ясно и то, что мно- гие из его учеников шли работать не просто в университете, а к В. Е. Много- численные ученики В. Е., работающие на кафедрах, в научных учреждениях и на заводах, всегда будут вспоминать своего любимого учителя с чувством глубокой к нему благодарности. Помимо университета, В. Е. был профессором в Женском медицинском институте (1901—1915 гг.); принимал участие в оформлении и редактиро- вании учебно-методический докумен- тации по Химическому факультету Заочного отделения университета. Кроме педагогической деятельности, В. Е. работал в университете и на административных постах. В период 1912—1915 гг. В. Е. был проректором университета, с 1917 по 1921 г. зани- мал должность декана Физико-матема- тического факультета, а с 1934 г.— пост директора Научно-исследователь- ского химического института при Ле- нинградскомуниверситете. После двух- годичного перерыва (1929—1931 гг.) существования Химического факульте- та при Ленинградском университете В. Е. с помощью проф. А. Ф. Добрян- ского и доц. М. А. Белопольского дея- тельно принялся за организацию лабо- ратории и учебного дела нового фа- культета, призванного подготовить но- вые кадры химиков-исследователей, могущих разрешать не только теку- щие производственные вопросы, но и теоретически освещать новые пути развития всей социалистической про- мышленности вообще и химической— в частности. В этот период В. Е. являлся мето- дическим руководителем в деле соста- вления учебных планов, программ и специальностей факультета. Наиболее существенным моментом в жизни В. Е. являлось то, что он всегда был тесно связан с промышлен-
№ 6 Потери науки 117 ностью и с общественной деятель- ностью. Необходимо отметить хотя бы некоторые моменты этой деятель- ности В. Е. вне университета. В пе- риод работы у Д. И. Менделеева В. Е. занимался изучением технологии пиво- варения. Как сам он рассказывал, од- нажды к Менделееву обратился вла- делец Калашниковского завода с прось- бой помочь улучшить качество пива. Д. И. Менделеев указал на В. Е. и сказал: „Вот с ним пиво сварить мож- но". В. Е. занялся этим вопросом, из- учил подробно технологический про- цесс пивоварения, организовал при за- воде контрольную лабораторию, и завод стал выпускать хорошее пиво, кото- рое выдерживало конкуренцию с дру- гими пивоваренными заводами. В апреле 1893 г. советом универси- тета и министром финансов В. Е. был командирован в США на Всемирную колумбову выставку в Чикаго в каче- стве эксперта от России в Междуна- родной экспертной комиссии и для ознакомления с успехами химической технологии. В. Е. воспользовался этой поезд- кой и практически ознакомился в штате Северной Каролины с 4канифольно- скипидарнкм производством. Изучив всесторонне этот вопрос, В. Е. пришел к убеждению, что эта отрасль про- мышленности должна быть развита в России и что при правильном веде- нии лесного хозяйства подсочка сосны вовсе не ослабляет роста дерева и не изменяет технической пригодности его. Весь свой опыт и сведения лите- ратурного характера по канифольно- скипидарному делу В. Е. изложил в прекрасной монографии „Канифоль и скипидар", которая советом СПб. уни- верситета была удостоена премии имени проф. П. Ильенкова. Эта книга не только прежде, но и теперь является очень хорошим и общеизвестным руко- водством для специалистов-лесохими- ков. Она в свое время дала существен- ный толчок развитию у нас этого вида промышленности, особенно широко раз- вернувшейся после Великой Октябрь- ской социалистической революции. В 1898—1899 гг. В. Е. занимался, по предложению завода И. Ритинг, иссле- дованием зависимости химической и термической стойкости стекла от со- става его и разработал рецепты стекла для химической посуды. За /ту посу- ду завод (но не В. Е.) получил золо- тую медаль на Всемирной выставке в Париже в 1900 г. В. Е. был на этой выставке не в качестве изобретателя новых сортов стекла, а как эксперт по стеклу от России и член междуна- родного жюри. Лабораторное стекло, которым мы пользуемся в химической практике и в настоящее время, гото- вится по рецептам В. Е. на заводе „Дружная Горка" (бывший завод И. Ри- тинг). Далее, каждому химику известны „склянки Тищенко". Если Леблан, мно- гое сделал в получении стекла, то В. Е. разработал много сортов стекла, обла- дающих определенными качествами. Испытания стекол, изготовленных по рецептам В. Е., произведенные в 1927 г., показали, что и теперь стекла завода „Дружная Горка" не потеряли места в ряду лучших химических стекол Европы и Америки и что нет надоб- ности вносить какие-либо изменения в принятый состав шихты. В. Е. и по- том интересовался стекольной промы- шленностью: в 1927 г. он установил, что лужские пески являются вполне пригодными для изготовления стекла. Теперь не только заводы Ленинград- ской области работают на лужском песке, но этот песок вывозится и в другие районы. В. Е. глубоко интересовался разви- тием в нашей стране самых разнооб- разных отраслей промышленности. В 1902 г. он принимал деятельное уча- стие на съезде уральских химиков в Свердловске (б. Екатеринбург) и прак- тически изучил постановку работы на ряде заводов Северного Урала (метал- лургия, углежжение и др.), а также осмотрел золотые и платиновые при- иски. В 1906 г. В. Е. едет на Кавказ, где осматривает бакинские и грозненские нефтяные промыслы, а также мине- ральные воды; затем обследовал До- нецкий бассейн, где осмотрел соляные копи и угольные шахты. В 1914 г. снова был на Урале. В 1915 г. В. Е. руководил работой экспедиции по из- учению содержащих иод водорослей Белого моря. В результате работы этой экспедиции была организована
118 Природа 1941 комиссия под председательством В. Е. по постройке иодного завода в Ар- хангельске и его филиала на о. Жиж- гине. Благодаря работе В. Е. и его помощников (С. А. Толкачева, М. И. Скосаревского, В. К. Низовкина и др.), это дело, утвердившееся на о. Жиж- гине, продолжается по настоящее вре- мя, развиваясь далее на Мурманском побережье. В. Е. и потом всегда ин- тересовался иодной промышленностью в нашей стране. Летом 1929 г. он в последний раз посетил места иодных промыслов в районе Архангельска. С 1919 г. В. Е. работал в Государ- ственном Институте прикладной хи- мии как один из его основателей. Здесь под его руководством было налажено производство чистых хими- ческих реактивов и впервые были осво- ены многие новые производства их, имеющие большое значение для рас- цвета нашей промышленности. К ним относится производство двуокиси мар- ганца, лимонно-аммиачного железа, окиси меди, ацетата свинца, зерненого хлористого кальция, сернокислого цин- ка, жидкого золота и серебра, искус- ственного криолита, фтористого алю- миния, титановых белил и ряда дру- гих соединений. В. Е. принимал деятельное участие в развитии производств за полярным кругом на базе хибинских минералов. Он состоял председателем комиссии Гос. Института прикладной химии, объединявшей все работы по иссле- дованию природного сырья в Хиби- нах. В 1930 г. выезжал в район г. Ки- ровска (Хибины), а в 1931 г. состоял членом химического треста „Апатит". Большое внимание уделял В. Е. научным и прикладным вопросам в об- ласти лесохимической промышлен- ности. Кроме монографии „Канифоль и скипидар", В. Е. занимался иссле- дованием пихтового и канадского бальзамов и пришел к выводу, что дорогой импортный канадский баль- зам можно заменять нашим пихтовым бальзамом. С 1928 г., сначала в лаборатории^ университета, а затем в Институте древесины (реорганизован в Лесохи- мический институт, ныне Институт гидролизной промышленности), в ко- тором В. Е. был организатором хими- ческого отдела (1929 г.), он продол- жает неустанно работать в этой