/
Автор: Лельевр А.
Теги: наука науковедение сборник статей эврика научные открытия
ISBN: 5-235-00064-1
Год: 1988
Текст
ББК 72
Э 16
Составитель
А. Лельевр
Художники
Г. Бойко, И. Шалито
_ 1401000000—203. . „
«Э----------Z0U-— об
078(02]— 88
ISBN 5-235-00064-1
© Издательство «Молодая гвардия», 1988 г.
Поиски
Идеи
Задачи
Решения
Мнения
Предложения
Эксперименты
«Эврика!» — торжеству-
юще воскликнул когда-то
Архимед, поведав миру о
своем открытии. Конечно,
можно по-разному выра-
жать эмоции в подобных
случаях, но несомненно
одно: в последнее время
оснований для такого воз-
гласа немало. Ведь каж-
дый день приносит нам
новые научные гипотезы,
открытия и решения. Ни-
когда прежде наука так
глубоко не проникала в
тайны природы, не знала
такого широкого фронта
исследования: космичес-
кие корабли штурмуют
Вселенную, фантастичес-
ки развивается кибернети-
ка, биология и физика
приближают возможность
управлять жизненными
процессами. Над чем ду-
мают и о чем спорят уче-
ные? Что проверяют экс-
периментаторы и находят
искатели! Какие плоды на-
учных открытий отданы
практике? О важных и
серьезных научных идеях,
поисках, решениях пос-
леднего времени и рас-
сказывается в сборнике-
ежегоднике «Эврика».
25-й год издания
Москва
«Молодая гвардия»
1988
Scan AAW
Великая
тайна
всемирного
тяготения
©Вселенная может
быть старше
По современным данным, Вселен-
ная возникла 10—20 миллиардов лет
назад в результате Большого взрыва,
наша Земля образовалась около
4,5 миллиарда лет назад, а возраст
жизни оценивается в 3,8 миллиарда
лет. Вместе с тем нескольких сотен
миллионов лет, остающихся на пер-
вичную эволюцию вещества, завер-
шившуюся образованием первых жи-
вых организмов, явно недостаточно,
тем более что, по некоторым данным,
первые следы жизни возникли на на-
шей планете 4,2 миллиарда лет назад.
Следовательно, либо жизнь обладает
способностью к стремительному (ра-
зумеется, в геологических масштабах
времени) самозарождению, либо Все-
ленная и наша Земля много старше,
чем мы думаем. Но как тогда прими-
рить этот вывод с космологией?
Ключом к решению проблемы мо-
жет служить гипотеза, высказанная
еще в 1917 году А. Эйнштейном. На-
ходясь в плену предвзятой идеи о не-
изменности (и, следовательно, вечно-
сти) Вселенной, он ввел в уравнение
теории относительности, описыва-
ющее поведение мира в целом, член,
получивший название космологиче-
ской постоянной. Эта постоянная учи-
тывала существование во Вселенной
сил отталкивания, уравновешивающих
силы тяготения и препятствующих из-
менению расстояний между галакти-
ками. После работ А. Фридмана
(1922—1924), доказавшего, что ве-
щество Вселенной не может находить-
ся в покое, и открытия Э. Хабблом
красного смещения (1929) необходи-
мость в космологической постоянной
отпала. Но, как показал последующий
строгий анализ, космологическая по-
стоянная входит в уравнения на правах
постоянной интегрирования и ее ра-
венство нулю само еще требует дока-
зательств на основе результатов на-
блюдений. А последние говорят лишь
о том, что космологическая постоян-
ная не превышает 2X10’5 см’2, и по-
этому нельзя считать абсолютно бес-
спорным отсутствие сил отталкивания.
В результате космологическая посто-
янная время от времени привлекает-
ся при обсуждении новых фактов^
плохо укладывающихся в стандарта
ную теорию Большого взрыва. В на-
шем же случае немаловажно, что
возможное присутствие сил отталки-
вания способно значительно увели-
чить оценки времени существования
Вселенной и таким образом вывести
биологическую эволюцию из цейт-
нота.
Сегодня возраст Вселенной опре-
деляют, экстраполируя наблюдаемый
разлет галактик, скорость которого
найдена по красному смещению, в
прошлое: время, необходимое галак-
тикам для того, чтобы соединиться
в одной точке, как раз и считается
возрастом Вселенной. Но если силы
отталкивания существуют, то картина
расширения Вселенной будет иной.
В начале этого процесса, когда
плотность вещества значительна, силы
тяготения тормозят расширение. За-
тем, с понижением плотности вещест-
ва, силы тяготения сравниваются с
силами отталкивания, в результате че-
го расширение задерживается — на-
ступает так называемая квазистатиче-
ская фаза, которая может продол-
жаться 100—200 миллиардов лет. На-
конец рано или поздно равновесие
нарушается, верх берут силы отталки-
вания, и Вселенная начинает расши-
ряться ускоренно.
Таким образом, отличие космоло-
гической постоянной от нуля может
примирить космологию с биологией:
огромная продолжительность квази-
статической фазы как раз и позволяет
объяснить возможность превращения
неживого вещества в живое. И наобо-
рот: само существование жизни мо-
жет расцениваться как аргумент* в
пользу того, что космологическая по-
стоянная не равна нулю и в природе
8
существуют силы отталкивания, столь
же фундаментальные, как и силы все-
мирного тяготения.
• Видимое ничто
или невидимое
нечто!
Первые приметы
Все в нашей Вселенной находится в
постоянном движении. Но есть и скре-
пы, соединяющие мир. Это — фунда-
ментальные взаимодействия. Их четы-
ре: электромагнитное, гравитацион-
ное, сильное и слабое. Гравитации
принадлежит особое место, это она
управляет .движением галактик и
звездных систем, планет и спутников.
В конце тридцатых годов нашего
века американские астрономы
Ф. Цвикки и С. Смит изучали скопле-
ния галактик, с тем чтобы оценить
их массу. В таких методах галактики
являются как бы пробными частица-
ми: замерив их скорость, можно вы-
числить силы, необходимые для удер-
жания галактик в виде сравнительно
компактной группы. Результаты были
неожиданны и поразительны. Скоро-
сти отдельных членов скоплений ока-
зались столь велики, что силы взаим-
ного притяжения просто не в состоя-
нии были бы удержать галактики вме-
сте. Между тем скопления сущест-
вуют миллиарды лет, и ничто не пред-
вещает их скорого разрушения. Цвик-
ки и Смит оценили и ту массу, которая
могла бы удержать скопления. Она
оказалась в десятки раз больше на-
блюдаемой.
Трудно сказать, почему, но полу-
ченные результаты не обратили на се-
бя должного внимания. Может быть,
все свалили на несовершенство при-
боров и методик или на то, что в столь
далеких объектах все по-другому.
Еще был полон сил Эйнштейн и актив-
но работал над своей единой тео-
рией поля; может быть, надеялись: он
закончит работу, и все объяснится.
Второй звонок прозвучал через
двадцать лет, когда было показано,
что в Местной группе, куда входит и
наша Галактика, тоже наблюдается та-
кой парадокс. Уже были построены
новые мощные телескопы, стали со-
вершеннее методы, а парадокс остал-
ся.
Прошло еще десять лет, и начал на-
капливаться материал, ясно говоря-
щий, что и в самих галактиках не
все обстоит благополучно. Это был
третий и решающий звонок, после
него начало разворачиваться дейст-
вие.
Представим себе груз, раскручи-
ваемый на веревке. За счет его ор-
битальной скорости создается центро-
бежная сила, уравновешиваемая на-
тяжением веревки. Скорость выше
некоторого предела — и груз обо-
рвет веревку, ниже — и он свалится со
своей орбиты. В применении к астро-
номии веревка — это сила тяготения.
Чем больше расстояние, тем она
меньше и тем медленнее должно
двигаться небесное тело по своей ор-
бите. Это и есть второй закон Кеп-
лера.
Он великолепно работает в нашей
Солнечной системе. Поскольку на до-
лю Солнца приходится почти 99 про-
центов всей ее массы, скорости пла-
нет практически точно ложатся на тео-
ретически рассчитанную кривую. Не-
сколько иначе обстоит дело в галакти-
ках. Здесь львиная доля массы вовсе
не сосредоточена в центре, поэтому
чем дальше от него, тем большая мас-
са участвует в гравитационном взаи-
модействии. В галактике максимум
яркости приходится на ее центр. С
удалением от него яркость быстро
падает. Но есть на нем и еще одна
кривая. Достигнув критической точки,
она вовсе не собирается убывать, а
идет почти параллельно оси расстоя-
ний от центра галактики и даже не-
сколько вверх. Это и есть распреде-
ление скоростей, полученное астро-
номами. Как видите, ни о каком со-
9
блюдении закона Кеплера и речи быть
не может.
Но, возможно, нельзя рассчитывать
движение объектов в галактиках ме-
тодами Ньютоновой механики, а не
теории относительности? Проверили.
Получили расхождение в доли про-
цента. А эксперимент расходился с
теорией в два и более раза. Тут уже не
свалишь ни на неточность измерений,
которые, кстати, за прошедшие сорок
лет очень усовершенствовались, ни на
огрехи теории.
Итак, распределение поверхност-
ной яркости в галактиках перестало
быть надежным индикатором распре-
деления массы. А если распростра-
нить этот вопрос на еще большие
масштабы, то он будет звучать так:
можно ли считать поверхностную яр-
кость галактик надежным индикато-
ром распределения массы в наблю-
даемой Вселенной? Не обманывалась
ли в своих расчетах вся существовав-
шая до сих пор астрономия? Ведь
оценки масс типичных галактик как
раз и основаны на их светимости.
Вдруг все закачалось, как монолит, из-
под фундамента которого осыпалась
почва.
Версия первая:
нужен переворот в физике!
Этот лозунг был провозглашен
группой ученых, считавших, что све-
тимость и масса должны соответст-
вовать друг другу. Если что-то не сов-
падает — виновата теория. Надо по-
строить новую.
Цель, стоящая перед ней, формули-
ровалась просто: модифицировать
теорию гравитации Ньютона, с тем
чтобы скорости вращения могли ос-
таваться высокими на больших рас-
стояниях от центра галактик. Почему,
собственно, законы классической ме-
ханики должны быть применимы к га-
лактикам и их скоплениям? Не могут
ли в этих объектах иметь место от-
ступления от классики?
Методически все свелось к совсем
немногому... «всего лишь» измене-
нию второго закона Ньютона. Да-да,
того самого, согласно которому сила
равна массе, умноженной на ускоре-
ние. В этот закон было предложено
ввести третий сомножитель — некую
функцию, стремящуюся к единице в
условиях Земли и даже Солнечной си-
стемы, но приобретающую в условиях
галактик и их скоплений значение,
способное ликвидировать парадокс
скоростей. Зависит эта новая функция
от соотношения ускорений. На Земле
ускорения велики, и потому закон
Ньютона работает, а в скоплениях
галактик они значительно мень-
ше, там и вступит в силу поправка к
нему.
Несмотря на то, что, кроме многих
статей, была даже выпущена книга,
стройно излагавшая новую механику,
подавляющее большинство физиков
отнеслось к этой теории резко отри-
цательно. И на то были причины.
Во-первых, эту гипотезу очень труд-
но проверить. Мало того, что нужно
уметь измерять ускорения со значи-
тельно большей точностью, чем се-
годня, это дело как раз поправи-
мое — пройдет еще десяток лет, и
необходимая точность будет достиг-
нута. Но измерять ускорения надо в
некоторой «абсолютной» системе от-
счета, вот этого-то как добиться? Та-
ким «абсолютом» могла бы стать си-
стема, в которой покоится или хотя бы
не ускоряется реликтовое тепловое
излучение Вселенной, но где же взять
такую систему? Трудно поэтому ска-
зать, когда предположение об изме-
нении законов движения при малых
ускорениях будет проверено экспе-
риментально.
Второе серьезное возражение ка-
сается самых основ науки. Нужно ли
создавать «новую физику», если «ста-
рая» еще ничем не скомпрометиро-
вала себя? Есть общая теория отно-
сительности и как ее частный слу-
чай — теория тяготения Ньютона. И
вот между ними предлагается вкли-
нить некую третью теорию, что-то
10
берущую у одной и что-то у другой.
Новой теории предлагают «сидеть
между двух стульев», а это не самая
удобная поза.
Версия вторая: подавляющая
часть массы скрыта от нас
Между тем наблюдательный мате-
риал накапливался своим чередом. На
небольшом расстоянии от края нашей
Галактики находятся некоторые оди-
ночные звезды. Их орбитальные ско-
рости уложились на кривую, показы-
вающую рост скоростей, хоть и не-
большой, но отнюдь не их уменьше-
ние. Еще дальше — в 16 килопарсе-
ках от галактического центра — рас-
положились молекулярные облака из
окиси углерода. Кривая вращения и
для них упрямо лезла вверх по мере
удаления. Следующим шагом были
шаровые звездные скопления, отстоя-
щие от центра Галактики уже на 30 и
60 килопарсеков. Все без изменений,
скорость не падает.
И одиночные звезды, и молекуляр-
ные облака, и шаровые скопления
составляют сферическое гало нашей
Галактики. Но и без него мы не одино-
ки в своих странствиях во Вселенной.
Нашу звездную систему сопровож-
дает целый хоровод мелких галактик-
спутников. Ближайшие из них — Боль-
шое и Малое Магеллановы облака.
И их скорости тоже, вопреки всему,
растут с удалением от центра.
И вот тут пришел черед работам со-
трудников Тартуской обсерватории.
Группа астрофизиков под руководст-
вом Яана Эльмаровича Эйнасто, ныне
академика-секретаря Отделения фи-
зики и астрономии АН ЭССР, оценила
скорости очень далеких шаровых
скоплений и галактик-спутников и,
объединив все предыдущие данные,
выдвинула гипотезу: видимое вещест-
во во Вселенной составляет лишь от
одного до десяти процентов ее массы.
Все остальное приходится на долю не-
видимого, несветящегося вещества.
Это невидимое вещество, подобно
короне, окружает галактики. Оно при-
:утствует в скоплениях галактик и
гем самым позволяет им стационар-
но существовать и не дает разлетать-
ся при столь больших скоростях. Не-
сколько позже и независимо от эстон-
ских ученых то же предположение
высказала группа американских аст-
рофизиков. Было это в 1974 году. С
того времени в астрономии прочно
утвердился термин «скрытая мас-
са».
Не надо думать, что гипотеза Эйна-
сто, Каасика и Саара сразу вызвала
взрыв восторга. По своей радикаль-
ности она немногим отличалась от
«новой физики». Но за ней стояли
конкретные факты. Группа американ-
ского астронома Веры Рубин, создав
более совершенную аппаратуру, рас-
ширила расстояния наблюдений от ви-
димых краев галактик еще в три раза
и снова подтвердила постоянство ор-
битальных скоростей. При этом на-
блюдения охватили не только нор-
мальные спиральные галактики, но и
такие чудесные образования, на кото-
рые способна только природа.
Речь идет о галактике АО 136-0801.
Эти цифры дают ее координаты на
небесной сфере. Она не входит ни в
один стандартный каталог, почему ее
и называют анонимной. Галактика от-
носится к классу линзовидных и ок-
ружена кольцом. Это само по себе
необычно, но, кроме всего, кольцо
расположено перпендикулярно плос-
кости основного звездного диска! Оно
проходит почти над центром враще-
ния диска и состоит из газа, пыли и яр-
ких молодых звезд. Эта необычная
галактика давала уникальную воз-
можность изучить гравитационное по-
ле в направлении, перпендикулярном
галактическому диску.
Что же следует из признания того
факта, что более девяти десятых Все-
ленной скрыто от нас? Ну прежде все-
го то, что пересмотру должны под-
вергнуться все модели движения
звезд и прочих объектов внутри галак-
тик и самих галактик в скоплениях. Но
11
это, так сказать, «цветочки», а «ягод-
ки» заключены в двух фундаменталь-
нейших следствиях.
Мы живем в расширяющемся ми-
ре. С тех пор как десять-пятнадцать
миллиардов лет назад Вселенная из
точки сингулярности начала свое рас-
ширение, оно продолжается до наших
дней и будет продолжаться еще мно-
гие миллиарды лет. Но будет ли оно
продолжаться вечно? — вот вопрос.
Астрофизики ответили на него. По ме-
ре расширения Вселенная как бы
«растягивает» гравитационные «пру-
жины», заключенные внутри ее.
Действительно, разлетающиеся галак-
тики получили первоначальный им-
пульс от Большого взрыва, с кото-
рого началось расширение. Больше
им энергии извне взять неоткуда. А
гравитационное взаимодействие, хотя
и слабеет с увеличением расстояния
между галактиками, все же препятст-
вует расширению.
Астрофизики вывели формулу для
критической плотности вещества во
Вселенной. Если реальная плотность
ниже критической, то расширение бу-
дет продолжаться вечно. В случае,
когда плотность вещества выше кри-
тической, тяготение одержит верх:
расширение будет постепенно замед-
ляться, затем прекратится и сменит-
ся сжатием до точки сингулярности.
Что произойдет после этого, уже
никто не знает.
Так вот, до сих пор реально, хотя и
приблизительно, вычисленная сред-
няя плотность вещества во Вселенной
была примерно в тридцать раз мень-
ше критической. С учетом «скрытой
массы» плотность может достигнуть
критической или даже превзойти ее.
Уже одно это обстоятельство пол-
ностью подтверждает слова академи-
ка В. Гинзбурга: «Проблема скрытой
массы, ее природы занимает в астро-
номии выдающееся место».
Второе важнейшее следствие су-
ществования «скрытой массы» как раз
и заключено в ее природе. Оказы-
вается, задавшись вопросом, из чего
же состоит эта самая масса, мы ухо-
дим к самым ранним стадиям сущест-
вования Вселенной, туда, где в один
узел, или, точнее, в одну точку сингу-
лярности, были завязаны когда-то все
проблемы и астро- и микрофизики.
Из чего же она состоит!
Легко сказать «скрытая масса». От
чего «скрытая»? Судя по описывав-
шимся измерениям светимости галак-
тик, она скрыта от наших глаз. Ах,
если б все было так просто!
Астрономия уже давно расширила
диапазон наблюдений далеко за гра-
ницы видимой части спектра. Сущест-
вует радиоастрономия — на метро-
вых, дециметровых, сантиметровых
волнах. Уже начата эра рентгеновской
астрономии, для которой надо выво-
дить инструменты за пределы земной
атмосферы. Этими разделами астро-
номии сделаны выдающиеся откры-
тия — вспомним хотя бы квазары и
пульсары.
В одной из статей академик Гинз-
бург вспоминает, как на конференции
в Кембридже участников приглашали
подойти к столу, на котором были
разложены маленькие листочки бу-
маги. Перевернув листок, можно бы-
ло прочесть надпись: «Взяв со стола
этот листок бумаги, вы затратили
больше энергии, чем та, которую за
всю историю радиоастрономии при-
няли все существующие во всем мире
радиотелескопы», Так неужели от ин-
струментов подобной чувствительно-
сти может ускользнуть то, что состав-
ляет подавляющую часть Вселённой?
Первым кандидатом на роль напол-
нителя «скрытой массы» был газ,
реально существующий в звездных
скоплениях и галактиках и не светя-
щийся по причине низкой температу-
ры. Он отпал довольно быстро, по-
тому что нейтральный водород фик-
сируется радиоастрономическим ме-
тодом, а горячий ионизированный
газ — по его рентгеновскому излу-
чению.
12
Оставались слабосветящиеся звез-
ды, массивные планеты типа Юпите-
ра, нейтронные звезды и, наконец,
загадочные черные дыры. Но и тут
ничего не получается. Слабосветя-
щиеся звезды и планеты в таком ко-
личестве, да еще при этом не име-
ющие ни теплового, ни ультрафиоле-
тового, ни прочих излучений,— мало-
вероятно. Нейтронные звезды тоже
обычно обнаруживают себя по радио-
излучению, которое вырывается из их
магнитного поля в виде двух конусов.
Если направление одного из конусов
приходится на Землю, то радиотеле-
скоп фиксирует строго периодиче-
ские импульсы. Именно так были от-
крыты пульсары, отождествленные
несколько лет спустя с нейтронными
звездами.
Несколько сложнее обстоит дело с
черными дырами. Вроде бы от них
никакой информации не получишь:
все излучение заключено внутри ее
гравитационного поля и вырваться от-
туда не может. Вот, казалось бы,
идеальный кандидат на роль наполни-
теля «скрытой массы». Но, оказывает-
ся, обнаружить ее можно, хотя пока
и теоретически. Черная дыра подоб-
на пылесосу. Если она окружена не-
которой средой — межзвездным га-
зом, пылью, то она втягивает или, как
говорят астрофизики, аккрецирует
это вещество в себя. То, что при этом
происходит, лучше всего видно на мо-
дели двойной системы черной дыры с
обычной звездой. Поле тяготения чер-
ной дыры постоянно стягивает газ с
поверхности звезды или из ее бли-
жайших окрестностей в тонкий диск,
подобный кольцам Сатурна, но го-
раздо большего размера. Трение
между соседними газовыми струями
вынуждает газ двигаться к дыре по
стягивающейся спирали. Дойдя до ды-
ры, газовая струя вырывается из дис-
ка и в доли секунды всасывается
внутрь черной дыры. При этом газ
разогревается до нескольких миллио-
нов градусов и становится источником
рентгеновского излучения с очень
специфическими характеристиками.
Получается, что все перечисленные
космические объекты могут, конечно,
вносить свой вклад в «скрытую мас-
су», но вклад скромный, и чем больше
будет развиваться наблюдательная
астрономия на всех диапазонах, тем
меньше от этого вклада будет оста-
ваться.
Главный наполнитель «скрытой
массы» должен быть другим.
Неуловимые и вездесущие
Когда существование «скрытой мас-
сы» было признано и в научных пуб-
ликациях вовсю шли дебаты о ее при-
роде, ученые заметили, что сам тер-
мин на редкость неудачен. Почему,
собственно, «скрытая»? Вселенная ни-
чего не скрывает от нас, просто мы
не все можем зарегистрировать. По-
этому теперь чаще пользуются тер-
мином «темная масса» в отличие от
«массы излучающей».
Стоп! В этом месте можно проско-
чить истину. Что такое регистрация
некоего физического явления? Это
процесс взаимодействия явления с ре-
гистрирующим прибором. Значит,
«темная масса» может состоять из
чего-то такого, что никак не хочет
взаимодействовать с приборами и че-
го во Вселенной много.
Первое, что пришло в голову физи-
кам, было нейтрино. Та самая неуло-
вимая частица, которая обнаружи-
вается лишь по косвенным признакам,
которая может пронизать земной
шар, ни разу не вступив во взаимо-
действие с неимоверным числом со-
ставляющих его атомов. Следователь-
но, первому условию — трудности
регистрации — нейтрино удовлетво-
ряет. Современные теории образо-
вания Вселенной говорят о том, что
нейтрино удовлетворяют и другому
условию: по самым грубым подсче-
там, их должно быть примерно в
миллиард раз больше, чем всех ос-
тальных частиц — протонов, нейтро-
нов, электронов, вместе взятых.
13
Тогда сценарий образования круп-
номасштабной структуры Вселенной,
предложенный академиком Я. Зель-
довичем и развитый его учениками
А. Дорошкевичем, Р. Сюняевым и
С. Шандариным, выглядит так. Пер-
воначальный газ вследствие разви-
тия в нем неоднородностей сжимал-
ся преимущественно по одной из
осей, образуя так называемые «бли-
ны». Из этих «блинов» формируются и
выделяются галактики. Сжатие «бли-
на» рассеивает нейтрино, так как
большинство из них разгоняются до
огромных скоростей. Другие нейтри-
но движутся медленнее, поскольку
находились ближе к центральной пло-
скости «блина» и не разогнались так
сильно. Скопления вещества, медлен-
но конденсируясь и порождая отдель-
ные звезды, притягивают эти нейтри-
но, потому что «неуловимые» ча-
стицы все же подвержены гравита-
ционному взаимодействию. Нейтрино
на периферии протогалактики удер-
живаются тяготением и никогда не
конденсируются. Они-то и образуют
галактическую корону.
Вся эта теория прекрасно выгля-
дит, но для ее реальности важна од-
на существенная деталь — нейтрино
должны иметь массу покоя. А до не-
давнего времени считалось, что они
ее не имеют. И вот в самое недавнее
время несколько групп эксперимен-
таторов из СССР, Италии и США сооб-
щили о том, что у нейтрино все-таки
есть масса. Правда, масса крошечная,
в тысячи раз меньшая, чем у электро-
на, но ведь число нейтрино и больше в
миллиард раз. Окончательно наличие
массы нейтрино еще не установлено,
эксперименты идут, получаются раз-
ные, иногда не согласующиеся между
собой значения. А тем временем
выясняется, что и нейтрино не есть
главное составляющее «темной мас-
сы».
Тут так и хочется воскликнуть: «Да
чего ж этой массе теперь-то не хва-
тает?» По самым завышенным оцен-
кам, масса нейтрино не превосходит
ста электрон-вольт. А величина грави-
тационного взаимодействия, как из-
вестно, зависит от м'ассы. В то же вре-
мя нейтрино — частица быстрая. Да-
же те из них, которые названы нами
«медленными» и которые предполо-
жительно составляют галактическую
корону, имеют скорости около 200 ки-
лометров в секунду. Крупная галак-
тика, обладающая огромной массой,
такая, например, как наша, в состоя-
нии удержать их вокруг себя. Но га-
лактика-карлик не удержит. Ее «нейт-
ринная шуба» моментально разлетит-
ся по всему пространству. А измере-
ния движений звезд в карликовых
галактиках показывают, что и там есть
«темное» вещество.
Ну и что же остается, если не нейт-
рино? Остается многое. Надо только
внимательно взглянуть на первые
мгновения расширения Вселенной.
Впрочем, их мгновениями и назвать-
то трудно. Ведь к моменту, когда
прошла примерно одна десятитысяч-
ная секунды с начала расширения,
уже образовались из кварков барионы
и мезоны. А то, что интересует нас,
было намного раньше, в те доли се-
кунды, которые и понять невозмож-
но. Тридцать, сорок нулей после за-
пятой!
Тогда все взаимодействия были
объединены. Первым отделилось гра-
витационное. Затем оставшиеся раз-
делились на сильное и электросла-
бое. И наконец, сравнительно поздно,
примерно к одной десятимиллиард-
ной доле секунды, электрослабое
взаимодействие распалось на слабое
и электромагнитное.
Сегодня, воссоздавая картину при-
роды, физики идут от конца к началу.
Уже объединены электромагнитное и
слабое взаимодействия и теоретиче-
ски, и экспериментально. Объедине-
ны — значит предсказаны и найдены
экспериментальные частицы — пере-
носчики единого взаимодействия. Для
электрослабого взаимодействия они
были открыты летом 1983 года на
ускорителе Европейского института
14
ядерных исследований (ЦЕРН). Слить
вместе электрослабое и сильное
взаимодействия, оказывается, зна-
чительно труднее. Но даже экспе-
риментаторы не теряют надежды
сделать это, а теоретики уж устрем-
ляются дальше — к слиянию всех
сил природы. Этот этап внушает
мало надежд на экспериментальное
осуществление в земных условиях:
слишком громадны энергии, до кото-
рых надо разгонять частицы. Но, мо-
жет быть, такие энергии существуют
в космосе? И здесь смыкается коль-
цо природы — физика микромира и
астрофизика становятся абсолютно
необходимыми друг другу. Сущест-
венный вклад в создание новой кар-
тины мира на его начальном этапе
внесли советские физики А. Старо-
бинский и А. Линде.
На этой же точке смыкания кольца
получает хотя и гипотетическое, но
выглядящее очень достоверным ре-
шение проблема «темной массы».
В те первые невообразимо малые
интервалы времени, при громадных
температурах, давлениях, плотности
протовещества могли существовать
частицы — переносчики единого
взаимодействия. Потом, когда отде-
лилось гравитационное взаимодейст-
вие, некоторые из них успели превра-
титься в частицы — переносчики силь-
ного и электрослабого взаимодейст-
вий, и эта доля за время до одной де-
сятитысячной секунды прошла все
дальнейшие превращения и стала в
конце концов теми протонами, нейт-
ронами,. электронами, из которых со-
стоит и вся видимая Вселенная, и
мы с вами.
А что же оставшиеся? Не способные
при более низких температурах и
плотностях вступать ни в какие реак-
ции, не подверженные никаким
взаимодействиям, кроме гравита-
ционного, они в процессе конденса-
ции, сгущения, уплотнения вещества,
образования «блинов» и, далее, скоп-
лений галактик, отдельных звезд все
время оттеснялись развивающейся и
преобразующейся материей на пе-
риферию галактик, но совсем поки-
нуть их не могли, потому что имели
массу, и довольно значительную, и,
следовательно, гравитация удержива-
ла их в едином образовании с новой
материей.
Вот они-то, эти протопроточастицы,
и составили галактические короны,
заполнили пустоты в скоплениях га-
лактик. Они и есть главный наполни-
тель «темной массы». В теперешних
взаимодействиях они не участвуют,
не излучают ни на каких диапазонах
и недоступны ни для оптических, ни
для радио, ни для рентгеновских те-
лескопов. Может быть, только изучая
пока еще не открытые гравитацион-
ные волны, их удастся зарегистриро-
вать, только когда еще это будет! Но
именно они, составляя подавляющую
часть массы Вселенной, играли и про-
должают играть решающую роль в
ее образовании и в ее структуре.
Потому-то изучать «темную массу»
необходимо, потому-то она — один
из самых жгучих вопросов астрофи-
зики, но на долгое-долгое время при-
дется примириться только с косвен-
ным ее изучением.
Как называются эти частицы? В раз-
ных вариантах теорий суперобъеди-
нения по-разному: аксион, гравити-
но, фотино.
Заключительное интервью
с Я. Э. Эйнасто
— Яан Эльмарович, что бы вы ска-
зали, подытоживая разговор о про-
блеме «скрытой», или «темной мас-
сы»?
— «Скрытая масса» — это класси-
ческий пример кризиса старой па-
радигмы, исходящей из того, что ве-
щество, которое мы знаем,— единст-
венно возможное и все, что нам на-
до,— это изучать его более глубоко
и тщательно. При исследовании «тем-
ной массы» могут быть сделаны от-
крытия, которые коснутся и астро-
физики, и физики.
15
— И когда это будет?
— Видите ли, если даже считать
от нашей с Антсом Каасиком и Энном
Сааром статьи, то прошло всего де-
сять-одиннадцать лет. Маловато, ко-
нечно. Думаю, мы находимся где-
то на середине пути и лет через де-
сять многое прояснится. К этой про-
блеме сейчас привлечено большое
внимание, положено начало специаль-
ным конференциям по «темной мас-
се». Пройти мимо этой проблемы не-
возможно.
— Но ее стараются обойти. Хотя
бы физики, предлагающие изменить
законы Ньютона.
— Да. На недавней конференции,
где я был, звучали доклады на эту
тему. Я не считаю, что подобное на-
правление работ надо заклеймить
или вообще закрыть — в науке это не-
возможно. Пока у нас нет решающих
доказательств, оно имеет право на
существование. Но, с.моей точки зре-
ния, эта теория некрасива, а в физике
красота теории имеет немаловажное
значение. Она некрасива и потому,
что надо менять всю физику, а ника-
кие другие разделы, кроме проблемы
«темной массы», в таком изменении
пока не нуждаются.
— Пусть этот вопрос на ближайшую
пару миллиардов лет звучит схола-
стически, что все же будет с нашей
Вселенной? Будет она расширяться
вечно или сожмется в точку?
— Есть теоретически предсказан-
ная критическая средняя плотность
вещества во Вселенной. И современ-
ные теории говорят, что реальная
средняя плотность должна быть прак-
тически равна критической. По теории
раздувающейся Вселенной, всякое
отклонение от предсказанной сред-
ней плотности возрастает на стадии
раздувания во столько раз, во сколько
раздулась Вселенная, то есть на три-
дцать-сорок порядков. Значит, чуть
меньше критической плотности — и
на месте нашей Вселенной была бы
пустота, чуть больше — и она давйо
бы сколлапсировала в точку.
По нашим теперешним представле-
ниям, в барионное вещество не могло
превратиться более восьми-десяти
процентов первоначальных частиц. И
если в состав «темной массы» входят
слабосветящие звезды или черные
дыры, то они могут отбирать у види-
мого вещества только какую-то долю
от этих десяти процентов, потому
что они тоже барионные объекты.
Остальные 90 процентов — это, по-
видимому, проточастицы, медленные
и массивные.
— Вы сказали, что через десять
лет многое прояснится. Но ведь не
само собой. Что надо делать для это-
го?
— Тут два тесно связанных пу-
ти — исследовать крупномасштабную
структуру Вселенной и ту физику, те
процессы, что происходили от «нача-
ла мира» до образования теперешней
структуры. Чем крупнее объект, тем
медленнее он развивается, тем боль-
ший отпечаток начала несет в себе. А
что может быть крупнее Вселенной?
Мы тесно сотрудничаем с московской
группой академика Зельдовича — они
сейчас признанные лидеры в области
крупномасштабной структуры. Мы
пользуемся нашими собственными
данными, а также информацией, ко-
торая стекается к нам из обсерва-
торий СССР и обсерваторий США,
Англии, других стран мира. Налажен
хороший контакт, и это помогает в
работе. Ведь проблемой «темной мас-
сы» увлечены сегодня сотни ученых.
В последнем американском издании
учебника по астрофизике появилась
новая глава — «Темная масса». И она
кончается словами Шерлока Холмса:
«Когда все сомнительные версии
отброшены, то самое невероятное
может стать реальным».
О U С)
16
А все-таки
она вертится...
Так говорят и о нашей Галактике.
Она действительно вращается вокруг
своего во многом загадочного центра.
А вот с какой скоростью?
Ответ на этот вопрос практически
«на кончике пера» нашла сотрудник
Астрономического совета АН СССР
В. Аведисова. .Она проанализировала
известные в науке данные, в том числе
и результаты собственных астрономи-
ческих наблюдений, о движении ста
семидесяти восьми диффузных ту-
манностей в нашей Галактике. Затем,
исходя из факта их кругового движе-
ния, она построила общий график —
«кривую вращения» всей нашей
звездной системы. Вообще говоря,
любой вращающийся объект имеет
две скорости: угловую и линейную.
При постоянстве угловой, что обычно
для вращающихся твердых тел, ли-
нейные растут пропорционально уда-
лению от центра вращения. С нашей
Галактикой оказалось все не так.
Линейная скорость вращающихся
частей в ней сохранялась практиче-
ски одинаковой до гигантских рас-
стояний в восемнадцать килопарсеков
от центра и равнялась примерно
220—230 километрам в секунду. Этот
факт говорит о том, что по мере уда-
ления от центра угловая скорость
падает, что приводит к «запаздыва-
нию» внешних частей по сравнению
с внутренними и в конечном итоге к
спиральности всей системы. Мы не ви-
дим спиральности нашей Галактики,
так как находимся внутри плоско-
сти ее вращения, но прочие известные
ныне галактики имеют именно спи-
ральную структуру, и если построить
для них «кривую вращения», она бу-
дет иметь такой же вид.
Но более тонкая структура полу-
ченного графика позволила выявить
еще целый ряд интереснейших дета-
лей. Как оказалось при ближайшем
2 Эврика-88
рассмотрении, линейная скорость
имела закономерные отклонения от
упомянутого постоянного уровня, не
превышающие десяти процентов по
величине. Другими словами, график
линейной скорости имел череду-
ющиеся максимумы и минимумы.
Ученому удалось связать эти «част-
ные» явления с глубинными процес-
сами эволюции нашей звездной си-
стемы.
Например, максимум для точки в
семь килопарсеков соответствует об-
ласти звездообразования в рукаве
Стрельца: такой же максимум в точке
восемь килопарсеков указывает на на-
личие подобной области в созвездии
Киля. С другой стороны, минимум на
расстоянии девять килопарсеков обу-
словлен звездообразовательными
процессами в направлении туманно-
сти Ориона, а еще один минимум в
точке десять килопарсеков соответст-
вует скоплению облаков и звезд в
Персеевом спиральном рукаве.
Все это, вместе взятое, должно сви-
детельствовать о наличии в нашей Га-
лактике большой «скрытой массы», о
природе которой пока можно только
догадываться.