об- ласти. Из важнейших работ этого цикла надо назвать исследование ку- бовой смолы, белого ацетонового масла, очистку и исследование суль- фатного скипидара, получение кам- фена и изоборнеола, количественное определение фурфурола с помощью дифенилтиобарбитуровой кислоты и ряд других. Работы В. Е. в области терпенов привели к разработе про- мышленного способа получения кам- форы из скипидара. В последние годы в нашей стране построены заводы синтеза камфоры по этому способу. Трудно перечислить все области про- мышленности, которым В. Е. оказал помощь в их возникновении или раз- витии; он был большим специалистом с широким кругозором и интересо- вался всеми вопросами химии. Велики заслуги В. Е. и в области его общественной деятельности. В 1918 г. В. Е. был делегатом Совещания по реформе высшей школы, был делега- том менделеевских съездов, в 1927 г. был командирован в Париж на тор- жества в связи с 100-летием со дня рождения Вертело. Много работы, времени и труда от- дал В. Е. бывшему РФХО, а ныне Все- союзному Химическому обществу имени Д. И. Менделеева. Это обще- ство имело большое значение в деле развития химии в нашей стране. Здесь В. Е. работал с 1886 г. Он был по- мощником делопроизводителя и ре- дактора химической части журнала общества, затем делопроизводителем и редактором протоколов заседаний, ученым секретарем, председателем Отделения прикладной химии. Осо- бенно много он работал в качестве ученого секретаря общества. Много произнес речей и написал статей В. Е. о жизни и деятельности своего слав- ного учителя Д. И. Менделеева, жизнь и труды которого он знал лучше дру- гих современников. Будучи уже тя- жело больным, он спешил закончить второй том жизнеописания Д. И. Менделеева и сожалел о том, что ему не придется увидеть этот труд в пе- чатном виде. Нельзя охватить всей многогранной деятельности В. Е., направленной на
№ 6 Потери науки 119 пользу химической науки, химиче- ского образования и промышленности нашей страны. Много будут писать и другие лица о его трудах и широкой деятельности в самых разнообразных областях его творчества. Большая работа В. Е. не могла пройти незамеченной общественностью и Правительством в Советской стране, где труд превратился „в дело чести, в дело славы, в дело доблести и ге- ройства“.1 В 1928 г. В. Е. был избран членом- корреспондентом Академии Наук СССР. Его участие в деле организа- ции нового Химического факультета Ленинградского Государственного уни- верситета и большая педагогическая работа были отмечены особой благо- дарностью от дирекции университета. Общественные организации много раз премировали В. Е. как одного из луч- ших ударников профессорско-препо- давательского состава университета. В 1934 г. общественность универси- тета и ряда предприятий праздновали 50-летие его научной деятельности, 1 И. В. Сталин. Вопросы ленинизма. Полит, отчет Центр. Комитета XVI съезду ВКП(б), изд. 10, стр. 393. * а 1 июня 1935 г. В. Е. был избран дей- ствительным членом Академии Наук СССР. Постановлением Совета Народных Комиссаров Союза ССР от 14 III 1941 г. В. Е. с сотрудниками присуждена Сталинская премия второй степени за изобретение изомеризационного ме- тода синтеза камфоры из скипидара. В лице В. Е. мы потеряли не только крупного ученого и талантливого пе- дагога, воспитавшего несколько по- колений химиков, но и исключительно хорошего, честного, справедливого че- ловека, любившего науку, промышлен- ность и свою родину. Советская общественность и его ученики будут долго хранить светлую память о В. Е., научные труды кото- рого послужат маяком для химиков- исследователей, а его жизнь—образцом честного труженика, общественника и учителя. Труды В. Е., большею частью уже реализованные в производстве, будут служить расцвету нашей Великой со- циалистической родины, служению которой он отдал все свои силы. Про- щай, дорогой учитель! Доц. А. Г. Евдокимов.
VARIA Нилон — новейший заменитель шелка, шер- сти и хлопка. Крупнейшим открытием послед- него десятилетия в области новых синтетиче- ских материалов, несомненно, является нилон, впервые появившийся в США и привлекающий ныне к себе всеобщее внимание. Термин «нилон» охватывает целый ряд про- дуктов, представляющих собой суперполимеры, полученные из двуосновных кислот и диами- нов. Фирма Дюпон характеризует нилон ком- плексом свойств: «крепость стали, тонина паутины, упругость натурального шелка, блеск искусственного шелка». Процесс получения нилона заключается в такой конденсации аминокислот, которая дает полиамиды, способные превращаться в волок- нистый материал с заранее известными свой- ствами, нужными для производства высокока- чественных нитей. Соответствующие патенты указывают два основных пути к получению высокополимери- эованных амидов (суперполимеров): конденса- ция аминокислот в полиамиды, где реагируют группы СООН и NH2, и реакция диаминов с двуосновными кислотами, приводящая так- же к полиамидам, но в результате соедине- ния групп одного диамина с группами СООН — кислот. Суперполимеры имеют линейное строение. Молекулы здесь соединены в длинные цепи, так как реактивные группы расположены по концам молекул. Конденсация идет так, что «голова» одной реагирует с «хвостом» другой молекулы. Аминокислоты для конденсации берутся такие, в которых аминогруппа NH2 стоит возможно дальше от карбоксильной группы СООН с тем, чтобы в общей формуле аминокислот ЫН2(СН2)и(СООН)и коэффициент п был не менее пяти. Полимеризация осуществляется нагреванием аминокислот, растворенных в одноатомном феноле, в атмосфере азота, например 10 ча- стей 9-декановой аминокислоты NH2 (СН2)2 СООН нагреваются с 12 частями смешанных кси- ленолов до 215°С при одновременном пропу- скании сквозь жидкость пузырьков азота. Через 20 минут отгоняется вода, а через 2 часа при пониженном до 5 мм давлении от- гоняются все ксиленолы. Остается твердый, матовый, весьма тягучий продукт. Получен- ные суперполиамиды имеют следующее строение: ...NH(CHa)9CO.NH(CH2)0CO.NH(CHa)!1CO.NH(CHa)0CO... Группа CO.NH в этой структуре стоит че- рез правильные промежутки, если в конден- сации участвует только одна аминокислота. Лучшие результаты получились с диаминами и дикарбоновыми кислотами. В этом случае две аминогруппы входят в одну молекулу, а две карбоксильных группы соединены в двух соседних молекулах. Здесь группировка (NH2) (CH2)xNH2 с х, равным, по крайней мере, 4, реагируем с группировкой СООН(СН2)уСООН, где у равен, по крайней мере, 3; при меньших значениях х и у суперполимеры не полу, чатся. Процесс идет так: гексаметилен- диамин нагревается с адипиновой кислотой в смешанных ксиленолах до 220°С на нафтали- новой бане в течение 1 часа, после чего охла- ждается. Продукт также содержит длинные углеродные цепи. Для получения нилонового текстильного волокна ломаные плитки или ленты нилона нагревают до 234°С; полученная глицеринопо- добная жидкость под давлением в 1.2 кг направляется через небольшие (0.47 мм) от- верстия в барабан, движущийся со скоростью 82 фут. в минуту: затем волокна в холодном виде вытягиваются при намотке на другой барабан, движущийся уже со скоростью 164 фут. в минуту. Полученные паутинообразные нити нилона скручиваются, и остальные про- цессы его обработки лишь незначительно от- личаются от соответствующего процесса мот- ки, кручения, вязания и ткачества любых тек- стильных волокон. Это — громадное преиму- щество нилона, так как он может подвер- гаться технологической обработке в основном на том же оборудовании и в тех же условиях, что и остальные текстильные материалы. Полученное волокно нилона имеет крепость на разрыв 50 кг/мм®, т. е. значительно боль- шую, чем крепость хлопка и натурального шелка, которые составляют для первого 28 кг/мм2 и второго—35 кг/мм2. Волокна ни- лона могут вытягиваться на холоду до опре- деленного, заданного предела, в 4—7 раз пре- восходящего первоначальную длину, а при даль- нейшей нагрузке проявляют свойства истин- ной эластичности. Эта весьма интересная фи- зическая особенность является необычной для кристаллических материалов, обычно хрупких в холодном состоянии. Вытянутые волокна ни- лона крепче волокон льна, хлопка, шерсти, на- турального и искусственного шелка того же размера. Одним из факторов, увеличивающих прочность нилоновых волокон на разрыв, является особая длина молекулярных цепей этого вещества. Нить, сделанная из длинных хлопковых волокон, крепче сделанной из ко- ротких. Свойства молекул проиллюстрируем двумя рисунками. На первом — схематиче- ском — рисунке продольного раз'реза невытя- нутого волокна видно беспорядочное располо- жение молекул (фиг. 1). На втором рисунке продольный разрез того же волокна показан после вытягивания. На нем можно видеть организованное, параллельное расположение молекул (фиг. 2). ' По отношению к свету нилон стоек, как шелк. Нилон в больших кусках непрозрачен, но листы тоньше ’/«" уже имеют некоторую прозрачность; при специальной же обработке нилон может становиться совершенно прозрач- ным. Нилон для текстилииых целей имеет от-
№ 6 Varia 121 Фиг. 1. Фиг. 2. t ражательный индекс от 1.53 до 1.57. Если обрабатываемые волокна просматривать между перекрестными призмами „Nicol”, то видны все цвета радуги. Нилон является хорошим электроизолирующим материалом, имеющим емкость сопротивления 4.1014 ом на 1 см при 18% влажности, а в пропитанном водой со- стоянии имеет сопротивление, равное 5.10® ом на 1 см. Электроизоляционные свойства и антикор- розийность делают применение нилона в элек- тромашинах и аппаратах весьма многообеща- ющим. Опыты показали, что нилон, будучи применен как эмалевое покрытие, оказался прочнее медного провода, на который он был нанесен. Длительные исследования свойств нилона показали, что он очень гибок и прочен к ис- тиранию. Эти же опыты дают такую физико- механическую характеристику нилона: плот- ность сухого нилона 1.14, прочность на раз- рыв сухого нилона = 5 г на денье, или 51 кг/мм®, а мокрого = 4.4 г на денье. Модуль упругости равен 505 кг/мм2. Кривая напряжений до 40% растяжения приблизитель- но прямолинейна. Нилон негорюч, при поднесе- нии к пламени не воспламеняется, а плавится. Нилон совершенно нечувствителен к атмо- сферной влажности и имеет необыкновенную сопротивляемость растворителям и разным реактивам. Во всяком случае, волокно нилона абсорбирует значительно меньше воды, чем обычное текстильное волокно, и прочность его в мокром состоянии почти та же, что и в су- хом. Очень интересными являются следующие результаты испытания нилона. Волокно нилона подвергалось нагреванию при 110°С в течение тридцати дней, после чего было подвергнуто механическим испытаниям, показавшим неиз- менность его прочности. Крепость нилона не ослабела и после выдерживания его в толуоле при обычной температуре, после пятинедель-, ного воздействия воздуха, пятинедельного воз- действия кипящей воды. Подверженный воз- действию пара при t = 100°С, в течение 6 дней нилон показал весьма незначительное изменение упругости. За четыре месяца нахо- ждения в воздухе при 65°С нилон потерял лишь 5% упругости. Некоторая потеря упру- гости наблюдалась после 3-часового пребыва- ния нилона при 245°С без кислорода. Нилон плавится около 250°С, но точка плавления некоторых его видов равна 310°С (600° F). Теплота плавления — 22 калории на 1 г. Ни- лон сохраняет форму, приданную ему при обработке горячей водой или паром, почему чулки из нилона не теряют . своей формы даже после длительной носки. Примером со- хранения формы изделия из нилона может служить такой эксперимент. Трикотаж из на- турального шелка 95 денье, скрученного из 7 нитей в 10 кручений на дюйм, растягивался в течение 3 мин. на 75 %. При прекращении растягивания шелк сокращался на 24% в ат- мосфере 85% относительной влажности и на 34% в мокром состоянии. Такой же трикотаж из нилона 123 денье (24 филамента), растя- нутый также на 75%, сокращался на 71 и 80%. При этих испытаниях трикотаж из шел- ка совершенно терял форму, полиамидный же — не давал заметных деформаций. Чтобы' получить несминаемость, достаточно, напр., пряжу № 50 из 20 нитей, приготовлен- ных из полигексаметилендиамина и адипиновой кислоты, пропарить в натянутом состоянии при 126°С в течение 30 минут. Нилон обладает свойством безусадочности, после стирки не линяет, не морщится. Но- скость нилона в два раза больше, чем дру- гих материалов. Поверхность нилона — блестя- щая, шелковистая, более прозрачная, нежели шелк. Нилон так же мягок, как натуральный шелк. Следует отметить, что в виду наличия большого числа двуосновных кислот, диами- нов, аминокислот, имеется практическая воз- можность получения весьма большого коли- чества разных типов нилона с разными точ- ками плавления и растворения. Принципиаль- но может быть получен продукт различной эластичности, твердый и неупругий. Различ- ным нилон может быть и по толщине, начиная с тончайших паутинных образований и до стержня в человеческую руку. Осуществляе- мое ныне опытное производство нилона выпу- скает его в листах и прутьях толщиной до 2". Изобретатель нилона доктор Чарлз М. М. Стайн, получивший за свою заслугу медаль в 1940 г., заявляет, что исследования свойств нового синтетического вещества показа- ли многосторонность его применения, начиная от легкой парашютной ткани, кружев, до из- готовления из него чулок, костюмов и т. д. Нилон может быть с большим преимуществом применен везде, где только он может быть конкурентом льну, хлопку, шерсти и шелку. Развитие использования в хозяйственных технических целях нилона очень заманчиво многообещающе. В США приступлено к практическому при- менению нилона фирмой Дюпон, намечавшей выпустить в 1940 г. и в начале 1941 г. 5 000 000 пар чулок, что составит около 1/» всего годового производства чулок в США; это в некоторой степени характеризует и под- тверждает блестящие перспективы нилона. Недавно стало известно, что проектируется постройка специальной нилоновой фабрики с годовой производительностью в 200 000 т нилона. Исходным продуктом намечены камен- ноугольные смолы. Литература J. Soc. Glass Technology, 1940, № 103, 124— 133,—Rayon Textile Monthly, 1939, № 2; 1940, № 11.—Wool Record and Tex ile World, 55, № 1548, 1939. — Rusia, 1939, № 1. — Kleprig’s Textilzeitschrift, 1940, № 30, 43, 45.—Vud Wear and Hosiery Review, 1940, № 1. — Silk Journal