в Новая радио-
галактика
С помощью радиотелескопа диа-
метром 100 метров в Эффельсберге,
близ Бонна, западногерманские аст-
рономы обнаружили новую радиога-
лактику. Она расположена позади
Млечного Пути и имеет эллиптиче-
ские очертания. Галактика обладает
сравнительно небольшим ядром, но
излучает энергию десяти миллиардов
солнц.
ООО
17
©Сильнейший
магнит Вселенной
У звезды, находящейся в ста свето-
вых годах от Земли, обнаружено
самое сильное во Вселенной магнит-
ное поле. Величина его индукции —
Z00 миллионов гауссов. Для сравнения
надо учесть, что сила магнитного по-
ля Земли и Солнца — около одного
гаусса, правда, солнечные пятна име-
ют магнитные поля в несколько ты-
сяч гауссов.
Эта звезда 15-й величины размером
примерно с Землю. Она известна уже
с 1979 года, но только сейчас по ее
спектру удалось измерить ее магнит-
ное поле. Выполнившие это измере-
ние астрономы считают, что в начале
своей Истории звезда имела более
слабое поле, но при сжатии, когда она
превратилась в белый карлик, сило-
вые линии сблизились и магнитное
поле усилилось.
Рекордные магнитные поля, полу-
чаемые сегодня в физических , лабо-
раториях на доли секунды, измеряют-
ся в несколько сот тысяч — миллион
гауссов.
Л Энергетический
1 .Я гигант в космосе
Третий по величине радиоисточник
в космосе открыли ученые из. Инсти-
тута радиоастрономии имени Макса
Планка в ФРГ. Просматривая галак-
тическую плоскость Млечного Пути
стометровым радиотелескопом на
длине волны 11 сантиметров, они об-
наружили гигантскую радиогалакти-
ку. Она простирается на небе на бо-
лее чем 0,7 градуса (что больше
размера полной Луны — 0,5 градуса)
и имеет приблизительную ширину
0,15 градуса. Если бы подобные ра-
диоисточники были оптически види-
мыми, их можно было бы наблюдать
с Земли невооруженным глазом, за-
явили ученые.
Новый большой радиоисточник вы-
деляется своей вытянутой формой,
похожей на два крыла самолета. В
центре находится маленькое точеч-
ное ядро размером менее чем в одну
дуговую секунду. Отсюда исходит чу-
довищное количество энергии: объект
излучает в радиообласти так же ярко,
как десять биллионов звезд, аналогич-
ных нашему Солнцу, или как тысяча
систем Млечного Пути. По-видимому,
речь здесь идет о квазаре. Такие ква-
зизвездные объекты относятся к
наиболее удаленным и энергети-
чески мощным космическим явле-
ниям.
Загадочный радиоисточник получил
обозначение 1952-28.
11 Коптящая
tUf звезда
Один из самых странных объектов
нашей Галактики — звезда эта Киля.
Ее название, начинающееся с эты —
седьмой буквы греческого алфавита,
говорит о том, что это седьмая по
видимой яркости звезда созвездия
Киль, которое можно видеть только в
южном полушарии неба. Расстояние
до эты Киля — 8000 световых лёт.
Впервые ее наблюдал Эдмунд Гал-
лей во время своего плавания в юж-
ные широты в 1667 году. Тогда она
имела шестую звездную величину.
К 1830 году ее блеск вырос до пер-
вой величины и несколько лет оста-
вался очень сильным. В 1843 году она
была на втором месте по яркости по-
сле Сириуса (любопытно, что сейчас
второе место занимает звезда Кано-
пус из того же созвездия Киля). К
началу нашего века блеск эты Киля
снизился до восьмой величины, око-
ло 1940 года она опять начала разго-
раться. Сейчас она снова видна про-
18
стым глазом и продолжает увеличи-
вать свою яркость.
Такие изменения видимого блеска,
как полагают, связаны с тем, что эта
небольшая звезда в отличие от всех
других «дымит». Полтора века назад
она взорвалась и с тех пор окружена
огромной туманностью, поперечник
которой, по оценке группы итальян-
ских и французских астрономов, не
менее 30 миллиардов километров.
Туманность, состоящая из вещества,
выброшенного при взрыве, понемно-
гу рассеивается, хотя «дым» продол-
жает выбрасываться — каждые сто
лет звезда теряет массу, равную мас-
се Солнца. Но она так велика, что на
ее размерах такие потери не сказы-
ваются.
«Дым» звезды — не углерод, как у
печки или костра, а силикаты, то есть
нечто вроде песка. Солнечный ветер
(постоянно расширяющаяся плазма из
короны звезды) относит газообраз-
ные силикаты в пространство.. На хо-
лоде они конденсируются в твердые
частицы.
Кометы вспыхнут
и погаснут...
Кометы, оказывается, не только
светят, но порой и вспыхивают. Это
бывает при их приближении к Солнцу,
начиная с расстояний в 6—7 астроно-
мических единиц. Вспышки ведут себя
странно. Они формируются за семь-
восемь суток, а угасают раза в два-
три медленнее. Получающийся
27-дневный цикл их повторяемости
невольно ассоциируется с таким же
циклом активности Солнца.
Что же служит причиной вспышек
светимости комет? Солнечный ветер.
Этот ветер являет собой поток водо-
родной плазмы, то есть протонов, из-
лучаемых нашим светилом, и несется
со средней скоростью около 450 кило-
метров в секунду. Ветер дует не все
время, а «порциями». Если смотреть
прямо на Солнце, то очередная «пор-
ция» плазмы будет выглядеть как вра-
щающаяся крупномасштабная спи-
ральная структура, части которой,
естественно, движутся к нам с разны-
ми скоростями. Внутри ее образуют-
ся зоны сжатия и расширения.
При попадании кометы в зону сжа-
тия ее голова и хвост получают повы-
шенную дозу облучения протонами
солнечного ветра. В результате они и
вспыхивают.
Любопытно, что плазменные струк-
туры формируются не у самого Солн-
ца, а по мере удаления от него, дости-
гая максимума на расстояниях в 5—7
астрономических единиц. Точно так
же увеличивается и амплитуда вспы-
шек комет в зависимости от того, на
каком расстоянии от Солнца в дан-
ный момент находится комета.
Периодичность изменений солнеч-
ного ветра, в свою очередь, опреде-
ляется процессами в солнечной атмо-
сфере. Двадцатисемидневный цикл
изменения, как известно, имеют там
основные характеристики пятен, коро-
нальных дыр и т. п.
Интересно также, что другие про-
явления кометной активности, такие,
как число вспышек, их амплитуды,
общее число комет и число среди них
наиболее ярких, имеют одиннадца-
тилетний цикл периодичности с мак-
симумами, приходящимися .‘на фазы
подъема и спада солнечной активно-
сти.
©Самая сильная
гравитационная
линза
В марте 1986 года группа астрофи-
зиков обнаружила два близкораспо-
ложенных квазара, имеющих одина-
ковые спектры (а значит, одинаковый
химический состав и температуру) и
находящихся от Земли на одинако-
вом расстоянии: около 5 миллиардов
2
19
световых лет. Сейчас известно около
3000 квазаров — очень удаленных,
ярко светящихся объектов неизвест-
ной природы, и каждый имеет свои
собственные характеристики. Совпа-
дение спектров и удаленности двух
квазаров так же маловероятно, как
совпадение отпечатков пальцев у двух
людей. Поэтому астрономы предпо-
ложили, что это один квазар, изобра-
жение которого раздвоено гравита-
ционной линзой.
Явление гравитационной линзы, на
возможность которого указывал еще
Эйнштейн, было открыто в 1979 году.
Когда между светящимся объектом и
Землей находится источник мощного
гравитационного поля, он искривляет
лучи света и создает иллюзию двух
изображений. До сих пор открыто
шесть таких случаев, но седьмой, об-
наруженный сейчас, интересен очень
большой разнесенностью двух изо-
бражений одного квазара: угол меж-
ду ними составляет 157 угловых се-
кунд. У других гравитационных линз
максимальное смещение изображе-
ний не превышает семи секунд.
Для такого сильного раздваивания
требуется очень мощное гравитаци-
онное поле. Его, возможно, создает
черная дыра с массой, по меньшей
мере в тысячу раз превышающей мас-
су нашей Галактики. Рассматриваются
и другие возможные объяснения,
одновременно ведется изучение это-
го участка небосвода — не раздваи-
ваются ли и еще какие-нибудь сосед-
ние объекты?
Снова
Астерон!
В 1982 году известный астроном
Б. Воронцов-Вельяминов выдвинул
новую гипотезу образования малых
тел Солнечной системы. Советский
ученый развил теорию немецкого
врача и астронома Г. Ольберса, со-
гласно которой пояс астероидов обра-
зовался в результате распада неиз-
вестной планеты, обращавшейся ког-
да-то вокруг Солнца между орбитами
Марса и Юпитера. Воронцов-Велья-
минов назвал гипотетическую плане-
ту Астероном и предположил, что,
кроме астероидов, ее взрыв породил
и кометы. Их история, по Воронцову-
Вельяминову, выглядит так. При взры-
ве Астерона, кроме пустых астерои-
дов, образовалось множество мелких
пористых тел. Впоследствии газы, па-
ры и пыль, окружавшие эти бесфор-
менные глыбы, проникли в бесчислен-
ные поры и там замерзли. Именно
поэтому ядра комет при сближении с
Солнцем вновь окутываются туман-
ными оболочками и украшают себя
длинными светящимися хвостами.
До появления статьи Воронцова-
Вельяминова ядра комет считались
родственниками тех крупных тел, ко-
торые, слившись воедино, образовали
на периферии Солнечной системы
планеты-гиганты. Окончательно сфор-
мировавшись, крупные планеты своим
гравитационным полем «отвели»
кометы подальше от Солнца, где
они образовали вокруг нашей звез-
ды огромное сферическое обла-
ко.
Однако расчеты крупного амери-
канского кометолога Ф. Уиппла и дру-
гих исследователей показывают, что
даже у планет-гигантов не могло хва-
тить энергии для того, чтобы загнать
кометы так далеко. Кроме мощного
взрыва, считает Воронцов-Вельями-
нов, ничто не могло создать того ко-
метного облака, в которое, как при-
нято считать, погружена вся Солнеч-
ная система.
Автор продолжает работать над
развитием своей гипотезы. По его
мнению, метеориты тоже образова-
лись в результате разрушения Асте-
рона. Обломками погибшей планеты
считает Воронцов-Вельяминов и ма-
лые спутники Марса, Юпитера, Сатур-
на, Урана.
20
О Невидимый
спутник
Несколько лет назад была выдви-
нута гипотеза, что у самой дальней
планеты Плутон есть спутник. Ему да-
же присвоили имя Харон, хотя разгля-
деть его в самые сильные телескопы
невозможно. На протяжении послед-
них трех лет многие астрономы вели
систематические наблюдения за коле-
баниями яркости Плутона в надежде
хотя бы косвенно подтвердить, что у
него имеется спутник. Успеха добил-
ся в феврале 1985 года аспирант
Техасского университета Р. Бинзел. Он
установил, что яркость Плутона через
каждые три дня закономерно падает
в течение двух часов на четыре
процента. Характер закономерности
таков, что объяснить ее можно только
затмением: иногда Плутон заслоняет
от нас Харон, а иногда тень Харона
пробегает по поверхности Плутона.
Вскоре это подтвердили и другие на-
блюдатели. Ученые подсчитали, что
такое явление можно наблюдать на
протяжении 5—8 лет через каждые
124 года. Астрономы надеются,
что систематические наблюдения по-
могут уточнить размеры Плутона и
Харона, а также получить информа-
цию о структуре поверхности Плутона.
Блуждающий
астероид
Астрономы открыли астероид, ор-
бита которого проходит иногда вбли-
зи Марса, иногда пересекает орбиты
Земли и Венеры. Его диаметр при-
мерно один километр. Под действием
трех планет астероид в ближайшие
десять тысяч лет, вероятно, упадет на
одну из них или уйдет за пределы
Солнечной системы. Величина его
орбиты близка к земной, а период об-
ращения вокруг Солнца почти совпа-
дает с земным. Поэтому с нашей пла-
неты его можно наблюдать лишь не-
сколько лет с последующим шестиде-
сятилетним перерывом.
Самая
малая
Астрономы открыли самую малень-
кую в нашей Галактике звезду. Масса
ее в двадцать раз меньше, чем у
Солнца, а яркость — в миллион раз
меньше. Это самая малая из звезд,
которые излучают за счет ядерных
реакций превращения водорода в
гелий.
Кольцо
Нептуна
1988-й — год
спокойного
Солнца
В январе 1985 года астрономы обна-
ружили при анализе ранее сделанных
фотографий Нептуна, что на фоне его
диска регулярно возникают затенен-
ные участки. Установлено, что у Неп-
туна есть кольцо. Оно в отличие от ко-
лец Сатурна, Юпитера и Урана имеет
«рваную» структуру. Отрезки кольца
достигают ста километров в длину и
10—15 километров в поперечнике.
Английский астроном Д. Уайтхауз,
проанализировав данные об измене-
нии числа пятен на Солнце за
1712—1979 годы, пришел к выводу,
что наименьшее в текущем цикле
солнечной активности число пятен
будет наблюдаться в феврале 1988 го-
да. Сейчас их уже немного, но мини-
мум еще не достигнут. Максимальное
число пятен, согласно расчетам Уайт-
21
хауза, придется на август 1991 года.
Впрочем, точность предсказаний —
плюс-минус 2,5 месяца.
Как известно, изменение числа пя-
тен отражает общий цикл активно-
сти Солнца, который длится в среднем
около 11 лет (от 7,5 до 16 лет).
Яркость Солнца
уменьшается
Измерения, проведенные астроно-
мами, показали, что яркость Солнца
сейчас уменьшается.
Измерения с помощью аппаратуры,
установленной на спутниках, ракетах
и высотных аэростатах, показали, что
при всех кратковременных коле-
баниях яркости, связанных с коли-
чеством солнечных пятен, яркость
Солнца сейчас уменьшается на
0,015—0,019 процента в год. Умень-
шение отмечено с 1978 года, когда на-
чались измерения.
Если такое ослабление яркости про-
длится еще несколько лет, оно может
заметно отразиться на климате.
Гелиопауза
обнаружена!
13 июня 1983 года космический ап-
парат «Пионер-10» ушел за пределы
орбит наиболее удаленных планет
Солнечной системы. Однако подлин-
ным физическим пределом нашей си-
стемы теперь принято считать еще не
достигнутую «Пионером-10» гелио-
паузу — границу, на которой магнит-
ное поле Солнца вступает во взаимо-
действие с межзвездной средой.
Природа гелиопаузы все еще оста-
ется загадочной. Важным шагом к ре-
шению загадки является то, что недав-
но космические аппараты, миновав-
шие Юпитер и Сатурн, обнаружили
радиосигналы, которые, по мнению
ряда специалистов, могут возбуж-
даться гелиопаузой. По мере прибли-
жения этих аппаратов к данной обла-
сти отмечено постепенное увеличе-
ние потока космических лучей галак-
тического происхождения.
В открытом межзвездном про-
странстве поток космических лучей,
вероятно, является относительно по-
стоянным. Однако вблизи любой
звезды, в том числе и Солнца, звезд-
ный, или солнечный, ветер вызывает
отклонение таких потоков. Но там, где
он полностью затихает, поток косми-
ческих лучей, очевидно, выравнивает-
ся и становится постоянным.
Многое в этой проблеме прояснит-
ся после того, как космические ап-
параты минуют область гелиопаузы.
Однако точно ее местоположение
еще не известно. Одни авторитеты
считают, что она отстоит на пятьде-
сят, а другие — что на сто астрономи-
ческих единиц от Солнца (за астроно-
мическую единицу принимается сред-
нее расстояние Земли от Солнца,
равное 149 миллионам километров).
«Вояджер-1» к настоящему времени
прошел расстояние менее двадцати
пяти астрономических единиц. До тех
пор с уверенностью утверждать, что
зарегистрированное радиоизлучение
принадлежит именно гелиопаузе,
было бы неосторожным.
Не только
в Древнем Китае
Как известно, Крабовидная туман-
ность возникла в результате вспышки
звезды в созвездии Тельца в 1054 го-
ду. Это явление повергло тогда ки-
тайских астрономов в трепет. Они от-
метили в своих записях, что эта звезда
была в десять раз ярче Венеры. Она
целых три недели была видна даже
днем, а по ночам еще два года ее
можно было наблюдать невооружен-
22
ным глазом. За последние годы в
разных местностях Североамери-
канского континента находили на-
скальные рисунки, где рядом с убы-
вающим серпом Луны изображено
яркое светило. Недавно астроном
Ж. Коллинс во время путешествия на
каноэ по канадскому озеру Ашин
обнаружил такой рисунок, который
был нанесен красной охрой над водой
на крутом обрыве, обращенном на юг.
Характер рисунка и местоположе-
ние обрыва утвердили Коллинса во
мнении, что так древний обитатель
материка отобразил именно это яв-
ление. В некоторых местах рисунка
образовался тонкий слой осадка, воз-
можно птичьего клея. Исследователь
собирается вновь посетить это место,
вооружившись техническими средст-
вами, чтобы изучить возраст осадка.
О Сколько воды
на Марсе!
В американском исследователь-
ском центре «Маунти вью» попыта-
лись еще раз определить количество
воды на Марсе. Оказывается, ее на
Красной планете согласно подсче-
там гораздо больше, чем до сих пор
предполагалось. Если бы можно
было растопить весь марсианский лед,
то образовавшаяся вода покрыла бы
всю поверхность планеты слоем тол-
щиной от 10 до 100 метров. До сих
пор же считали, что он должен, бы
составить лишь один метр.
ООО
Кольцами Урана
управляют
спутники
Когда в конце 70-х годов у Урана
были обнаружены кольца, среди аст-
рономов возникло немалое волнение.
Уж очень не похожи оказались эти
девять колец на кольцо Сатурна —
темные, узкие, разделенные больши-
ми расстояниями, они к тому же име-
ли эксцентриситеты и наклонения, то
есть были не круглыми, а слегка вытя-
нутыми и не лежали в плоскости
экватора. Начались споры о том, как
они образовались и почему имеют та-
кой вид.
До недавнего времени существова-
ли две гипотезы о возникновении ко-
лец у планеты. По первой, «катастро-
фической», кольцо появляется в ре-
зультате разрушения спутника. Раз-
рушают спутник так называемые при-
ливные силы — разница сил притяже-
ния к планете, действующих на его
ближнюю и дальнюю стороны (имен-
но эта разница вызывает приливы в
земных океанах). Приливные силы ра-
стут с приближением к планете, а
потому далеким спутникам они не
страшны, тогда как спутники, очу-
тившиеся ближе некоторого критиче-
ского расстояния, обречены на ги-
бель. Вторая гипотеза получила назва-
ние «конденсационной». Согласно ей
кольца возникли из вращающихся
дисков микроскопических частиц,
окружавших когда-то каждую из пла-
нет Солнечной системы. При столк-
новениях частицы слипались и росли,
образуя спутники, но в районе ко-
лец их рост остановили все те же при-
ливные силы. Однако недавние рас-
четы показали, что приливные силы
могут разрушать лишь очень крупное
тело. Воздействием таких сил на мел-
кие метровые частицы, из которых
состоят кольца, можно пренебречь.
Советские астрофизики Н. Горька-
вый и А. Фридман предложили новую
модель образования колец. По их
23
мнению, к истине ближе «конденса-
ционная» гипотеза, только рост частиц
останавливают не приливные силы, а
разрушение при столкновениях этих
частиц друг с другом.
Так что же все-таки происходит при
столкновении частиц — их объедине-
ние и рост или разрушение? Оказа-
лось, что ответ на этот вопрос зави-
сит от размера сталкивающихся ча-
стиц и их удаленности от планеты.
Можно считать, что частицы в коль-
цах движутся почти параллельно, по-
этому столкнуться друг с другом мо-
гут только те из них, расстояние
между орбитами которых сравнимо с
их размерами. Мелкие частицы стал-
киваются, если движутся очень близко
друг к другу, а потому имеют почти
одинаковые скорости* Удар получает-
ся слабым, и даже если сразу части-
цы не слипнутся, под действием вза-
имного притяжения рано или поздно
они упадут друг на друга.1 Значит,
мелкие, частицы при столкновениях
растут.
Орбиты крупных частиц, сталкива-
ющихся между собой, различаются
гораздо больше. Вдали от планеты,
когда вращение происходит медлен-
но, разница скоростей все равно бу-
дет мала, и частицы объединятся. Но
вблизи планеты разница скоростей
окажется уже довольно значительной,
и при ударе они разрушатся. В ре-
зультате вблизи планеты частицы мо-
гут расти лишь до некоторого преде-
ла.
Следовательно, в околопланетном
пространстве возникац>т три зоны —
ближняя, в которой присутствуют
лишь кольца из мелких частиц, даль-
няя, в которой выросли крупные спут-
ники, и узкая промежуточная, где
кольца и небольшие спутники могут
существовать вперемешку.
Выяснив, что ширина ближней зоны
зависит только от массы планеты и
плотности вещества колец, Н. Горька-
вый и А. Фридман по размерам ко-
лец рассчитали плотность вещества в
них. Если плотность вещества в коль-
це Сатурна принять равной 0,9 г/см3
(кольцо Сатурна состоит из льда),
то для плотности материала частиц в
кольцах Урана получается значение
2,6 г/см3. Это еще раз подтверждает
общее мнение о том, что они состоят
из углистых веществ.
Но почему мелкие частицы не за-
полнили всю ближнюю зону вокруг
Урана, а собрались в девять узких ко-
лец? Ведь из-за столкновений кольца,
должны были бы расплыться, расши-
риться. Здесь мнения ученых разде-
лились. Одни считали, что внутри каж-
дого кольца находится спутник, своим
притяжением удерживающий части-
цы. Другие утверждали, что сущест-
вование узкого кольца обеспечивают
сразу два спутника-«пастуха», распо-
ложенные у его краев и не позволя-
ющие частицам разлетаться в разные
стороны. Но оба эти объяснения исхо-
дили из того, что в ближней зоне на-
ходится много спутников, а такое
допущение противоречило модели,
построенной Горькавым и Фридма-
ном.
Советские ученые предположили,
что причина существования узких ко-
лец в другом. Как показал более тща-
тельный анализ, у совокупности ча-
стиц возникают новые, коллективные
свойства, которыми не обладает каж-
дая частица в отдельности. Поэтому
в кольце могут возникать характер?-
ные для сложных систем неустойчи-
вости. Видимо, коллективные эффек-
ты собрали частицы в узкие кольца.
А почему сгустки образовались имен-
но там, где мы сейчас наблюдаем
кольца? Вот в этом спутники плане-
ты действительно сыграли важную
роль. Если периоды обращения спут-
ника и частиц в кольце относятся как
небольшие целые числа—1:2, 2:3;
3:4 — то между спутником и кольцом
возникает резонанс. При этом их гра-
витационное взаимодействие стано-
вится особенно сильным и может вы-
звать рост неоднородностей. Горь-
кавый и Фридман пришли к выводу,
что кольца Урана расположены на
24
расстояниях, соответствующих резо-
нансам со спутниками, а эксцентри-
ситет и наклонение колец, вероятно,
связаны с эксцентриситетом и накло-
нением спутников. Однако пять из-
вестных спутников Урана в резонанс
с кольцами не попадают. И тогда ав-
торы гипотезы предположили, что
Уран имеет еще несколько спутников,
которые пока не обнаружены. Это
предположение подтверждалось дву-
мя обстоятельствами. Во-первых,
между последним кольцом планеты и
ее первым спутником — Мирандой —
лежит очень большое пустое про-
странство. Во-вторых, в этом про-
странстве нашлись по крайней мере
четыре орбиты, спутники на которых
были бы в резонансе сразу с двумя
кольцами. Значит, всего пять спутни-
ков в промежуточной зоне могли бы
управлять всеми девятью кольцами.
Советским астрофизикам удалось
не только рассчитать орбиты предпо-
лагаемых спутников, но и оценить ве-
роятность их обнаружения с Земли.
Оказалось, что их поиск лежит на пре-
деле возможностей современной тех-
ники и потому требует долгих и тща-
тельных наблюдений. Однако такие
наблюдения не понадобились. Через
полгода после опубликования статьи
Н. Горькавого и А. Фридмана аме-
риканская межпланетная станция
«Вояджер-2» приблизилась к Урану и
обнаружила 10 новых спутников. Все
они расположены в промежутке меж-
ду кольцами и Мирандой, причем ра-
диусы орбит четырех спутников совпа-
ли с предсказанными. Таким образом,
гипотеза советских ученых блестяще
подтвердилась.
Метеоритная
опасность
Основываясь на снимках «пада-
ющих звезд», сделанных в Канаде за
девять лет шестьюдесятью автомати-
ческими камерами, на данных о коли-
честве и массе метеоритных оскол-
ков, собранных за это время, группа
канадских астрономов рассчитала ве-
роятность попадания метеорита в
человека. Если считать, что средний
житель промышленно развитой стра-
ны проводит примерно 95 процентов
своего времени под крышей, которая
защищает от метеоритов массой до
200 граммов (имеются в виду и кры-
ши автомобилей и других средств
транспорта), то получается, что по-
пасть в жителя Канады метеорит мо-
жет раз в 180 лет.
По тем же подсчетам, в здание
метеорит попадает в среднем раз в
15 месяцев.
«Космические
родители» Луны
Три классические гипотезы о про-
исхождении Луны сегодня дополни-
лись еще одной. Современная гипо-
теза получила название «теория боль-
шого удара».
Известно, что первая гипотеза, вы-
двинутая Джорджем Дарвином, сы-
ном Чарлза Дарвина, сводилась к про-
цессу отделения от газопылевого об-
лака (праматерии Земли) некоторой
его части в самостоятельное небес-
ное тело. Последние расчеты на ЭВМ
показали, однако, что для этого Зем-
ля должна была вращаться намного
быстрее и земные сутки составили
бы всего два с половиной часа. Вто-
рая гипотеза защищала идею грави-
тационного захвата автономно обра-
зовавшейся Луны. Сейчас это пред-
положение отвергается большинст-
вом ученых, так как не объясняет
многих черт сходства земного и лун-
ного грунта, доставленного косми-
ческими экспедициями, в частности
высокого содержания железа. Нако-
нец, третья теория объясняла систе-
му Земля — Луна как двойную пла-
26
нету, явление не такое уж редкое во
Вселенной, где есть даже двойные
звезды, и подобных объектов нема-
ло. Однако она не в состоянии была
выявить причину большого расхожде-
ния в угловых моментах этих близких
тел.
Ныне долгожданное признание по-
лучает гипотеза, не страдающая не-
достатками классических и предло-
женная еще в 1975 году. Она рисует
такую картину рождения Луны: мощ-
ный косой удар крупного небесного
тела массой примерно в одну деся-
тую массы Земли оторвал будущую
Луну в тот давний период, когда на
ядре Земли сформировалась мантия..
Возникает естественный вопрос: от-
куда взялось это тело и куда оно
исчезло? Ученые отвечают: в это
время в космосе образовывались
многие тела, и это общее явление
привело к тому, что подобное столк-
новение оказалось не только возмож-
ным, но, пожалуй, и неизбежным. Не
исключено, что соударяющимся те-
лом мог быть Марс.
Загадка Луны, остающаяся нерас-
крытой на фоне эволюции Земли за
4,5 миллиарда лет, получит четкий на-
учный ответ, как полагают многие
ученые, в первом десятилетии XXI ве-
ка. В новейшей модели интересно и
то обстоятельство, что она принимает
в расчет существование второй Луны
и даже целого ряда миниатюрных
лун, которые в виде брызг или капель
околоземного вещества находились в
поле притяжения Земли на своих ор-
битах и впоследствии упали на ее став-
шую уже твердой поверхность —
земную кору.
Таким образом, если верить этой
гипотезе, «космические родители»
нашей Луны, вероятнее всего, Земля
и Марс.
(j о о
Великая тайна
всемирного
тяготения
Рассказывает доктор
физико-математических наук
В. Барашенков
С силой тяготения — гравитацией,
как говорят физики,— мы знакомим-
ся уже в первые месяцы нашей жизни,
когда роняем погремушку или наби-
ваем себе первый синяк.
И вместе с тем, несмотря на ее ка-
жущуюся простоту и обыденность,
это — одно из самых загадочных и
плохо изученных явлений. Какова при-
рода гравитации? Что это — матери-
альное поле, подобное электромаг-
нитному, или же, как думают многие
ученые, проявление каких-то «изна-
чальных» свойств самого пространст-
ва?
Каков «передаточный механизм»
тяготения? Из повседневной практики
мы хорошо знаем, что сила тяжести
всегда связана с энергией (вспомним
работу воды на гидростанциях, мощь
океанских приливов и просто энергию
падающего камня).
А вот общая теория относительно-
сти Эйнштейна, одна из краеугольных
плит в здании современной физики,
говорит, что у поля тяготения нет ни-
какой энергии. Что это — вопиющая
ошибка теории, как считают некото-
рые ученые, или же на примере гра-
витации мы встречаемся с принци-
пиально новой «сущностью», для
которой нет закона сохранения энер-
гии?
Если же теория относительности
Эйнштейна все-таки не точна и про-
тиворечива (с течением времени в
любой теории обнаруживаются «швы»
и «прорехи»), то как ее усовершенст-
вовать? Или нужна совсем новая тео-
рия?
27
Почему падает яблоко!
Это был необычайно одаренный и
талантливый человек, но с очень
вздорным и склочным характером.
Роберт Гук — выдающийся англий-
ский ученый и изобретатель, личность
почти легендарная. Именно он оспа-
ривал приоритет открытия закона
всемирного тяготения у своего совре-
менника и коллеги Ньютона. По-види-
мому, так оно и было — к мысли о
том, что все тела в природе притяги-
вают друг друга, Гук пришел незави-
симо от Ньютона, хотя еще раньше эту
идею высказал знаменитый польский
ученый Николай Коперник. Глубоко
религиозный человек, служитель цер-
кви, он приписывал это всеобщее
свойство природы мудрости Творца.
«Тяжесть есть не что иное,— писал
он на полтора века раньше Ньютона и
Гука,— как естественное стремление,
которым отец Вселенной одарил все
частицы, а именно, соединяться в одно
общее целое, образуя тела шаровид-
ной формы».
О том, что все тела падают на Зем-
лю, было известно, конечно, с глубо-
кой древности, однако считалось, что
они ведут себя так лишь по отноше-
нию к Земле и их вес зависит от того,
сколько содержится в них особых
«тяжелой» и «легкой» субстанций.
Такие представления, берущие начало
еще в трудах древнегреческих уче-
ных, оставались общепринятыми в те-
чение более чем двух тысячелетий и
за это время так прочно укоренились
в сознании людей, что стали почти
предрассудками. Кажущаяся нам се-
годня такой естественной идея все-
мирного тяготения выглядела на этом
фоне необычайно смелой и поражала
воображение: выходило так, что в
каждом теле, даже в самой малень-
кой пылинке, было скрыто нечто та-
инственное, что-то такое, что застави-
ло ее «чувствовать» другие тела и с
возрастающей скоростью устремлять-
ся им навстречу.
Найденная Ньютоном и Гуком коли-
чественная формулировка закона тя-
готения позволила с большой точно-
стью рассчитать орбиты планет и соз-
дать первую математическую модель
Вселенной.
По преданию, на мысль о всемир-
ном тяготении Ньютона навело паде-
ние яблока с дерева. Он объяснил,
почему происходит падение. Но оста-
вался более сложный вопрос — как
оно происходит, как и с помощью чего
одно тело «чувствует» другое. Ведь
должно же быть что-то такое, что пе-
редает взаимодействие!
Ответ на этот вопрос пытались най-
ти многие ученые. Одним из первых
был Джеймс Максвелл, создавший в
середине прошлого века теорию
электромагнитных явлений. Он обра-
тил внимание на то, что ньютоновская
формула всемирного тяготения очень
похожа на закон Кулона для взаимо-
действия электрических зарядов: от
одного закона к другому можно пе-
рейти простой заменой массы тела
(его «гравитационного заряда») на
электрический заряд или наоборот.
И Максвелл решил, что гравитация,
подобно электромагнетизму, имеет
полевую природу. Он представлял
себе ее в виде особых натяжений (си-
ловых линий) в упругой, заполняю-
щей все пространство среде — эфире.
Что-то вроде поля упругих сил, дейст-
вующих в деформированном, растя-
нутом или сжатом куске резины. Так
в науку вошла идея о распределен-
ном в пространстве гравитационном
поле.
Предположение о сходной природе
гравитационных и электромагнитных
сил стало особенно привлекательным
после того, как точные опыты доказа-
ли, что по крайней мере часть массы
физических тел имеет электромагнит-
ное происхождение — заключена в
электромагнитном поле, образую-
щемся вокруг заряженных частиц, из
которых состоят тела. Разработке
электромагнитной теории гравитации
много сил отдал знаменитый голланд-
28
ский физик-теоретик Гендрик Лоренц,
тот самый, кто вместе с А. Пуанкаре и
А. Эйнштейном в начале нашего века
создал теорию относительности. Од-
но время физикам казалось, что его
усилия близки к успеху. Однако более
тщательный анализ всякий раз выяв-
лял в теории дефекты и противоре-
чия. Неудачными оказались и все дру-
гие попытки свести гравитацию к
электромагнетизму или найти какое-
либо объяснение всепроникающему
притяжению материальных тел. Труд-
но было понять, почему все грави-
тационные заряды-массы — одного
знака, в то время как электрические
заряды бывают положительными и
отрицательными, а о свойствах эфир-
ной среды приходилось делать такие
невероятно фантастические, исклю-
чающие друг друга предположения,
что становилось ясным — теория не-
верна в самой своей основе. Чтобы
понять «механизм» всемирного тяго-
тения, нужен был какой-то принци-
пиально новый подход.
Искривление пространства
Хорошо известно, что электриче-
ские силы зависят от того, в какую
среду помещены заряженные тела
(на этом основаны электрические кон-
денсаторы, их емкость зависит от того,
какое вещество находится между их
обкладками), от электромагнитного
поля можно заэкранироваться. А вот
гравитация, напротив, не зависит ни
от среды, ни от экранов. Она уни-
версальна. Это подсказывает, что все-
мирное тяготение, возможно, каким-
то образом связано со свойствами
самого пространства — универсаль-
ной арены, на которой протекают все
физические процессы. Но прежде чем
эта мысль возникла в умах ученых,
должна была произойти революция в
представлениях о свойствах простран-
ства, ведь с глубокой древности счи-
талось, что это — пустое ничто, кото-
рое всегда и всюду одинаково, не за-
висит от заполняющих его тел, и у не-
го нет ничего, что могло бы изменять-
ся.
...Казань середины прошлого века
была грязным провинциальным горо-
дом, где редкие островерхие мечети
контрастировали с луковицами церк-
вей, а светлое, в несколько этажей
здание университета — с низкими,
тесно прижавшимися друг к другу до-
мишками вдоль пыльных улиц, по ко-
торым носились ватаги чумазых та-
тарских ребятишек. Трудно поверить,
что в этих условиях могла родиться
теория, перевернувшая представле-
ния, безраздельно владевшие умами
более двух тысячелетий, с тех пор как
древнегреческий ученый Евклид соб-
рал и привел в систему то, что стало
потом называться евклидовой геомет-
рией (она и сегодня излагается в
школьных учебниках).
С вершины современных зданий
многое из того, что входило в науку
с большим трудом, выглядит просто
очевидным, и кажется странным, как
это люди не могли понять таких про-
стых вещей! Но именно такие прос-
тые, веками почитаемые за очевид-
ные взгляды труднее всего изменить.
Описывающая плоский мир геомет-
рия Евклида более двух тысячелетий
успешно служит людям, и никому в
голову не приходило, что могут быть
еще и другие геометрии, столь же
последовательные и непротиворечи-
вые, но только для искривленных ми-
ров. А с точки зрения церковных
догм, сама мысль о многообразии
миров выглядела еретической и на-
поминала о трагической судьбе
Джордано Бруно.
Неудивительно, что когда ее выска-
зал профессор математики Казанско-
го университета Николай Иванович
Лобачевский, его работы не нашли
понимания даже у лучших математи-
ков того времени. Он послал работы
в Петербург, в Академию наук, но
получил резкий отрицательный отзыв,
подписанный знаменитым математи-
ком Остроградским.
Лобачевский в своих книгах первым
29
создал неевклидову геометрию и по-
ставил вопрос: какова же реальная
геометрия нашего мира? Плоская
евклидова или же искривленная не-
евклидова? Более того, он пытался
ответить на этот вопрос эксперимен-
тально — путем астрономических на-
блюдений измерить сумму углов тре-
угольника, образованного тремя яр-
кими звездами. Работы Лобачевского
и выполненные независимо от него
расчеты венгерского математика Яно-
ша Бойаи, который тоже пришел к.
идее неевклидовых геометрий, послу-
жили фундаментом для всех после-
дующих теорий искривленных про-
странств, в том числе и для теории
Бернгарда Римана. Этот немецкий
ученый разработал математический
аппарат для анализа пространств раз-
личных типов. В его теории простран-
ство могло быть скрученным и изог-
нутым по-разному в различных точ-
ках, могло иметь разрывы и дырки,
быть многомерным. Свои идеи Риман
изложил в конкурсной лекции перед
тем, как занять в Геттингенском уни-
верситете место приват-доцента.
В лекции, которая называлась «О ги-
потезах, лежащих в основаниях гео-
метрии», не было ни одной форму-
лы — для математического доклада
весьма необычно. Рассказывают, что,
выслушав Римана, престарелый «ко-
роль математиков» Гаусс молча встал
и вышел из зала. Лекция молодого
ученого привела его «в состояние на-г
ивысшего изумления».
Рождение теории
В начале нашего века мысль о том,
что при определенных условиях про-
странство может стать искривленным
и скрученным, уже не казалась ерети-
ческой, а хорошо разработанный ма-
тематический аппарат позволял ана-
лизировать его различные геометри-
ческие свойства. Однако связь физики
и математики в то время не была та-
кой тесной, как сегодня, и изящные
математические построения Римана
большинству физиков оставались
неизвестными. А главное, не было
еще физических идей, которые позво-
лили бы применить эти построения к
описанию гравитационных явлений.
Рождением этих идей мы обязаны
Альберту Эйнштейну, который вместе
с группой швейцарских и немецких
ученых создал современную теорию
гравитации — общую теорию отно-
сительности, как часто ее называют,
подчеркивая то, что она имеет дело с
различными видами пространств и
произвольными системами коорди-
нат: прямоугольными, криволиней-
ными, покоящимися и движущимися
с различным ускорением.
Размышления о природе гравитации
увлекли Эйнштейна, когда ему было
немногим больше двадцати пяти лет,
и не оставляли в течение всех после-
дующих пятидесяти лет его жизни. Он
довольно быстро уяснил себе глубо-
кую связь, существующую между гра-
витацией и пространством. Более то-
го, открытые незадолго до этого Ло-
ренцем формулы для перехода от
одной движущейся системы коорди-
нат к другой говорили, что простран-
ство нельзя рассматривать отдельно
от времени. Три пространственные
координаты и время входили в эти
формулы так симметрично, что мож-
но было говорить о едином четырех-
мерном пространстве-времени. Но с
каким конкретным свойством про-
странства-времени следует связать
силу тяготения — это оставалось не-
ясным.
Помог профессор математики Цю-
рихского политехникума Марсель
Гроссман, с которым Эйнштейн дру-
жил еще в студенческие годы. Один
из их знакомых вспоминал впослед-
ствии, как, приехав однажды в Цюрих,
усталый, измученный безуспешными
попытками найти адекватное матема-
тическое выражение своих идей,
Эйнштейн обратился к своему другу:
«Гроссман, ты должен мне помочь,
иначе я сойду с ума!» Цюрихский ма-
тематик слабо разбирался в физике,
30
зато был хорошо знаком с геометрией
искривленных многомерных про-
странств Римана. Выслушав Эйнштей-
на, он сразу сообразил, что это как
раз то, что нужно.
Чтобы создать теоретическую ме-
ханику, Ньютону потребовалась со-
вершенно новая область математи-
ки — дифференциальное и интег-
ральное исчисление.'Максвелл в осно-
ву своей электромагнитной теории
положил новый математический аппа-
рат — многомерные дифференци-
альные уравнения. Гравитационная
теория продолжила эту традицию и
ввела в физику многомерную рима-
нову геометрию.
Мощный математический аппарат
позволил далеко продвинуться в пони-
мании свойств гравитационного поля.
Именно' тогда Эйнштейн пришел к
основным идеям общей теории отно-
сительности и к самой главной мыс-
ли — что силу тяготения следует свя-
зать с кривизной нашего пространст-
ва. Однако основные уравнения этой
теории впервые вывел все же не он,
а знаменитый геттингенский матема-
тик Давид Гильберт.
Он был старше Эйнштейна почти
на двадцать лет. К нему по праву пе-
решел от Гаусса титул «короля мате-
матиков», его идеи оказали на совре-
менную математику такое же влия-
ние, как идеи Эйнштейна — на физи-
ку. Но, пожалуй, самым важным, что
сближало этих ученых, было стремле-
ние найти единую, цельную картину
мироздания. Идеалом Эйнштейна бы-
ла теория некоего единого поля, из
которой как частный случай можно
было бы вывести уравнения для всех
известных нам частиц и действующих
между ними сил. Гильберт старался
вывести всю математику и даже фи-
зику из нескольких максимально об-
щих исходных аксиом. И хотя эти идеи
оказались неосуществимыми — при-
рода неисчерпаемо многообразна, и
ее нельзя описать какой-либо одной
теорией,— «единый подход» Эйн-
штейна и Гильберта оставил глубокий
след в науке.
Уравнения гравитационного поля
Гильберт вывел почти одновременно
с Эйнштейном, он опередил его всего
лишь на пару недель. Однако в вопро-
сах приоритета не только недели, но
иногда даже часы бывают решающи-
ми. Например, американский изобре-
татель Э. Грей сделал заявку на «го-
ворящий телефон» всего на два часа
позднее Грэхема Белла и остался
безвестным. Поэтому, хотя Гильберт
исходил из идей Эйнштейна, главные
уравнения общей теории относитель-
ности называют уравнениями Гиль-
берта — Эйнштейна.
Сам Гильберт всегда подчеркивал
приоритет Эйнштейна в создании этой
теории. Физикам хорошо известна
его шутливая фраза: «Каждый маль-
чишка на улицах Геттингена понимает
в четырехмерной геометрии больше,
чем Эйнштейн, и, несмотря на это,
Эйнштейн сделал все, а не математи-
ки!» Что же касается первой части
этой фразы, то специалисты-матема-
тики всегда, скажем мягко, несколько
скептически относились к математи-
ческим познаниям физиков...
Надежды и трудности
Уравнения Г ильберта — Эйнштей-
на устанавливают количественную
связь сил всемирного тяготения с кри-
визной пространства. Оказалось, что
там, где есть поле тяготения, про-
странство всегда искривлено. И нао-
борот, пространственная кривизна
проявляется в виде сил гравитации.
Материальные тела как бы прогибают
пространство и катятся по образовав-
шимся ложбинкам и балочкам. Чем
сильнее гравитация, тем глубже такие
овраги и складки.
И вот что замечательно: из уравне-
ний следует, что искривлено не только
пространство, но и... время! Можно
сказать, что темп его течения зависит
от конкретных физических условий и
разный в различных областях прост-
31
ранства. Этого не предвидели ни
Лобачевский, ни Бойаи. В перепадах
гравитационных полей время может
замедляться, почти замирать или рез-
ко ускоряться.
Прошло всего два года, и теория
блестяще подтвердилась опытом: во
время очередного солнечного затме-
ния было открыто предсказанное ею
искривление световых лучей грави-
тационным полем Солнца. Измерения
прекрасно согласовались с расчетом,
новая теория устранила и небольшое,
но очень беспокоившее астрономов
расхождение наблюдаемого и рас-
считанного по теории Ньютона движе-
ния планеты Меркурий. Все это за-
ставляло верить ее выводам. А они
были поразительны!
Если несколько веков назад теория
Ньютона позволила впервые объяс-
нить строение Солнечной системы, то
из эйнштейновской теории следовали
выводы о строении и эволюции всей
Вселенной в целом — о ее рождении
в крошечном, практически точечном
объеме и последующем стремитель-
ном расширении четырехмерного
пространства-времени. С новой тео-
рией ученые связывали оптимистиче-
ские надежды понять далекую пра-
историю мира и предсказать его даль-
нейшую судьбу.
Нельзя сказать, что теория Эйн-
штейна сразу завоевала признание —
уж очень необычными были ее выво-
ды. Но постепенно к ним привыкли,
и теория прочно утвердилась в учеб-
никах. Вместе с квантовой механикой
она сегодня составляет основу науч-
ных представлений об окружающем
мире. И как это иногда бывает, стрел-
ка общественного мнения (а она и в
науке играет важную роль) качнулась
в другую сторону — недоверие к тео-
рии сменилось восхищенным прекло-
нением. Ее стали рассматривать как
некий идеал — образец для всех дру-
гих физических теорий. «Ни один
вопрос,— писал несколько лет назад
один известный советский физик,—
не остается в ней без ответа, нигде
нет трудностей или неясностей даже в
малейших деталях; если бы вся теоре-
тическая физика достигла такой за-
вершенности, наступил бы «седьмой
день творения» для ученых, и, уви-
дев, что созданное хорошо, они могли
бы отдохнуть от принципиальных воп-
росов и навсегда посвятить себя при-
ложениям!»
Это, конечно, преувеличение. Авст-
рийский математик и логик Курт
Гедель еще полвека назад доказал
теорему о том, что в любой теории,
какой бы стройной и самосогласован-
ной она ни была, обязательно есть
внутренние противоречия и вопросы,
на которые она не может ответить.
Как говорится, даже на солнце есть
пятна! Гравитационная теория Эйн-
штейна — не исключение.
Понятно, что физические явления
не зависят от того, какую систему
координат мы выбираем для их опи-
сания — прямоугольную, декартову
или сферически симметричную, по-
лярную. Это наше дело, с какой точки
зрения смотреть на вещи и происхо-
дящие с ними процессы, сами они от
этого не зависят. Но в теории Эйн-
штейна это не так. Выбирая ту или
иную систему координат, энергию
гравитационного поля в ней можно
сделать, например, равной нулю или
даже бесконечности. Правда, все дру-
гие физические величины при этом
не изменяются, но вот с энергией
дело обстоит плохо. Ни одна из мно-
гочисленных попыток устранить эту
трудность к успеху не привела.
Многие ученые считают, что по-
скольку гравитация — свойство про-
странства (образно говоря, его «рель-
еф»), то с ней вообще нельзя сопоста-
вить какую-либо энергию — у нее
такого свойства просто нет. Можно
сказать, что материальные тела обла-
дают энергией по отношению друг к
другу и относительно пространствен-
ного «рельефа местности», сам же
«рельеф» энергии не имеет. Подоб-
ной точки зрения придерживался и
сам Эйнштейн. Но уж очень это ради-
32
кальный отход от привычных физи-
ческих представлений! Энергия —
одна из самых фундаментальных фи-
зических величин, и без крайней нуж-
ды «ущемлять» ее право нежелатель-
но. Тем более что для слабых грави-
тационных полей можно построить
теорию в плоском пространстве, в ко-
тором гравитация обладает свойства-
ми обычного материального, энерге-
тического поля — такого же, как
электромагнитное, мезонное и все
другие известные нам поля. Такую
теорию в середине тридцатых годов
создал советский физик М. Брон-
штейн. Физические тела согласно ей
притягиваются, обмениваясь квантами
гравитационного поля — частицами-
гравитонами.
Проблема энергии — главная труд-
ность общей теории относительности
Эйнштейна. Она касается самых основ
нашего знания (как говорят филосо-
фы, имеет концептуальное значение),
и ее изучение может стать исходной
точкой для какого-то нового «этажа»
физики.
В теории есть и другие трудности.
Например, она приводит к парадок-
сальному выводу о том, что очень
массивные тела под действием собст-
венной силы тяжести должны неудер-
жимо сжиматься и «схлопываться» —
практически исчезать из окружающе-
го их пространства. Теория говорит,
что такая судьба ожидает все тяжелые
звезды после того, как иссякнет ядер-
ное горючее и энергии происходяще-
го внутри их «непрерывного ядерно-
го взрыва» станет недостаточно для
поддержания равновесия. Подобным
образом могут сжиматься целые ми-
ры. И наоборот, как показал советский
физик А. Фридман, при определен-
ных условиях из точки (из нуля!) мо-
жет развиться новая вселенная с ми-
риадами звезд и галактик. В недавно
изданной на русском языке книге
«Гравитация» американские физики
называют «схлопывание в точку» ве-
личайшим кризисом физики. Это мне-
ние разделяют многие ученые.
Тем не менее можно думать, что
по сравнению с проблемой энергии
эта трудность не так важна и имеет
временный характер. Ведь классиче-
ская электродинамика Максвелла то-
же предсказывала коллапс вещества
из-за постепенного замедления вра-
щения и неминуемого падения ато-
марных электронов на положительно
заряженные ядра атомов. Это тоже
был кризис. Его устранила квантовая
механика, показав, что теория Мак-
свелла просто неверна в области суб-
атомных масштабов. Гравитационные
уравнения Гильберта — Эйнштейна не
учитывают квантовых эффектов, и их
тоже нельзя применять на очень ма-
лых расстояниях. Квантовое обобще-
ние гравитационных уравнений — де-
ло будущего, сегодня в этом направ-
лении физики делают первые шаги.
Как заметил однажды немецкий
философ Гегель, истина — это не от-
чеканенная монета, которая всегда в
готовом виде и в таком виде может
быть спрятана в карман. Всякая тео-
рия, в том числе и общая теория отно-
сительности,— лишь этап в развитии
физики. Она рождается, чтобы объяс-
нить опыт и устранить противоречия
предшествующей теории, преодоле-
вает косность и сопротивление, наби-
рает силу, когда ее сторонникам ка-
жется, что с ее помощью можно поз-
нать чуть ли не весь мир, и, наконец,
сама начинает страдать от обнаружи-
вающихся в ней парадоксов и проти-
воречий. «Седьмого дня творения» в
физике никогда не наступит, перед
учеными всегда будет безбрежный
океан загадок.
«Кто хочет познать наибольшие тай-
ны природы,— говорил Джордано
Бруно,— пусть рассматривает и наб-
людает минимумы и максимумы про-
тиворечий и противоположностей».
Новые рубежи
Чтобы понять, как можно обойти
трудности гравитационной теории
Эйнштейна, вернемся к ее исходному
3 Эврика-88
33
положению о чисто геометрической
(пространственно-временной) при-
роде тяготения. К мысли о том, что
силы гравитации принципиально отли-
чаются от всех других известных нам
сил, Эйнштейн пришел, размышляя
над особенностями свободного паде-
ния тел. Такие тела— например, пас-
сажир стремительно спускающейся
кабины лифта — приобретают неве-
сомость. При этом тяготение исчезает
для всех тел одинаково, независимо
от их массы и внутренних свойств.
Получается так, что гравитационное
поле можно полностью уничтожить,
сделать равным нулю простым пре-
образованием системы координат —
путем перехода от неподвижной сис-
темы, связанной с Землей, к движу-
щейся системе кабины лифта. А пос-
кольку материальную субстанцию
преобразованием координат устра-
нить нельзя — она существует и будет
существовать независимо от того, с
какой платформы, движущейся или
неподвижной, мы ее наблюдаем,—
отсюда, казалось бы, неизбежно сле-
дует вывод о совершенно особой,
«невещественной» природе поля тя-
готения.
Теперь остался только шаг, чтобы
окончательно связать гравитацию с
геометрией, ведь четырехмерное
пространство-время — единственная
известная нам «нематериальная сущ-
ность» природы, и если гравитация —
не материя, то, значит, она чисто гео-
метрического происхождения.
Конечно, можно лишь гадать, как
рассуждал сам Эйнштейн, но, если
судить по его статьям и книгам, было,
по-видимому, что-то похожее.
Насколько «железными» являются
все эти рассуждения с современной
точки зрения? Нет ли другой воз-
можности для объяснения происхо-
дящих вокруг нас гравитационных яв-
лений?
Прежде всего заметим, что неточно
исходное положение о полном унич-
тожении тяготения выбором подходя-
щей системы координат. Это можно
сделать лишь теоретически — в слу-
чае, когда сила тяготения совершенно
одинакова во всех точках Вселенной.
Иначе полной компенсации тяготения
не получится — уничтожив его в од-
ном месте, мы сохраним и даже уси-
лим его в других. Например, скорость
пикирования самолета, достаточная
для создания невесомости на Земле,
слабо скажется на весе его пассажи-
ров в условиях массивной планеты
Юпитер. Более того, теперь нам из-
вестно, что некоторые виды вещества
«чувствуют» гравитацию в любой сис-
теме координат, независимо от ее
скорости. Такими свойствами облада-
ют, в частности, массивные быстро-
вращающиеся элементарные части-
цы — «частицы-волчки». Действую-
щие на них гравитационные силы за-
висят от их вращения, и полностью
невесомыми эти частицы никогда не
бывают.
Ну а если полная компенсация гра-
витационного поля невозможна, то и
вывод о его «нематериальной сущно-
сти» теряет убедительность. Другими
словами, тезис о геометрической при-
роде гравитации, положенный Эйнш-
тейном в основу его теории,— это не
«железное» следствие эксперимента,
а всего лишь гипотеза. Она может
быть верной, а может и не быть. В-
принципе теорию можно строить и на
основе других гипотез.
Советские физики, академик А. Ло-
гунов и его сотрудники, считают ги-
потезу Эйнштейна о чисто геометри-
ческом характере тяготения невер-
ной. По их мнению, сегодня нет до-
статочных оснований отказываться от
энергии. Они убеждены в том, что гра-
витация — такое же вещественное по-
ле, как электромагнитные волны или
нейтрино. Его особенность лишь в
том, что все, без исключения, извест-
ные нам виды материи имеют грави-
тационный заряд (массу) одного и
того же знака и поэтому их гравита-
ционные взаимодействия происходят
подобным образом. Тяготение играет
роль некоего всеобщего фона, на ко-
34
тором протекают все физические про-
цессы.
Исходя из этих соображений, мож-
но построить новую теорию гравита-
ции, которая обладает замечательным
свойством. Оказывается, если из ее
уравнений исключить поле тяготения,
в них останется его «отпечаток» —
уравнения будут выглядеть так, как
будто искривилось, стало изогнутым
и скрученным первоначально плоское
пространство. Говоря по-другому, в
новой теории есть две равноправные
возможности: либо вещественное гра-
витационное поле в плоском прост-
ранстве, либо искривленное прост-
ранство-время, но уже без поля.
Чтобы пояснить, как возникает эф-
фект замены гравитационного поля
пространственной кривизной, обра-
тимся к похожему, но более простому
и наглядному явлению. Известно, что
в строгой полевой теории элементар-
ных частиц невзаимодействующие,
изолированные протоны — точечные
объекты. Однако изолировать, пол-
ностью заэкранировав от всех других
полей, их можно лишь теоретически,
в действительности же протоны всег-
да взаимодействуют с мезонным по-
лем. Вся их «жизнь», все процессы,
в которых они принимают участие,
протекают на фоне порождаемого
ими поля мезонов, и этот фон, облако
окружающих протон мезонов, прояв-
ляется как пространственная размаз-
ка его заряда и массы. Тут тоже есть
две возможности: можно иметь дело
с точечными протонами и связываю-
щим их мезонным полем или же за-
быть об этом поле и рассматривать
столкновение протонов-шариков. В
«жизни» протонов поле мезонов иг-
рает роль посредника.
Вот такую же роль «посредника»
в теории Логунова выполняет и гра-
витационное поле. Оно не размазы-
вает ни массы, ни заряда тел, но зато
искривляет, делает неоднородным
пространство и время в их окрестно-
сти.
В новой гравитационной теории нет
трудностей с энергией. От одного тела
к другому взаимодействие передает-
ся с помощью вполне материальных,
обладающих энергией и импульсом
гравитационных волн. А в предельном
случае, когда тяготение становится
достаточно слабым, общая теория
смыкается с упоминавшейся выше
теорией гравитонов Бронштейна.
Интересно, ^то в новой теории нет
«схлопывания» тел в точку под дейст-
вием собственного тяготения. Когда
плотность вещества в сжимающемся
теле становится большой, сжатие по-
степенно ослабевает и в пространстве
образуется плотный компактный объ-
ект.
Новая гравитационная теория обла-
дает многими достоинствами. Вместе
с тем от динамичной эйнштейновской
картины неразрывно связанного с ма-
терией пространства она снова воз-
вращает нас к бесконечному плоско-
му пространству — инертному вме-
стилищу тел. По мнению ее против-
ников, это существенный недостаток
теории. Впрочем, возможно, связь
свойств материи и пространства (ваку-
ума) осуществляется на более глубо-
ком, квантовом уровне...
Нужны факты!
Итак, что же такое гравитация —
геометрическое свойство пространст-
ва-времени или же специфическая
форма материи? Пока это загадка. У
конкурирующих теорий есть свои
плюсы и минусы, свои сторонники и
ярые противники. Физику сотрясают
споры и дискуссии, сегодня здесь од-
на из ее самых «горячих точек».
Чтобы разгадать тайну всемирного
тяготения, нужны новые эксперимен-
тальные факты. И вот тут мы встре-
чаемся еще с одним парадоксом. Хотя
тяготение «вокруг нас», без него на
Земле и шагу ступить нельзя, опытных
данных о свойствах сил тяготения
крайне мало. Большинство их не выхо-
дит за рамки ньютоновского закона
тяготения. Похоже на то, как если бы в
36
электродинамике мы имели дело
лишь с законом Кулона!
Принципиально новые данные могут
дать астрофизические наблюдения
или очень точные лабораторные опы-
ты. А опыты эти необычайно сложны.
Например, мощность гравитационных
волн, испускаемых Солнцем, в трил-
лион триллионов раз меньше мощно-
сти его электромагнитного излучения.
Чувствительность приемников, кото-
рые могли бы заметить всплески при-
ходящего к нам из космоса гравита-
ционного излучения, находится на
пределе современных технических
возможностей. Это потруднее, чем
заметить с Земли маленький красный
огонек папиросы, горящий на далеком
Нептуне или Плутоне! Еще сложнее
зафиксировать гравитационные волны
от земных источников. Но техника
эксперимента быстро совершенству-
ется, и во многих лабораториях груп-
пы энтузиастов уже работают над соз-
данием сверхпрецизионной грави-
тационной аппаратуры.
Перспективы
китайской
космонавтики
Как сообщили из Пекина, в КНР на-
чался отбор космонавтов для полетов
на пилотируемых космических кораб-
лях. Для их подготовки создан макет
кабины космического корабля, разра-
ботана аппаратура системы жизне-
обеспечения.
Для запуска корабля, видимо, бу-
дет использована ракета-носитель
системы «Великий поход-IH». Ракета
имеет длину 31,2 метра, ее первые
две ступени работают на твердом топ-
ливе, третья — кислородно-водород-
ная. Полезная нагрузка может состав-
лять 1,4 тонны, но есть планы увели-
чить ее до 2,5 тонны.
Снегурочка
на Венере
Да, есть теперь на картах припо-
лярной области планеты Венера такое
сугубо земное, русское название —
равнина Снегурочки. Название ут-
верждено Генеральной ассамблеей
Международного астрономического
союза. Так же, как и название гор
Дану, кратеров Рита, Магда, Берта,
Людмила, каньонов Миснэ и Вирес-
Акки, венца Анахит. Все они нанесены
на карту Венеры после того, как за-
вершилась обработка огромного объ-
ема информации, полученной с авто-
матических межпланетных станций
«Венера-15» и «Венера-16». Как изве-
стно, эти станции выполнили радио-
локационную съемку и радиопрофи-
лирование Северного полушария
Венеры примерно до широты 30 гра-
дусов.
Составленная на основе этих данных
карта Северного полушария важна
прежде всего для изучения самой Ве-
неры. Кроме того, новая карта поз-
воляет выявить общие для различных
планет Солнечной системы законо-
мерности геологических образований.
Четко видна, например, складчатая
структура горных систем Акны и
Фрейн — подобных горных цепей не-
мало и на Земле. А некоторые эле-
менты в северо-восточной части гор
Фрейн напоминают марсианские «ост-
рова», но по размерам они больше.
Признаки вулканической деятельно-
сти постепенно уменьшаются к северу
планеты. Небольшие кратеры, подоб-
ные лунным, наблюдаются почти пов-
семестно, но на единицу площади их,
пожалуй, меньше, чем на Луне.
Можно ли на основе этой необыч-
ной карты представить пейзаж, напри-
мер, той же равнины Снегурочки?
Пожалуй, можно. Это безжизненное,
местами холмистое пространство,
оживляемое кое-где громадными ка-
37
менными глыбами — на Земле таких,
вероятно, не встретишь.
Завершение работ над картой боль-
шого участка Венеры — крупный
вклад в исследование Солнечной сис-
темы, в познание тайн Вселенной.
Оранжереи
в космосе
Чтобы растение успешно развива-
лось и давало больше плодов, одной
богатой почвы недостаточно. Очень
много зависит от освещения. Хорошо
известно: чем больше листьев будет
освещено солнечными лучами, тем
больший урожай принесет растение
осенью. Однако в посевах верхние
листья, как правило, затеняют ниж-
ние, и сельскохозяйственные культу-
ры не могут из-за этого проявить все
заложенные в них возможности.
На полях с этим бороться бесполез-
но, но в теплицах такие попытки де-
лались. Однако раздвигать растения
по мере их роста оказалось и трудно и
дорого, поэтому экспериментировать
перестали. Но потом об этом вспом-
нили космические ботаники, которые
предложили устраивать внеземные
оранжереи не на плоской, а на криво-
линейной поверхности.
На Земле стебли растений, подчи-
няясь силе тяжести, вытягиваются
вверх параллельно друг другу. Их
космические собратья развиваются
в невесомости, и направление их рос-
та определяется только освещением.
Поэтому их можно высаживать на сфе-
рические или цилиндрические «поля»,
окружая светильниками той же фор-
мы. Стебли растений в таких оранже-
реях, расположатся по радиусам сфе-
ры или цилиндра и сами будут раздви-
гаться по мере роста. При этом осве-
щенность нижних ярусов листьев и
соответственно продуктивность посе-
вов будут намного выше, чем на Зем-
ле.
Возможность выращивания расте-
ний с радиальным расположением
стеблей подтверждена в наземном
эксперименте. Растения разных видов
пшеницы культивировали в установке
со сферической поверхностью, вра-
щающейся вокруг трех взаимно пер-
пендикулярных осей со скоростями
порядка двух оборотов в сутки. Ко-
нечно, по первым опытам трудно су-
дить, как пойдет дело дальше. Пред-
стоит проверить идею в условиях ре-
ального космического полета. Но уже
сейчас ее авторы подчеркивают, что
«применение криволинейных поса-
дочных поверхностей позволяет пред-
ложить весьма компактные и техноло-
гические конструкции конвейерных
оранжерей для, космических систем
жизнеобеспечения экипажа».
Телескопы
будущего века
Чтобы получить сведения о все бо-
лее удаленных объектах Вселенной,
астрономы увеличивают размеры те-
лескопов. Самый большой в мире те-
лескоп — в Зеленчуке, на Северном
Кавказе,— имеет диаметр зеркала
шесть метров. Изготовить рефлектор
большего диаметра технологически
весьма трудно. Ученые возлагают
свои надежды на интерферометры.
Это группа сравнительно небольших
зеркал, размещаемых на некотором
расстоянии друг от друга и синхронно
нацеливаемых на один и тот же объ-
ект. Они могут в принципе заменить
обычный оптический телесцоп, диа-
метр которого как бы равен расстоя-
нию между зеркалами системы. Но
здесь возникают свои трудности: при
разнесении зеркал на десятки метров
необходимо согласовывать направле-
ния их осей с точностью до микронов,
а поступление от них информации.—
до наносекунд. Над решением этих
проблем не первый год трудится
38
ЧЙ^’.-
французский астроном Антуан Ла-
бейри. Он заключает каждое из зер-
кал системы в усеченную бетонную
сферу, которая вращается на огром-
ных шаровых шарнирах. Сферы уста-
новлены на твердом известковом
грунте в нескольких десятках метров
друг от друга. Общий процессор с
помощью гидросистемы управляет
положением зеркал и обрабатывает
поступающую от них информацию.
Получены результаты, которые под-
тверждают перспективность таких
систем.
Бактерия-
космонавт
Эта бактерия была наша, земная.
И звали ее Бациллус субтилис. А от-
правили ее в космос на орбитальной
станции «Салют-6» совместно ученые
СССР и ГДР.
Вопрос стоял так: могут ли микро-
организмы переносить невесомость?
Все, кого запускали до этого, перено-
сили ее неплохо: на внутриклеточные
процессы отсутствие силы тяжести не
влияет. Но то все одиночные организ-
мы. Бактерии же живут колониями,
где действуют свои законы. Вот и бы-
ло решено забросить в космос целую
популяцию этих микроорганизмов,
точнее, что-то около двадцати милли-
онов штук. Запускали при этом не са-
ми бактерии, а их споры.
На орбитальной станции им созданы
для жизни все условия: питательная
среда, минеральные соли, свет, тем-
пература... Одним словом, все необ-
ходимое, кроме силы тяжести. Экспе-
римент в космосе, а параллельно ему
контрольный — на Земле, на космод-
роме Байконур — длился около полу-
тора суток, после чего обе популяции
бактерий зафиксировали, то есть
умертвили, дабы подвести итоги. И
вот каковы они оказались.
Нормально живущая популяция
обязательно размножается. Причем
скорость увеличения численности
сильно зависит от регулируемых ус-
ловий среды и потому известна зара-
нее. Все условия среды в космосе и
на Земле были одинаковы, кроме не-
весомости. Земная популяция за вре-
мя опыта размножилась так, как ей
было предписано учеными. А вот
«небесная»... Она увеличилась лишь
чуть-чуть. Точный подсчет показал,
что размножение в космосе идет мед-
леннее, чем на Земле: «космическая
скорость» роста популяции меньше
земной на 30 процентов.
Ученые полагают, что в земных
условиях сила тяжести обеспечивает
перемешивание клеток в колонии для
улучшения условий их химического
метаболизма. Ну а в космосе, в неве-
сомости, никакого перемешивания,
естественно, нет. Значит, сила тя-
жести необходима для нормальной
жизнедеятельности земных бакте-
рий.
Попутно этот вывод еще больше
ставит под сомнение возможность
длительных путешествий микроорга-
низмов по Вселенной, как это предпо-
лагается в большинстве теорий панс-
пермии, то есть прямого занесе-
ния жизни на нашу планету из кос-
моса.
Дом
в космосе
Эффективность и работоспособ-
ность космических орбитальных стан-
ций доказана благодаря успешной ра-
боте советских станций «Салют». Со-
бираются строить станцию и амери-
канские специалисты из НАСА. Не
против принять участие в таком про-
екте канадцы, японцы и некоторые
европейские страны.
Проект «Колумб» предусматривает
сборку станции на орбите из отдель-
ных блоков. Самые сложные пробле-
40
мы, которые предстоит решить,—
система жизнеобеспечения и энерге-
тическая установка. Для работы вось-
ми космонавтов в течение трех меся-
цев потребуется сорок пять тонн во-
ды, на одну стирку уйдет двадцать
пять тонн. Тащить такую бездну воды
в космос страшно дорого, единствен-
ный разумный выход — регенерация
воды использованной. Ученые разра-
батывают системы регенерации не
только воды и кислорода, но и пищи,
правда, до результата еще далеко.
Энергия — вторая проблема, ее тре-
буется до шестидесяти киловатт. Что-
бы получить столько энергии, нужно
не менее шестисот квадратных мет-
ров панелей солнечных батарей. Кон-
структоры предполагают установить
специальные отражатели из фольги,
чтобы фокусировать на батареи сол-
нечный поток — это дает выигрыш в
мощности. Определенные требова-
ния к свойствам и параметрам стан-
ции предъявляют и ученые, собираю-
щиеся проводить на ней эксперимен-
ты. Для космических исследований
необходимы большие платформы с
высокой точностью юстировки и ее
стабильностью в течение десяти-пят-
надцати лет, именно столько должны
идти наблюдения. В общем, проблем
много, но очень уж заманчив пример
наших орбитальных станций, поэтому
работы проекта «Колумб» идут пол-
ным ходом.
ООО
Океан-
родина
континентов
Похожая весть пришла из Италии:
из-за крайне засушливого лета и па-
дения уровня грунтовых вод в 1985 го-
ду больше обычного увеличился нак-
лон Пизанской башни.
Если прав американский геолог
Дж. Сэлиби, кусок Аляски не принад-
лежит исходно к Американскому
континенту.
Изучение намагниченности горных
пород, их состава и окаменелостей
вымерших организмов, содержащих-
ся в этих породах, привело геолога к
выводу, что та часть штата Аляска,
которая прилегает к Канаде с востока
от Британской Колумбии и на которой
расположена столица штата — город
Джуно, принадлежала когда-то Авст-
ралии. Около 375 миллионов лет
назад этот кусок оторвался от восточ-
ной части Австралии, проплыл через
Тихий океан, ненадолго остановился
у побережья Перу, затем отскреб от
Калифорнии небольшую прибрежную
часть с золотоносными жилами и на-
конец прилепился к Аляске.
©Япония
опускается
Японское агентство по охране окру-
жающей среды опубликовало резуль-
таты точных измерений высоты мест-
ности над уровнем моря, которые по-
стоянно ведутся в 719 точках на пло-
щади в 14 000 квадратных километ-
ров. За 1985 год отмечено заметное
понижение суши в 60 точках, из них в
12 — более чем на 4 сантиметра. Как
считают специалисты, это связано с
необычайно сухим летом и пониже-
нием уровня грунтовых вод. Наиболее
сильное опускание — примерно на
10 сантиметров — отмечено в районе
Ниигаты. В некоторых зданиях города
появились трещины. Иокогама опус-
тилась на 6,4 сантиметра, что связы-
вают с обширным откачиванием грун-
товых вод при строительстве метро.
Океан — родина
z континентов
Известно, что материки занимают
на земном шаре немногим более тре-
ти его поверхности (сюда же причис-
ляют и континентальный шельф —
прибрежное мелководье), осталь-
ное — океан. Водная и ветровая эро-
зии разрушают земную твердь, и ее
материал перемещается в воду: часть
оседает на шельфе, часть выносится
в океан. Казалось бы, континенты
должны «худеть», однако на деле их
площадь не только не уменьшается,
но даже растет. Источником земного
вещества, пополняющего континенты,
является магматическая деятельность,
то есть вынос вулканического матери-
ала из недр планеты на ее поверх-
ность — до 1 кубического километра
в год. По подсчетам специалистов,
этого достаточно, чтобы в течение
геологической истории Земли образо-
валась вся кора континентов.
Большинство современных вулка-
нов расположены на материковых
окраинах, включающих островные
дуги, и можно сделать вывод, что
континенты растут именно за счет
этих зон перехода от океана к мате-
рику, точнее, путем присоединения
островных дуг к материкам.
Островные дуги — это гигантские
вулканические пояса, протяженно-
стью от одной до четырех тысяч ки-
лометров каждый и шириной в 200—
300 километров. Если проследить их
«биографию», можно заметить, что
растут (эволюционируют) они непре-
рывно. Зарождаются дуги за счет
магматической деятельности на дне
океана и проходят в своем развитии
44
три стадии — юную, развитую и зре-
лую. Юные островные дуги (напри-
мер, острова Тонга, Марианские) об-
разовались сравнительно недавно —
5—6 миллионов лет назад, они невы-
соко выступают над поверхностью
океана, и кора их не очень мощная.
Развитые дуги — Курильская, Алеут-
ская — значительно старше, им 50—
60 миллионов лет, а зрелые — Япон-
ская, Индонезия, Новая Гвинея —
достигают 100 миллионов лет и пото-
му обладают мощной континенталь-
ной корой.
В ходе «созревания» дуг параллель-
но с магматическими процессами дей-
ствуют и геодинамические, в силу ко-
торых происходит скрытое и медлен-
ное движение островных дуг к мате-
рику вплоть до соединения с ним.
Нечто подобное произошло, видимо,
с южной оконечностью Южной Аме-
рики, с рядом районов Дльпийско-
Г ималайского пояса, в северо-вос-
точной части Азии. Все эти процессы
говорят о необратимом характере
эволюции литосферы Земли в целом.