122 Природа 1941 -and Rayon World, 1940, № 191.—Textile Recor- der, 1940, № 685.—Journal of the Textile Substi- tute, 1938, № 11; 1939, № 181. — American Dye- stuft Reporter, 1939, № 8; 1940, № 3.—Textile World, 1939, VI.—Nature, 1940, № 3682,—Tincto- ria, 1939, № 9.—Chim. Trade S., 1938, № 2690,— L’lndustrie Textile, 1938, № 638. — Revue Gene- rale des Matieres Colorantes, 1939, № 504, 509.— Industrie Textile, 1939, № 635, 636. — Textile Manufacture, 1938, № 770.—Chimica et Ind., 1940, № 1.—Textile Colorist, 1940, № 733. — Chem. Industrie, Gemeinschaftsausg, 1940, № 6.—Chem. Industrie Nachr. Ausg, 1938, № 47.—Chem. Ztg., 1939, № 7—8.—Rev. unlv. Soc., 1938, № 12.— Chem. Weekblad, 1938, № 11.— Патенты Дю- пона- американские № 2071250, 2130946, 2130947, 2130948; английские № 461236, 461237, 474999, 487734, 491111; французские № 790521, 824848, 833755, 833756. Г. А. Свистунов. Высшие премии Лондонского королевского общества. В начале 1941 г. Лондонское коро- левское общество по установившемуся обыкно- вению присудило премии (медали) самым вы- дающимся ученым мира. Такие медали полу- чили Д. И. Менделеев, К. А. Тимирязев и некоторые другие русские ученые. Коплеевская медаль по физике прису- ждена проф. Полю Ланжевену, хорошо изве- стному советскому читателю как по своей на- учной, так и по политической деятельности. Президент общества знаменитый физик В. Брэгг дал следующую характеристику Лан- жевена в отчете о присуждении медалей. Проф. Ланжевен является одним из группы пионеров исследования в той новой области, которая в самом конце прошлого века была введена в науку Дж. Дж. Томсоном в связи с открытием им электрона. Ланжевен провел годы 1897 и 1898 в Кэвендишской лаборато- рии, и его докторская диссертация — серьез- ная работа об ионизированных газах, защи- щенная в Париже в 1902 г.,—была посвящена Дж. Дж. Томсону. Посвященная главным об- разом перегруппировкам и движению ионов и их взаимоотношениям, работа оказалась об- разцовой в этой области. Крупнейшим достижением Ланжевена яв- ляется создание электронной теории магнетиз- ма. Теории парамагнетизма и диамагнетизма по настоящее время в весьма многом являются теми, какими они были созданы Ланжевеном более чем тридцать лет тому назад. Мало имеется областей современной физики, которые не освещал и не улучшал своими трудами проф. Ланжевен, работы которого во всех областях характеризуются широтою взгляда, ясностью, изяществом и законченно- стью, словом качествами, отличающими рабо- ты всякого настоящего мастера дела. Проф. Ланжевен имеет широчайшее между- народное влияние. Он был самой выдающейся фигурой на всех митингах и конференциях, которые организовал Интернациональный фи- зический институт Сольвея, начиная с 1911 г. После смерти Лоренца проф. Ланжевен был избран его преемником в качестве директора названного института. В 1915 г. проф. Лан- жевен получил юзовскую медаль Лондонского королевского общества, а в 1928 г. был избран иностранным членом общества. Королевская медаль присуждена проф. Блеккетту за его работы по космическим лу- чам, за его участие в работах по открытию положительного электрона и другие экспери- ментальные достижения; такая же королев- ская медаль присуждена доктору Маршаллу за работы по физиологии животных. Далее присуждены: румфордовская медаль шведскому физику проф. Зигбану за работы по спектроскопии Х-лучей и ее при- менениям; медаль Дэви проф. У рею за выде- ление дейтерия — тяжелого изотопа водоро- да — и за его работы по использованию этого и других изотопов в химических реакциях; дарвинова медаль — проф. Хиллю за его работы по классификации главных групп Mammalia и по филогенетической истории Primates, вопросу, столь близкому творчеству Дарвина; юзовская медаль — проф. Комп- тону за открытие им эффекта Комптона и за работы по космическим лучам. Наконец, сильвестеровская медаль по математике присуждена проф. Харди, имя которого очень популярно среди советских ма- тематиков, благодаря точкам соприкосновения между работами Харди и Литтлвуда и рабо- тами акад. И. М. Виноградова и его школы. Приведем поэтому оценку, данную работам проф. Харди. Г. Г. Харди является автором или соавто- ром более чем трехсот математических мемуа- ров, двух книг и многих кембриджских мате- матических руководств. Многие его работы направлены к улучшению техники современ- ного математического анализа, и та простота, с которой в настоящее время могут быть представлены многие разделы йовой матема- тики, является в весьма большой степени ре- зультатом фундаментальных достижений Харди. Характерным для многих его работ является то, что они стимулировали других и служили исходными точками для важных новых тече- ний. Его совместная с Литтлвудом работа о теоремах Таубера является примером того, как из изолированного классического резуль- тата на наших глазах выросла новая область, требующая для изложения целого трактата. Самые выдающиеся результаты достигнуты проф. Харди в теории дзета-функций Римана и в теории чисел. Так называемый «Circle method» в теории чисел — один достаточен для того, чтобы обессмертить имя Харди. Личное влияние проф. Харди на развитие математики огромно. Он всегда был двигате- лем целой группы сильных молодых исследо- вателей. Весьма значительная часть чисто ма- тематической продукции в Великобритании прямо или косвенно черпала в ранних работах проф. Харди идеи и воодушевление. Услуги, оказываемые проф. Харди в тече- ние многих лет Лондонскому математическому обществу, и готовность, с которой он всегда приходил на помощь каждому, обращавшемуся к нему, создали проф. Харди исключительное положение среди британских математиков. И. Я. Депман.
КРИТИКА и БИБЛИОГРАФИЯ Graton L. С. Nature of the or e-f о r- iii i n g fluid. Published under the auspices of Committee on Experimental Geology and Geo- physical Research at Harvard University. — Lancaster, Pa, 1940, 162 p. (Paper № 63.) (Природа рудообразующего флюида). Работа профессора Гарвардского универси- тета Луис-Кэрилла Грейтона, помещенная от- дельным приложением к т. 35 «Econo- mic Geology» (Vol. XXXV, Supplement to № 2), заслуженно привлекла внимание широ- ких кругов советских геологов. Объяснить природу рудообразующего флю- ида — значит решить одну из краеугольных проблем учения об образовании рудных место- рождений. Поэтому совершенно понятно, что эта проблема с давних времен стояла в цент- ре внимания геологической мысли, как не- посредственно связанная с поисками и раз- ведками рудных месторождений. Еще в середине XVI в. Георгий Агрикола представлял себе металлоносные жилы, как некоторые подземные каналы, заполненные рудой, отложенной подземными водами. В конце XVIII в. Джемс Хеттон в своей «Тео- рии Земли» объяснил образование сульфид- ных рудных жил из огненно-жидкого распла- ва. В середине прошлого столетия знаменитым химиком Р. В. Бунзеном была * высказана идея о переносе рудных металлов в форме летучих фтористых и хлористых соединений с последующим разложением их перегреты- ми парами воды (пневматолиз) и превраще- нием этих соединений в сульфиды. Роль летучих соединений в магме получила также значительное освещение в работах Доб- ре и Эли де Бомона. Только в последней чет- верти прошлого века С. Ф. Эммонс (1886 г.) формулирует теорию рудоотложения из щелоч- ных растворов, которые произошли из метеор- ных вод, а Ф. Пошепный (1894 г.) дает тео- рию гидротермальных растворов, которая су- ществует и поныне. В настоящее время боль- шинство исследователей придерживается тео- рии рудоотложения из щелочных гидротер- мальных растворов, однако есть немало круп- ных геологов, высказывающихся за рудоотложе- ние из кислых растворов. К числу последних принадлежат американские геологи Норман Леви Боуэн и Кларенс Норман Феннер, ко- торые, работая в области фумарол, выносящих кислые газы и пары, сложили свое представ- ление о характере рудоносных растворов. Рассматриваемая работа' Л. К. Грейтона возникла под влиянием исследований Н. Л. Боуэна и К. Н. Феннера, помещенных в из- вестном сборнике, посвященном В. Линдгре- ну («Lindgren volume», имеется русский пере- вод). Работа Грейтона носит дискуссионно- полемический характер. Основными вопросами, затрагиваемыми в ра- боте, являются следующие: 1) временная по- следовательность (хронологическая связь) ору- денения и магматической деятельности; 2) ме- ханизм отщепления рудного флюида от маг- матического материала; 3) движущая сила поднятия; 4) причина осаждения рудных ми- нералов. Все эти четыре вопроса неразрывно связаны с проблемой состояния и состава рудного флюида. Касаясь вопроса хронологической последо- вательности оруденения и магматической дея- тельности, автор считает, что рудный флюид, как и пегматитовый расплав, являются оста- точными продуктами магматической кристал- лизации, причем рудный флюид, как более подвижный, отщепляется от пегматитового расплава. Механизм отщепления легче всего может быть объяснен, если стать на точку зрения переноса в газовом состоянии, но это проти- воречит геологическим фактам, и поэтому автор распространяет вышеизложенную пост- магматическую «ликвацию» на пегматитовый расплав и рудный флюид. Движущую силу поднятия Грейтон видит в давлении вышележащих горных пород, ибо, допустив гипотезу о переносе в газовом со- стоянии, необходимо было бы допустить выки- пание газа из жидкой фазы, что вызвало бы остановку в движении рудного -флюида, но это не наблюдается в действительности. По существу, если стать на точку зрения переноса в тазовом состоянии, необходимо было также допустить и рекондепсацию па- ров с образованием кислой жидкости. «Ну, а если эти газы вырвутся на поверхность? — задает вопрос Грейтон. — Что тогда?» J4 со- стояние газообразных компонентов в рудном флюиде автор сравнивает с газом в бутылке шампанского, который невидим до тех пор, пока бутылка не раскупорена. Ощелачивание кислой жидкости вмещаю- щими породами, по мнению автора, не может быть принято хотя бы потому, что образую- щаяся выщелоченная оболочка вмещающих гор- ных пород препятствует дальнейшей нейтра- лизации кислых растворов. Понижение ще- лочности рудного флюида на больших глуби- нах не доказано, поскольку в нашем распоря- жении нет фактов, доказывающих увеличение кислотности, а, наоборот, можно доказать щелочное изменение вмещающих горных по- род, заключающееся в образовании карбона- тов, серицита и альбита. Положение же об извлечении щелочей из горных пород на очень больших глубинах также не имеет под собой почвы. Касаясь «щелочной переработки» кислых рудных растворов, Грейтон приходит к выво- ду, что К. Н. Феннер не приводит физико- химических доводов, опровергающих перенос и осаждение руд горячими щелочными рас- творами. Чтобы допустить перенос в виде летучих галоидных соединений, нужно подо-
124 Природа 1941 брать и нагромоздить ряд благоприятных условий и факторов: а) температура рудного флюида должна быть ниже температуры сублимации хлоридов и фторидов; б) общее количество галогенов в природе недостаточ- но для объяснения переноса всех рудных элементов в виде галогенидов. Отделение хлористого водорода при вулканических из- вержениях автор объясняет понижением дав- ления и действием серной кислоты, образую- щейся при низких давлениях. Таким образом теория кислотности рудоносного раствора не выдерживает критики, так как мы имеем на больших глубинах гранитизацию, а метасома- тические руды в известняках образовались не растворением известняка, а его замеще- нием. Автор подчеркивает, что для отложе- ния минералов совершенно не требуется ней- трализации кислых растворов, а для этого достаточно понижения температуры и нали- чия благоприятной геологической структуры. В тезисе «Жидкость против газа» («Liquid versus gas») Грейтон останавливается на сле- дующих фактах: 1) летучесть фтористых со- единений не соответствует количественным расчетам, 2) перенос в газовой фазе ниже критической точки ничтожен, а перенос ощу- тительных количеств требует геологически невероятных температур или немного компо- нентной системы, что маловероятно. Работа Л. К. Грейтона написана тяжелым, трудно читаемым языком. Изложение не со- провождается конкретными примерами из многолетней практики автора. Он оперирует в основном общими данными; конкретные ме- сторождения не указываются. Вся работа, представляющая собой детальнейший анализ отдельных элементов этой большой пробле- мы, написана в полемическом стиле. Увлека- тельные подзаголовки вроде «Соотношения между пегматитами и рудами» сводятся к дискуссионным положениям против газового переноса и кислых растворов. В то же время о пегматитах и рудах ска- зано очень мало. Нужно отметить, что в отдельных положе- ниях Л. К. Грейтон неправ. В частности, не- прав автор, когда он говорит, что давление в рудоотложении играет большую роль, чем температура. Точно так же объяснение кис- лотности вулканических эманаций только по- нижением давления является неправильным. Увлекшись критикой взглядов Н. Л. Боуэна и К. Н. Феннера, Грейтон иногда теряет объективность, хотя в своей дискуссии он и старается быть объективным. Несмотря па некоторые недостатки, работа представляет большой интерес. Она за- ставляет геологов-разведчиков, геологов-руд- ников, минералогов и геохимиков призаду- маться над основными вопросами рудоотложе- ния, разбираться в противоположных взгля- дах иностранных ученых. В этом большая польза этой книги, стимулирующей дальней- шее развитие научной мысли и углубление изучения рудных месторождений и условий их образования. Доц. В. В. Щербина. J. Clausen, D. Keck, W. Hiesey. Expe- rimental studies on the nature of species. Carnegie Inst., № 520 (1940). (Экс- периментальное изучение природы вида.) Работы по изучению вида у растений, от- личающиеся длительностью периода наблю- дений и тщательностью экспериментальной постановки, появляются не так часто. Поэто- му особого внимания заслуживает эта не- давно вышедшая в Америке книга, в которой подводятся итоги многолетней работы по из- учению дифференциации вида и испытанию раз- нообразия видов и форм на различной высо- те над уровнем моря. Исследования были начаты Холлом в 1922 г. (Hall, 1874—1932) и после его смерти про- должаются по его программе вплоть до на- стоящего времени. Для испытаний растений при различных комплексах естественных усло- вий был выбран поперечный разрез через Калифорнию, где были начаты опыты во мно- гих точках. Позднее работа была сосредото- чена в трех основных пунктах: Станфорд — 30 м над ур. м., Мазер — 1400 м над ур. м., Тэмберлайн — 3050 м над ур. м. В изучение был включен большой и раз- нообразный набор. Объектами для наблюде- ния и испытания служили главным образом виды Potentilla, представители родов Ногке- lia, Zauschneria, Penstomon, Aster, Achil- lea millefolium, Artemisia vulgaris, A. tri- dentata и многие другие. В кратком обзоре литературы авторы срав- нивают свою методику работы с прежними, аналогичными по цели, исследованиями Бонье (1885—1920). Бонье хотя и пользовался кло- нами, но не мог, по мнению авторов, полу- чить точных выводов, так как все его наблю- дения сводились только к кратким описатель- ным записям. Он не брал для сравнения гер- барных экземпляров с каждого местообита- ния, не производил никаких измерений и не принимал никаких мер к уничтожению по- сторонних всходов, которые могли появлять- ся и с пересаженного растения и с других ближайших растений. Эти новые всходы мо- гут появляться и под экземпляром, переса- женным в естественную обстановку для на- блюдений, и вблизи него, и легко вытесняют опытные растения. Необходимо ежегодно про- изводить полку и проверять подлинность пе- ресаженных опытных растений, чего Бонье не делал. Кроме тщательности в постановке экс- перимента, работы американских авторов от- личаются и более широкой и более углублен- ной программой работ. На ряду с испытанием частей клонов на различных местообитаниях, авторами производились наблюдения над диф- ференциацией видов в природе, суммирова- лись все имеющиеся в литературе данные по систематике и географии изучаемых видов. Эти работы дополнялись оригинальными ци- тологическими данными, а в ряде объектов и гибридологическим анализом. Основные результаты данной многолетней работы следующие. Все исследованные виды оказались диффе- репцированными на «региональные расы». Ре- гиональная дифференциация выражается в эко- типах и экологических видах (ecosoecies).