___ Изучение
Тунгусского
( ] метеорита
продолжается
На одном из заседаний президиума
СО АН СССР был заслушан вопрос о
современном состоянии изучения
проблемы Тунгусского метеорита.
Докладывал академик АМН СССР
Н. Васильев.
За последние двадцать пять лет
комиссией по метеоритам и косми-
ческой пыли СО АН СССР совместно
с рядом научных организаций и уч-
реждений выполнен большой объем
работ. Опубликованы три монографии
и восемь тематических сборников.
Но работа по проблеме далеко еще
не завершена. Кометная гипотеза,
принятая большинством исследовате-
лей тунгусской проблемы, сталкива-
ется с серьезными трудностями, вы-
текающими, возможно, из ограничен-
ности сведений о физической и хими-
ческой природе комет. Существует
непреодоленное противоречие меж-
ду вариантом траектории, установ-
ленным на основании показаний оче-
видцев, и анализом зон разрушений,
вызванных Тунгусским метеоритом.
Отсутствует уверенность в том, что
космический материал, обнаружен-
ный в районе Тунгусской катастрофы,
действительно имеет отношение к
Тунгусскому метеориту, а не пред-
ставляет собой фоновые выпадения
метеорной пыли. Не интерпретиро-
ваны атмосферные оптические ано-
малии, связанные с Тунгусской ката-
строфой. Нуждаются в дальнейшем
изучении изотопные аномалии и био-
логические последствия тунгусского
падения.
Учитывая, что район падения Тун-
гусского метеорита подвергается су-
щественному антропогенному воз-
действию, решено обратиться с хода-
тайством об организации в этом райо-
не заказника республиканского зна-
чения.
Следы ведут...
на Солнце
Проанализировав тысячи свиде-
тельств очевидцев катастрофы, доку-
менты и прессу начала века, новоси-
бирские ученые А. Дмитриев и В. Жу-
равлев выдвинули новую гипотезу о
природе тунгусского феномена —
гигантского взрыва, который в 1908 го-
ду потряс тайгу Восточной Сибири.
Недостатка в гипотезах не было и
раньше, но все они в конце концов
оказывались, как правило, несостоя-
тельными или неподтвержденными.
Скажем, кометная версия. Против
нее тот факт, что сосновые леса, вы-
росшие на месте взрыва, состоят из
деревьев-мутантов. Комета — леде-
45
нистое тело из замерзших газов, сме-
шанных с пылью, не могла так воз-
действовать на генетический аппарат.
Сделать это мог бы ядерный взрыв,
о чем ученые ряда стран и предпола-
гали, но лабораторные опыты показа-
ли, что жесткая ионизирующая радиа-
ция увеличивает интенсивность мута-
ции примерно в три раза, на месте же
феномена мутагенез интенсивностью
в восемь раз выше фоновой.
Увы, не обнаружили экспедиции и
следов «пришельцев». От самой ро-
мантической версии тоже пришлось
отказаться.
Исследования В. Журавлева и
А. Дмитриева, проделанные на ЭВМ,
показали нечто неожиданное: в небе,
похоже, наблюдались не одно, а три
тела, летевших с юга — юго-востока
в одну точку. Эпицентр катастрофы
совпал с местом расположения цент-
ральной трубки древнего вулкана,
клокотавшего здесь свыше двухсот
миллионов лет назад. В этом же месте
расположена одна из четырех круп-
нейших магнитных аномалий на плане-
те — Восточно-Сибирская. Простира-
ющееся из земных глубин в космос на
тысячи километров магнитное поле
образует своеобразную ловушку,
которая могла притянуть «гостя» или
«гостей» из верхних слоев атмосфе-
ры (сравнительно недавно в одном из
районов Бразилии примерно так про-
изошло с болидом).
Новосибирских ученых заинтересо-
вали и оптико-атмосферные явления,
наблюдавшиеся в Северном полуша-
рии в 1908 году. Возглавивший иссле-
дования тунгусского феномена в пос-
левоенный период академик АМН
СССР Н. Васильев обратил внимание
на то, что приблизительно за неделю
до взрыва над тайгой появились кра-
сочные зори, серебристые облака,
гало вокруг Солнца, свечение неба
по ночам. Своего апогея эти явления
достигли в ночь накануне феномена,
потом постепенно затихли. Васильев
обнаружил в научном журнале «Ней-
че» за 1908 год заметку астронома
Деннинга о том, что июнь того года
был богат наблюдавшимися по всей
Европе болидами. То же утверждает
исследователь из Томска Д. Афиноге-
нов, занимавшийся сбором сообще-
ний о болидах в Сибири и Восточной
Европе.
А вот доселе неизвестные данные:
через шесть минут после взрыва при-
боры-самописцы в Иркутске зафик-
сировали региональную геомагнит-
ную бурю, которая длилась почти пять
часов (долгие десятилетия забытая
магнитограмма лежала в архиве).
Все эти «улики» позволили ученым
из новосибирского академгородка
предположить, что космический пос-
ланец или посланцы не что иное, как
плазмоиды — тела, состоящие из
отторгнутой Солнцем плазмы. Не так
давно науке стали известны так назы-
ваемые «коронарные транзиенты» —
извергаемые Солнцем плазменные
тела с ничтожной плотностью. В из-
вестной степени их можно сравнить
с шаровыми молниями. Возможно,
плазменная природа и у тунгусского
феномена, разве что, как считают
Журавлев и Дмитриев, плотность
тела или тел была значительно выше,
чем у коронарных транзиентов.
Наверное, со временем плазмен-
ные путешественники будут обнару-
жены космонавтами или космически-
ми зондами, и тогда гипотеза станет
доказанным фактом. Но и сегодня
кое-что поддается проверке. Можно,
например, попытаться обнаружить на
месте катастрофы следы солнечного
вещества. Как известно, соотношение
изотопов углерода на Солнце иное,
чем на Земле. И вот первая 'важная
весть: в зоне взрыва обнаружена
углеродная аномалия.
Но не будем спешить.
ООО
46
Надзор
из космоса
Сезонный ветер
вне Земли
Разливы рек оказывают большое
влияние на сельское хозяйство, жи-
вотноводство, нагул и нерест рыбы, а
также на энергетику и судоходство.
Значит, за этим явлением совершенно
необходимо наблюдать. До сей поры
основным источником информации
для расчета и прогноза стока вод были
наблюдения гидрометеостанций. Од-
нако они дают сведения только о том
месте, где сделано измерение, не соз-
давая общей картины. В последнее
время опробованы оптические наблю-
дения со спутников, но они не рабо-
тают ночью и в облачную погоду. Наи-
более перспективной оказывается ра-
диолокация со спутников. Система,
впервые опробованная на спутнике
«Космос-1500», помогла тщательно
исследовать разлив Амура в августе
1984 года. Участки, покрытые водой,
хуже отражают радиосигнал и поэто-
му выглядят темнее на радиоизобра-
жении. Полученные данные обрабаты-
вались на ЭВМ, которая и выдавала
прогнЬз дальнейшего разлива реки.
День
стал короче
Интенсивные штормовые ветры,
наблюдавшиеся в 1983 году в Тихом
океане у побережья Эквадора и Перу
во время редко возникающего фено-
мена — мощного течения Эль-Ниньо,
так повлияли на ускорение вращения
Земли, что продолжительность дня в
это время стала на 0,003 секунды ко-
роче.
ООО
Уже двадцать лет не дает покоя
ученым проблема полугодовой цик-
личности ряда природных процессов
на нашей планете. Два раза в год в
стратосфере Земли западный ветер
достигает максимума — сразу после
равноденствия — и сменяется на вос-
точный вскоре после солнцестояния.
Два раза в год океанические течения
меняют скорость и расход, полугодо-
вой ритм повторяемости замечен так-
же для продолжительности суток,
напряженности геомагнитного поля,
интенсивности полярных сияний, соб-
ственного свечения атмосферы и дру-
гих природных явлений. Причина все-
го этого неясна, ученые связывают ее
с каким-то общим фактором вне Зем-
ли. Ну вроде как наша планета в своем
вращении вокруг Солнца дважды в
год пересекает одно и то же протя-
женное силовое поле: когда летит
«туда» и когда — «обратно». А нет ли
чего похожего на других планетах?
С этой целью сотрудник Ленинград-
ского гидрометеорологического ин-
ститута А. Кригель предпринял иссле-
дование полугодовых колебаний в ат-
мосферах Венеры, Марса, Юпитера
и Сатурна. И полученные данные как
будто бы подтверждают выдвинутую
гипотезу.
По Венере данных для определен-
ного ответа на вопрос пока мало. Зато
по Марсу их достаточно. Известен,
например, полугодовой цикл давле-
ния в атмосфере Марса из-за пооче-
редного замерзания и оттаивания уг-
лекислого газа в его полярных шап-
ках. Им соответствуют и периодически
меняющие направления меридио-
нальные ветры. Однако на их фоне
наблюдаются неясного происхожде-
ния полугодовые колебания скорости
этих ветров. Их максимум в западном
направлении, как и на Земле, прихо-
дится точно на равноденствие.
47
Юпитер имеет «год», равный при-
мерно двенадцати земным годам. Там
«нужную» для гипотезы шестилетнюю
периодичность имеют в атмосфере
некоторые циклы экваториального
струйного течения, в частности шири-
на экваториальной полосы, а также
цикл скорости вращения магнитного
поля.
Наконец, на Сатурне также выявлен
полугодовой — по местному време-
ни — ритм изменения скорости вра-
щения экваториальной зоны. Как и на
Земле, максимум западных ветров
совпадает с равноденствиями.
Итак, считает ученый, ветры трех
из четырех изученных планет Солнеч-
ной системы, а также еще и на Земле,
дуют так, как это им предписывает
неведомый пока космический фактор.
Океан
из космоса
Однажды во время* полета на ор-
битальной станции «Салют-6» космо-
навты В. Ляхов и В. Рюмин сообщили,
что юго-западнее Гавайских островов
видят участок подводного горного
хребта. Ученые удивились: в том мес-
те под водой действительно простира-
ется горная цепь, но ее укрывает слой
воды толщиной в несколько сотен
метров, а по законам физики толща
воды более 60—70 метров совершен-
но непрозрачна.
Через некоторое время космонав-
ты снова удивили ученых, сообщив,
что в 200—300 километрах восточнее
Африки в течение 20 секунд видели
вздыбленное море. На гладкой повер-
хности высилась волна шириной 1—2
и длиной порядка ста километров.
Причем волна эта отбрасывала тень
и, значит, не могла быть оптическим
обманом зрения.
До того подобные явления видели
лишь В. Коваленок и А. Иванченков,
они наблюдали с орбиты «участки по-
вышенного и пониженного уровня
океана» в виде «сводов», «валов»,
«ложбин». А между тем объективные
измерения уклонов морской поверх-
ности говорят, что они нигде не дости-
гают величины, необходимой для
того, чтобы их можно было визуально
различать из космоса.
В. Коваленок наблюдал на водной
поверхности «водоразделы» и «бо-
розды» протяженностью 100—200 ки-
лометров. А Л. Попов и В. Рюмин не
раз сообщали о каких-то странных
бирюзовых пятнах в океане. Сопоста-
вив координаты указанных космонав-
тами объектов с картами рельефа дна,
специалисты обнаружили, что выде-
ляющиеся яркой голубизной места
соответствуют подводным горам, а
видимые из космоса «борозды» про-
ходят как раз над глубокими донными
котловинами.
Детальный анализ этих случаев по-
казал, что все эти аномалии были об-
наружены при контрастном солнеч-
ном освещении, когда космонавты
видели на воде яркую солнечную до-
рожку или крупный солнечный блик.
При этом начинают по-особому «иг-
рать» отражения тех поверхностных
волн, которые создаются подводны-
ми течениями, в свою очередь свя-
занными с рельефом дна. Возможно,
в этой игре принимают участие планк-
тон и другие взвеси, которые тоже
отражают и рассеивают свет. Возни-
кающие в этих условиях оптические
эффекты и создают у космонавтов
впечатление, что они видят сквозь
воду. По-видимому, это тот редкий
случай, когда иллюзия в значительной
степени отражает реальность. ♦
48
В движении плит
рождаются
месторождения
Рассказывает доктор
геолого-минералогических наук
Л. Зоненшайн
Наша страна настолько разнообраз-
на по своему геологическому строе-
нию, что как нельзя лучше может
служить полигоном для проверки но-
вых концепций. Лучшей природной
экспериментальной мастерской не
найти! Огромные низменности и рав-
нины, крупнейшие горноскладчатые
пояса, плоскогорья, островные дуги
и глубоководные желоба... Наша тер-
ритория соприкасается с акваторией
трех океанов—Тихого, Атлантиче-
ского и Северного Ледовитого. Прак-
тически все глобальные структурные
элементы Земли можно найти на тер-
ритории Советского Союза. Еще боль-
ше следов древних движений и взаи-
модействий литосферных плит, про-
исходивших в геологическом прош-
лом. Обнаружение их, реконструк-
ция, исследования ведутся сейчас
очень интенсивно.
Группа ученых из разных учрежде-
ний — Института океанологии, Инсти-
тута геохимии, Сибирского отделения
Академии наук, из организаций Мини-
стерства геологии — задалась целью
установить, каким образом сформи-
ровалась территория нашей страны,
если исходить из теории литосферных
плит? И какое это может иметь зна-
чение для прогноза и поиска полез-
ных ископаемых? Работа еще не за-
кончена, но многие выводы уже сде-
ланы, и я их использую в своем рас-
сказе. Это материалы очень свежие,
буквально из-под пера исследовате-
лей.
Оказывается, история геологии на-
шей страны — это история исчезнув-
ших океанов и столкнувшихся конти-
нентов. Вся эта обширнейшая область,
как и вся Евразия,— составной кон-
тинент, который возник за счет посте-
пенного сближения, столкновения и
спаивания между собой отдельных
континентальных блоков.
Посмотрим, какие главные элемен-
ты определяют строение территории
Советского Союза. Сразу видно, что
это две огромные платформы — Во-
сточно-Европейская и Сибирская.
Стабильные устойчивые области, на
протяжении последних полутора мил-
лиардов лет не подвергавшиеся ка-
ким-либо сильным деформациям.
Каждая из них имеет древний фунда-
мент и лежащий на нем чехол осадоч-
ных накоплений. Так вот, древние
платформы — не что иное, как остат-
ки древних континентов. Но откуда
тогда чехол осадочных пород, кото-
рый на них лежит? Ведь мощные пла-
сты осадков — явный признак того,
что здесь было море. Исследова-
ния показали, что осадки на этих плат-
формах отложились в мелководных
шельфовых морях, на малых глу-
бинах. В какие-то моменты эти моря
распространялись в глубь континен-
тов.
Представления об устойчивости
платформ оказались очень зыбкими.
О ней можно говорить только по от-
ношению к деформированности этих
территорий, которая действительно
очень мала. Но сами крупные блоки
размером в несколько тысяч кило-
метров в поперечнике испытали, ока-
зывается, на протяжении последних
шестисот миллионов лет перемеще-
ния до десяти тысяч километров по
земной сфере и продолжают двигать-
ся и сейчас со скоростью несколько
сантиметров в год.
Подтверждения мы находим в раз-
ных, не зависящих друг от друга ис-
точниках. Геофизики уже давно нау-
чились измерять остаточную намаг-
ниченность горных пород — ту на-
магниченность, которую магма при-
обретает в момент застывания. И не-
смотря на то, что потом эта порода
попадает в другие магнитные условия,
палеонамагниченность остается за-
4 Эврика-88
49
печатленной-в ней. Палеомагнитологи
научились хорошо распознавать эту
первичную намагниченность, а зна-
чит, узнавать, какова была ориенти-
ровка магнитного вектора в то время,
когда порода застывала. Оказалось,
что в раннем палеозое, 450—500 мил-
лионов лет назад, оба составных кон-
тинента — Восточно-Европейский и
Сибирский — находились вовсе не в
умеренных и высоких широтах Север-
ного полушария, как сейчас, а где-то
либо у экватора, либо в тропическом
поясе Южного полушария. За время,
прошедшее от палеозоя до сегодняш-
него дня, они преодолели этот боль-
шой путь.
Конечно, одних палеомагнитных
данных мало. И многие подвергали их
сомнению. Доказательства предоста-
вили географы. Палеогеографические
карты, составленные уже сорок лет
назад Н. Страховым, показывают, что
экватор в каменноугольное время
проходил в районе Донбасса, косо
пересекал Европу и уходил в сторону
Рурского бассейна. Об этом ярко
свидетельствуют многие индикаторы,
в частности рифовые известняки, об-
разующиеся в экваториальной зоне.
Есть, конечно, и другие доказатель-
ства. Например, бокситы, формирую-
щиеся в условиях выветривания в эк-
ваториальной зоне, или залежи ка-
менной соли, образующиеся в арид-
ном климате. Найденные в Восточной
Европе или в Предуралье, они говорят
о том, что эти зоны находились в
прошлом на иных широтах. Важно,
что палеоклиматические данные
очень хорошо совпадают с палеомаг-
нитными.
В последнее время появилось еще
одно безусловное подтверждение
дрейфа континентов. Оно связано с
внутриплитовым вулканизмом. Выяв-
лены следы прохождения Сибири над
«горячими точками», и они тоже по-
казывают, что Сибирь перемещалась
на тысячи километров.
Использование всех этих методов
позволило построить реконструкции
абсолютного движения континентов,
в частности Сибирского и Восточно-
Европейского. Так что континенты, ка-
жущиеся сейчас стабильными и не-
подвижными, на самом деле продела-
ли за свою историю огромный путь.
При анализе их геологической исто-
рии это, конечно, следует учитывать.
Когда мы начинаем исследовать
платформы, особенно их фундамен-
ты, то выясняется (это было известно
и раньше, но другой была интерпре-
тация), что сам фундамент платформ
состоит из равновеликих блоков —
от сотен до тысяч километров в попе-
речнике. Например, в Балтийском
щите насчитывается несколько таких
блоков, по крайней мере пять. И вот
что интересно: сами эти блоки сложе-
ны породами с возрастом два с поло-
виной — три миллиарда лет, а разде-
лены они узкими зонами шириной в
несколько десятков километров, где
породы гораздо моложе — от тыся-
чи пятисот до двух миллионов лет.
В пределах Украинского щита уче-
ные также выявили отдельные блоки.
И оказалось: знаменитые криворож-
ские железистые кварциты — одна из
главных кладовых черных металлов
нашей страны — как раз и приуроче-
ны к этим пограничным зонам, к этим
своеобразным «швам».
В зонах «швов» слои сильно смяты,
деформированы, в них образованы
не только складки, но и надвиги, в
которых на многие десятки километ-
ров одни породы надвинуты на дру-
гие. «Шовные» зоны свидетельствуют
о том, что блоки сдвигались, спаива-
лись, поглощая пространство, разде-
ляющее их. Миллиарды лет -назад
плиты, составившие теперешнюю
платформу, столкнулись, срослись
между собой. В швах мы и находим
следы магматизма и связанные с ним
полезные ископаемые — кварциты,
никелевые, полиметаллические ору-
денения.
На Сибирской платформе палео-
магнитные данные показывают, что
два крупных блока — Алданский щит
50
и вся остальная территория Сибири —
в позднем докембрии (примерно
шестьсот миллионов лет назад) пе-
ремещались независимо друг от
друга. Соединились, спаялись они
значительно позднее.
Платформы, как я уже говорил,
покрыты осадочным чехлом, который
представляет собой вместилище мно-
гих полезных ископаемых: фосфори-
тов, бокситов,’ каменных солей и, са-
мое главное, нефти и газа. Необходи-
мо знать, как формировался этот
осадочный чехол, какие закономер-
ности влияют на расположение в нем
залежей/ Осадочные бассейны при-
урочены чаще всего к окраинам преж-
него континента. У нас огромные тол-
щи таких осадков находятся на западе
Белоруссии, рядом с Уралом, в При-
каспийской впадине. Это былые пас-
сивные окраины континентов. На них
когда-то происходили те же процес-
сы, какие мы сегодня можем наблю-
дать по окраине Атлантического оке-
ана. Прежние океаны поглощены сом-
кнувшимися плитами, а осадки оста-
лись, и именно в их мощных толщах
обнаруживают геологи скопления
нефти и газа.
Знаменитые трапповые поля в Си-
бири, огромные, залитые базальтом
пространства площадью в десятки
тысяч километров,— свидетели внут-
риплитового вулканизма. Мы видим
их в районе Тунгуски, на Западно-Си-
бирской низменности. Проявления
внутриплитового вулканизма обнару-
жены и на Восточно-Европейской
платформе — в Днепрово-Донецком
районе, в Белоруссии, хорошо извест-
ны массивы щелочных пород на Коль-
ском полуострове, базальты Прити-
манья.
Для нас же важно, что внутрипли-
товая вулканическая деятельность
связана с ценными полезными иско-
паемыми. Это и апатиты Кольского
полуострова, и алмазы Якутии, и мед-
но-никелевые руды Норильска; сей-
час такие руды ищут и на Восточно-
Европейской равнине.
Так новый взгляд на старые плат-
формы позволяет совсем по-иному,
чем прежде, представить себе их ис-
торию и местонахождение на них
разного рода минерального сырья.
Когда геологи обращают свой взор
к складчатым поясам, их ожидают
еще более удивительные вещи. Ка-
залось бы, мы уже очень хорошо изу-
чили горноскладчатые пояса, да и
схема их образования была разрабо-
тана досконально — это всем извест-
ная геосинклинальная теория. Но при
новом взгляде на складчатые зоны мы
увидели их совсем по-иному.
Территория Советского Союза тем
отличается от других частей света, что
здесь складчатые, пояса находятся
внутри континента. В Америке, ска-
жем, они расположены на границе
между платформами и океанами, на
краю континента. Такую же картину
мы видим в Австралии, Антарктиде,
Юго-Восточной Азии. В нашей стране
складчатые пояса расположились
внутри континента: Уральский пояс,
Альпийско-Гималайская складчатая
система. Издавна считалось, что эти
складчатые пояса, поскольку они за-
нимают внутриконтинентальное по-
ложение, чем-то отличаются от окра-
инных, что они имеют какую-то дру-
гую природу и к океанам не имеют
отношения. На самом деле, как пока-
зали исследования, каждый из этих
крупных складчатых поясов появился
на месте океанического бассейна.
Очень трудно изменить устоявшие-
ся представления. Многие геологи,
воспитанные на старой школе, до сих
пор не могут принять новых геологи-
ческих схем развития земной .коры.
Хотя фактов, противоречащих старым
представлениям, много. Ну, напри-
мер, на Урале очень четко просматри-
ваются прежние структуры, развитие
которых тесно связано с океаном. Это
прежде всего остатки самой океани-
ческой коры в виде базальтов, имею-
щих такое же строение, как в совре-
менных океанах, та же форма лав,
построек из них, те же следы преж-
52
них деформаций. Удалось даже уста-
новить глубину, на которой излива-
лись эти лавы, она оказалась равной
примерно километру. Удалось вос-
становить и «ископаемый» спре-
динг — раздвижение океанического
дна, такое же, как мы видим в сегод-
няшних океанах. И даже скорость
этого раздвижения была определена
до пяти сантиметров в год в девон-
ское время. Это, конечно, единичное
наблюдение, «засечь» скорость уда-
лось в одном лишь месте, поэтому
распространить это измерение на весь
Урал нельзя, а уж тем более — на
другие складчатые пояса. Но даже
одно наблюдение говорит о том, что
процесс образования океанического
ложа был одинаков — как сейчас, так
и в то давнее геологическое время.
Но есть и другие доказательства.
На Урале, в Альпийско-Гималайском
поясе, на Тянь-Шане, в Казахстане
широко распространены вулканиче-
ские породы, в которых наряду с ба-
зальтами много включений, богатых
кремнеземом, они часто насыщены
водой. Эти породы ничем не отли-
чаются от тех, что слагают современ-
ные островные дуги, например, от
обрамляющих сегодня Тихий океан.
Для сторонника плитотектонической
теории присутствие такого комплекса
вулканитов — однозначное, неопро-
вержимое свидетельство: когда-то
рядом существовали океанические
пространства. Остатки океанических
дуг говорят о том, что здесь шел и
другой хорошо нам теперь известный
процесс — под них, под эти дуги, под-
ныривала, уходила океаническая пли-
та. Там, внизу, она переплавлялась,
возбуждала вулканизм, следы кото-
рого мы находим наверху.
И в районе Тянь-Шаня обнаружен
древний океанический бассейн. Он
прекратил свое существование, или,
как мы говорим, закрылся, во време-
на карбона. В это время к краю Тур-
кестанского микроконтинента подош-
ли блоки и Каракумского и Караку-
мотаримского микроконтинентов и
возникла сложная структура Тянь-
Шаня.
По Алтае-Саянскому району тоже
появляются сейчас работы, которые
показывают, что и здесь, как в других
горных системах, горы возникли на
месте прежних океанических бассей-
нов и островных дуг. Океаническое
ложе плохо сохраняется, так как оно
уходит в зону субдукции, перераба-
тывается и исчезает бесследно. Но
«свидетели» этой субдукции остаются.
При реконструкции океана на месте
Средиземноморского горного пояса
был использован еще один совершен-
но независимый источник сведений —
кинематический. Уже хорошо извест-
но, что Европа и Африка отодвигаются
от Северной Америки, так расширяет-
ся Атлантический океан. История это-
го движения запечатлена на рисунке
магнитных аномалий и трансформных
разломов. Отходя от Северной Аме-
рики, Европа и Африка сближаются с
той же скоростью, с какой они отодви-
гаются от континента по ту сторону
Атлантики. Реконструкции показыва-
ют, что в юрское время, 150 миллио-
нов лет назад, в районе Кавказа шири-
на прежнего океана была около двух
с половиной тысяч километров. Это
исчезнувший океан Тетис.
Движения литосферных плит взаи-
мосвязаны, взаимообусловлены, и по-
нять, что происходило в давние эпохи,
можно, только охватив взором все от-
носящиеся сюда события.
В пределах Средиземноморского
пояса проходили работы по совмест-
ному советско-французскому проекту
«Тетис», и история этого складчатого
пояса восстановлена достаточно де-
тально. Работы проходили в Альпах,
на Кавказе, а привлекались геологи-
ческие материалы от Гибралтара до
Памира. В результате были созданы
десять палеогеодинамических карт
океана Тетис, в которых показано рас-
положение суши и континентов, поло-
жение границ плит. На эти карты будет
нанесено и расположение полезных
ископаемых. Такая же работа делает-
53
ся для Урала, часть карт уже опубли-
кована в сборнике «История развития
Уральского палеоокеана», выпущен-
ном Институтом океанологии. Гото-
вятся такие карты и для Казахстана,
Алтае-Саянской области, других
складчатых поясов.
Еще более поразительная, почти де-
тективная история разворачивается
перед исследователями развития Се-
веро-Востока СССР — от Берингова
до Охотского морей. Здесь широко
распространены островодужные вул-
каниты мезозойского и кайнозойско-
го времени (от 150 до 30 миллионов
лет и даже моложе). Там встречаются
остатки океанической коры. Но среди
этих пород вкраплены совсем чуже-
родные блоки, которые никак не свя-
заны с окружающими породами,—
какие-то мелководные известняки или
какие-то блоки древних кристалличе-
ских пород неясной природы. Находят
породы с ископаемой тропической
фауной, совсем не вяжущейся с карти-
ной развития этого пояса, переживав-
шего бурные события своего форми-
рования по геологическим меркам со-
всем недавно. Встречаются и океани-
ческие вулканические комплексы, на-
поминающие породы современных
Гавайских островов,— значит, образо-
вались они где-то в океане, а потом
были как-то заброшены на континент.
Аспирант Института океанологии
М. Кононов выполнил специальное ис-
следование, задачей которого было
понять, каким же образом сформиро-
вались восточные окраины Азии. Вы-
яснилось, что на протяжении послед-
них 130 миллионов лет тихоокеанские
плиты со скоростью от семи до сем-
надцати сантиметров в год сближают-
ся с окраиной Евразии. Свидетель это-
го движения — островодужный вулка-
низм, сопровождающий субдукцию.
Траектории движения плит показали,
что некоторые из океанических бло-
ков проделали за 130 миллионов лет
путь в десять тысяч километров из
центральных частей Тихого океана до
сегодняшнего их положения. Причем
движение шло из Южного полушария
в Северное, и при очень смелых пред-
положениях можно даже представить
себе, что некоторые из блоков отор-
вались от Антарктиды.
Здесь мы видим совсем другой спо-
соб образования складчатого пояса,
чем в Средиземноморском регионе.
Там сдвигались два континента. Здесь
все время вместе с плитой движутся
осколки, какая-то, образно говоря, пе-
на, которая, достигнув края континен-
та, выбрасывается на берег Евразии.
Поэтому и картина получается очень
сложной. Северо-восточная окраина
Азии наращивалась постепенно, от-
дельными порциями. Возможно, в
древности и другие континенты скла-
дывались так же, из «кубиков», и зада-
ча заключается в том, чтобы сквозь
прошедшие века увидеть, восстано-
вить эти процессы. Иначе не понять
устройства недр.
Сейчас на востоке Северо-Амери-
канская плита со скоростью около по-
лусантиметра в год отодвигается от
Евразии. Одновременно Тихоокеан-
ская плита со скоростью семь санти-
метров в год, наоборот, пододвигает-
ся под восточную окраину Евразиат-
ской плиты. В то же время в районе
Байкала происходит раскол, расшире-
ние Байкальской рифтовой зоны. На
юго-востоке мы видим сложную мо-
заику плит. Здесь оторвался от Евра-
зии в результате вклинивания в нее
Индии крупный блок.— Амурская
плита. Эта вновь образовавшаяся пли-
та испытывает вращение против часо-
вой стрелки и вызывает раскол в об-
ласти Байкала и сжатие в районе Ста-
нового хребта. Столкновение плит
продолжается в районе Кавказа и Ко-
пет-Дага, о чем свидетельствуют про-
исходящие там землетрясения.
Какую, же конкретную пользу мы
можем извлечь из расшифровки исто-
рии формирования нашей террито-
рии? Очень большую. Я уже говорил о
том, что Министерство геологии СССР
сейчас активно берет на вооружение
теорию плитотектоники, ибо, не зная
54
геологической истории региона, нель-
зя понять, где и какие полезные иско-
паемые следует в этом регионе ждать.
Конечно, внедрение новой теории в
умы геологов-поисковиков идет труд-
но, потому что ломает сложившиеся
представления, но и не менять их се-
годня нельзя.
Приведу примеры. Мы знаем, что
главные проявления магматической
активности (так же, как и сейсмично-
сти) приурочены к границам лито-
сферных плит. А с магматическими
породами связано огромное количе-
ство рудных ископаемых. Примеров
рудных месторождений, находящихся
в границах плит, очень много. Извест-
но также, что зоны субдукции, глубин-
ные зоны, в которых происходит под-
ныривание одной плиты под дру-
гую,— это указатели присутствия руд-
ных месторождений. Медно-порфи-
ровые, полиметаллические, редко-
металльные руды связаны с этими зо-
нами. Если мы найдем прошлые, ныне
погребенные зоны субдукции (а найти
их можно по комплексам вулкани-
тов — они маркируют подобные зо-
ны), значит, здесь можно и должно ве-
сти поиски минерального сырья.
Мало этого. Магматические породы
не остаются одинаковыми по мере
движения от океана к континенту,
ведь процессы, сопровождающие суб-
дукцию, неодинаковы в разных местах
этой зоны. Значит, и состав руд будет
неодинаковым. Хорошо разобрав-
шись в том, как шел некогда процесс
взаимодействия плит, можно прогно-
зировать, и какие руды где целесооб-
разно искать. Конечно, это схема, ее
по ходу времени меняли, в нее вме-
шивались другие процессы, но как
схема, как принцип она, безусловно,
верна.
Вдоль восточной окраины Азии на
тысячи километров протягивается по-
яс вулканических пород и гранитов,
формировавшийся в меловой период.
Этот Восточно-Азиатский пояс возник
над прежней зоной субдукции в ре-
зультате сближения плит Тихого океа-
на с Евразией. С магматическими по-
родами пояса связаны самые разнооб-
разные полезные ископаемые: золо-
то, молибден, полиметаллы, олово,
вольфрам, редкие элементы (тантал,
ниобий, цирконий и прочие). Установ-
лена замечательная закономерность:
распределение рудных компонентов
упорядочено, они, если следовать по-
перек вулканического пояса, распола-
гаются один за другим примерно в
том порядке, в котором перечислены,
то есть золото и молибден ближе все-
го к древней зоне субдукции, а ред-
кие элементы дальше всего от этой зо-
ны. Эта закономерность дает в руки
геологов прекрасное средство прог-
нозирования мест нахождения полез-
ных ископаемых.
В Тянь-Шане, Казахстане и Алтае-
Саянской области также есть вулкани-
ческие пояса, подобные Восточно-
Азиатскому. Учитывая одинаковые ус-
ловия их образования, можно уверен-
но искать здесь те же полезные иско-
паемые, что и в Восточно-Азиатском
поясе (и в той же последовательности
рудных залежей).
Когда геологи вышли в океан, они,
можно сказать, увидели «кухню» ру-
дообразования. Необычайно великой
оказалась роль подводной гидротер-
мальной деятельности. Исследователи
своими глазами увидели, как происхо-
дит отложение руд металлов из «чер-
ных курильщиков», обнаруженных в
Тихом океане, и из других менее горя-
чих источников. Попадая в зоны суб-
дукции, эти руды перелопачиваются,
обогащаются, но, представляя себе
весь их путь, можно понять, и где их
следует искать на суше.
Поиски осадочных бассейнов, свя-
занных с залежами нефти и газа, так-
же не могут теперь уже производить-
ся без ясного понимания, как эти бас-
сейны могут образоваться, каким воз-
действиям они потом подвергались.
Не случайно сейчас ищут нефть в так
называемых поднадвиговых зонах. Ее
уже нашли в Месопотамии, на Кубе,
на востоке Северной Америки.
55
В Советском Союзе разведка под-
надвиговых зон почти еще не ведется,
но она сулит большую отдачу. С этой
точки зрения следовало бы обратить
внимание на возможность расшире-
ния ресурсов «Второго Баку» на запад-
ном склоне Урала, где директор Гео-
логического института Башкирского
филиала АН СССР М. Камалетдинов
давно уже доказал наличие крупней-
ших тектонических покровов, погре-
бающих под собой мощные потен-
циально газоносные толщи Пред-
уралья.
Сейчас геологам следует переос-
мыслить результаты старых разведок
многих мест Советского Союза, нуж-
но заново картировать территории,
отмечая на них иные признаки, иные
указатели для поиска полезных иско-
паемых. Знание геологической исто-
рии вооружает сейчас геолога совсем
новыми прогностическими данными.
Многое уже делается. Составляет-
ся, например, специальная геодина-
мическая карта Советского Союза,
которая затем послужит более де-
тальным исследованиям. Переосмыс-
ление и новая интерпретация чрезвы-
чайно богатого нашего геологоразве-
дочного ‘материала должны привести
геологов к новым открытиям, кото-
рые послужат и для разработки тео-
рии, и для укрепления материально-
технической базы нашей страны. Ко-
нечно, работа немалая. Она должна
включать в себя и изменение образо-
вания нынешних геологов, которых, к
сожалению, еще очень часто учат по
старинке, и перемену образа мыслей
огромной армии геологов-практиков,
геологов-поисковиков.
Золотые
скважины
Как известно, в Новой Зеландии
сильно развита геотермальная энерге-
тика. Недавно, обследуя скважины, по
которым на одной из теплоэлектро-
централей выводится наверх горячая
вода из недр, инженеры обнаружили
на стенках обсадных труб тонкий, но
хорошо заметный слой золота. Пред-
полагают, что золото содержится в
глубинной воде в виде комплексного
соединения с растворенным серово-
дородом. При уменьшении давления
сероводород выделяется из воды, а
золото оседает на стенках скважины.
Подсчитано, что запасы золота на
большой глубине под новозеланд-
скими островами могут быть весьма
значительными.
Пока идут
кислотные
дожди...
Алюминий почти не растворяется в
обычной воде. Однако этого не ска-
жешь, если вода повышенной кислот-
ности. И пока кислотные дожди идут
почти повсеместно над промышлен-
ными странами, а земная кора содер-
жит около восьми процентов алюми-
ния, содержание его в питьевой воде
повышено. Это отнюдь не безопасно.
Английский невролог Д. Перл считает,
что, по-видимому, существует связь
между концентрацией алюминия в во-
де и распространенными ныне неко-
торыми трудноизлечимыми нервны-
ми заболеваниями.
Золото, медь
и бактерии
Как полагают специалисты, в бли-
жайшем будущем простой анализ
почвы сможет заменить дорогостоя-
щее оборудование и трудоемкие ме-
тоды, применяющиеся сейчас для об-
наружения залежей некоторых руд.
Исследования, проведенные на раз-
личных участках, показали, что рас-
56
пространенные почвенные бактерии
«бациллюс цереус» в сто тысяч раз
чаще встречаются над залежами меди
и золотоносной породы, чем совсем
рядом, где этих руд нет. Чем объяс-
няется такая привязанность — пока не
ясно, но обнаружить места с повышен-
ным содержанием этих бактерий не
так уж сложно.
«Нефтяные»
кольца
Геологи-нефтяники уже давно пы-
таются найти основные закономерно-
сти в расположении на Земле нефте-
газоносных' районов. Собственно, та-
кие попытки делались с самого начала
возникновения нефтяной геологии.
Предполагали, что крупные нефтяные
и газовые месторождения приуроче-
ны к так называемым «полюсам» и
«поясам» накопления нефти и газа,
пытались выделить «главные пояса
нефтегазообразования Земли». Одна-
ко подтверждались эти гипотезы пло-
хо — не хватало геологической ин-
формации о большинстве нефтенос-
ных регионов.
Сегодня промысловики работают на
всех континентах, за исключением Ан-
тарктиды. Из 600 известных в мире
осадочных бассейнов обследовано
400, и в 160 из них обнаружены залежи
промышленного значения. Это созда-
ет реальные предпосылки для выявле-
ния глобальных закономерностей рас-
пределения кладовых черного золота.
Анализируя карту мира, на которую
нанесены все известные месторожде-
ния, нетрудно заметить, что большин-
ство нефтегазоносных районов рас-
полагается кольцеобразно вокруг
крупных кристаллических щитов —
Балтийского, Аравийского, Канадско-
го и. других, а также вокруг отдельных
горных массивов, таких, например,
как Большой Кавказ. Самая большая
богатая нефтью кольцевая зона охва-
тывает почти всю Тихоокеанскую пли-
ту-
Кроме основной, глобальной систе-
мы расположения месторождений,
открываются и частные закономерно-
сти содержания нефти и газа в самих
кольцевых зонах. Становится ясно, ка-
ким образом распределяются под-
земные кладовые вдоль и поперек ко-
лец, к каким глубинам они там при-
урочены.
В 12-й пятилетке на расширение
сырьевой базы нефтяной и газовой
промышленности страны выделяются
огромные ассигнования — свыше
30 миллиардов рублей. Новая гипоте-
за о «субглобальных кольцевых систе-
мах нефтегазоносных районов» дает
геологам возможность сэкономить
часть этих средств, ведя поиск более
целенаправленно, быстро и эффек-
тивно.
Уголь всей
Земли...
Если собрать воедино весь уголь,
находящийся в недрах нашей планеты,
то получится куб со стороной 21 кило-
метр. Знаменитый Эверест выглядел
бы по сравнению с ним лилипутом.
Смерть приходит
из озера
В конце августа 1986 года все теле-
графные агентства мира сообщили о
загадочной катастрофе, случившейся
в Камеруне. Первые сведения были
отрывочными и неясными. Что же слу-
чилось в этой западноафриканской
стране?
Вечером 21 августа 1986 года люди,
жившие вокруг вулканического кра-
терного озера Ниос на западе Каме-
руна, услышали громкий взрыв. Че-
57
рез несколько минут они почувство-
вали странный запах, быстро ставший
удушливым. Крестьяне стали выбегать
из хижин, но бежать было некуда —
площадь более 25 квадратных кило-
метров оказалась накрыта облаком
ядовитого газа. Вскоре трупы людей
и животных усеяли окрестности озе-
ра. Официально зарегистрирована ги-
бель более 1700 человек, в некото-
рых поселениях, например, в дерев-
не Ниос, погибли практически все жи-
тели. Проведенное расследование по-
зволяет предполагать, что они стали
жертвой одного из самых распростра-
ненных и необходимых для жизни га-
зов — углекислого газа.
Озеро Ниос входит в цепочку вул-
канических озер, образовавшихся в
кратерах потухших вулканов. Единст-
венный действующий вулкан в этой
цепочке, протянувшейся на 700 кило-
метров и за пределами Африки про*
должающейся рядом вулканических
островков,— гора Камерун (высота
4070 метров). Последнее (и сильней-
шее) ее извержение произошло в
1982 году. Но небольшие тектониче-
ские явления здесь в последнее время
нередки: с 1984 года отмечается в
среднем два мелких землетрясения
за три дня. Бывают и более заметные
явления, целые группы толчков. Так,
летом 1986 года деревня Бокоссо ис-
пытала за 16 часов 60 толчков. Воз-
можно, цепочка или хотя бы отдель-
ные ее вулканы просыпаются.
Сейчас геологи предполагают, что
ко дну озера Ниос снизу приблизи-
лись раскаленные массы магмы. Под
дном залегали водяные линзы. От
нагрева вода в них вскипела и про-
рвала дно озера. В озеро, а затем в
воздух из пролома вырвались вулка-
нические газы, состоящие в основном
из двуокиси углерода. Будучи тяже-
лее воздуха, они залили котловину во-
круг озера и продержались здесь око-
ло часа, пока их не рассеял слабый
ветер. Этого срока было более чем
достаточно, чтобы убить всех находив-
шихся здесь людей. Погибшие на озе-
ре Ниос стали жертвами своих реф-
лексов. Когда человек вдохнет угле-
кислый газ, в крови повышается со-
держание этого газа. От этого реф-
лекторно увеличивается частота и глу-
бина дыхания, и кровь еще больше
насыщается углекислым газом, не-
способным поддерживать жизнь.
Выжили те, кто случайно попал в
замкнутые пространства, где сохра-
нилось достаточное количество кис-
лорода, те, кто бросился спасаться
в плотно закрывающиеся чуланы. Не-
которые из спасшихся находились на
возвышенности, выше уровня газа. В
некоторых случаях выжили те, кто
смог задержать дыхание, пока сквоз-
няки не рассеяли смертоносный газ.
Так, один из переживших катастрофу
рассказал, что от страха он засунул
голову в ведро с водой, стоявшее в
хижине. Когда он вытащил голову,
его семья была мертва.
Наряду с углекислым газом в смер-
тоносном облаке присутствовали, ви-
димо, небольшие количества других
газов. Некоторые из спасшихся сооб-
щают, что газ пах тухлыми яйцами,
другие — пороховым дымом. Оба за-
паха говорят о присутствии соедине-
ний серы. Возможно, окислы серы в
ядовитом облаке вызывали ожоги ко-
жи и слизистых оболочек, обнару-
женные у погибших. Реагируя с кап-
лями пота, выступившими на коже
задыхавшихся людей; эти ангидриды
образовали серную и сернистую кис-
лоты. От них — ожоги, отсутствовав-
шие на сухой коже.
Некоторые специалисты предпола-
гали, что в вулканических газах пре-
обладала окись углерода — угарный
газ. Однако угарный газ не мешает
горению, а очаги в дерезнях оказа-
лись потушенными: после гибели лю-
дей не возникли пожары, а оставшая-
ся в котлах пища была найдена не-
подгоревшей.
В этом же районе подобная, но
меньшего масштаба катастрофа про-
изошла в 1984 году, тоже в августе.
Из озера Монун, лежащего в 120 ки-
58
лометрах к югу от Ниоса, вырвалось
облако удушливого газа, напоминав-
шего дым. Погибли 37 человек, про-
ходившие или проезжавшие по доро-
ге у озера. Вулканологи, обследовав-
шие тогда озеро Монун, обнаружили
в придонной воде очень высокое со-
держание двуокиси углерода. Пред-
положили, что углекислый газ с при-
месями других газов вулканического
происхождения накапливался в при-
донной воде, которая была накрыта
сверху слоем воды, свободной от га-
за. Из-за подземного толчка и ополз-
ня глубинная вода поднялась на по-
верхность и «вскипела», из нее стал
бурно выделяться газ, как это бывает
при открывании бутылки с газирован-
ной водой. Своеобразное «озерное
цунами», возникшее при этом, пова-
лило деревья на берегу. Облако газа
было вынесено ветром на дорогу и
стало стлаться по земле. Возможно,
в нем присутствовали окислы азота,
так как у озера погибли не только
люди и животные, но и раститель-
ность.
По-видимому, сейсмическая актив-
ность в этом районе усиливается.
Вдоль вулканической цепочки в Каме-
руне более тысячи озер, расположен-
ных в кратерах потухших вулканов.
Какое из них станет причиной гибели
людей в следующий раз? Возможно,
предсказывать такие события позво-
лила бы сеть сейсмологических на-
блюдательных пунктов, но у Камеруна
не хватает средств на ее создание.
Да и быстрая эвакуация тысяч жите-
лей — сложное и дорогостоящее де-
ло. Известный французский вулкано-
лог Гарун Тазиев считает, что подоб-
ные катастрофы предстоят еще на
шести камерунских озерах, три из
которых находятся вблизи городка
Вум, где живет 24 000 человек. Вул-
канолог полагает, что идеальным ре-
шением было бы уже сейчас удалить
из этого района всех жителей. Но
вряд ли это возможно: такая эвакуа-
ция потребовала бы больших расхо-
дов, организационных усилий, вызвала
бы протесты местного населения, а
стопроцентный прогноз в вулканоло-
гии пока невозможен.
/ЩХ Тройка, семерка,
( ^ .) туз...
Рассказывает
доктор биологических наук
Г. Розенберг
«Девятый вал» — пожалуй, самая
знаменитая картина И. Айвазовского.
Апофеоз борьбы людей с бушующей
морской стихией: кажется, еще не-
много усилий — и можно будет пере-
вести дух, по крайней мере до сле-
дующего грозного вала. Образ девя-
того вала прочно вошел в литературу
как символ мощи и неотвратимости
разного рода событий — достаточно
вспомнить роман Ильи ЭренбурТеГили^
всего две поэтические строки Марга-
риты Алигер о Севастополе: «На све-
тящемся гребне девятого вала он при-
чалил к земле боевым кораблем...»
Но почему все-таки «девятый вал»?
Почему не пятый, двадцатый?.. Ведь
у древних греков «девятым валом»
считался третий, а у римлян — деся-
тый. Кто же прав? Проведем два прос-
тых эксперимента.
Домашнее задание № 1. Опреде-
лим, как часто встречается «девятый
вал». Для этого необходимо приехать
в любой город на берегу моря или
океана, дождаться шторма (впрочем,
можно наблюдать и за волной при-
боя), внимательно наблюдать как
движется на берег каждая (!) волна.
Через полчаса у вас будет набрана
достаточная статистика для анализа.
Полученный ряд чисел следует
представить на графике, где вдоль
оси ординат откладывается размер
волны, а по оси абсцисс — ее поряд-
ковый номер. Чтобы наглядно пред-
ставить картину бушующего моря, на-
60
до построить очень простой график:
по горизонтали откладывается поряд-
ковый номер волны, а по вертикали —
ее размер. Вы получите подтвержде-
ние правоты древних греков: каждая
третья волна, естественно в среднем,
будет чуть-чуть больше соседних с
ней.
А как же «девятый вал»? Несколь-
ко преобразуем наши исходные дан-
ные. Оставим на графике только мак-
симальные значения величины волны,
отмеченные на первом этапе, и среди
них снова определим соседние мак-
симумы, которые будем называть
«вторичными». Смею вас уверить,
что после аналогичного подсчета чис-
ла исходных наблюдений между вто-
ричными максимумами будет полу-
чен, опять-таки в среднем, магиче-
ский «девятый вал», то есть девятая
волна будет чуть больше соседних с
ней. «Десятка» древних римлян лежит
в пределах ошибки эксперимента и
свидетельствует только о том, что они
уделяли недостаточное внимание
данной проблеме и проводили слиш-
ком малое число наблюдений.
Домашнее задание № 2. Думаю,
второй эксперимент будет не менее
наглядным, но значительно более де-
шевым. Для его проведения потре-
буется всего десять рублей бумажны-
ми государственными казначейскими
билетами достоинством в один рубль.
С каждого билета следует списать его
семизначный номер и объединить все
номера, что позволит получить ряд в
семьдесят цифр. Представим их на
графике, аналогичном домашнему
заданию № 1, и проведем сходную
обработку. Не удивляйтесь, что сред-
нее число цифр между первичными
максимумами ряда будет близко к
трем, а между вторичными — к девя-
ти. Если вам удастся разжиться два-
дцатью, а еще лучше тридцатью бу-
мажными рублями, то результаты
эксперимента будут значительно точ-
нее.
Проведенные эксперименты застав-
ляют прийти к несколько неожиданно-
му выводу. Если характер волнения
на море (домашнее задание № 1)
можно объяснить, привлекая законы
гидродинамики и различные физиче-
ские процессы (ветер, приливы и от-
ливы, сейши, цунами и даже модный
сейчас солитон — одинокую волну),
то историю с денежными знаками (до-
машнее задание № 2) объяснить край-
не сложно.
Весьма похожие сложности возни-
кают и при попытках объяснить коле-
бательные явления в органическом и
неорганическом мире Земли через
влияния солнечной активности. Ра-
боты такого плана тесно связаны с
именем Александра Леонидовича
Чижевского, одного из основополож-
ников отечественной гелиобиологии.
Общеизвестно существование один-
надцатилетней периодичности коле-
баний солнечной активности: с
1745 года по настоящее время было
зарегистрировано двадцать два пика,
причем продолжительность периодов
между ними колеблется от семи до
семнадцати лет. Физика явления, объ-
единяемого понятием «солнечная ак-
тивность», чрезвычайно сложна и до
конца не выяснена; существующие до-
гадки и гипотезы объясняют ее при-
чины процессами внутри Солнца,
влиянием планет, гипотетическим ме-
ханизмом космического масштаба и
многими другими факторами. Не вы-
зывает, однако, сомнений прямое
воздействие солнечной активности на
такие физические явления на Земле,
как изменение напряженности зем-
ного магнетизма — магнитные бури,
полярные сияния и прочее, колеба-
ния напряженности атмоферного
электричества и количества тепловой
радиации. В этих явлениях Солнце
действительно играет главенствую-
щую роль, определяя «синхронное
волнение». Однако лозунг «Солнце —
это жизнь на Земле» в трудах А. Чи-
жевского и его многочисленных по-
следователей использован уж слиш-
ком прямолинейно, можно сказать,
«в лоб». В самом деле, на чем по-
62
строены объяснения сходных колеба-
ний числа солнечных пятен за год и
таких различных по своей природе
среднегодовых характеристик, как вы-
сота уровня отложений ила в озерах,
землетрясения, урожайность зерно-
вых культур, прирост деревьев, раз^
множаемость и миграция рыб, птиц и
других животных, количество каль-
ция в крови, вес младенцев, эпиде-
мии, преступления, несчастные случаи
и так далее? На том, что особым об-
разом выравненные (например, ме-
тодом «скользящей средней») кри-
вые этих характеристик и кривая
среднего числа солнечных пятен за
год похожи друг на друга. Это по-
зволяет нам провести еще один экс-
перимент.
Домашнее задание № 3. Восполь-
зуемся результатом домашнего зада-
ния № 2 и обработаем последова-
тельность цифр методом этой самой
«скользящей средней». Для чего най-
дем сумму первых пяти цифр и раз-
делим ее на пять, полученная сред-
няя величина даст нам первое значе-
ние нового ряда. Далее, найдем сум-
му пяти цифр исходного ряда, начи-
ная со второй, и также разделим ее
на пять, получим второе значение но-
вого ряда, и т. д. А теперь для нового
ряда определим соседние максиму-
мы и снова подсчитаем число наблю-
дений между ними. Средний период
между первичными максимумами
увеличится примерно до 4,5, а для
вторичных максимумов — до 11. И
если теперь сопоставить графики вы-
равненного ряда случайных цифр и
солнечной активности, то не заметить
их удивительную похожесть будет
трудно. В этом случае по канонам ге-
лиобиологии нам следовало бы кон-
статировать зависимость этих пере-
менных, и остается лишь решить воп-
рос о том, кто на кого влияет — слу-
чайные цифры на солнечную актив-
ность или число солнечных пятен на
номера государственных казначей-
ских билетов.
Этот пример, кажется, вполне убе-
дительно иллюстрирует одну из ти-
пичных ошибок при использовании
статистики в биологии — считать со-
впадение кривых обязательным дока-
зательством причинной связи одного
явления с другим.
Многие несходные между собой
ряды упорядоченных и независимых
наблюдений почему-то имеют сход-
ную структуру: чаще всего наблюда-
ются циклы с периодом, равным трем
наблюдениям, из них складываются
циклы с периодом 32=9, далее идут
З3=27 и т. д. В чем причина подобного
одинакового поведения, в общем-то,
случайных рядов? Ответом на этот
вопрос служит закон распределения
случайных величин, называемый «рас-
стояние между максимумами вре-
меннбго ряда». Одним из первых о
его существовании сделал предполо-
жение в 1927 году крупный советский
ученый Евгений Евгеньевич Слуцкий,
который писал: «Когда-нибудь, веро-
ятно, удастся вычислить математичес-
кое ожидание величины расстояния
от максимума до максимума». Ровно
через пятьдесят лет аналитический
вид этого закона был найден нами
совместно с профессором Семеном
Юрьевичем Рудерманом. Из него
следует один важный вывод: закон
распределения событий не зависит
от характера самого случайного ряда.
Тогда становится понятным, почему
два таких ряда — чисто случайный
ряд цифр из домашнего задания № 2
и размер волн на море из домашнего
задания № 1 — дают сходные карти-
ны поведения. Более того, получает
объяснение и обнаруживаемое сход-
ство рядов совершенно разной при-
роды: ведь исследователь фактически
определяет взаимосвязь не между
двумя рядами, а между характери-
стиками их структур, которые в свете
нового закона обязательно близки
друг другу или даже совпадают.
Еще более любопытно, что соглас-
но этому закону длина периода полу-
чается в точности равной трем. Таким
образом, в структуре временного
63
ряда любой случайной величины мак-
симумы чаще всего будут отстоять
друг от друга на три наблюдения, что
и создает видимость периодичности.
Анализ вторичных, третичных и т. д.
максимумов, проведенный на ЭВМ,
продемонстрировал геометрический
рост средней длины периода: 32=9,
З3=27, 34=81 и т. д.
Все это позволяет объяснить многие
колебательные процессы совершенно
различной природы в рамках всего
одного закона. Естественно, все эти
объяснения выступают только в каче-
стве гипотез.
Временная цикличность
С изложенной точки зрения солнеч-
ная активность сама может рассматри-
ваться как реализация некоторой слу-
чайной величины. Тогда период в
три-четыре года (будем обозначать
его З1) примем в качестве «периода
первого ранга».
«Период второго ранга» (З2) задает
интервал девять-двенадцать лет, в
который попадают циклы солнечной,
кометной и метеоритной активности,
циклы частоты вспышек новых и
сверхновых звезд, циклы геофизи-
ческих — извержения вулканов, зем-
летрясения, полярные сияния и про-
чее — и климатических явлений —
засухи, наводнения и прочее, все цик-
лы А. Чижевского. Таким образом,
получает объяснение кажущаяся вза-
имосвязь этих явлений, особенно
хорошо иллюстрируемая на примерах
из дендроклиматологии, науки о связи
прироста деревьев и климата. На
величину прироста деревьев, опреде-
ляемую по годичным кольцам, оказы-
вает влияние огромное число внут-
ренних (то есть связанных с биологией
вида, генетическими особенностями
особи и другими факторами) и внеш-
них причин: различные характеристи-
ки климата, конкуренция «соседей»
за элементы минерального питания и
другие жизненно важные вещества,
влияние животных, насекомых, хозяй-
ственной деятельности человека и
прочее. К числу внешних воздействий
дендроклиматологии относят и сол-
нечную активность, и вспышки сверх-
новых звезд, а мне встречалась науч-
ная работа, где учитывалось и «влия-
ние на прирост кедра корейского све-
тимости одного из квазизвездных
объектов — квазара ЗС-273». Можно,
конечно, объяснять изменения при-
роста и через эти характеристики, но
не напоминает ли данная ситуа-
ция соло-писк комара на фоне сим-
фонического оркестра, играющего
форте?
Интервал 27—36 лет (З3) включает
период существенных засух, а 81 —
108 лет (З4) — так называемый веко-
вой цикл солнечной активности, в про-
межуток 243—324 года (З5) попадают
циклы сильных климатических изме-
нений, периоды оледенений и сильных
северных сияний. Тысячелетний кли-
матический цикл, мелкие стадии оле-
денения, сильная кометная активность
и циклы озерных отложений наблю-
даются для «периода шестого ранга»
(З6). Все эти циклы достаточно под-
робно описаны в научной литературе.
Далее идут климатические периоды
в голоцене (З7), малый (З9) и средний
ледниковые ритмы (З10). Ледниковые
периоды, оставляющие свои шрамы
на поверхности нашей Земли раз в
500—700 тысяч лет, характеризуются
«периодом двенадцатого ранга» (З12).
Интервал 15—20 миллионов лет (З15)
характеризует геохронологические
эпохи, которые, объединяясь по три
(З16), формируют геохронологические
периоды (юрский, триасовый, перм-
ский, девонский и прочие), а те, в свою
очередь, задают геохронологические
эры 135—180 миллионов лет (З17) —
кайнозой, мезозой, палеозой и про-
чие. В следующий интервал 400—540
миллионов лет (З18) попадает оценка
времени активного развития совре-
менной биосферы, 1,2—1,6 миллиар-
да лет (З19) — начало формирования
современной географической обо-
лочки Земли, а 3,6—4,8 миллиарда лет
64
(З20) — возникновение планет Солнеч-
ной системы.
Очень смелая гипотеза № 1. Мож-
но предположить, что вся Вселенная
находится в режиме случайных коле-
баний, циклическая структура кото-
рых описывается «законом троек».
Тогда вся временная цикличность —
от взрыва нашей Метагалактики (32>)
через возникновение планет Солнеч-
ной системы в результате Большого
взрыва на Солнце (З20) и взрывных
пароксизмов геологических процес-
сов (З15—З17) до пиков солнечной
активности (З2) и мелких взрывов на
поверхности Солнца, формирующих
отдельные пятна, получает правдо-
подобное и единообразное объясне-
ние без привлечения каких-либо
детерминированных механизмов.
Размерная цикличность
Классификация природных объек-
тов по их размерам также носит ярко
выраженный «квазипериодический»
характер: размер электрона оцени-
вается величиной 10"18 сантиметра,
далее через интервал 1О10 следует
. размер атома водорода (10 "8 см), еще
через один шаг в 1О10 мы получаем
средние размеры объектов повсе-
дневного окружающего нас мира
(средний размер метеоритов, живот-
ных 102 см). Уже следующий размер
(1012 см) дает нам представление о
звездах средней величины (диаметр
нашего Солнца примерно равен
1,4« 10й см), а 1022 см — о размерах
Галактики. Таким образом, некоторые
ученые предполагают наличие «раз-
мерного интервала» 1О10, но легко
проверить, что он почти равен З21. Вот
и опять тройка! Но в отличие от «де-
терминистов», пытающихся объяснить
эту цикличность существованием
некоего «общего регулировочного
поля» и соображениями, связанными
с масштабной симметрией, наше
объяснение проще и может строиться
опять же на вероятностной основе и
все на том же законе распределения.
5 Эврика-88
Пространственная цикличность
Советский географ Владимир Вла-
димирович Пиотровский построил
классификацию форм земного рель-
ефа, взяв за основу их размер от ряби
на песке через дюны и сопки к горам
Кавказа и Гималаев. Отличительной
особенностью этой классификации
было увеличение размера (естествен-
но, в среднем) каждого следующего
класса объектов в 3,14 раза. Та же
закономерность была обнаружена и
для структур рельефа Луны и Марса.
Итак, снова тройка.
Очень смелая гипотеза № 2. Струк-
турные формы рельефа планет — это
застывшее отражение временной
цикличности, «стоячие волны». Вот что
пишет об этом В. Пиотровский: «...Тек-
тонические структурные формы,
образующиеся в земной коре и выра-
женные на ее поверхности в виде
форм рельефа, развиваются в резуль-
тате каких-то общих процессов, про-
исходящих в теле Земли, они пропор-
циональны размерам Земли и связаны
с ее физическими свойствами. Правда,
в рамках нашей гипотезы можно объ-
яснить пространственную цикличность
причинами случайного характера,
свидетельством чего и является тро-
ичность увеличения размеров неод-
нородностей поверхности Земли и
других планет.
* * *
Завершить эту статью хочется сло-
вами Евгения Евгеньевича Слуцкого,
который много сделал для изучения
временных рядов: «В чем заключает-
ся причинный механизм, год за годом,
десятилетие за десятилетием воспро-
изводящий все ту же синусоидальную
волну, вздымающуюся и падающую
на поверхности социального океана
с правильностью дня и ночи? Не муд-
рено, если взоры исследователей
снова, как столетия назад, поднима-
ются к небесным светилам, ища в них
объяснения человеческих дел. Можно
65
без колебания допустить право на
самые смелые гипотезы, но разве не
стоит подумать, подлинно ли все иные
пути нам заказаны?..»
Рекорды
цунами
Двое ученых из Геологического
общества США утверждают, что сто
тысяч лет назад на Гавайские острова
обрушилась огромная волна, на что
указывают отложения крупных валу-
нов и толстого слоя гравия на склонах
гор на высоте примерно 300 метров
от уреза воды.
Геологи Джеймс и Джордж Мур
отмечают, что этот слой морских
отложений, в которых содержится
множество раковин и кораллов, не
может быть остатком древней бере-
говой линии, так как Гавайские остро-
ва уже давно не поднимаются из
океана, а, напротив, опускаются, и
прежняя береговая линия сейчас нахо-
дится под водой. Кроме того, струк-
тура отложений указывает на стреми-
тельность действовавших сил. Камни,
раковины и кораллы были вынесены
вверх волной, высота которой состав-
ляла 300 метров. Обычно высота волн
цунами — от 10 до 50 метров.
Но это древнее цунами, от которого
остались только геологические свиде-
тельства, все же уступает волне, про-
несшейся в 1985 году по Аляскинско-
му заливу. Она имела высоту более
500 метров!
Ожидается ли
землетрясение!
Где? Когда? Какой силы? Вот вопро-
сы, волнующие жителей сейсмически
активных зон планеты. Но землетря-
сения, с точки зрения наук о Зем-
ле,— всего лишь следствия, внешние
проявления естественных и законо-
мерных процессов в недрах. Они шли
и будут идти, хотим мы этого или нет.
Тем важнее становится прогноз: когда
и где случится очередное бедствие.
Но он пока еще далеко не всегда по-
лучается. Особые надежды при этом
возлагают на природные явления,
предшествующие землетрясениям:
если вовремя их заметить, то, может
быть, удастся и предсказать начало
землетрясения.
Сотрудник Сибирского института
земного магнетизма, ионосферы и ра-
спространения радиоволн СО АН
СССР Г. Руденко обратил внимание на
электромагнитные явления в зоне оча-
га землетрясения, регистрируемые в
атмосфере. Их появление во многом
обусловлено электрическими свой-
ствами самой атмосферы и почвы.
Если почва — слабый проводник, то
сто километров атмосферы над ней
может считаться диэлектриком. Еще
выше, до тысячи километров, идет
ионосфера — разреженный слой из
заряженных частиц. Такой «слоеный
пирог» оказался хорошей ареной для
весьма ярких и разнообразных элект-
ромагнитных эффектов.
Так, уже было известно, что за не-
сколько часов перед землетрясением
в этом «пироге» над очагом возника-
ют довольно мощные электрические
поля. Считают, что их порождают
сильные электрические токи под по-
верхностью Земли. Перемещения
пород в коре приводят к возникнове-
нию там так называемых дислокаци-
онных токов, достигающих по силе
десятков тысяч ампер. Однако проб-
лема в том, что явления эти происхо-
дят гораздо чаще, чем сами земле-
трясения. Другой вопрос — можно ли
при этом что-нибудь замерить, да
еще не в очаге (знать бы, где он бу-
дет!), а на приличном расстоянии от
него?
Ученый предлагает использовать
для этой цели магнитное поле. Оно
возникает на поверхности из-за упо-
66
мянутых токов большой силы и пере-
дается по магнитогидродинамичес-
ким волноводам в атмосфере. А дале-
ко ли распространяется это самое
поле? Согласно расчетам, если земле-
трясение идет на глубине десяти ки-
лометров, то предшествующие ему
токи в коре создают на поверхно-
сти магнитное поле, которое может
быть зарегистрировано в удалении
до тысячи километров от эпицентра.
При этом поле имеет линейную по-
ляризацию, направленную и как бы
«указывающую» на очаг, и величину,
близкую к вариациям геомагнитного
фона. Значит, придется еще выделять
эти магнитные сигналы из шума.
И все-таки спрогнозировать вовре-
мя катастрофу пока удается нечасто,
но, будем надеяться, новые идеи и
исследования ученых приведут в даль-
нейшем именно к такой возможно-
сти.
О Вулкан
сердится...
Глухой ночью 20 мая 1985 года
аэробус, следовавший рейсом Гон-
конг — Сидней, проходил над индо-
незийским островом Сулавеси. «При-
ближаюсь к экватору, все в поряд-
ке»,— радировал пилот в ноль-ноль
часов.
И почти сразу же после этого нача-
лись странности. Весь нос самолета
внезапно засветился оранжевым сия-
нием. На стеклах иллюминаторов поя-
вились яркие желтые змейки. Возду-
хозаборники моторов засверкали бе-
лыми огнями. Волнение экипажа —
еще бы, двести шестьдесят семь душ
на борту! — усилилось, когда пилот-
ская кабина заполнилась легкой дым-
кой, пахнущей как бы горячей пылью.
На всех поверхностях появился слой
пепла.
Миновало семь минут, за которые
лайнер, летевший со скоростью не-
много меньше звуковой, преодолел
120 километров. И так же неожидан-
но, как началось, все сразу пришло в
норму. Свечение, запах исчезли. Лишь
странный пепел остался веществен-
ным доказательством того, что у чле-
нов экипажа не могло быть галлю-
цинаций, к тому же сразу у всех шест-
надцати.
Через четыре часа аэробус без но-
вых происшествий благополучно при-
землился в Сиднее. Большая часть
мирно дремавших пассажиров вооб-
ще ничего не заметила. Вот только на-
земным ремонтным службам при-
шлось потрудиться: все четыре мото-
ра нуждались в срочной замене из-за
своей внезапной изношенности.
Загадка разрешилась на следую-
щий день, когда пришло сообщение,
что давно дремавший вулкан Сопутан,
расположенный у самого экватора на
острове Сулавеси, внезапно решил
пробудиться именно тогда, когда в
его районе пролетал самолет. К сча-
стью, лайнер находился примерно в
80 километрах в стороне от кратера
и полной ярости подземной стихии не
испытал.
Но облако пепла, извергнутого ог-
недышащей горой на высоту четыре
километра, оказалось точно на его
пути. Мельчайшие вулканические час-
тицы облепили поверхность маши-
ны, зарядили ее электричеством,
вызвали таинственное свечение, горя-
чей «теркой» скребли иллюминаторы
и детали мотора. Лишь когда само-
лет пронизал облако и вынырнул на
чистый воздух, машина, а вместе с
нею и экипаж смогли вздохнуть спо-
койно.
А вулкан Сопутан, единожды зло
дохнув, снова задремал, как будто его
главной целью было испугать воздуш-
ных путешественников.
ООО
5
67
Все
про вулканы
Откуда
берутся
смерчи!
Сведения о вулканической активно-
сти имеются с 1750 года — вполне
достаточный период для того, чтобы
изучать временные закономерности
земного вулканизма. Тщательный ма-
тематический анализ всех данных
позволил выявить периодичность в
22 года. Может быть, эта периодич-
ность связана с изменением угловой
скорости вращения Земли: здесь тот
же период — 22 года? Результаты
анализа будут полезны для прогнози-
рования землетрясений, но над ос-
мыслением этих результатов придет-
ся много поработать, пока ясности
нет.
Жизнь
на вулкане
Область итальянских вулканов бу-
дет теперь постоянно контролиро-
ваться со спутников. Они должны не
только предупреждать о возможном
извержении, но и предотвращать не-
законное строительство на склонах
Везувия, поднявшегося к небу на
1300 метров. Несмотря на строжай-
шее запрещение, там селится все
больше людей: земля никому не при-
надлежит, и платить за нее не надо,
что вполне устраивает бедняков. Тот
факт, что Везувий не проявлял свой
характер с 1944 года, успокоил лю-
дей, и многие уверены, что «старик не
подведет». А вулканологи считают,
что извержение Везувия угрожает
двум миллионам человек, включая
жителей части Неаполя. Кто знает,
когда оно произойдет,— может, че-
рез сто лет, а может быть, и через
год...
В последние годы мы не раз стал-
кивались с разрушительной мощью
огромных смерчей. Вспомним хотя
бы смерч, принесший столько бед в
Ивановской области, или многочис-
ленные случаи «нападения» бродячих
водяных смерчей на побережье Кав-
каза... Много известно о строении и
характере перемещений этих образо-
ваний, что же касается процессов их
формирования, на этот счет существу-
ют лишь различные гипотезы. До сих
пор отсутствует единая теория, кото-
рая позволяла бы точно установить
механизмы и причины возникновения
смерчей и на этой основе разрабо-
тать методику прогноза опасных си-
туаций.
Смерчи, как известно, возникают
в мощных кучево-дождевых облаках,
в которых развиваются сильные вос-
ходящие движения воздуха. Эти вер-
тикальные воздушные струи и счита-
ли причиной зарождения смерчей.
Однако на экваторе, где часто наблю-
даются обширные области грозовой
облачности, смерчи не образуются.
Эта загадка долго не имела своего
объяснения.
Расчеты показали, что главную ’
роль при рождении смерчей играет
не столько сама скорость подъема
воздушных масс, сколько то, как эта
скорость меняется по площади всей
облачности. Причем выяснилось, что
наиболее благоприятные условие для
возникновения смерчей создаются,
когда грозовые облака находятся в
зоне атмосферных фронтов, разде-
ляющих циклоны и антициклоны.
Вдали же от таких фронтальных зон
развитие интенсивных вихрей в куче-
вой облачности маловероятно. Здесь
и лежит разгадка отсутствия смерчей
в приэкваториальных областях. Туда
такие смерчеопасные фронты прак-
тически никогда не проникают.
68
Итак, теперь мы знаем: чтобы пред-
видеть появление смерчей, необходи-
мо все время следить за тем, как раз-
виваются и перемещаются ближай-
шие циклоны и прилегающие к ним
участки атмосферных фронтов, и из-
мерять на этих участках температуру
воздуха и скорость ветра.
«Дыра»
а озоновом слое
Возможной причиной этого
ученые считают вулкан
Чичональ в Мексике, крупное
извержение которого
произошло в 1982 году.
Наблюдения, проведенные С по-
мощью спутников, подтвердили, что
каждый год количество атмосферного
озона над Антарктикой уменьшается.
Последние данные придают особую
актуальность дискуссии по поводу это-
го явления, известного под названием
«дыры в озоновом слое». Она была
обнаружена английскими исследова-
телями в середине 70-х годов и сейчас
занимает площадь, равную террито-
рии континентальных Соединенных
Штатов, простираясь от Антарктики
до южной оконечности Южной Аме-
рики. Уровни озона здесь резко сни-
жаются в октябре каждого года, ког-
да в Южном полушарии начинается
весна.
Некоторые специалисты по
атмосферным явлениям полагают,
что защитный слой озона вокруг
Земли разрушается быстрее, чем
предполагалось, и это может иметь
катастрофические последствия. Суть
в том, что озон в верхних слоях атмос-
феры отражает свыше 99 процентов
ультрафиолетового излучения солн-
ца. По подсчетам исследователей, по-
теря даже 2,5 процента озона могла
бы нанести ущерб растениям и живот-
ным.