Критика и библиография 125 № 6 Экологические виды отделяются друг от друга «внутренним барьером», который нахо- дит выражение в лучшей жизненности расте- ний, происходящих от скрещивания особей, относящихся к одному и тому же экологиче- скому виду, по сравнению с гибридами от скрещивания растений из разных экологиче- ских видов. Экологические виды не всегда соответствуют линнеевским видам. Экотип является выражением приспособле- ния к определенному типу местообитания. Морфологические и физиологические разли- чия между экотипами, относящимися к одно- му экологическому виду, могут быть выраже- ны гораздо сильнее, чем между соседними экотипами из двух различных экологических видов. Экотипы и экологические виды одного ком- плекса большею частью покрывают ареал бо- лее или менее непрерывно, постепенно сме- няясь один другим. Когда экотипы или эко- логические виды встречаются в одной мест- ности, они распределяются по различным местообитаниям. Например у Potentilla glan- dulosa один экотип занимает сухие склоны у подножия холмов, а луговой и субальпий- ский экотипы распространены на влажных лугах. В одном и том же виде могут в раз- личных частях ареала дифференцироваться па- раллельные (но не тождественные) экотипы в аналогичных условиях. Например Poten- tilla glandulosa имеет альпийские экотипы в Калифорнии и Орегоне, затем — в альпий- ском поясе от Вашингтона до Монтаны, и третьи — в горах южного Ута и Аризоны. Разные виды образуют аналогичные экотипы в высотных поясах. Авторами даны общие характеристики приморских, с^реднегорных, субальпийских экотипов изучаемых ими ви- дов. Каждый экотип имеет свои определенные приспособительные признаки, морфологические и физиологические, или только физиологиче- ские — без явно выраженной морфологиче- ской дифференциации. Экотипы с явна выра- женными морфологическими отличиями авто- ры считают подвидами. Несмотря на единство своего типа, каждый экотип полиморфен, представляет собой ком- плекс биотипов. Можно наблюдать не только большую степень изменчивости внутри одной популяции, но здесь можно проследить и формирование «расовых комплексов». Напри- мер, просматривая последовательно сменяю- щиеся ряды биотипов Potentilla glandulosa ssp. reflexa, исследователи обнаружили, что растения предгорного экотипа по южным склонам поднимаются довольно высоко по сравнению с основной зоной их распростране- ния. Особи, относящиеся к предгорному экоти- пу, заходящие в более верхние пояса, при испытании в культуре при одинаковых усло- виях произрастания, отличаются от типичных представителей данного экотипа из предгорий более простратной формой роста, но не пока- аывают различий по раннеспелости. На про- цесс формирования экотипов указывает так- же рудиментарный приморский экотип данно- го вида и не вполне обособленный альпий- ский экотип Potentilla gracilis, растущий вместе с типичными представителями субаль- пийского экотипа в популяциях кругом Тем- берлайн. Дифференциация в отношении раннеспелости существует между видами, между экотипами и между индивидуумами из одной экотипиче- ской популяции. Последний случай, по мне- нию авторов, указывает на не вполне закон- ченный процесс обособления данного экотипа. Хорошо сформировавшиеся экотипы воспро- изводят свой тип в потомстве от индуктиро- ванных растений, так что признаки, определяю- щие экотип и вообще таксономические едини- цы, большею частью «гомозиготны». Это с большой очевидностью установлено авторами на примере Zauschneria californica. Отдельные растения, относящиеся к трем экотипам дан- ного вида, инцухтировались, и произведены были тщательные наблюдения над потомством инцухтированных растений. Растения в семьях от инцухтированных растений (хотя в неко- торых семьях количество растений было более 500) по своим определяющим признакам отно- сились к тому экотипу, представителем кото- рого было материнское инцухтированное ра- стение. У хорошо сформировавшихся экотипов опре- деляющие их (экотипические) признаки ча- сто не обнаруживают расщепления во втором поколении гибридов, полученных от скрещи- вания типичных представителей различных экотипов. Например у экотипов Potentilla glandulosa существует «генетическое сцепле- ние» между всеми наиболее характерными для экотипов этого вида признаками. Эти призна- ки (в данном случае размеры лепестков, окра- ска лепестков и степень раннеспелости) пе- редаются по наследству единым комплексом. Таким образом морфолого-физиологический комплекс здесь сцеплен при унаследовании. Это является одной из причин, почему экоти- пы или экологические виды могут остаться относительно «чистыми», сохранять свои осо- бенности в пунктах контакта их популяций при расселении. Это же обстоятельство за- ставляет фиксировать внимание на морфоло- гических признаках, значение которых для характеристики приспособительных форм ча- сто недооценивается. В тех. случаях, когда экспериментально установлены корреляции морфологических признаков с физиологиче- скими, морфологические признаки служат ин- дикаторами, помогающими установить точную картину пространственного распределения фи- зиологически значимых экотипов. Близко-родственные формы растений, рас- пространенных на выбранном для обследова- ния и постановки опытов разрезе через Ка- лифорнию, отличающиеся по числу хромосом, были приурочены к различным экологическим условиям. Но цитологически примитивные формы -не были приурочены к определенным местообитаниям. В некоторых случаях они росли по берегу моря, в других — высоко в горах, а в третьих — в пустыне. Таким об- разом наследственные экологические (приспо- собительные) признаки растений данной мест- ности коррелируют не с числом хромосом, а с условиями среды. Мнение, раньше господствовавшее в литера- туре, что полиплоиды приурочены к крайним
126 Природа 1941 условиям существования, теперь поколеблено. Тишлер и другие авторы приходили к непра- вильным заключениям, потому что пользова- лись единичными подсчетами числа хромосом для целого вида, а не для каждого экотипа. На той же неправильной точке зрения стоял Гагеруп, но позднее он дал другую формули- ровку, которая не находится в противоречии с исследованиями американских экологов: «по- липлоидные формы могут быть настолько эко- логически изменены, что получают возмож- ность произрастать в других климатических условиях и других формациях, чем диплоидные».' Разностороннее исследование видовых ком- плексов показало, что виды по характеру своей генетической и экологической струк- туры весьма неодинаковы. Как пример двух различных типов, авторы исследовали Poten- tilla glandulosa и Р. gracilis', комплекс Р. gra- cilis во многих отношениях представляет собой полную противоположность Р. glandulosa. Для последней характерно половое размно- жение и цитологическая константность. Фор- мам Р. gracilis свойственны цитологические неправильности и разнообразие чисел хромо- сом. У Р. glandulosa степень раннеспелости генетически связана с несколькими морфоло- гическими признаками, по которым легко распознаются экотипы. У экотипов Р. gracilis не существует корреляции между морфологи- ческими и физиологическими признаками. Но, несмотря на преобладание неполового размно- жения, экотипы и у этого вида существуют и достаточно хорошо выражены, как и у Р. glandulosa. При испытании экологических видов и эко- типов на различных высотах, они оказались наследственно константными в том смысле, что морфологические их признаки мало изме- нялись при переносе растений из верхних высот в нижние и обратно. Хотя морфологические модификации при пе- ресадке слабо выражены, годичный цикл раз- вития и количественные признаки глубоко и сразу изменяются на всех трех станциях. Карликовость, приобретаемая растениями нижней зоны при пересадке их в верхне-гор- ные зоны, иногда сообщает им поверхностное сходство с настоящими альпийскими видами и экотипами, но существенные особенности растений при таком перемещении все же со- храняются. «Превращения» низовых растений в альпийские не происходит. • Модификации годичного цикла развития большей частью недостаточно велики для того, чтобы обеспечить переживание и нор- мальное развитие растения далеко за преде- лами комплекса условий, характерного для того местообитания, где сформировался дан- ный экотип. Несмотря на некоторые морфологические изменения, индивидуальность