Уменьшение слоя озона в Антарк-
тике — это «беспрецедентное явле-
ние, которое не отмечается нигде в
другом месте в атмосфере,— гово-
рит д-р Шервуд Роуленд из Кали-
форнийского университета.— Это яв-
ление не было предсказано. Сейчас
возникают вопросы, будет ли оно рас-
пространяться и как быстро будет
протекать этот процесс». Другой
американский ученый, Алан Миллер,
заявил, что ни один из ныне исполь-
зуемых компьютерных методов про-
гнозирования не предсказывал нигде
в мире такого значительного умень-
шения озона. «Это самый низкий уро-
вень озона, когда-либо замеренный
над поверхностью земли»,— подчер-
кнул он.
Ученые пока не могут сказать, что
является причиной столь резкого раз-
рыва оболочки озона над Антаркти-
кой. Выдвигаются различные объяс-
нения, начиная от загрязнения хими-
ческими веществами и кончая выде-
лением метана морскими организма-
ми. Некоторые ученые объясняют это
извержением вулкана Чичональ в
1982 году в Мексике или циклом сол-
нечных пятен, который может влиять
на образование нового озона в стра-
тосфере.
Сезонное уменьшение озона, ко-
торое вызывает образование «дыры»,
наблюдается в то время года, когда
атмосферные условия над юж-
ным куполом Земли создают сильный
вихрь, удерживающий несколько ме-
сяцев постоянную воздушную массу
над ледяными вершинами в условиях
полярной ночи и чрезвычайно низких
температур. «Именно в этом поляр-
ном вихре в последнее десятилетие и
произошло какое-то явление, которо-
го не наблюдалось в 50-е и 60-е го-
ды»,— указал калифорнийский уче-
ный Ш. Роуленд. По его мнению,
наиболее вероятной причиной этого
явления следует считать класс хими-
ческих веществ — фторхлорпроиз-
водных углеводородов, используе-
мых в качестве холодильных агентов.
70
Аэрозоли, содержащие фторхлор-
производные углеводородов, широко
применяются в США и других стра-
нах в холодильных установках для
кондиционирования воздуха. На уров-
ни озона также могут влиять бром-
содержащие соединения, используе-
мые в огнетушителях, а также и метан,
газообразный углеводород, который
может производиться искусственно
или выделяться естественным путем
в результате разложения растений.
Независимо от причины возникно-
вения эта таинственная «дыра» над
Антарктикой привлекла внимание де-
сятков специалистов по атмосферным
явлениям во всем мире.
Ядовитый
ил
До недавних пор ил, регулярно вы-
черпывающийся со дна у причалов
Роттердамского порта' при дноуглу-
бительных работах, отвозили в море
подальше от берега и там сбрасывали
на дно. Но с января 1985 года это
запрещено: ил, приносимый реками
Рейн и Маас, слишком загружен ядо-
витыми веществами, особенно свин-
цом и ядохимикатами. Эти реки
протекают по густозаселенным райо-
нам Европы, обладающим высоко-
развитой промышленностью и сель-
ским хозяйством. Накопление ядови-
тых веществ уже стало опасным для
моря. Для свалки токсичного ила —
а ежегодно его поступает более
10 миллионов кубометров — отведе-
но место в акватории порта, между
двумя песчаными банками. До 2002
года здесь должен сложиться искус-
ственный остров площадью 80 гекта-
ров и высотой над уровнем моря до
23 метров. Остров будет связан с су-
шей дамбой, другая кольцевая дам-
ба должна охватывать его по пери-
метру и предохранять от размыва-
ния. К 2010 году остров даже планиру-
ют озеленить, если, конечно, что-
нибудь сможет вырасти на такой
почве.
Англия —
«морской сад»
Европы
Согласно прогнозу профессора
Алистера Гарди из Оксфордского
университета воды, окружающие Анг-
лию, имеют все шансы превратиться
в недалеком будущем в «морской
сад» Европы. Экспедиция обнаружи-
ла в последнее время около берегов
Уэльса, Корнуолла, Нортамберленда,
Шотландии, а также в проливе Ла-
Манш и около Гебридских и Оркней-
ских островов огромные площади, за-
нятые водорослями, пригодными в
пищу. Эти подводные плантации могут
давать сотни тысяч тонн дешевых и
ценных полуфабрикатов для пищевой
промышленности. После переработки
различные виды водорослей уже
сегодня добавляют к продуктам пита-
ния, включая шоколад, молоко, моро-
женое. Широкое применение найдут
они и в химической промышленно-
сти при производстве пластмасс и
удобрений.
k Сибирский
; сапропель
Вот строки из опубликованной не-
давно в газете заметки: «Одна из
зеленых лавок в Санкт-Петербурге
при Петре I поражала покупателей
корнеплодами огромных размеров.
Купцы ухмылялись в бороды, не вы-
давая назойливым иностранцам сек-
ретов выращивания репы, моркови,
лука. А секреты, в общем-то, были
незатейливы. Сметливые крестьяне
удобряли свои огороды сапропе-
лем — озерным илом. В народе давно
72
приметили необычные свойства этого
природного вещества. А были они
просто универсальны: сапропель ис-
пользовали и как смазку, и как топли-
во, и как свечи, и в качестве удоб-
рения...»
Сапропеля в Сибири много: в 67 ме-
сторождениях Новосибирской обла-
сти заключено не менее 65 миллионов
кубометров сапропеля. При этом из
3 тысяч озер области обследованы
на сапропель менее 5 процентов.
Добыча сапропеля стремительно рас-
тет, только в качестве витаминно-
минеральной добавки к кормам и в
качестве удобрения он используется
ныне в 20 хозяйствах.
Недавно по инициативе объедине-
ния Новосибирскгеология, Института
биологии Сибирского отделения АН
СССР и руководства совхоза «Чебу-
линский» Болотнинского района Ново-
сибирской области был проведен про-
мышленный эксперимент на большом
стаде свиней. В корм подопытным
животным систематически добавля-
лось до 30 процентов сапропеля. По
отношению к контрольной группе по-
допытные животные увеличили при-
вес на 12,9 процента, плодовитость
свиней увеличилась на 20 процентов,
вес новорожденных животных возрос
на 14 процентов, сохранность молод-
няка была доведена до 100 процентов.
Разработка сапропелевых место-
рождений поможет решить еще одну
важную для Сибири проблему: воз-
родит к жизни множество озер, прев-
ращенных сапропелем в болота. Кста-
ти, в таких болотах скапливается
большое количество другого ценного
сырья — озерного гипса, незамени-
мого для кислования засоленных
почв.
©Ватный
замок
Примерно в 270 километрах к юго-
востоку от турецкого портового горо-
да Измира, известного своими ярмар-
ками, там, где зеленая долина реки
Большой Мендерес переходит в ка-
менные осыпи Анатолийского пло-
скогорья, лежит небольшой городок
Памуккале. Это название можно пере-
вести как «ватный замок». Неподалеку
от него находится гигантское образо-
вание, которое называют чудом при-
роды Малой Азии. Создано оно двумя
горячими источниками, стекающими с
вершины горы. Воды выносят на по-
верхность некоторое количество раст-
воренного в них бикарбоната кальция.
В течение десятков тысяч лет на скло-
не горы появился комплекс террас
высотою около ста метров, покрытых
ослепительно белыми натеками со
сталактитами. Еще две тысячи лет на-
зад воды этих источников использо-
вали для лечения ревматизма и бо-
лезней суставов. Сейчас там работают
два санатория, которые входят в сов-
ременный курорт Памуккале.
ООО
Пойте,
это
очень
полезно
Ф Экономический
потенциал
человеческой
жизни
В нашей стране средний возраст
вступления человека в общественное
производство равен 19 годам, а сред-
ний возраст выхода на пенсию —
62 годам. Даже с учетом затрат, кото-
рые несет общество на содержание
гражданина в младенческом, детском
и старческом возрасте, даже с учетом
расходов на образование, предостав-
ление жилья и социальных благ в зре-
лом возрасте, положительное сальдо
между потреблением среднего чело-
века и созданной им новой стоимо-
стью составляет по оценкам разных
экономистов от 50 до 67 тысяч рублей.
Известный советский демограф Б. Ур-
ланис считал, что к 28 годам человек
полностью возвращает обществу за-
траченные на него средства, а в даль-
нейшем приносит обществу чистую
прибыль.
Эти расчеты в основном подтверди-
лись в результате недавно завершен-
ных новых исследований новосибир-
ских демографов и социологов. В рас-
четах принимались во внимание изме-
нившийся характер труда людей, но-
вое соотношение цен, современные
нормативы труда. Само собой разу-
меется, что расчеты имеют сугубо
«рабочий» характер — человеческая
жизнь в социалистическом обще-
стве поистине бесценна. Общество
вкладывает в мероприятия, направ-
ленные на сохранение и увеличение
продолжительности человеческой
жизни, огромные средства и не счита-
ет, окупятся они или нет. Но такие рас-
четы необходимы для оценки воз-
можностей экономического роста
на перспективу, выявления воз-
действия изменений показателей
рождаемости и смертности на уве-
личение экономического потенциала
страны.
Несомненно, наши потомки будут
производить ежегодно продукции и
услуг намного больше, чем мы.
Сегодняшний
пациент
Врач и пациент. Их взаимоотноше-
ния — проблема такая же древняя,
как и сама медицина. Однако сегодня
эти вопросы становятся по многим
причинам все острее. Бурно разви-
вается медицинская наука, но, как ни-
когда, изменились за последние деся-
тилетия образ жизни, психология и
характер болезней самого человека.
Как же с точки зрения врача выглядит
пациент наших дней? Своими наблю-
дениями и размышлениями делится
с читателями главный. терапевт Ми-
нистерства здравоохранения Эстон-
ской ССР, доктор медицинских наук,
профессор Н. Эльштейн.
Медицина изменилась. Истина изве-
стная, и связывают это прежде всего
с влиянием научно-технической рево-
люции. Изменились сегодня и врачи.
Причины здесь разные: и достижения
науки, и увеличение числа медиков, и
«феминизация» здравоохранения, и
бесплатность медицинской помощи, и
многое другое. Обо всем этом, впро-
чем, уже не раз писалось.
Но не менее важен и другой воп-
рос — как выглядит с точки зрения
врача сегодняшний пациент, каким
стал он за последние десятилетия. И
тут есть два аспекта. Во-первых, изме-
нение характера болезней, по поводу
которых человек обращается (а часто
и не обращается) к врачу, и, во-вто-
рых, изменение психологии больного.
Итак, прежде всего о чисто меди-
цинском портрете сегодняшнего
«среднего» пациента. Речь идет о его
общих особенностях, выходящих за
рамки какой-то одной определенной
болезни.
76
Первой чертой является множест-
венность болезней. Как считают ге-
ронтологи, обычно у лиц старше
60 лет выявляется не менее трех забо-
леваний, и то эти цифры отражают
лишь видимую часть айсберга. Поста-
рение населения действительно соп-
ровождается прогрессирующим рос-
том количества хронических болез-
ней. Но их множественность присуща
и более молодым возрастам. Так, в
США более половины больных, огра-
ниченных в своей активности вследст-
вие хронических заболеваний, нахо-
дятся в возрасте до 45 лет. Это тоже
объяснимо. Мы научились предуп-
реждать . в большинстве случаев
смерть от острых болезней (напри-
мер, воспаления легких), но не всегда
способны предотвратить их переход в
хронические. Не косят своих жертв
некогда страшные заболевания, как,
скажем, сахарный диабет, но изба-
вить от него мы пока тоже не можем.
Каких-нибудь 100 лет назад при нали-
чии тяжелой болезни человек не вы-
живал — он просто не доходил до эта-
па, когда развивались вяло текущие
хронические заболевания. Сегодня он
может жить с ними долгие годы. На-
конец, техника обследования достиг-
ла таких высот, что признать кого-то
здоровым, как говорят англичане,
стало практически невозможным.
Вторая особенность современного
пациента — наличие у него более или
менее выраженных расстройств цент-
ральной нервной системы. По данным
Всемирной организации здравоохра-
нения, за 65 лет (к 1974 году) заболе-
ваемость неврозами возросла в 24 ра-
за. Растет и количество страдающих
депрессией. Высказывается мнение,
что в наше время не следует пациенту
задавать вопрос, в порядке ли у него
нервная система, правильнее спраши-
вать, каков характер ее расстройств.
Верно, в капиталистических странах
дают о себе знать неуверенность в
завтрашнем дне, конкуренция, бес-
компромиссная борьба за существо-
вание, но нельзя игнорировать и об-
цие для всех людей факторы: конф-
1икты с самим собой, стрессы на рабо-
ге, семейная дисгармония и т. п. Во
геем мире врачи отмечают появление
«неврозов ожидания», «информаци-
онных неврозов», «неврозов выход-
ных дней».
Известно, что невроз — когда не
ясно, чем болен пациент,— иногда
играет для врача роль спасательного
круга. Это, конечно, опасный путь:
можно недооценить другие болезни.
И все же различные расстройства
нервной системы стали медико-соци-
альной проблемой века. Не случайно в
Японии больничное лечение начинает-
ся с рекомендаций медицинского пси-
холога, а в США психиатрию начинают
преподавать будущим врачам уже на
первом курсе.
Третьей особенностью современно-
го больного стала его склонность к
полноте и ожирению. Считают, что
последнее через вызываемые им пос-
ледствия сокращает в настоящее вре-
мя жизнь в 2 раза чаще, чем злокаче-
ственные опухоли. Так что проблема
эта отнюдь не только эстетическая. В
экономически развитых государствах
превышение веса против нормы на
20 процентов выявляют примерно у
одной трети взрослого населения, а в
старших возрастных группах — у
50 процентов лиц. У женщин ожире-
ние встречается в 2 раза чаще, чем у
мужчин. Растет число тучных детей.
Как свидетельствуют специальные ис-
следования, население в нашей стране
в этом отношении не исключение.
Четвертая особенность сегодняш-
него пациента — аллергизация, кото-
рой страдает в среднем 15 процентов
населения. Повинны в этом прежде
всего химические вещества, приме-
няемые в быту, и лекарства, особенно
когда их используют бесконтрольно.
Изменившаяся сопротивляемость
организма и опять-таки различные
медикаменты, а также ряд других
факторов привели к тому, что сегод-
няшний больной отличается еще од-
ной особенностью — наличием хро-
78
нических очагов инфекции, чаще в
зубах, миндалинах, околоносовых
пазухах, реже в других органах. Эти
очаги выявляются у 60—80 процентов
терапевтических больных и у 30—
40 процентов лиц, считающих себя
здоровыми. Проблема эта очень важ-
на, такие очаги могут вызывать недо-
могание и раздражительность, поте-
рю трудоспособности и неприятные
ощущения в области сердца, боли в
суставах и повышение температуры
тела. Некоторые зарубежные авторы
даже выделяют все эти проявления в
самостоятельную болезнь.
И, наконец, еще одна особенность
современного пациента: нередкое со-
четание всех факторов, о которых го-
ворилось выше, переплетение жалоб,
ощущений, симптомов обусловливают
утрату болезнями своего классическо-
го лица (это известно сегодня врачам),
увеличивая трудности в распознава-
нии и диагностике заболеваний.
Итак, шесть особенностей. Нами не
приведен детальный анализ причин,
их породивших, что потребовало бы
специального разговора. Отмечу
лишь, что некоторые «модные» бо-
лезни, как невроз и ожирение, не без
оснований относят к так называемым
неврачебным заболеваниям, так как
профилактика их мало зависит от вра-
ча.
Теперь о некоторых психологиче-
ских особенностях сегодняшнего па-
циента.
Уже много писали о том, что он ду-
мающий. Добавим, что, кроме того,
в массе своей пациент образован и
широко приобщен к источникам ин-
формации. При этом он ищет в них
сведения не о здоровье, а о болезнях.
С одной стороны, пока человек и его
близкие здоровы, медицина не вызы-
вает особого интереса, но, когда об-
стоятельства заставляют обратить на
нее внимание, интерес фокусируется
на методах и достижениях лечения.
Впрочем, о нас, врачах, судят не по
тому, каков уровень диагностики, а
по тому, каковы результаты лечения.
Легче ли помочь сегодняшнему ду-
мающему и образованному пациенту?
Нет. Не потому, что он мыслит и много
знает, а потому, что в своем стремле-
нии вникнуть в суть и все понять он не-
дооценивает сложностей медицин-
ской науки и переоценивает себя. Ни-
кто, как мы, врачи, не знает относи-
тельности возможностей и диагнос-
тики и лечения. Для некоторых же
людей, читающих научно-популярные
журналы или популярную медицин-
скую энциклопедию, «все ясно». У них
нет сомнений, которые неизбежно бы-
вают у каждого грамотного врача.
Они не знают, что головокружение,
боли в области грудной клетки или в
животе могут быть вызваны десятками
причин.
Можно было бы привести большое
количество примеров, когда даже вы-
дающиеся врачи, пытавшиеся ставить
себе диагноз или лечить себя, допус-
кали трагические, ошибки. Ограничусь
только одним особенно показатель-
ным примером. Крупнейший хирург
прошлого столетия Эрнст Бергман
сам поставил себе диагноз рака желу-
дочно-кишечного тракта. Не надеясь
на исцеление, он от операции отка-
зался. На вскрытии было обнаружено
сужение кишечника воспалительного
происхождения. Операция спасла бы
ему жизнь. Трудно быть самому себе
судьей, этому учит вся история меди-
цины.
Нельзя игнорировать детального
рассказа пациента, его ощущения,
оценку им своего состояния, но син-
тезировать все и дать правильную ин-
терпретацию симптомам может толь-
ко человек, для которого медицина —
профессия. Каждого врача обучают не
просто диагностике, то есть умению
при наличии сходных проявлений от-
личить одну болезнь от другой. К сло-
ву сказать, всего их насчитывают око-
ло 30 тысяч...
Самодиагностика порождает само-
лечение. Социологические исследова-
ния, проведенные в ГДР, показали,
что требование выписать определен-
79
ное лекарство — одна из наиболее ча-
стых причин конфликтных ситуаций
между врачом и больным.
Многие пациенты недовольны, ког-
да назначения врача начинаются с ре-
комендаций, сформулированных в
афоризме Сенеки: искусство прод-
лить жизнь — это искусство не сокра-
щать ее.
Редко случается в поликлинике
прием, чтобы кто-либо из посетителей
не попросил врача назначить инъек-
ции глюкозы. Между тем не могу
вспомнить больных, которые бы поин-
тересовались, как заниматься гимна-
стикой. Те же «моды» заметны и при-
менительно к антибиотикам. Кто-то
шутя заметил, что пенициллин и
стрептомицин стали меньше помо-
гать и потому, что подешевели. Это
шутка. А если посмотреть на все это
всерьез?
Во-первых, надо подчеркнуть, что в
основе эффективного лечения лежит
лечение не болезни, а больного, во-
вторых, универсальных методов лече-
ния нет и быть не может, в-третьих,
одно и то же лекарство для одного
человека полезно, а для другого —
вредно, наконец, медикаменты, поми-
мо показаний к применению, имеют
и противопоказания.
Английская газета «Таймс» сообщи-
ла о смерти ученого Б. Брауна, 48 лет.
В статье под заголовком «Морская ди-
ета убила ученого» говорилось: «Как
установило расследование в Кройдо-
не, сторонник здоровой пищи, выпи-
вавший по восемь пинт (пинта —
0,56 литра) морковного сока в день,
был совершенно желтого цвета, когда
умер. Врач заявил, что Б. Браун умер
от отравления витамином А».
Ученых-медиков призывают учить-
ся популярно рассказывать о медици-
не. К сожалению, вместо пропаганды
профилактики мы говорим о болез-
нях. О достижениях в диагностике
и лечении. Говорим с энтузиазмом и
действительно популярно. Доступно.
Вот и появляется среди населения
чувство легкости и приобщения к ме-
дицине. Но вместе со сложностью ис-
чезает и чудо. А доктор все-таки дол-
жен быть немного волшебником.
«Врач должен сохранить свой сан
жреца»,— говорил Андре Моруа.
Врачу надо верить. Верить в его воз-
можности, в то, что он знает больше,
чем написано в популярной статье, ве-
рить в то, что разберется, поможет и
никогда не опустит руки. От этого во
многом зависит эффект лечения. Ко-
нечно, все это начинается с личности
самого врача. Но надо отметить и дру-
гое: истинная образованность пред-
полагает не отождествление собствен-
ных ощущений и впечатлений со зна-
нием медицины, а хотя бы понимание
ее сложностей и несовершенства.
Да, у нас ежегодно выпускается
около 50 тысяч врачей. Но, когда кри-
териев пригодности к врачебной спе-
циальности не существует (по мнению
Комитета экспертов Всемирной орга-
низации здравоохранения, их нет ни в
одной стране в мире), трудно предпо-
лагать, что все эти специалисты одина-
ково способны и талантливы. Как это
ни прискорбно, врачи бывают разные.
Плохих не должно быть, но они есть.
Пишу об этом для того, чтобы меня не
заподозрили в кастовом подходе при
оценке своих коллег.
Нельзя во всех случаях отождеств-
лять врачей и медицину, тем более
что, несмотря на научно-технический
прогресс (а может быть, вследствие
его?), задачи врача усложнились. Ему
нужно несоизмеримо больше знать,
уметь синтезировать информацию,
полученную от больного и аппаратов.
Он должен восполнить увеличившую-
ся между собою и больным дистан-
цию. Между ними оказались диагно-
стическая техника, телевизионные пе-
редачи о здоровье, в которых практи-
чески говорится о болезнях, и потеря
веры в медицину.
Говорят, лечение пациента — это
прежде всего воздействие на его пси-
хику. Оно начинается еще до встречи
с врачом. Тогда, когда больной полу-
чает о нем информацию.
80
Видимо, этот же принцип действует
и в тех случаях, когда больные готовы
глотать невероятные смеси, прини-
мать особые ванны, привязывать ноги
проводами к батареям парового отоп-
ления, питаться зернами злаков и т. д.
и т. п., совершенно не понимая смысла
того, что они делают.
Много лет назад меня вызвали на
консультацию к известному спортсме-
ну, заболевшему острым воспалением
легких. Я опешил, узнав, что ему де-
лают пенициллин в десятикратных
против обычного дозах. Выяснилось,
что больного лечил его друг-ветери-
нар. Тот разделил дозу, полагающую-
ся лошади, с учетом среднего веса че-
ловека. Дико и смешно, но тут была
хоть какая-то логика.
Но почему же в наш просвещенный
век, проверяя и перепроверяя каждое
слово врача, сомневаясь в нем по по-
воду и без повода, берут на веру ре-
комендации людей, для которых ме-
дицина, как кто-то заметил, шестой
палец на ноге?!
Поначалу мне думалось, что в каж-
дом из нас живет ребенок, жажду-
щий чуда и верящий в сказку. Особен-
но когда она осовременена псевдо-
научной терминологией и автор оче-
редного «открытия», осчастливившего
человечество, «жонглирует» словами
«ферменты» и «электролиты», «кле-
точные мембраны» и «статическое»
электричество, «микроэлементы» и
«биостимуляторы».
Эта статья не о «пророках» и их ме-
тодах (кстати, весьма похожих друг на
друга и хорошо изученных во всем
мире), а о некоторых чертах психоло-
гии сегодняшнего пациента, прояв-
ляющихся, в частности, тогда, когда
он идет на сомнительные эксперимен-
ты с собственным здоровьем.
Особого внимания в этой связи за-
служивают две категории больных —
страдающие хроническими болезня-
ми и страдающие неврозами. Именно
у них есть веские причины быть недо-
вольными современной медициной.
Их можно понять — им надоело бо-
леть, они хотят быть здоровыми, а же-
лания их трудновыполнимы. По раз-
ным причинам. Одни болезни хотя и
не угрожают жизни, но неизлечи-
мы, другие требуют не лекарств, а
ликвидации того, что привело, ска-
жем, к неврозу или депрессии. Хочет-
ся быть здоровым, а не получается.
Один врач называет одну болезнь,
другой — совершенно иную, выписы-
вают разные лекарства, концы с кон-
цами не сходятся. А тут... чудо. О нем
все говорят. О нем пишут. Разве мож-
но сомневаться в написанном? Есть
благодарственные письма. Почему не
попробовать?
Поражает при этом одно: как ра-
зумные люди не задумываются над
тем, что не было и не может быть уни-
версальных средств от давления по-
вышенного и пониженного, рака и эпи-
лепсии, расстройств кишечника и ра-
дикулита, импотенции и глухоты. Те-
зис «помогает от всего» противоре-
чит элементарному здравому смыслу
и должен бы сам по себе насторажи-
вать.
Американский книжный рынок по-
лон руководствами по самолечению и
парамедицине разных веяний и на-
правлений. Это неудивительно, ибо
медицинская помощь там очень доро-
га, даже с учетом страхования.
Будучи в одной из частных амбу-
латорий в США, я поинтересовался,
в какой мере немедицинские методы
лечения конкурируют с научной ме-
дициной. Ответ заслуживает того,
чтобы его привести дословно:
— Невропатам они иногда помога-
ют, остальные вынуждены возвра-
щаться к нам.
Заметьте — вынуждены. Вынужде-
ны потому, что им плохо, потому, что
этого требует состояние их здоровья.
В наших условиях врач доступен
каждому человеку. Поэтому мы не
можем быть безразличны к тому, что
люди вредят своему здоровью, теряя
подчас дорогое для лечения время. А
таких примеров, к сожалению, не-
мало.
6 Эврика-88
81
Итак, к психологическим особен-
ностям сегодняшнего пациента мы бы
отнесли следующие: несоизмеримо
возросшую образованность, сопро-
вождающуюся широким доступом к
медицинской литературе, переоценку
своего понимания проблем медици-
ны, понимание важности профилакти-
ки на словах при частом игнорирова-
нии ее на деле, склонность к самоле-
чению, заостренный интерес к пара-
медицине.
На этом фоне и необходимо прив-
лечь внимание к старой проблеме
медицины, которую подчас предают
забвению, к чисто человеческим ас-
пектам взаимоотношений врача и па-
циента, непосредственно к больному
и его особенностям. Не вообще боль-
ному, а к сегодняшнему.
Если человек
падает в обморок
Прежде всего что же такое обмо-
рок и чем он может быть вызван?
Обморок — это кратковременная по-
теря сознания из-за острого недостат-
ка кровообращения в мозге. Причины
такого состояния самые разные, но
механизм один — нарушение регуля-
ции сосудистого тонуса.
Человек может потерять сознание
при переутомлении, сильном волне-
нии, испуге, во время приступа боли,
просто находясь в душном помеще-
нии. Обморок может вызвать крово-
потеря, резкий переход из горизон-
тального положения в вертикальное,
особенно после длительного пребыва-
ния в постели. Предрасполагают к об-
морокам перенесенные инфекцион-
ные заболевания, отравления, анемия,
неустойчивость вегетативной нервной
системы и связанные с нею эмоцио-
нальные особенности личности.
Обмороки могут наблюдаться в пе-
риод гормональной перестройки ор-
ганизма: у подростков, у людей в воз-
расте 40—50 лет, когда регуляция
сосудистого тонуса наиболее чувстви-
тельна к различным воздействиям.
Потеря сознания может быть и про-
явлением серьезного заболевания,
например, сахарного диабета, пора-
жений сосудов головного мозга или
внезапных нарушений ритма сердца.
Обмороки чаще всего развиваются
постепенно: больной чувствует голо-
вокружение, тошноту, резкую сла-
бость, в глазах темнеет, выступает
холодный пот, ухудшается слух и зре-
ние, затем сознание выключается, и
человек падает. Он очень бледен, ды-
хание поверхностное, пульс либо
очень слабый, либо совсем не прощу-
пывается. Длится обморок 20—40 се-
кунд. Когда сознание возвращается,
то больной ощущает слабость, раз-
битость.
Если вы оказались рядом с челове-
ком, теряющим сознание, то прежде
всего нужно устранить препятствия
для свободного дыхания и нормально-
го кровообращения, развязать гал-
стук, расстегнуть воротник, распустить
пояс. Больного уложите на спину без
подушки, приподняв ножной конец
кровати, позаботьтесь о свежем воз-
духе. На лицо надо побрызгать холод-
ной водой, растереть кожу рук, по-
дошв, дать понюхать нашатырный
спирт. Надавите ногтем на основание
ногтевого ложа с наружной стороны
больших пальцев кистей и стоп, на
точку в центре кончика носа, на точку
в верхней трети носогубной складки.
Это помогает восстановить нарушен-
ное кровообращение. Вставать боль-
ному можно только при хорошем са-
мочувствии.
Как же предотвратить обмороки?
Пожилым людям не следует резко
вставать с постели после сна. Эта ре-
комендация относится и к лицам с
варикозным расширением вен, боль-
ным, принимающим мочегонные пре-
параты и некоторые лекарства, пони-
жающие артериальное давление. У
пожилых людей, особенно при пнев-
монии, не следует резко «сбивать»
82
6
температуру. Это может привести не
только к обмороку, но и к более тяже-
лому состоянию — коллапсу (значи-
тельному снижению артериального
давления).
Людям с неустойчивой вегетатив-
ной нервной системой нельзя долго
находиться в вертикальном положе-
нии, особенно в душном помещении,
не следует носить тугие воротнички.
Большую помощь в тренировке со-
судов окажут закаливающие проце-
дуры, ходьба, бег трусцой, специаль-
ные упражнения для вестибулярного
аппарата. Очень полезно плавание,
которое соединяет координирован-
ные движения в воде при разгрузке
позвоночника с ритмичным дыханием,
дозированные физические нагрузки с
хорошим закаливающим эффектом.
Склонным к обморокам людям с
повышенной эмоциональностью, внут-
ренней тревожностью, беспокойст-
вом, возможно, необходим совет вра-
ча-психотерапевта и обучение прие-
мам психической саморегуляции,
аутогенной тренировки.
Больше кальция —
длиннее жизнь
Японские ученые установили, что на
острове Окинава, где живет много
долгожителей, питьевая вода содер-
жит большое количество кальция. По
мнению специалистов, именно с этим
связана низкая смертность от инсуль-
тов среди населения. Так, например,
один из долгожителей в возрасте
120 лет живет в местности с питьевой
водой, в которой содержание кальция
в шесть раз превышает средний пока-
затель по Японии.
Клей...
для язвы
Клей для лечения язвы желудка
создан в Институте органической хи-
мии Академии наук Украины.
Он выгодно отличается от других
медицинских клеев. Во-первых, он по-
лимеризуется во влажной среде. Если
прежде для заклеивания язв требова-
лось предварительно осушить слизи-
стую желудка — а сделать это чрез-
вычайно сложно,— то новый клей при-
липает к влажным тканям, как гово-
рится, намертво. Во-вторых, пленка из
него очень эластична. Это важно, так
как слизистая желудка все время в
движении. Кроме того, клей образует
пористую пленку, что обеспечивает
нормальный отток желудочного сока.
Через десять дней, а. именно столь-
ко клеевая повязка выдерживает дей-
ствие желудочного сока, процесс за-
клеивания язвы можно повторить (де-
лается это через эндоскоп). Причем
пленка как бы ускоряет рост соедини-
тельной ткани, которая и рубцует яз-
ву.
Целительный
луч
Давно уже лазер «примерил» бе-
лый халат медика, стал эффективным
помощником врачей. Но чтобы луч ле-
чил сердце?
Пациент сидит на стуле невдалеке
от гелий-неонового лазера. Диагноз
известен: ишемия. От боли человек
спасался, глотая горстями таблетки.
Но уже после первого сеанса лазерно-
го лечения их число значительно сок-
ратилось. И вот очередной сеанс.
Ассистент Г. Капустина направляет
на грудь больного красный луч. Его
«прикосновения» пациент не чувству-
ет, но тем не менее воздействие на
84
биологически активные точки нача-
лось. В сердце, в брюшной полости, в
нижних конечностях расширяются со-
суды, и человеку становится легче.
В нашей стране выпускаются лазе-
ры, излучающие красный и синий свет.
Само собой разумеется, что с этими
сложными приборами надо уметь об-
ращаться. Такую специализацию вра-
чи столицы и других городов прохо-
дят на кафедре 2-го Московского ме-
дицинского института, которую воз-
главляет профессор И. Курочкин.
Ученые кафедры ищут новые воз-
можности лазерной терапии. Напри-
мер, при остром инфаркте миокарда,
язвенной болезни облучается непо-
средственно кровь больных, а также
слизистая желудка и двенадцатипер-
стной кишки. В итоге заживление хро-
нических язв наступает вдвое быстрее,
чем при лечении традиционными ле-
карственными методами.
® Электричество
спасает
от отравления
Группа эквадорских медиков в од-
ной из больниц города Кито нашла
новый способ спасения людей, уку-
шенных ядовитыми змеями. Врачи ис-
пользуют электрический шок, прикла-
дывая обнаженный конец провода к
месту укуса. Использовались любые
оказавшиеся- под рукой источники то-
ка достаточной силы и напряжения, в
частности, магнето лодочного подвес-
ного мотора и газонокосилки. Из
34 пациентов, подвергшихся такому
лечению, ни у одного не развились
обычные в таких случаях признаки
отравления — вздутие укушенной ко-
нечности, потеря сознания, остановка
работы почек. Семь пациентов отка-
зались подвергнуться электрическому
удару, и у них развились классические
симптомы, двоим пришлось ампути-
ровать укушенную конечность.
Как действует этот метод — неясно,
но предполагают, что от электриче-
ского удара сокращаются мелкие кро-
веносные сосуды в месте укуса, что
препятствует, всасыванию яда. Тем
временем ферменты в тканях орга-
низма разрушают яд.
/ \ С точки зрения
E||jgri природы
Новая эволюционная теория полов,
автор которой — старший научный
сотрудник Института биологии разви-
тия имени Н. К. Кольцова АН СССР
В. Геодакян, свидетельствует —
биология подходит к следующему,
теоретическому рубежу.
Начнём сначала. С точки зрения
природы — в чем главное достоинст-
во полового способа размножения
перед бесполым? Из учебников зна-
ем: в огромных возможностях для
комбинаций родительских генов (а
это — материал для эволюции). Имен-
но поэтому в природе и происходит
эволюционная смена бесполого спо-
соба размножения половым. Но поче-
му тогда эволюция не пошла даль-
ше — не избрала такой способ про-
должения рода, при котором каж-
дая особь несет признаки сразу
двух полов? Ведь при этом было бы
еще в два раза больше возможностей
для генетических комбинаций. Поче-
му-то у всех прогрессивных групп жи-
вотных и растений — не так...
Почему вообще у нас в наличии два
пола? Помним же мы произведения
фантастов, где действуют люди трех
и даже пяти полов.
Оказывается, появление двух полов
связано со специализацией по двум
главным и альтернативным задачам
эволюции. Мужской пол специализи-
руется на связи со средой, осущест-
влении функции изменчивости для
приспособления к постоянно меняю-
щимся внешним условиям. Он аван-
гард, он ведет эволюционный поиск —
85
отсюда и большая смертность муж-
ского пола на всех этапах жизни, во
всем животном и растительном мире.
Ничто даром не дается... Ну а женский
пол специализируется на сохранении,
его роль — передача консервативной
генетической информации от поколе-
ния к поколению.
Обычно считается, что оптимальное
соотношение взрослых особей, спо-
собных давать потомство, должно
составлять 1:1. Казалось бы, так и по-
лучается. Но на самом деле у всех раз-
дельнополых видов наблюдаются за-
гадочные колебания в соотношении
полов — в зависимости от условий
внешней среды, возраста родителей,
их физиологического состояния... В
чем тут дело?
Геодакян считает: удивляться надо
не отклонениям, а тому, что все-таки
соотношение бывает точно 1:1! Дей-
ствительно, с точки зрения новой тео-
рии, единого оптимума в соотноше-
нии полов для всех групп и на все вре-
мена быть не может. Это бессмыслен-
но: в ходе эволюционного развития
меняются задачи, стоящие перед по-
пуляцией, видом. Во время резких ка-
таклизмов — например, похолодания,
освоения новых территорий и так да-
лее — на первый план выступает зада-
ча изменчивости. А когда все спокой-
но — достигнутое надо закрепить, со-
хранить. Чем больше особей муж-
ского пола, тем легче изменяется ге-
нотипическая структура популяции,
тем выше ее пластичность. А чем
больше представительниц слабого по-
ла — тем лучше реализуется функция
сохранения, тем больше потомства.
Тогда, выходит, каждому эволюци-
онному периоду должен соответст-
вовать свой оптимум соотношения по-
лов, который может сильно отличать-
ся от теоретического 1:1. Это соотно-
шение — не константа, как считается
обычно, а переменная величина, важ-
нейший параметр популяции, опре-
деляемый условиями среды.