каждого расте- ния сохраняется во всех членах одного клона после рассадки их по трем высотным испыта- тельным пунктам, если даже растения про- были в новой обстановке около 15 лет. Различные экотипы давали различные ряды высотных модификаций (одни с высотой ста- 1 Разрядка наша. Е. С. новились выше, другие ниже, и т. д.). Это об- легчало характеристику и распознавание эко- типов. Внутри экотипов также наблюдались различия по характеру модифицирования, но меньшего порядка. Даже каждое растение дает свои характерные модификации для ка- ждого из пунктов испытания. Модификации возникают быстро. Меристемы, развивающиеся в измененных условиях, сразу образуют ор- ганы с модифицированными признаками. При многолетних наблюдениях над пересаженными в новые условия растениями, авторы не обна- ружили накопления из года в год модифика- ционных изменений. Проведенная американскими исследователя- ми многолетняя работа имеет большое прин: ципиальное значение, наглядно показывая всю сложность внутренней структуры вида и необходимость глубокого и разностороннего подхода к проблемам его дифференциации и эволюции. Особое значение данной работы вы- ражается также в том, что в ней уделено> очень большое место наблюдениям над так называемой модификационной изменчивостью, которая при изучении экотипической дифферен- циации обычно оставляется в тени. Сделанные попытки наметить закономерно- сти модифицирования несомненно приведут к интереснейшим выводам в дальнейшей экспе- риментальной работе в этом направлении. На при этом нельзя не высказать сожаления по. поводу того, что столь обширные опыты, с испытанием разнообразных растений в не- обычных для них условиях слабо использова- ны в направлении разрешения проблемы влия- ния комплекса условий среды на наследствен- ность. Велись только наблюдения над наслед- ственной константностью на пересаженных клонах. Нигде в книге нет указаний, что в программу входят также наблюдения над семенным потомством пересаженных растений. Но и тот богатый фактический материал, который имеется в книге, очень ценен, цен- нее тех мест текста, где содержится истол- кование фактов. Этот фактический материал несомненно получит дальнейшее теоретиче- ское освещение в трудах многих исследова- телей, работающих в близких направлениях. Е. Н. Синская. Природа Ростовской области. Ростов н/Д., 1940, 310 стр. Под таким названием вышел сборник ста- тей, содержащих общедоступное описание всех сторон природы Ростовской обл.—страны «Тихого Дона», ее климата, вод, геологии, устройства поверхности, почв, растительности, мира животных. Текст описания снабжен небольшими картами и многочисленными ри- сунками. Изложение во всей книге ясное и простое, доступное для каждого читателя, но в то же время содержащее по каждому предмету точные сведения в виде размеров и форм поверхности и водных бассейнов, названий растений и животных и др. Таким образом эта книга может служить для чита- теля первоначальным справочным пособием. Пожалуй, можно пожалеть о некоторой из- лишней элементарности и краткости изложе- ния в некоторых статьях, например, в статье
№ 6 Критика и библиография 127 о геологии и почвах. Оставляют желать лучшего и карты, как, например, карта релье- фа, карты распределения почв и раститель- ности. Полно охарактеризована и хорошо иллюстрирована растительность области в статье проф. И. В. Новопокровского, пре- восходного знатока своего предмета. Статья проф. С. А. Захарова о почвах дает ясное представление о географическом рас- пределении почв, снабженное интересными профилями. Но для характеристики почв же- лательно было бы дать, за счет неясных и шаблонных морфологических описаний и эле- ментарных общих понятий, более точные све- дения. Можно отметить также, как недостаток, присущий, впрочем, очень многим общедо- ступным и популярным книжкам — это весь- ма «сухое» изложение, которое делает книгу больше справочным пособием, нежели книгой для чтения. Но, вероятно, цель издания и его объем, при обилии материала, заставили авторов больше стремиться к полноте и яс- ности изложения, в ущерб яркости и худо- жественности его. Акад. Л. И. Прасолова ОБЩАЯ БИБЛИОГРАФИЯ МАТЕМАТИКА Движение твердого тела вокруг неподвиж- ной точки. Об., посвященн. памяти С. В. Ко- валевской. Отв. ред. С. А. Чаплыгин, Н. И. Мерцалов. Отделение техн. наук. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, 188 стр., с черт., 3 вкл. л. илл. Ц. 17 р. в пер. ФИЗИКА Максимов А. А. Введение в современное учение о материи и движении. Философ, очер- ки по вопросам теорет. физики. (Акад. Наук СССР, Инет, философии). Соцэкгиэ, М., 1941, 168 стр., 1 вкл. л. табл. Ц. 3 р. в пер. — Eve A. S. Rutherford; being the life and let- ters of the Rt. Hon. Lord Rutherford О. M. with foreword by Earl Baldwin of Bewdley. New York. The Macmillan Company, IJngland: Cambridge. At the University Press, 1939, 451 p., with ill. — Miller Dayton Cla- rence, Sparks, lightning, cosmic rays. An Anecdotal History of Electricity. New York. The Macmillan Company, 1939, 192 p., with 89 fig. — Radley J. A. and Grant Julius. Fluorescence analysis in ultraviolet light. New York. D. van Nostrand Company, 1939, 424 p., with fig. and tabl. химия Зелинский H. Д. Избранные труды. Отв. ред. С. С. Наметкин. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1941, т. 1, 4 ненум. стр. + 664 стр., с илл. и граф., 7 вкл. л. портр. Ц. 36 р. в пер.—Curie JJve. Minu Ema Marie Curie. EessOna Kirjiutanud Dr. Med. Teine Triikk Tartu. 1941. Rk. Teaduslik kirjandus (416 стр. с илл.). —, Hildebrand Joel H. Principles of Chemistry. Fourth ed. New York. The Macmil- lan Company, 1940, 359 p., with fig and tabl. ГЕОЛОГИЯ Архангельский А. Д. Геологическое строе- ние и геологическая история СССР. Редкол- легия ИГЕН Акад. Наук СССР в составе: Н. А. Архангельская, А. А. Блохин, В. В. Мениер и Б. А. Петрушевский (3-е изд.). Гостоптехиздат; М.—Л., 1941, т. I, 376 стр., с карт, и схем., 22 вкл. л. портр., карт и схем, 6 отд. л. карт и схем. Ц. 17 р. в пер.— Васильковский Н. П. Материалы к стратигра- фии верхней части палеозойской толщи хреб- та Каржан-тау. Геол. инет. Тр. Уэб. филиала Акад. Наук СССР, серия ‘VIII. Геология, вып. 4. Изд. Узфан, Ташкент, 1941, 80 стр. со схем., 2 вкл. л. схем. Ц. 3 р. 65 к. — Геоло- гический разрез Урала от Златоуста до Челя- бинска (Инет. геол. наук). Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, 328 стр., с илл. и схем., 2 отд. л. карт*. Ц. 27 р. в пер. — Зай- ков Б. Д. Многолетние колебания стока Верхней Камы. Тр. по комплекс, изуч. Кас- пийского моря, вып. XIII. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, 56 стр., с граф. Ц. 5 р.— Захаревич В. А. Палеозойские угли склонов; Алтайского и Туркестанского хребтов. Акад. Наук СССР, Узб. филиал, Геол. инет. Тр. Узб. филиала Акад. Наук СССР, серия VIII. Гелогия, вып. 2. Ташкент, 1941, 48 стр., с карт, и схем. Ц. 2 р. 45 коп. — Левинсон-Лессинг Ф. Ю. Петрография. Иэд. 5, испр. и доп. Рек. Комитетом по делам геологии при СНК СССР в качестве учебн. пособия для геол.-развед. втузов. Госгеол- издат, Л.—М., 1940, 524 стр. с илл. и диагр., 1 вкл. л. граф. Ц. 20 р.—Минералы СССР. Гл. ред. А. Е. Ферсман. Инет. геол. наук. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, т. II. Сульфиды, сульфосоли и подобные им соединения. Ред. А. Г. Бетехтин. 748 стр., с илл., схем, и карт., 31 вкл. л. илл. и карт. Ц. 37 р. 50 к. впер.— Неметаллические ископаемые СССР. Гл. ред. А. Е. Ферсман. Геол.-геогр. отделение. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1941, т. 4. Глины и каолины. Глины отбеливающие. Отв. ред. Д. С. Белянкин. VIII + 772 стр., с илл., черт, и граф., 7 вкл. л. илл., схем, и карт. Ц. 47 р. 50 к. в пер.—Струве Э. А. Сборник анализов изверженных и метаморфических горных пород СССР. (С 1927 г. по 1937 г.) Под ред. Ф. Ю. Левинсон-Лессинга. (Инет, геол, наук, Петрогр. сектор им. Ф. Ю. Ле- винсон-Лессинга. Петрография СССР, серия II, Монографии, вып. 5.) Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, 592 стр. Ц. 47 р. 50 к. в пер.— Селяков С. Н. Нитратно-хлоридные солончаки и месторождения селитры Средней Азии. Под ред. В. А. Ковда. Тр. Почв. инет. им. В. В. Докучаева, т. XXII, вып. 2. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1941, 84 стр., с граф. и карт. Ц. 6 р. 50 коп. — Хромиты СССР.