Поэтому в экстремальных условиях,
когда требуется большее количество
мужских особей (от них зависит спа-
сение популяции или дальнейший про-
гресс), соотношение полов в потомст-
ве должно сдвигаться в эту сторону. В
стабильных же условиях происходит
сдвиг в обратную сторону.
Так ли это? Статистические данные
четко свидетельствуют — во всех эк-
стремальных ситуациях число рожда-
ющихся мальчиков повышается. Спе-
циальные эксперименты, в частности,
на мухах, подтвердили возможность
такого прямого регуляторного воз-
действия среды.
Яркое доказательство — некоторые
виды рачков, обитающие в мелких,
часто пересыхающих водоемах. Сам-
цы появляются в преддверии и во вре-
мя таких экстремальных условий. Ког-
да условия относительно стабильные,
наступает переход к размножению из
неоплодотворенных яиц. И мужской
пол становится вообще.не нужен! Ка-
кая выгода? Очень понятная: популя-
ция в целом может быстро размно-
жаться — ведь численность потомства
определяется именно женским по-
лом.
Так вот, в процессе эволюции не
могло не возникнуть специального
способа регуляции такой важной ха-
рактеристики популяции, как соотно-
шение полов,— из такой предпосыл-
ки исходил ученый. Мало ли что при-
роде требуется то-то и то-то — дол-
жен же быть и механизм для удовлет-
ворения ее требований!
Кое-что было замечено давно. Из-
вестен феномен «военных лет» —
повышение рождаемости мальчиков
в период войн (на 1—2 процента по
многочисленным статистическим дан-
ным). Помните: «мальчики — к вой-
не»... Зависимость соотношения по-
лов от возраста родителей — у моло-
дых родителей чаще рождаются маль-
чики. От профессии — у геологов,
скажем, почему-то появляются доче-
ри. Каких только теорий не придумы-
валось на этот счет! Так, один уче-
ный, работавший на высокогорной
станции и заметивший удивительное
86
постоянство в появлении дочерей у
своих коллег, потратил безрезультат-
но много лет, пытаясь связать эти яв-
ления с действием солнечной радиа-
ции. Таких примеров можно привести
множество.
В чем же все-таки секрет? Решение,
предлагаемое новой теорией, просто
и на первый взгляд неожиданно. Со-
отношение полов в потомстве зависит
от соотношения полов у родителей!
Любая живая система стремится к ис-
ходному состоянию при каких-то ее
изменениях. Если так на уровне клет-
ки, на уровне органа, на уровне орга-
низма, то так должно быть и на уров-
не популяции — должен существовать
механизм создания и поддержания
оптимального для данных условий
соотношения полов.
И Геодакян предположил, что такой
механизм заключается в наличии об-
ратной связи: при недостатке по ка-
ким-то причинам особей одного пола
должно рождаться больше потомков
«дефицитного пола» — система стре-
мится к равновесию... Специальные
эксперименты на основе геодакянов-
ской теории показали действительное
существование «отрицательной об-
ратной связи». Помещали в аквариуме
рыбок гуппи в различных соотноше-
ниях (1:1 и 1:10 в ту и в другую сторо-
ну). Оказалось, что при недостатке, к
примеру, самцов в потомстве сразу
же появляется большее их количе-
ство.
А реализоваться этот механизм мо-
жет по-разному. Простейший пример:
из неоплодотворенного яйца разви-
вается самка, а из оплодотворенно-
го — самец (например, у пчел). По-
нятно, что от количества «потенциаль-
ных» отцов будет зависеть соотноше-
ние полов в потомстве.
Но пчелы пчелами, а что происхо-
дит у «обычных» животных, да и у че-
ловека? У них такой механизм отри-
цательной обратной связи может дей-
ствовать за счет так называемой ин-
тенсивности половой деятельности —
ИПД. Чем меньше особей данного
пола в популяции, тем выше их ИПД
и больше будет в потомстве пред-
ставителей дефицитного пола. По-
чему?
Тут уже начинается экскурс в весьма
тонкие процессы. Все течет, все меня-
ется — говорили древние. У-несущие
сперматозоиды (определяющие муж-
ской генотип) могут быстрее инакти-
вироваться, а попросту говоря, ста-
реть. Значит, при высокой ИПД шансы
отца на появление сына увеличивают-
ся. Таким образом, при высокой ИПД
больше вероятность появления по-
томка того же пола, а при низкой —
противоположного. Как низкая, так и
высокая ИПД — свидетельство небла-
гополучия в половых пропорциях, ко-
торое надо компенсировать...
Интересные данные по этому воп-
росу предоставляет история. В гаре-
мах количество сыновей (и уже понят-
но почему) значительно превалирует.
У фараона Рамзеса II, правившего в
Египте, было 111 сыновей и «всего»
68 дочерей, а у султана Маули Исмаи-
ла — 548 и 340 соответственно.
При повышении ИПД мужчин дей-
ствительно наблюдается увеличение в
потомстве числа сыновей — это пока-
зано недавно на большом статисти-
ческом материале. Такие же резуль-
таты получены в экспериментах с ис-
следованием связи между ИПД и со-
отношением полов в потомстве у раз-
личных животных (кур, мышей, кро-
ликов и других). Кроме того, было эк-
спериментально показано, что при
длительной холостяцкой жизни может
уменьшаться количество У-несущих
сперматозоидов, дающих в потомст-
ве сыновей.
Все эти данные свидетельствуют в
пользу того, что механизм отрица-
тельной обратной связи запускается
изменениями ИПД.
Интересно, что у работающих пре-
имущественно в обществе представи-
телей противоположного пола повы-
шаются шансы на появление себе по-
добных — потомков того же пола! На-
личию такой психологической обрат-
87
ной связи, пожалуй, нет принципиаль-
ных противопоказаний...
Но такой механизм — не единст-
венный способ реализации отрица-
тельной обратной связи. Как, напри-
мер, быть животным, которые явля-
ются строгими моногамами? Ведь
каждая пара не будет «знать» о нуж-
дах популяции в целом. Оказывается,
предусмотрительная природа учла и
это, создав еще один механизм —
генетической запрограммированно-
сти на рождение определенного пола.
Как известно, в сообществе живот-
ных существуют определенные иерар-
хические взаимоотношения, «табель о
рангах». Вожак является местным
донжуаном, покорителем женских
сердец. У него-то и у других самцов
высших рангов, как предполагает Гео-
дакян, больше всего шансов на появ-
ление женского потомства. А самцам
низших рангов подруги жизни будут
доставаться — увы! — в последнюю
очередь, когда самок много, а самцов
мало. Но самцы низших рангов как
раз и запрограммированы на мужское
потомство! Что и требовалось дока-
зать.
А у человека имеется слабая, но
весьма реальная тенденция к однопо-
лости потомства. Семей с преимуще-
ственно однополым потомством боль-
ше, чем «полагалось бы» по стати-
стике!
А как же у растений? У них таким
регулятором может служить количе-
ство попадаемой на растение пыльцы,
которому в классической генетике
обычно не отводилось никакой роли.
Малое количество пыльцы с точки
зрения новой теории—свидетельст-
во малого количества мужских расте-
ний поблизости, а это приводит к уве-
личению доли мужских потомков...
Все эти закономерности могут слу-
жить реальной предпосылкой к ис-
кусственному управлению полом жи-
вотных, что имеет, всякому ясно, важ-
ное значение в народном хозяйстве.
Как, например, добиться появления
в потомстве большего количества са-
мок (коров, кур и так далее), которые
дают молоко, яйца, другие продукты?
В практике животноводства обычно
стараются максимально использовать
ценных самцов-производителей. Но,
как следует из новой теории, при этом
повышается их ИПД, и, следовательно,
повышается в потомстве доля самцов.
Значит, надо опять увеличивать коли-
чество производителей, а это замкну-
тый круг. Учет же отрицательной об-
ратной связи может помочь опреде-
лить такой уровень использования
производителей, при котором будет
достигнут максимальный экономиче-
ский эффект. (С другой стороны, иног-
да стоит и обратная задача. Так,
в бройлерном хозяйстве как раз
больше нужны именно самцы-пе-
тушки.
Новая теория имеет и более широ-
кое значение. Все экстремальные ус-
ловия увеличивают необходимость,
ценность мужского пола как в бук-
вальном, так и в переносном смыс-
ле — увеличивается и численность
его, и роль. Но... «им только в битвах
выпадает жребий»! Чем лучше, ста-
бильнее условия — тем меньше они
нужны. Например, у слонов обычно
матриархат, и вожак стада — самка.
Как только условия становятся экстре-
мальными — командную должность
занимает самец! А у человека в неко-
торых изолятах, где условия относи-
тельно стабильные, до сих пор со-
храняются матриархальные тенден-
ции.
Зря жалуются мужчины на «за-
силье» женщин — просто, значит,
жизнь хорошая... Бояться же наступ-
ления эры матриархата из-за все улуч-
шающихся условий жизни — нет осно-
ваний. Пока человечество будет суще-
ствовать, а прогресс — продолжаться,
будут и трудности, которые надо пре-
одолевать, й новые задачи, которые
придется решать.
Многочисленные стрессы, на кото-
рые так любит жаловаться наш совре-
менник, тоже помогут оставаться нам
самими собой.
88
Все выше, и выше.
и выше...
Ученые до сих пор спорят, является
ли акселерация результатом продол-
жающегося физического развития че-
ловека, чем она вызвана, каков ее ме-
ханизм и так далее. А средний рост
людей в развитых странах тем време-
нем продолжает увеличиваться. Как
показывает статистика, граждане ГДР
становятся каждые тридцать лет в
среднем на сантиметр выше своих
предшественников. Это создает ряд
социальных и психологических проб-
лем. В последнее время в эндокрино-
логических 'клиниках ГДР возросло
число пациентов, которые не желают
больше расти. Они умоляют врачей
остановить их рост. Однако на такое
лечение принимаются только девуш-
ки ростом около 185 сантиметров и
юноши выше 195 сантиметров. К то-
му же вмешательство врачей способ-
но повлиять на общий рост, но пока не
в силах остановить рост ступней и
кистей рук.
Рекордсмены
роста
Тридцатидвухлетний пакистанец
Мохамед Алам Тганн имеет рост
2 метра 50 сантиметров!
А утверждение о том, что китай-
цы — люди невысокого роста, может
поставить под сомнение Сан Туян Лин.
В 22 года ее рост составляет 2 метра
42 сантиметра, что позволяет ей удер-
живать национальный рекорд Китая
не только среди женщин, но и среди
мужчин.
О ( ) ( )
[ ) Стресс: как его
избежать
Мало кому сегодня незнакомо это
слово, резкое, как удар хлыста,—
«стресс». Термин этот английский, но
он сделался международным, пото-
му что явление, им выражаемое, ста-
ло характерной приметой современ-
ной жизни.
Каждый из нас испытывал стрессо-
вое состояние, все говорят о стрессе,
но большинство не задумывается:
что же это такое?
Между тем проблема очень важна
для всех людей. И, отвечая одному
читателю, мы надеемся найти доста-
точно широкую аудиторию. Итак,
слово «стресс» имеет несколько зна-
чений. Здесь пойдет речь о состоянии
чрезмерного эмоционального напря-
жения, возникающего в ответ на не-
благоприятные психологические воз-
действия. Доказано: оно может при-
вести к нарушению нормальной рабо-
ты организма, а в итоге — к развитию
многих заболеваний. Так, по данным
Всемирной организации здравоохра-
нения, из обращающихся, к врачам
людей у 45 процентов нарушения свя-
заны со стрессом. Многие, увы, по се-
бе знают, что сильный стресс, вызван-
ный внезапными неблагоприятными
событиями, может пагубно сказаться
на деятельности сердца. Не меньшей,
если не большей опасностью облада-
ет и длительное психическое пере-
напряжение, вызываемое постоянно
действующими факторами.
Как же быть — приучать себя не
реагировать на жизненные ситуации?
Нет, это не получится. Человек уст-
роен так, что не может прожить без
эмоций. Практически любая его дея-
тельность сопровождается большим
или меньшим эмоциональным напря-
жением. Причем эмоции не только
неизбежны, но и совершенно необ-
ходимы для лкэбого человека. Это
было известно и в глубокой древно-
89
сти. В томительно долгих плаваниях
на старинных парусных судах, когда
зачастую у моряков не было никакой
работы в течение недель, их нужно
было чем-то занять, чтобы скука не
вылилась в бунт,— мыть палубу, дра-
ить и красить якорные цепи...
Проблемы, связанные с недостат-
ком психоэмоциональных нагрузок,
стоят и перед зимовщиками в Антарк-
тиде, когда они из-за непогоды на-
долго лишаются возможности полно-
ценно работать. Проводились спе-
циальные опыты с лишением людей
притока сигналов из внешней среды,
в ходе которых испытуемые просто...
засыпали. И дело не только в том, что
в норме физиологические процессы
невозможны без определенных эмо-
циональных нагрузок, но и в том, что
человек не может в полной мере ис-
пытывать радости жизни без положи-
тельных и — как это ни парадоксально
звучит — отрицательных эмоций.
«Плюс» и «минус» представляют со-
бой звенья одной цепи, без которой
не мыслится полноценная человече-
ская жизнь. Поэтому не стоит стре-
миться вести пассивную жизнь, ограж-
дать себя от волнений.
Как же себя вести?
Для нормального функционирова-
ния нервной системы необходимо,
чтобы работа сочеталась с отдыхом,
периоды напряжения чередовались с
периодами расслабления. Поэтому
прежде всего следует планировать
свои дела на работе так, чтобы все их
можно было выполнить в течение ра-
бочего дня, а часы досуга отдать до-
сугу. При этом обязательно надо ос-
тавить какой-то резерв времени —
ведь всегда найдутся неожиданные
дела, которые будут нарушать рас-
порядок, вызывая тем самым состоя-
ние стресса. Рабочий план позволит
вам не только избежать нервных пе-
регрузок, но и добиться больших ус-
пехов в работе.
Необходимо также установить рас-
порядок дня, регламентирующий,
когда отдыхать, принимать пищу, ло-
житься спать. Помните, что выработка
режима дня способствует ритмичной
деятельности всего организма. Без
так го распорядка груз повседневных
дел постоянно тяготеет над челове-
ком, вызывая озабоченность, напря-
жение, волнение,— а именно это в
конце концов может привести к исто-
щению нервной системы и другим
нарушениям. По меньшей мере час
в день уделяйте прогулке. Ни вечер-
ние часы, ни выходные дни не следует
использовать для продолжения все
той же работы. Очень важно также
правильно использовать время, выде-
ленное для еды. К сожалению, мно-
гие в это время продолжают напря-
женно обдумывать свои рабочие де-
ла, обсуждают их с окружающими или
читают. Понятно, таким образом лю-
ди стремятся сделать как можно
больше. Однако, лишая себя полно-
ценного перерыва, они снижают свою
продуктивность. Да и вообще это
вредно. Совершенно необходимо,
чтобы время завтрака, а особенно
обеда и ужина было отдано нетороп-
ливому отдыху.
Кстати, не нужно понимать отдых
как безделье. Благоприятно действует
на эмоциональную сферу, прекрасно
снимает нервное напряжение именно
активный оУдых. Само по себе пере-
ключением одного вида деятельности
на другой способно оказать благо-
творное влияние. Скажем, если вы
устали и не можете справиться с зада-
чей, то лучше заняться чем-нибудь
другим, чем бездельничать. После
умственной нагрузки целесообразны
физические упражнения или, напри-
мер, поделки, работа в саду, а после
физического труда полезно отдох-
нуть, читая книгу, играя в шахматы и
т. д.
Многие люди ошибочно считают,
что всплеск эмоций, разговор на по-
вышенных тонах помогают им отстаи-
вать свое мнение. А все обстоит как
раз наоборот: чаще всего беседа в
спокойной, доброжелательной мане-
ре, попытка понять точку зрения собе-
90
седника приводят к наилучшим ре-
зультатам.
Как правило, после работы неко-
торое время удерживается повышен-
ный уровень нервного напряжения.
Оно может сохраняться долго, приво-
дя в конце концов к нежелательным
последствиям. Поэтому когда близ-
кий вам человек приходит домой, на-
до прежде всего сделать все, чтобы
снять это напряжение. Бывает доста-
точно улыбки, нескольких слов о ка-
ких-нибудь приятных новостях —
словом, нужно создать условия, что-
бы можно было расслабиться, отдох-
нуть. Разговор же о малоприятных
делах стоит заводить, лишь когда он
(или она) полностью отключится от
переживаний, вызванных работой.
Чтобы нервная система не перена-
прягалась, надо объективно взвеши-
вать свои возможности — скажем, не
стремиться к заведомо невыполни-
мым целям, не ставить перед собой и
другими людьми неразрешимые за-
дачи. В противном случае возникают
конфликты с окружающими и нерв-
ные срывы. Ведь у каждого есть свой
потолок возможностей — у одних он
выше, у других ниже. Хотя, конечно,
в пределах своих возможностей надо
стремиться сделать все, чтобы до-
стичь высоких результатов.
Много лет назад создатель теории
стресса, ученый с мировым именем
Ганс Селье высказал мысль, которая
может помочь, когда что-нибудь уг-
рожает душевному равновесию или
возникают сомнения в правильности
своего поведения. Вот она: «Стремись
к высшей из доступных тебе целей и
не вступай в борьбу из-за безделиц».
Особенно вреден стресс неудач и
рухнувших надежд. Человек с его вы-
сокоразвитой нервной системой чрез-
вычайно чувствителен к такой психи-
ческой травме, однако есть опреде-
ленные приемы, помогающие в труд-
ных ситуациях. Некоторые из них ре-
комендовал еще сам Селье. Можете
выбрать то, что вам больше всего
подходит. Итак:
— поступайте с другими так же, как
вы хотели бы, чтобы они поступили с
вами;
— признайте, что совершенство не-
возможно, однако в каждом виде до-
стижений есть своя вершина, к кото-
рой необходимо стремиться;
— цените радость подлинной прос-
тоты жизненного уклада. Избегая все-
го нарочитого, показного и вычурно-
го, вы заслужите расположение и лю-
бовь окружающих;
— с какой бы жизненной пробле-
мой вы ни столкнулись, взвесьте сна-
чала, стоит ли она того, чтобы вступать
в борьбу;
— постепенно сосредоточивайте
внимание на светлых сторонах жизни.
Мудрая пословица гласит: «Берите
пример с солнечных часов — ведите
счет лишь радостным дням»;
— ничто не обескураживает боль-
ше, чем неудача; ничто не ободряет
сильнее, чем успех. Даже после со-
крушительного поражения бороться
с угнетающей мыслью о неудаче луч-
ше всего с помощью воспоминаний
об успехах. Это очень действенное
средство восстановления веры в себя,
необходимой для будущих побед.
Любой человек наверняка может о
чем-то вспомнить с гордостью;
— если вам предстоит удручающе
неприятное дело, не откладывайте
его: вскройте нарыв, чтобы быстрее
устранить боль;
— чтобы научиться расслабляться,
полезно овладеть приемами аутоген-
ной тренировки. В этом вам помогут
врачи-психотерапевты.
Наконец, не забывайте, что нет го-
тового рецепта на все случаи жизни.
Все мы разные, и наши проблемы то-
же разные. Однако нас объединяет
то, что мы подчиняемся универсаль-
ным биологическим законам, которые
управляют всеми живыми существа-
ми. В том числе — человеком.
СФЭ
92
Учиться
управлять собой
Существование человека в услови-
ях современного научно-техническо-
го прогресса в значительной степени
изменило его образ жизни. Ускорен-
ный жизненный ритм, различные пси-
хофизические перегрузки парадок-
сально уживаются с малоподвижным
режимом (гипокинезией). Деятель-
ность в экстремальных условиях тре-
бует от человека постоянного са-
моконтроля за состоянием орга-
низма.
Выход один — необходимо учиться
справляться с нежелательными изме-
нениями состояния организма, подав-
лять излишнюю эмоциональную ак-
тивность, бороться с монотонней и
стрессовыми явлениями. В последние
два десятка лет ученые разных спе-
циальностей — врачи, физиологи,
биологи — разрабатывали новый ме-
тод, дающий человеку возможность,
по сути дела, самому справляться с
обилием умственных и эмоциональ-
ных перегрузок, а в случае болезни —
успешно преодолевать недуг. Это ме-
тод биоуправления или обратной био-
логической связи.
Сфера применения метода весьма
обширна. Это коррекция поведения
человека, психофизическая подготов-
ка спортсменов, операторов сложных
ответственных профессий или избав-
ление людей от пагубных привычек,
исправление неправильно выработан-
ных двигательных навыков.
С исследовательской точки зрения
данный метод позволяет изучать
структуру и функции любой биологи-
ческой системы организма, начиная
от работы отдельных клеток до дея-
тельности органов, их комплексов и
всего организма в целом. И здесь био-
управление, как метод реабилитации,
может быть рекомендовано как при
функциональных, так и при органиче-
ских поражениях нервной системы —
травматических, сосудистых и дру-
гих.
Но вернемся к самому методу. Го-
воря образно, биоуправление можно
считать частью будущей науки управ-
ления собой. Ныне большинство зна-
комо с аутотренингом. Но человек
при этом работает над собой «всле-
пую», поскольку результаты речевых
директив он объективно не регистри-
рует. Субъективно же все вроде бы и
согласуется с командами — нервы
успокаиваются, снимается эмоцио-
нальное напряжение, проясняются
мысли. Но в какой степени? Нельзя ли
эти изменения как-то измерить?
Все функции нашего организма ус-
ловно разделяются на произвольные
и непроизвольные. Произвольными
непосредственно занимается голов-
ной мозг, в котором происходят про-
цессы, определяющие наше сознание.
А непроизвольными? Здесь связь
сложна, регуляция процессов проте-
кает вне сферы сознания. Оно под-
ключается лишь в экстремальных слу-
чаях, когда «сбой» функции угрожает
жизнедеятельности всего организма.
Как же быть, если хотим управлять
непроизвольными функциями, ска-
жем, частотой пульса или давлением?
Тут нужны приборы, которые, реги-
стрируя то или иное состояние орга-
низма, одновременно сигнализирова-
ли бы об этом человеку в понятном
для него виде — будь то звук различ-
ной громкости, лампа с меняющейся
яркостью или, наконец, индикаторная
стрелка.
И здесь начинается удивительное.
Имея «на руках», скажем, данные о
температуре, пульсе, давлении, чело-
век сравнительно быстро приспосаб-
ливается менять их показания, разу-
меется, в ограниченных пределах. К
примеру, гипертоники обучаются по-
нижать давление, снимать головную
боль. Способность больных регулиро-
вать частоту пульса дает им возмож-
ность бороться с аритмиями...
Каков нейрофизиологический ме-
ханизм биоуправления? Его природа
93
до конца не выявлена. Ясно одно: в
организме высвобождаются скрытые
энергетические резервы, идущие на
изменение непроизвольных функций
в положительном направлении. Су-
щественно, что наша терапия безле-
карственная. Отсюда главная зада-
ча — найти и указать человеку, где
лежат его резервы. На помощь прихо-
дят приборы, специально созданные с
целью управления работой внутрен-
них органов или их состоянием. Чем
они хороши? Могут применяться в
клиниках, в санаторных условиях, на
дому, использоваться как в индиви-
дуальном режиме тренировки и кор-
рекции, так и в групповом.
Но дело сейчас даже не в приборах
(их с каждым днем становится все
больше — биосигнализаторы, биости-
муляторы, корректоры движения,
кардиосигнализаторы, кожные сти-
муляторы и т. п.). Главное — это прог-
раммы реабилитации и обучения, и
каждая должна носить индивидуаль-
ный характер. Поэтому сегодня наша
важнейшая задача — создать такие
программы и вооружить ими десят-
ки тысяч специалистов-медиков. Над
этим и работаем.
Широкое применение метод найдет
в области спорта в виде контроля
уровня физической нагрузки. Извест-
но, что для ряда возрастных групп не-
обходимо получать нагрузку, не пре-
вышающую определенной нормы, и
здесь обратная связь сразу же даст
знать об индивидуальных пределах
организма. Скажем, о верхних грани-
цах по сердечному ритму. Что каса-
ется привычек, то и тут есть свои перс-
пективы. Мы, например, в институте
детской стоматологии успешно ис-
правляли неправильный прикус. Бук-
вально за несколько сеансов ребенок
начинает жевать правильно.
Что касается лечения алкоголизма
и отвыкания от курения, то здесь дело
сложнее. У алкоголиков наблюдается
глубокое расстройство обмена ве-
ществ, поэтому в первую очередь не-
обходима биохимическая коррекция.
С табаком может выйти проще, по-
скольку все фармакологические сред-
ства, применяемые в этом деле, осно-
ваны на повышении частоты и глубины
дыхания. И это можно оттренировать
и найти нужную обратную связь, ко-
торая позволит преодолеть первые,
самые трудные дни, недели отвыка-
ния от курения.
Подводя итог, могу сказать, что в
недалеком будущем метод получит
широкое распространение в самых
различных областях медицины. И, ве-
роятно, многие из нас вскоре смогут
на себе убедиться в достоинствах био-
управления в любой поликлинике.
Издавна известно, что цвет влияет
на наше самочувствие. Например,
красный возбуждает, голубой успо-
каивает.
А действует ли цвет на незрячих
людей? Канадский ученый Гарольд
Вохлфарт недавно опубликовал ре-
зультаты своих исследований. Он ус-
тановил, что цвет и освещение одина-
ково действуют как на зрячих, так и
на слепых людей. Это действие про-
является одинаковыми изменениями
кровяного давления и частоты дыха-
ния.
В одной из школ в Эдмонтоне по
желанию Вохлфарта перекрасили сте-
ны из оранжевого цвета в голубой и
заменили люминесцентное освеще-
ние лампами накаливания. Спустя не-
которое время у всех учеников, в том
числе и незрячих, кровяное давле-
ние снизилось в среднем на 17 про-
центов.
Каким образом цвет действует на
живой организм? Опыты на крысах
показали, что электромагнитная энер-
гия света влияет на нейротрансмиссе-
ры, то есть химическую субстанцию,
передающую сигналы между нейро-
94
нами. Эта реакция объясняется влия-
нием света на сетчатку глаза.
Исследования повлекли за собой
некоторые практические выводы. На-
пример, лондонский мост Блэк Фри-
ар, известный Многочисленными са-
моубийствами, перекрасили в голу-
бой цвет, что должно успокоить же-
лающих прыгнуть в Темзу. В свою оче-
редь, в США в голубой цвет перекра-
шивают залы, в которых проходят по-
литические митинги, а в красный —
спортивные арены, автострады, ин-
терьеры ресторанов.
Пойте, это очень
полезно
Если хотите укрепить свое здоро-
вье и продлить жизнь, больше пойте.
Такая рекомендация вытекает из ре-
зультатов обследования, проведенно-
го среди певцов оперной труппы. Не-
смотря на то, что некоторые из них
курят и вообще мало заботятся о сво-
ем здоровье, у всех у них обнаружены
здоровые, с большим объемом лег-
кие, как у тренированных атлетов. Ис-
следования показали, что пение не
только развивает легкие, грудную
мускулатуру, но и укрепляет сердеч-
ную мышцу. Неудивительно, что про-
должительность жизни профессио-
нальных певцов выше средней.
• Информационный
невроз лечат
в пещере
Ученые из НИИ курортологии и фи-
зиологии имени И. Г. Кониашвили
(Тбилиси) предложили лечить с по-
мощью спелеотерапии (то есть воз-
действием микроклимата пещер) ин-
формационный невроз. Это заболе-
вание — следствие информационной
перегрузки — часто возникает у лю-
дей, которым приходится принимать
ответственные решения в условиях
дефицита времени. Информационный
невроз нарушает регуляцию сердеч-
ной деятельности.
В чем же особенность спелеотера-
пии? Прежде всего она проходит без
лекарственных препаратов. Глубоко
под землей, в карстовой пещере, че-
ловек попадает в особые условия.
Здесь несколько повышена радиация
и понижена влажность, воздух насы-
щен мельчайшими частичками раз-
личных минералов, практически от-
сутствуют болезнетворные бактерии.
Известно, что все эти факторы ока-
зывают благоприятное воздействие
на больных бронхиальной астмой, а
также при некоторых заболеваниях
иммунной системы.
Исследования грузинских специа-
листов показали, что ежедневный
трехчасовой сеанс в пещере «Тетри
мгвиме» близ Цхалтубо (курс лечения
длится месяц) избавляет больных ин-
формационным неврозом от наруше-
ний сердечного ритма.
До лечения пациентам предлагали
выполнить задание, сходное с рабо-
той оператора. Когда на телевизион-
ном экране появлялся определенный
сигнал, нужно было передвинуть
тумблер вправо, а при другом сигна-
ле — влево. Задача кажется простой,
но при нехватке времени она, судя по
кардиограмме, вызывала у пациентов
нарушение сердечной деятельности
двух типов. У большинства больных
информационная перегрузка приво-
дила к учащению ритма сердца, и да-
же через 5 минут отдыха ритм не
восстанавливался. Примерно у трети
пациентов реакция была обратной —
во время быстрой и напряженной ра-
боты ритм сердечных сокращений
замедлялся, но после отдыха тоже не
приходил в норму. У всех обследо-
ванных больных информационным
неврозом врачи наблюдали истоще-
ние и слабость регуляторных функ-
ций нервной системы. При таких на-
рушениях резко ухудшается долго-
95
временная и кратковременная па-
мять.
Курс спелеотерапии оказал благо-
творное действие. После лечения ис-
пытуемым предложили ту же задачу
с информационной перегрузкой. Во
время работы у всех больных ритм
сердца учащался — это нормальная
реакция, но оказалось достаточно пя-
тиминутного отдыха для того, чтобы
учащенный во время работы ритм
пришел к норме.
С1Ц Простая,
) но эффективная
процедура
Подходить к лечению болезни мож-
но по-разному. Один путь — это по-
давление, например, с помощью ле-
карств, патологических симптомов бо-
лезни. Другой'—стимуляция естест-
венных защитных реакций, повыше-
ние сопротивляемости больного ор-
ганизма. Именно для Зтих целей при-
меняют лечебные многослойные по-
вязки — компрессы.
Поставить компресс несложно, но,
чтобы эта процедура помогла боль-
ному, нужно знать некоторые простые
правила.
Компрессы бывают сухие и влаж-
ные. Сухой компресс используется,
например, при травме, ожоге, для
защиты поврежденной поверхности
от загрязнений или охлаждения. Де-
лают такой компресс из нескольких
слоев марли или негигроскопичной
(не впитывающей влагу) ваты, кото-
рые сверху закрепляют бинтом.
Влажные компрессы бывают холод-
ные, горячие, согревающие и ле-
карственные.
Холодный компресс накладывают
при ушибах, при головной боли, вы-
званной повышенной температурой,
при носовом кровотечении (на пере-
носицу), при психическом возбужде-
нии. Это очень простой компресс:
сложенную в несколько слоев мяг-
кую ткань или марлю смачивают хо-
лодной водой, отжимают и приклады-
вают к больному участку тела. Иногда
на ткань кладут сверху кусочек льда.
Через каждые 2—3 минуты компресс
надо менять, так - как влага быстро
приобретает температуру тела. Про-
должительность этой процедуры от
5—10 до 30—60 минут.
Горячий компресс вызывает интен-
сивное местное усиление кровообра-
щения, этим и . объясняется его рас-
сасывающее и болеутоляющее дейст-
вие. Рекомендуют такую процедуру
при болях в суставах, отложении в
них солей, при невритах.
Сложенную в несколько слоев ткань
смачивают в горячей воде, быстро от-
жимают, накладывают на поверхность
тела, прикрывая сначала клеенкой,
затем ватой. Закрепляют все бинтом,
но не очень туго, чтобы не нарушить
кровообращение. Через 10 минут
компресс меняют.
Согревающий компресс — самый
распространенный вид этой процеду-
ры. Такой компресс вызывает расши-
рение кровеносных сосудов, что при-
водит к притоку крови не только к
коже, но и к глубже лежащим тканям.
А это способствует рассасыванию вос-
палительных процессов и стиханию
болей. Надо помнить, что согреваю-
щий компресс не вводит извне, а за-
держивает тепло, выделяемое самим
организмом.
Для смачивания ткани в этом случае
можно использовать и просто теплую
воду, и различные лекарственные ве-
щества. Тогда компресс называют ле-
карственным. Обычно накладывают
полуспиртовой (спирт разводят попо-
лам с водой) или водочный компресс.
Можно использовать спирт и вазели-
новое (или любое растительное) мас-
ло в соотношении 1:1. Часто врачи ре-
комендуют для компрессов готовые
лекарственные препараты, например,
меновазин. При ревматических пора-
жениях суставов очень эффективны
медицинская желчь или димексид. Но
лекарственные вещества могут вы-
96
звать раздражение, поэтому, прежде
чем ставить компресс, кожу нужно
смазать детским кремом или вазели-
новым маслом.
В народной медицине используют
компрессы с листьями лопуха, подо-
рожника, капусты, лютика.
Как же правильно поставить согре-
вающий компресс? Кусок мягкой тка-
ни, марли, сложенной в 8 слоев, сма-
чивают теплой водой или лекарством,
назначенным врачом. Хорошо отжи-
мают и кладут на больное место.
Сверху покрывают компрессной (во-
щеной) бумагой, она продается в ап-
теке. Помните, что для согревающих
компрессов не рекомендуется ис-
пользовать клеенку, кусочки целло-
фана или фольгу. Пары лекарственно-
го вещества могут конденсироваться
на коже, а это приводит к дополни-
тельному ее раздражению и даже
повреждению. Бумага должна полно-
стью покрывать влажную ткань. Тре-
тий слой — вата, полностью покрыва-
ет два предыдущих. Все это хорошо
прибинтовывают и оставляют на 8—
10 часов, часто — на ночь.
Если компресс наложен правильно,
то, сняв его, вы убедитесь, что кожа
теплая и влажная. Место, где ставили
компресс, рекомендуется закрыть
сухой повязкой.
Есть ли у этой простой процедуры
противопоказания? Нельзя ставить
компресс при высокой температуре
тела, при различных аллергических
высыпаниях на коже, при заболева-
ниях или повреждениях кожи. Не ре-
комендуется эта процедура при сер-
дечно-сосудистых заболеваниях с яв-
лениями сердечной недостаточности,
при атеросклерозе с повреждением
сосудов головного мозга, при свежих
тромбозах (тромбофлебите, варикоз-
ном расширении вен), при наклонно-
сти к кровотечениям. Нельзя ставить
компрессы больным туберкулезом в
активной фазе и другими инфекцион-
ными заболеваниями. Не стоит делать
эту процедуру в период бурного вос-
палительного процесса, например,
когда в суставе боль, отек, покрасне-
ние, местное повышение температу-
ры. И еще одна рекомендация. Преж-
де чем ставить лекарственный комп-
ресс, нужно выяснить, не вызывает ли
назначенное лекарство у больного
аллергию.
Правила наложения согревающего
компресса детям такие же. Но единст-
венное абсолютное противопоказание
для этой процедуры — повышение
температуры тела ребенка. Обычно
местные компрессы ставят в детской
практике при воспалениях среднего
уха — отитах или на конечностях —
при травме. Чаще применяют водоч-
ный или спирто-вазелиновый вариант.
Детям до 1 года на ушко компрес-
сы ставят с осторожностью. Их нельзя
держать более чем 1,5 часа. При рес-
пираторных заболеваниях с ларинги-
том (осиплостью голоса), при бронхи-
тах ребенку старшего возраста можно
накладывать компресс на грудную
клетку. Этот компресс применяют с
разогретым нутряным салом, скипи-
дарной мазью, теплым растительным
маслом. Его оставляют на ночь.
При ангинах детям часто делают
водочный компресс на область шеи.
При этом ткань, смоченную водкой,
следует накладывать на задне-боко-
вую поверхность шеи, оставляя сво-
бодной ее переднюю часть — область
щитовидной железы. В остальном
правила наложения компресса те же.
После проведения тепловой про-
цедуры нельзя отпускать ребенка на
прогулку или играть с ним в подвиж-
ные игры.
Приручили
мигрень
— Может, анальгинчик? Или трой-
чатку?
— Да нет, не поможет. Это надол-
го...