)28 Природа 1941 Сб. статей. Геол.-геогр. отделение. Изд. Акад. Наук СССР, М,—Л., 1940. II. Под ред. А. Н. Заварицкого и Г. А. Соколова. 374 стр., с илл., черт, и карт., 2 вкл. л. карт. Ц. 26 р. в пер. СЕЙСМОЛОГИЯ Сейсмичность Узбекистана. (Сб. статей.) Са: марканд. Сейсмич. станция. Тр Узб. филиала Акад. Наук СССР, серия VI. Геофизика, вып. 1. Изд. УзФАН, Ташкент, 1940, 96 стр., с илл. и черт. Ц. 6 р. 35 коп. БИОЛОГИЯ Курсанов А. Л. Обратимое действие фер- ментов в живой растительной клетке. (Инет, биохимии.) Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, 234 стр., с илл. и граф. Ц. 21 р. 50 к. в пер.—Шмальгаузен И. И. Пути и законо- мерности эволюционного процесса. Изд. Акад. Наук СССР., М.—Л., 1940, 23£ стр., со схем. Ц. 12 р. в пер. БОТАНИКА Головин П. Н. Грибы песчаных пустынь Средней Азии. Ботан. инет. Тр. Узб. филиала Акад. Наук СССР, серия XI. Ботаника, вып. 1. Изд. Узфан, Ташкент, 1941, 48 стр. с илл. Ц. 2 р. 30 к. — Лысенко Т. Д. О путях управления растительными организмами. До- ложено на 1-м ежегодн. Тимирязевском чте- нии 28 апр. 1940 г. Инет, физиологии расте- ний им. К. А. Тимирязева. Тимирязевские чте- ния, 1. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1941, 32 стр., с илл., 1 вкл. л. илл. Ц. 1 р. 25 к.— Растение и среда. (Сб. статей.) Под ред. Б. А. Келлера. Моск, ботан. сад. Акад. Наук СССР. Тр. Лаборатории эволюц. экологии растений, т. I. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, 376 стр., с илл. и карт. Ц. 10 р. в пер.— Сабинин Д. А. Минеральное питание растений. Утв. ВКВШ при СНК СССР в качестве учебн- пособия для биол. факульт. унив. и агрохим. факульт. сел.-хоз. инет. Инет, физиологии ра- стений им. К. А. Тимирязева. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, 308 стр., с илл. и черт. Ц. 13 р. 50 к. в пер.—Синтез органи- ческого вещества и роль витаминов в расте- нии. Сб. статей. Общая ред. А. Н_ Баха. Тр. Моск, дома ученых и инет, биохимии Акад. Наук СССР, вып. 4. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, 168 стр., с диагр., 1 вкл. л. табл. Ц. 13 р. 50 к. в пер. — Флора СССР. Гл. ред. В. Л. Комаров. Ботан. инет. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1941, т. X. Сост. Н. В. Ковалев, В. Л. Комаров, К. Ф. Костина (и др.). Ред. Б. К. Шишкин и С. В. Юзепчук. XXIV + 676 стр., с илл. Ц. 27 р. в пер. зоология Берг Л. С. Система рыб. Тр. Зоол. инет., т. V, вып. 2. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, 518 стр. с илл. Ц. 30 р. в пер. — Essig Е. О. Insects of western North America A manual and textbook for students in colle- ges and universities and a handbook for county, state and federal entomologists and agricultu- rists as well as foresters, farmers, gardeners, travelers and lovers of nature. New York. The Macmillan Company, 1938, 1035 p., with ill. — Жизнь пресных вод СССР. Под ред. В. И. Жадина. (Зоол. инет.). Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, т. I, 460 стр., с илл. Ц. 24 р. 50 коп. в пер.—Руководство по зоо- логии. Отв. ред. Б. С. Матвеев, Л. А. Зенке- вич, Л. Б. Левинсон. Утв. ВКВШ при СНК СССР в качестве пособия для биол. факульт. унив. (Научно-иссл. инет, зоологии Моск, ордена Ленина Гос. унив. им. М. В. Ломоно- сова.) Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, т. II. Беспозвоночные. Кольчатые черви, мол- люски. Сост. Б. В. Властов, В. А. Догель, Л. А. Зенкевич и др. Под ред. В. А. Догеля и Л. А. Зенкевича, 684 стр., с илл. Ц. 30 р. в пер.—Фауна СССР. Гл. ред. С. А. Зернов. Зоол. инет. Акад. Наук СССР. Новая серия, № 24. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1941. Насекомые перепончатокрылые. Т. V, вып. 3. Сем. Braconidae, подсем. Braconinae (продол- жение) и Sigalphinae.—Н. А. Теленга, XVIII + 466 стр. с илл. Ц. 25 р. в пер. — Фауна СССР. Гл. ред. С. А. Зернов. Зоол. инет. Акад. Наук СССР. Новая серия, № 25. Изд. Акад. Наук СССР, М,—Л., 1940. Т. IX, вып. 2. Сем. Bombyliidae, подсем. Bombyliinae.— С. Я. Парамонов. X 4-414 стр. с илл. Ц. 23 р. 50 к. в пер. — Фауна СССР. Гл. ред. С. А. Зернов. Зоол. инет. Акад. Наук СССР. Новая серия, № 26. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941. Насекомые жесткокрылые. Т. V, вып. 3. Сем. Sphaeritidae и Histeridae. Ч. I. А. Н. Рейхардт. XIV 4- 422 стр., с илл. и карт. Ц. 22 р. в пер. — Эпштейн Г. В. Практикум по паразитическим простейшим и спирохетам. Подгот. к печати и доп. под ред. А. И. Са- ватеева. Допущено ВКВШ при СНК СССР в качестве учебн. пособия для биол. факульт. унив., мед. и вет. инет. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1940, 280 стр., с илл. и черт. Ц. 12 р. в пер. ПАЛЕОЗООЛОГИЯ Либрович Л. С. Ammonoidea из каменно- угольных отложений северного Казахстана. Палеонтол. инет. Палеонтология СССР. Т. IV, ч. 9, вып. I. Изд. Акад. Наук СССР. М.—Л., 1940, VIII 4- 396 стр., с илл. и схем. Ц. 20 р. В1 пер. — Орлов Ю. А. Третичные млекопитаю- щие и местонахождения их остатков. Тр. Па- леонтол. инет., т. VIII, вып. 3. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1941, 102 стр., с илл. и карт., 4 вкл. л. ил5ь Ц. 9 р. — Мартынов А. В. Пермские ископаемые насекомые Че- карды. Тр. Палеонтол. инет., т. XI, вып. I- Изд. Акад. Наук СССР. М.—Л., 1940, 64 стр., с илл., 3 вкл. л. илл. Ц. 5 р. I Ответственный редактор проф. В. П. САВИЧ. Подписано к печати 17/VI 1941 г. М 54042. Объем 8 печ л., уч.-авт. л. 14.9. Тип. зи. в 1 печ. л. 64 960. Тираж 13 300 экз. Цена книги 4 р. 50 к. Типографик № 1 им. Володарского Управления издательств и полиграфии Исполкома Ленгорсовета. Ленинград, Фонтанка, 57. Заказ № 1723.
Цена 4 р. 50 н ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО - ИСТОРИЧЕ- СКИЙ ЖУРНАЛ, ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НАУК СССР 30-й год издания „ПРИРОДА** 30-й год издания Председатель редакционной коллегии акад. С. И. Вавилов Ответственный редактор проф. В. П. Савич, Члены редакционной коллегии: акад. С. Н. Бернштейн (отд. математики), акад. А- А. Борисяк (отд. палеонтологии), акад. С. И. Вавилов (отд. физики и астро- номии), акад. С. А. Зернов (отд. зоологии), чл.-корр. АН СССР Б. Л Исаченко (отд. микробиологии), акад. Б. А. Келлер, акад. В. Л. Комаров и проф В. /7. Савич (отд. ботаники), акад. Н. С. Курнаков (отд. общей химии), акад. Т. Д. Лысенко и 77. Н. Яковлев (отд. генетики и растениеводства), проф. А. А. Максимов (отд. фило- софии естеств.), акад. В. А. Обручев, проф С. В. Обручев (отд. геологии), акад. Л. А. Орбели (отд. физиологии), акад. Е. Н- Павловский (отд. паразитологии), акад. А. Д. Сперанский (отд. медицины), акад. А. Е. Ферсман (отд. природных ресурсов СССР), акад. И. И. Шмальгаузен (отд общей биологии), проф. М. С. Эйгенсон (отд. астрономии). И. о. ответственного секретаря редакции к-т б. н. В. С. Лехнович. Журнал популяризирует достижения в области естествознания в СССР и за границей, наиболее общие вопросы техники и медицины и освещает их связь с социалистическим строительством. Информируя читателей о новых дан- ных в области конкретного знания, журнал вместе с тем освещает общие проблемы естественных наук. В журнале представлены все основные отделы естественных наук, организо- ваны также отделы: естественные науки и строительство СССР, география, природ- ные ресурсы СССР, история и философия естествознания, новости науки, научные съезды и конференции, жизнь институтов и лабораторий, юбилеи и даты, потери науки, критика и библиография. Журнал рассчитан на научных работников и аспирантов: естественников и обще- ственников, на преподавателей естествознания высших и средних школ. Журнал стре- мится удовлетворить запросы всех, кто интересуется современным состоянием есте- ственных наук, в частности широкие круги работников прикладного знания, сотрудников отраслевых институтов: физиков, химикоз, растениеводов, животноводов, инженерно- технических, медицинских работников и т д. „Природа" дает читателю информацию о жизни советских и иностранных научно-исследовательских учреждений. На своих страницах .Природа* реферирует естественно-научную литературу. на год за 12 №№......54 руб. ПОДПИСНАЯ ЦЕНА: на J года за 6 №№ . . . "б. ПОДПИСКУ И ДЕНЬГИ НАПРАВЛЯТЬ: Москва 12, Б. Черкасский пер., д. 2. Конторе по распространению изданий Академии Наук СССР .Академкнига*. Редакция: Ленинград 164, В. О., Таможенный пер„ 2, тел. 6-65-99.