Мигрень, как известно, болезнь гор-
7 Эврика-88
97
дая и независимая. Сама приходит,
сама уходит и никаким лекарствам не
подчиняется. Но в Белорусском НИИ
неврологии, нейрохирургии и физио-
терапии мигрень «приручили». Па-
циента помещают в барокамеру на
30—60 минут, и боль как рукой сни-
мает.
Радоваться
полезно.
А почему!
Эмоциональный стресс может стать
причиной различных нарушений в ор-
ганизме, в первую очередь в деятель-
ности сердечно-сосудистой систе-
мы — от повышения артериального
давления и сбоев ритма сердечных
сокращений до ишемической болезни
и даже до инфаркта миокарда. Вме-
сте с тем давно подмечено, что жиз-
нерадостные, веселые люди, как пра-
вило, легче переносят повседневные
неприятности и превратности судьбы,
которые, увы, выпадают на долю каж-
дого человека. Но как конкретно по-
ложительные эмоции защищают ор-
ганизм от пагубных последствий
стрессов?
Специалистами Института нормаль-
ной физиологии имени П. К. Анохина
и Всесоюзного кардиологического
научного центра АМН СССР (оба —
Москва) совместно с чехословацкими
коллегами из Института нормальной и
патологической физиологии (Брати-
слава) были проведены весьма любо-
пытные эксперименты.
У кроликов искусственно вызывали
сильный эмоциональный стресс —
для этого на некоторое время ограни-
чивалась их подвижность. Тотчас же у
подопытных животных подскакивало
давление, начиналась аритмия — на-
рушение ритма сердечных сокраще-
ний. Затем слабыми электрическими
импульсами раздражали определен-
ные участки мозга кроликов — так
называемые эмоциогенные центры ги-
поталамуса. Действовали на зоны,
ответственные за отрицательные эмо-
ции, и состояние животных ухудша-
лось. После этого исследовали сер-
дечную мышцу (миокард) кроликов
под электронным микроскопом. Уче-
ные обнаружили нарушения в структу-
ре клеток миокарда. Именно в этом
причина различных сбоев сердечного
ритма.
Если же на начальном этапе экспе-
риментального отрицательного стрес-
са у кроликов активизировали поло-
жительные эмоциогенные центры ги-
поталамуса (то есть вызывали положи-
тельные эмоции), то быстро происхо-
дила нормализация сердечного рит-
ма.
В тех случаях, когда положитель-
ные эмоции предшествовали раздра-
жению отрицательных центров, сер-
дечная аритмия не развивалась вооб-
ще и сохранялась нормальная струк-
тура клеток миокарда.
Пока еще рано переносить резуль-
таты подобных опытов на человече-
ский организм. Но сегодня ученые
уже не сомневаются в том, что поло-
жительным эмоциям принадлежит
важная роль в профилактике наруше-
ний сердечного ритма при эмоцио-
нальном стрессе.
О Изучается
улыбка
Антрополог Карстен Нимиц из За-
падного Берлина изучает улыбку. Но-
визна его подхода заключается в том,
что он исследует этот элемент мими-
ки в динамике, а не по фотографиям,
как делалось обычно до сих пор.
Записывая улыбающиеся лица на
видеомагнитофон и проводя затем
измерения на экране телевизора, Ни-
миц и его сотрудники установили, что-
впечатление о том, искренна или при-
творна улыбка, возникает в зависимо-
сти от двух параметров: скорости, с
98
которой поднимаются уголки рта, и
от одновременного расширения глаз
с последующим кратким смешением
век. Это установили, показывая видео-
записи группе испытуемых, которые
оценивали их по специально разрабо-
танной шкале от «абсолютно чисто-
сердечной» до «деланной» улыбки.
Ученый подчеркивает, что слишком
длительное расширение глаз без их
кратковременного закрывания в соче-
тании с улыбкой рассматривается ско-
рее как угроза. Он находит эволю-
ционную основу для этого: у обезьян,
да и у более отдаленных от нас жи-
вотных, обнажение зубов одновре-
менно с упорным рассматриванием
партнера широко раскрытыми глаза-
ми — сигнал угрозы. Напротив, крат-
ковременное закрывание глаз — уми-
ротворяющий элемент мимики. Улы-
бающийся как бы дает понять: я не со-
бираюсь нападать на вас и не жду от
вас ничего плохого, видите, я даже за-
крываю глаза.
OdO Новая наука
Речь идет о генетотрофии, основы
которой заложены польскими учены-
ми в «контактной области» трех на-
ук — медицины, диетологии и гене-
тики. Ее предмет — рациональное пи-
тание людей в зависимости от их
врожденных генетических особенно-
стей. Генетотрофия будет предписы-
вать самую разумную диету для каж-
дого человека индивидуально.
Опознание мозга.
У развилки дорог
Когда мы задаемся вопросом: «Что
есть человек?», то ищем ответ в прин-
ципиальных отличиях его мозга от
мозга других обитателей биосферы.
Однако попытки выявить на клеточ-
ном, субклеточном или молекуляр-
ном уровнях некий материальный
субстрат, присущий лишь мозгу чело-
века и обусловливающий особенности
его психики, не привели к желаемому
результату, и нет надежд, что на бо-
лее элементарном уровне что-то ре-
шится: чем элементарнее механизмы,
тем они «общее».
Сложилась парадоксальная ситуа-
ция. При обилии фактических данных
о нервной ткани до сих пор неведомо,
в чем принципиальные отличия мозга
человека от мозга других обитателей
биосферы, неизвестен субстрат выс-
ших психических функций, непонятно,
что происходит с мозгом ребенка,
когда он начинает говорить и мыс-
лить «по-человечески»...
Сложность проблемы усугубляется
еще тем, что все физиологические ха-
рактеристики работы мозга (за исклю-
чением микроэлектродных исследо-
ваний) являются показателями це-
лостной деятельности мозга, а точнее,
организма; морфологические же
критерии отражают лишь свойства
отдельных элементов мозга, а в наши
дни и того мельче — внутриклеточ-
ных органелл.
Конечно, изучение одного небесно-
го тела может дать некоторые пред-
ставления о Галактике, однако сущ-
ность Вселенной определяется взаи-
модействием небесных тел и галак-
тик. Данное сравнение весьма произ-
вольно, и аналогия может быть ис-
черпана лишь схожим порядком чис-
ла звезд на небе и нервных клеток в
мозге (по современным представле-
ниям, их может быть около ста мил-
лиардов). А у каждой клетки мно-
жество отростков, на каждом из кото-
рых — тысячи синапсов. Так что поиск
иголки в стоге сена более перспекти-
вен, нежели поиск структурных основ
деятельности целого мозга только на
уровне одного элемента, даже если
этих элементов исследовано достаточ-
но много. Причем «достаточно мно-
7*
99
го» относится скорее к нашим воз-
можностям, чем к тем миллиардам,
для которых это «много» на самом
деле ничтожно мало.
Да, даже такая специализирован-
ная клетка, как нервная, может выра-
жать всю вселенную мозга, но не в
состоянии объяснить ее.
То есть при всем том позитивном,
что несет в биологию и медицину
современная техника, нельзя не учи-
тывать, что эта техника способствует
стремительному погружению в глуби-
ны живой материи, где вероятность
познать специфику человека, челове-
ческого мозга тем меньше, чем эле-
ментарнее объект исследования. Ра-
зочарование в разрешающей способ-
ности молекулярной биологии для
постижения таких явлений, как созна-
ние и мышление, создало предпосыл-
ки для усиления дуалистических пози-
ций западных естествоиспытателей,
считающих, что дух человека не свя-
зан с материальным субстратом.
Итак, камнем у развилки дорог по-
знания мозга лежит клетка. Куда ид-
ти? Путь в глубину клетки, то есть к
первоистокам живого, пока, как ви-
дим, бесперспективен. От клетки к
организму, а следовательно к челове-
ку, идти пока невозможно. Это во
времена эллинской культуры инте-
гративный подход натурфилософии
еще позволял человеку охватить мыш-
лением разные уровни мироздания, а
ныне, при дифференциации наук и,
главное, при изобилии фактов, даже
мысль о некоем общем охвате на-
столько чудовищна, что искушенный
в какой-либо из наук профессионал
ее просто не допускает. Граница воз-
можного здесь пролегает на уровне
структурно-функциональных меха-
низмов мозга.
Вот почему, например, общая проб-
лема соотношения биологического и
социального в границах естественно-
научных методологий сводится к по-
становке усеченной задачи: найти, во-
первых, структурно-функциональные
механизмы, одинаково общие как для
человека, так и для животных, и, во-
вторых, механизмы, специфические
только для человека. Задача усечена
потому, что сущность человека и его
мозга определяется взаимодействием
общих и специфичных механизмов, а
это уже за пределами конкретного
исследования самих механизмов, об-
щих или специфических. Мы, напри-
мер, не только не можем пока ска-
зать, где кончается коммуникация с
помощью звуков и жестов, свойст-
венная животным, и где начинается
человеческая речь, мы не знаем, ка-
ковы биологические предпосылки это-
го различия. Морфологические иссле-
дования выявили комплекс полей ко-
ры мозга человека, причастных к ре-
гуляции речи. Однако такие же поля
найдены и у высших обезьян, правда,
их относительные размеры значитель-
но меньше, чем у человека, но и у че-
ловека эти поля как в целом, так и по
характеристикам нервных клеток,
практически неразличимы в левом и
правом полушариях, а ведь известна
преимущественная причастность к рё-
чи именно левого полушария.
И там, и там одни и те же механиз-
мы, состоящие из одинаковых элемен-
тов. Что же здесь отличает примата от
человека? А то, что упорядоченность
нейронов (элементов) коры по верти-
кали у человека выше, чем у обезья-
ны. И, кроме того, такая же упорядо-
ченность у человека в левом — рече-
вом! — полушарии выше, чем в пра-
вом.
Можно разрушить тысячи кирпичей
в строении, и оно будет стоять, но
можно разрушить десяток — и зда-
ние рухнет. Значимость элемента оп-
ределяется его местом в конструк-
ции.
Место нервной клетки в структуре
мозга определяется очень рано — у
млекопитающих и человека в основ-
ном до рождения, и это место далеко
не случайно. Но значит ли это, что
структура мозга генетически полно-
100
стью предопределена? Отнюдь нет,
ибо связи формируются преимущест-
венно после рождения, а следователь-
но, в различной мере зависимы от
внешней среды. Некоторые связи бу-
дут обязательно, другие могут быть,
а могут и не быть, третьи могут ока-
заться патологическими. Поэтому
нормальное развитие мозга зависит
от гармонии усложнения внутренней
и внешней среды организма. При этом
для человека наиболее существенным
фактором внешней среды, гармони-
зирующей внутреннюю структуру
мозга, являются другие люди. Все мы
уже знаем, что изоляция ребенка от
общества в период становления рече-
вых функций не может быть компен-
сирована последующим обучением —
речь не разовьется. (Мало того, уже
сейчас начинает тревожить значи-
тельный дефицит человеческого об-
щения у современных детей и в мало-
детных семьях или в семьях, где ро-
дители озабочены только собой; для
развития мозга никакой телевизор не
заменит общества.)
Так вырисовывается третий путь в
поисках ответа на вечный вопрос: «Что
есть человек?», также идущий от
«камня» у развилки дорог познания
мозга — клетки,— исследование
взаиморасположения элементов, то
есть исследование пространственной
организации как отдельных образова-
ний, так и целых систем. Работы со-
временной нейрофизиологии в этом
направлении показали, что структур-
но-функциональной единицей мозга,
в частности новой коры, является не
отдельный нейрон, а популяция ней-
ронов, пространственно организо-
ванная в виде вертикальной колонки,
расположенной в одном или несколь-
ких слоях коры.
Эволюционные преобразования
мозга в определяющей мере зависят
от изменений взаиморасположения
элементов, то есть от изменений кон-
струкций как отдельных структур моз-
га, так и мозга в целом. И в меньшей
степени — от изменений самих эле-
ментов.
С помощью нового метода была
выявлена также зависимость между
увеличением вертикальной упорядо-
ченности и усложнением функций
мозга. Максимальная величина упо-
рядоченности соответствовала наибо-
лее новым и сложноорганизованным
формациям коры мозга человека,
имеющим отношение к восприятию
речи (поле Вернике) и ее воспроиз-
водству (поле Брока).
Кроме того, наибольшие различия
по степени упорядоченности между
мозгом обезьяны и человека прояви-
лись и в относительно старых, то есть
проекционных полях, но только там,
где есть «представительство» речи
(слуховой анализа!ор) и труда (кож-
но-кинестетический). В корковых по-
лях зрительного анализатора мозга
человека и обезьяны различия в сте-
пени упорядоченности меньше.
Итак, там, где в коре головного
мозга более всего представлены эво-
люционные «надбавки» — речь и
труд, мы наблюдаем усложнение
пространственной организации нейро-
нов. В системе же механизмов зри-
тельного восприятия человек мало
чем отличается от остальных прима-
тов.
Принцип исследования конструкции
хорош еще и тем, что применим и к
мозгу в целом, и к элементу. Один
мозг отличается от другого взаимо-
расположением элементов так же, как
одна нервная клетка отличается от
другой взаиморасположением внут-
риклеточных органелл, которые, в
свою очередь, различаются взаимо-
расположением молекул, и т. д. Идя
именно в этом направлении, можно
понять (если это вообще возможно)
специфику эволюции мозга человека.
До сих пор ведущим фактором эво-
люции мозга считается анаболия, то-
есть количественное накопление или
надбавка элементов. В подтвержде-
ние этого приводятся данные о том,
102
что эволюционно новейшие образова-
ния — новая кора и ассоциативные об-
ласти новой коры — максимально
представлены в мозге человека. Но
дело в том, что по мере относитель-
ного увеличения новейших формаций
в мозге млекопитающих происходило
сто^ь же значительное относительное
уме^Шше^ние эволюционно более ста-
рых образований, и они минимально
представлены именно в мозге челове-
ка. Эти «весы» эволюции показывают,
что {значение того или иного образова-
ния определяется не его «массой», а
мерой взаимодействия с другими об-
разованиями.
Каждый организм — это необозри-
мая галактика клеток, число которых
постоянно меняется от зачатия до
смерти, но вместе с тем для каждого
этапа индивидуального развития соот-
ношения разного типа клеток отнюдь
не произвольны. Например, в здоро-
вом организме клеточный состав кро-
ви относительно постоянен, несмотря
на то, что все клетки периодически об-
новляются.
Нервные клетки после рождения не
заменяются и не восстанавливаются,
как клетки крови, кожи и других орга-
нов, но это не значит, что в течение
жизни они не меняются. Внутрикле-
точная регенерация обновляет внут-
риклеточные элементы, то есть меня-
ет интерьер нейрона, но при этом не
разрушает его конструкцию и связи.
Все это дает право предполагать,
что для мозга существует своя, не поз-
нанная еще формула, регулирующая
пропорции элементов и тех или иных
образований. Причем эта пропорция
для каждого вида своя, с определен-
ной степенью колебаний, разумеется.
И степень колебаний этих пропор-
ций или соотношений несоизмеримо
важнее колебаний числа самих эле-
ментов. Например, при эксперимента-
льной алкоголизации крыс средние
величины клеточной массы на единицу
объема коры мозга меняются незна-
чительно, но участки коры становятся
более однотипными по характеру рас-
пределения нервных элементов.
В другой серии работ были проме-
рены размеры нейронов и плотности
«упаковки» нейронов коры мозга двух
групп мышей — с большой и малой
массой мозга. Средние величины обо-
их показателей для обеих групп дос-
товерно не различались. Но разброс
значений вокруг средней величины
был принципиально различен. Мыши
с малым мозгом различались главным
образом по размерам нейронов. Бо-
льшеголовые — по плотности их «упа-
ковки».
Иными словами, несмотря на чрез-
вычайную сложность реконструкции
эволюции мозга, можно предполо-
жить, что увеличение массы мозга и
эволюционно новых образований соп-
ровождалось не столько накоплением
элементов, сколько увеличением ва-
риантов взаиморасположения.
Вот почему неправильно думать о
некой единонаправленности эволю-
ции в сторону увеличения массы моз-
га за счет новейших образований.
Именно одновременное относитель-
ное увеличение новых и уменьшение
старых образований в конечном счете
и решали одинаковую для всех видов
задачу уравновешивания со средой. И
человеческий организм так же, как и
вид человека, в данной системе не ис-
ключение.
Никто, конечно, не сомневается в
огромном значении социальных за-
конов в развитии человека и челове-
чества, но абсолютизация их до перво-
причинности всего происходящего с
людьми — не более чем иллюзия. Бы-
ли объективные природные законо-
мерности, обусловившие не только
возникновение, но и развитие данного
вида, и эти закономерности никуда не
исчезли, их нельзя отрицать и умалять
в силу того, что мы так мало о них зна-
ем. Без изучения наиболее общих за-
кономерностей эволюции исследова-
ние человека, а уж тем более отдель-
ных его свойств, даже таких значите-
103
льных, как сознание, будет не более
чем изучение, например, крыла без
знания того, кому оно принадлежит и
для чего оно необходимо.
Изучаются
экстрасенсы
Министерство здравоохранения и
социального обеспечения Польши
опубликовало отчет четырех психоло-
гов, изучавших «феномен экстрасен-
сов». В 1984 году в Польше официаль-
но действовало свыше двухсот целите-
лей, пользующихся, как они заявляют,
особой «биологической энергией» для
диагноза и лечения заболеваний. К
их услугам в год обращаются не-
сколько миллионов пациентов. Иссле-
дования проводились в 1982—1984 го-
дах.
Чтобы проверить точность поста-
новки диагноза, десяти «биоэнерготе-
рапевтам» предъявили группу из 26
больных, находившихся на лечении в
клинике общей хирургии Медицинс-
кой академии в Кракове, и из восьми
здоровых людей. Обследование од-
ного человека занимало около 20 ми-
нут. Точность диагноза, если подхо-
дить к их оценке строго, составила 2,7
процента, если же довольно туманные
высказывания испытуемых толковать
в их пользу — 7 процентов. Только
для одного пациента заключение эк-
страсенса полностью совпало с ре-
зультатами настоящего медицинского
обследования. По мнению авторов от-
чета, успешные диагнозы объясняют-
ся простым совпадением.
Для того чтобы определить, облада-
ют ли экстрасенсы какими-либо осо-
бенностями восприятия, отличающи-
ми их от других людей, были проведе-
ны опыты по кожному распознаванию
цвета. В опытах участвовало восемь
экстрасенсов и десять случайно выб-
ранных добровольцев. Им предлага-
лось угадать цвет картонных табличек,
перевернутых цветной стороной к сто-
лу, а белой вверх. Испытуемым разре-
шалось ощупывать верхнюю сторону
табличек, водить над ней руками. В
обеих группах доля правильных отве-
тов не превышала 50 процентов, но в
группе случайно испытуемых правиль-
ных ответов было больше.
Проверяли результаты воздействия
«биоэнергии» на пробы крови боль-
ных и здоровых людей. Биоэнерготе-
рапевты делали пассы над пробирка-
ми с кровью. Сравнение РОЭ до сеан-
са и после не показало никаких изме-
нений.
Сами экстрасенсы часто заявляют,
что истечение особой «биологичес-
кой энергии» из их рук можно видеть
на кирлиановских фотографиях. Это
снимки предметов, помещенных в
темноте на фотопленку и подвергну-
тых действию слабых токов высокой
частоты. В этих условиях вокруг пред-
мета создается своеобразный корон-
ный разряд, фиксируемый пленкой.
Руки 35 врачевателей снимали до и
после сеанса биоэнерготерапии. Сни-
мали и руки пациентов. У экстрасенсов
изменений не найдено, но после сеан-
са увеличилось кирлиановское свече-
ние вокруг пальцев пациентов. Заме-
тим, что сила свечения зависит от
влажности кожи, от степени расшире-
ния капилляров, а эти показатели свя-
заны с психологическим состоянием
человека. Можно предположить, что
у пациентов, верящих, что они под-
верглись облучению таинственной
энергией, психологическое состояние
менялось. Изучались с помощью
обычных тестов и некоторые черты
психологии экстрасенсов. Выяснилось,
что 70 процентов из них весьма вну-
шаемы, 14 процентов имеют склон-
ность к психозам.
«Проведенные нами исследования
не дали подтверждения гипотезе о
том, что биоэнерготерапевты могут
воздействовать на больных чем-то
иным, кроме психологического вну-
шения; результаты исследования, кро-
ме того, не подтвердили мнение о су-
104
ществовании особых диагностических
способностей у изученных экстрасен-
сов» — так завершается отчет психо-
логов.
Дар природы —
иммунитет
Пожалуй, ни одна область медици-
ны и биологии не развивается в наше
время так быстро, как иммунология—
наука, изучающая реакции организма
на инфекции и чужеродные вещества.
В чем причина ее бурного роста? По-
чему сегодня кардиологи, онкологи,
врачи многих других специальностей
не могут обойтись без знаний иммуно-
логии? Об этом рассказывает заве-
дующая лабораторией иммунопато-
логии Института физико-химической
медицины Министерства здравоох-
ранения РСФСР профессор И. Пет-
рова:
— Еще в древности было замечено,
что во время эпидемий чумы, холеры,
оспы часть людей каким-то образом
избегала болезни. Позже их стали на-
зывать иммунными. А еще позже уче-
ные узнали, что человека (животных)
от микробов защищают антитела —
крошечная и бесстрашная армия им-
мунной системы. Как любая армия,
она закаляется, мужая в боях: если
ввести в организм ослабленные или
убитые вирусы, то антитела, научив-
шись справляться с ними, не побоятся
самого настоящего врага. С тех пор,
как люди научились защищать себя от
опасных инфекций — делать привив-
ки, медицина не чувствовала себя бес-
сильной перед эпидемиями. Она сама
начала «охоту за микробами». Созда-
вались новые и новые вакцины — про-
тив туберкулеза, сибирской язвы, ос-
пы, кори, коклюша, бешенства, полио-
миелита, дифтерии. Девять лет назад
зарегистрирован последний на нашей
планете случай заболевания оспой.
А вот более близкие к нам по вре-
мени достижения иммунологов. Изве-
стно, что у 15 процентов женщин отри-
цательный резус-фактор крови. При
беременности их организм вырабаты-
вает антитела против собственного
плода. И если с первым ребенком все
успевает пройти гладко, то второй, ес-
ли не принять срочных мер, рождает-
ся тяжелобольным, часто нежизнеспо-
собным. Поэтому сейчас резус-отри-
цательным женщинам в течение суток
после первых родов вводят препарат,
который подавляет их иммунную ре-
акцию против плода. Таким образом
уже спасены миллионы детей.
А возьмите такую область, как пе-
ресадка органов и тканей. Обнаружи-
лось, что заодно с отжившими ткане-
выми структурами, белками, распа-
дающимися при травмах и ожогах, не-
нормальными, «бракованными» клет-
ками иммунная система слепо оттор-
гает и донорский орган, например
пересаженное сердце, способное вер-
нуть человеку жизнь. Для иммунной
системы — это тоже чужаки, которых
нельзя допускать в свои владения.
А если подавить иммунитет? Но в
этом случае больной оказывался без-
защитным против любой инфекции.
Работу в этом направлении облегчило
внедрение новых препаратов, напри-
мер циклоспорина (его случайно об-
наружили в грибе). Это средство по-
давляет функции только тех клеток,
которые отторгают донорский орган.
В результате заметно улучшились воз-
можности пересадок почек, костного
мозга.
Врачи обнаружили, что некоторые
препараты, предназначенные для ле-
чения других заболеваний, помогают
стимулировать слабую иммунную сис-
тему. В клинической практике уже
применяют и готовые антитела — им-
муноглобулины, все больше использу-
ют интерферон — стимулятор работы
клеток, которые обеспечивают проти-
вовирусный и противоопухолевый им-
мунитет. Для выработки интерферона
требуется очень много донорской
105
крови, что сильно сдерживает его при-
менение. Но недавно ученым удалось
получить интерферон методом ген-
ной инженерии. В ряде случаев, чтобы
восполнить недостающие антитела,
делают операции по пересадке тиму-
са — центрального органа иммунной
системы.
Поиск эффективных средств лече-
ния идет и по другому пути —ученые
ищут лекарства... в самом организме.
Эти вещества оказались во много раз
сильнее мощных химических препара-
тов, а главное — они не дают побоч-
ных эффектов. Не так давно иммуно-
логи выделили из тимуса Т-активин, он
уже прошел клинические испытания и
хорошо зарекомендовал себя при ле-
чении хронических, инфекционных,
аутоиммунных и «неподдающихся»
кожных заболеваний. Еще один ор-
ган иммунной системы — костный
мозг — стал поставщиком другого
лекарства — Б-активина, стимулирую-
щего выработку антител. Он уже
передан в клиники для испыта-
ний.
Бывают случаи, когда иммунный
«надзор» не замечает надвигающей-
ся опасности. Долгое время ученые
не могли понять, почему так происхо-
дит. Оказалось, что в антителах суще-
ствует ген, который обязан в случае
опасности «протрубить тревогу». То-
лько после этого сигнала армия за-
щитников бросается в атаку. И если та-
кого гена нет от природы или он слаб,
то иммунная система не реагирует на
внедрение чужеродного агента. Сей-
час из особого полимера удалось
«построить» искусственный ген. Когда
его внедряли в организм эксперимен-
тальных животных взамен их собст-
венного, то он отлично давал «сигнал
тревоги».
А вот пример, так сказать, ближе к
жизни. Наша лаборатория заключила
договор о сотрудничестве с Московс-
ким консультационным детским дер-
матологическим центром. Мы берем
у них маленьких пациентов с кожными
болезнями, которые долго не подда-
вались излечению. Дела у ребятишек
пошли на поправку, как только им бы-
ла проведена дополнительная имму-
нотерапия.
Когда появились вакцины, казалось,
будет покончено со всеми инфекция-
ми. А с открытием антибиотиков ме-
дики вовсе уверились: все, что уцеле-
ет от вакцинации, прикончат эти бе-
зотказные препараты. Но, увы, оказа-
лось, что от малярии, гриппа, острых
респираторных заболеваний, пневмо-
нии, некоторых гнойных инфекций им-
мунитет выработать невозможно, а к
антибиотикам микробы очень быстро
приспособились.
Чем мы можем помочь своему ор-
ганизму? Не удивляйтесь, но мои сове-
ты будут те же, что дает любой врач-
гигиенист. Закаляйтесь, чтобы меньше
болеть, ибо постоянная борьба с бо-
лезнетворным началом истощает им-
мунную систему. Существенно ослаб-
ляет ее и авитаминоз, голодание,
крайние переутомления, физические
травмы, вредные химические воздей-
ствия.
Еще один совет. Часто родители, не
жалея усилий, стараются вывезти ре-
бенка на юг, «прокалить» его на морс-
ком песочке. А потом удивляются, что
в том благодатном краю он весь ме-
сяц проболел. Между тем все понят-
но: ребенку приходилось привыкать к
новым условиям, а это дополнитель-
ная нагрузка на организм, к тому же
ослабленный. По моему убеждению,
отдыхать надо в привычном климате,
за городом. И еще одно пожелание
родителям. Некоторые из них прямо
помешаны на чистоте, даже хлеб про-
каляют на огне. Такие тепличные усло-
вия как бы усыпляют иммунную систе-
му, ей нечего делать, не на ком «отта-
чивать зубы». И в результате любой
микроб может стать причиной серьез-
ного заболевания. Балует иммунную
систему и применение без необходи-
мости сильнодействующих препара-
тов. А мы нередко по самому пустя-
ковому поводу глотаем антибио-
тики.
106
© У человека есть
часы...
Пусть не усмехается иной читатель:
дескать, эка невидаль — часы... Но ча-
сы эти особые, они — биологические
и «встроены» где-то внутри нас самих.
Как же они себя проявляют? Очень ес-
тественно — в виде суточного ритма
повторяемости различных физиологи-
ческих состояний примерно в одно и
то же время (если справляться для
этого с часами обычными). Самое про-
стое и наглядное их выражение —
смена дневной активности и ночного
сна. В этом легко можно убедиться,
поломав заведенный ритм и не поспав
пару ночей подряд... Но есть и другие,
более тонкие признаки их неусыпного
хода.
Сотрудник Владивостокского меди-
цинского института Л. Глыбин специа-
льно проверил динамику развития в
течение суток ряда показателей здо-
ровья людей. Он обобщил данные по
времени наступления обострений (на-
чала клинического проявления) мно-
гих болезней, статистику бытовых
травм и времени наступления нор-
мальных родов, график дорожно-
транспортных происшествий и смерт-
ность во время некоторых заболева-
ний. Основной его вывод таков: все
исследованные показатели имеют чет-
кий повторяющийся суточный ритм
изменения.. Интенсивность всех этих
событий испытывает закономерные
колебания (от максимума до миниму-
ма) примерно каждые четыре-пять ча-
сов.
Так, на протяжении суток выявились
следующие пять периодов подъема
сил: 5-6, 11-12, 16-17, 20-21, и 24-1 час
ночи и столько же периодов упадка
сил: 2-3, 9-10, 14-15, 18-19, 22-23 часа.
Ими, видимо, и объясняются циклы
работоспособности, обострения бо-
лезней, травмы, дорожные катастро-
фы, нормальные роды и т.д.
Интересно, что, в частности, обост-.
рения болезней, связанных с наруше-
нием функций внутренних органов, и
инфекционных происходят в течение
дня почти одновременно.
Откуда же берутся эти ритмы? Уче-
ный проверил данные по разным сезо-
нам года и пришел к выводу, что они
на указанные показатели здоровья не
влияют. Не влияет также и географи-
ческая широта: инфаркты миокарда
случались в Норильске, Новосибирске
и Владивостоке строго приуроченно к
определенным часам по местному
времени. Так же вела себя и динамика
работоспособности.
Автор работы доказывает, что био-
логические часы человека «заведены»
и «подзаводятся» суточным вращени-
ем Земли и совершенно не связаны с
Солнцем (на что указывает отсутствие
влияния широты и времени года).
Время, которое
мы ощущаем
Наверное, у каждого бывало ощу-
щение, что иногда время «тянется», а
иногда прямо-таки «летит».
Восприятие интервалов времени во
многом отражает состояние централь-
ной нервной системы человека, и, как
показали исследования последних лет,
восприятие хода времени может быть
своеобразным показателем психичес-
кой и эмоциональной напряженности.
У психологов существует тест на субъ-
ективное восприятие времени. Вы мо-
жете сами воспользоваться упрощен-
ным вариантом этого теста, если у вас
есть секундомер. Попросите своего
друга оценить в секундах наибольшие
промежутки времени. Четко отмечай-
те начало и конец временного интер-
вала (можно, например, редким уда-
ром по столу или щелчком самого се-
кундомера) и сверяйте показания се-
кундомера с теми интервалами, кото-
рые будет называть ваш испытуемый.
107
При этом испытуемый может делать
все, что угодно, даже считать секунды
в уме. Обычно в опытах используют
интервалы в 15—20 секунд. Разные
люди оценивают их более или менее
точно, и самое интересное, что один
и тот же человек сбивается всегда в
одну и ту же сторону. Одни люди «за-
нижают» показания секундомера —их
внутренние часы идут медленнее, а
другие «завышают» объективное вре-
мя — их биологические часы торопят-
ся. Как правило, опережение или от-
ставание в обычной обстановке может
оставаться постоянной характеристи-
кой данного человека. А в экспери-
ментальных условиях, при работе в
необычном суточном режиме? Как по-
казали работы советского психолога
А. Лицова, правильность оценки вре-
менного интервала зависит от условий
чередования сна и бодрствования. В
эксперименте несколько доброволь-
цев работали в непривычных режи-
мах, у одних сон длился с 2 часов ночи
до 10 утра, у других — с 6 вечера до 2
ночи, у третьих — с 10 утра до 6 вече-
ра. Четыре раза в сутки испытуемым
предлагали тест на восприятие вре-
менного интервала, при этом у них ре-
гистрировали электрокардиограмму и
электроэнцефалограмму. Уже к кон-
цу третьих суток непривычного режи-
ма у испытуемых установился доволь-
но четкий сдвиг в оценке внешнего
времени. Одни операторы «переоце-
нивали» показания секундомера, то
есть их внутреннее время «убегало»
вперед, что, по мнению исследовате-
лей, связано с повышенной возбуди-
мостью нервной системы, с эмоциона-
льным возбуждением. Другие опера-
торы, наоборот, «недооценивали» ход
времени. В любом случае неудобный
режим сна и бодрствования вызывал
отклонения от оценки времени в при-
вычных условиях. Особенно ярко та-
кие отклонения проявлялись, когда
подопытным пришлось бодрствовать в
течение суток: те, кто «замедлял»
время, стали «замедлять» его еще бо-
льше, а те, у кого внутренние часы
шли с опережением, стали еще боль-
ше торопиться.
Наиболее выраженные отклонения
от привычных оценок времени иссле-
дователи наблюдали в переходные
периоды, когда происходила смена
обычного режима работы на непри-
вычный режим. Очевидно, именно в
эти периоды регулярные механизмы
организма несут самую большую наг-
рузку. Саму же оценку временного
интервала человеком можно исполь-
зовать как характеристику большей
или меньшей приспособленности че-
ловека к необычным условиям труда.
Когда нарушены
биоритмы
Известно, что экипажи самолетов и
пассажиры, которые совершают про-
должительные полеты, пересекая ча-
совые пояса, подвержены риску забо-
леть из-за нарушения биоритмов. А
плохой сон еще более ухудшает само-
чувствие. Нарушения работы так назы-
ваемых биологических часов наступа-
ют, когда человек перемещается бо-
лее чем через три часовых пояса. Наи-
более выражены они при передвиже-
нии с запада на восток.
Ученые создали лекарство, которое •
способно предотвращать и лечить по-
добные нарушения. Оно оказалось
эффективно и при лечении патологии
сна, связанной со сдвигом биоритмов.
Вещество это получено из гормона
мелатонина, обычно выделяемого в
организме ночью.
30©
108
©Тепловидение
рассказывает
о мозге
На основе тепловидения и цифро-
вой обработки изображений специа-
листами Института высшей нервной
деятельности и нейрофизиологии
АН СССР и Института радиотехники и
электроники АН СССР создан новый
метод исследования мозга, названный
термоэнцефалоскопией (ТЭС).
— Предпосылкой к использованию
тепловидения для ТЭС стало свойство
всех нагретых тел, в том числе и био-
логических объектов, излучать энер-
гию в инфракрасном диапазоне,— го-
ворит заведующий лабораторией фи-
зиологии анализаторов Института выс-
шей нервной деятельности и нейро-
физиологии профессор И. Шеве-
лев.
— Изменения теплового потока,
который непрерывно идет от работа-
ющего мозга, могут быть зарегистри-
рованы, а значит, многое можно уз-
нать о течении мозговых процессов:
одновременная информация о работе
17 тысяч точек мозга поступает со ско-
ростью 25 раз в секунду. Важно и то,
что ТЭС не оказывает никаких вред-
ных воздействий на испытуемого.
Можно видеть динамику
мозговых структур
Известно,’что каждая функция орга-
низма связана с определенными
структурами мозга и ими управляется.
Разрушение самого крошечного учас-
тка мозга может стать причиной то-
го или иного сбоя в работе орга-
низма.
Врачи и физиологи давно мечтали о
методе исследования, который позво-
лил бы наблюдать в динамике и коли-
чественно анализировать активность
разных структур мозга, определять
степень их участия в таких функциях,
как опознание сенсорных образов, вы-
работка двигательных программ, па-
мять, обучение.
Сегодня подобные исследования
ведутся преимущественно электро-
физиологическими способами, осно-
ванными на том, что все сигналы в
мозге передаются с помощью элек-
трических импульсов. Но число элек-
тродов, которые можно разместить
на голове, очень ограниченно, к тому
же кость черепа сильно интегрирует
электрические поля.
Существуют и химические методи-
ки. С их помощью исследуют, как раз-
личные вещества воспринимаются
клетками мозга. Одним из больших
недостатков таких приемов является
невозможность изучать живой, рабо-
тающий мозг, что очень ограничивает
их применение.
Метод же термоэнцефалоскопии
лишен этих несовершенств. Создан-
ный для ТЭС приборно-программный
комплекс состоит из термовизора —
устройства для улавливания инфра-
красных (ИК) лучей и ЭВМ. Объектив
термовизора фокусирует ИК — изоб-
ражение поверхности головы. Затем
термоизображение передается на ИК-
детектор, где оно кодируется для вво-
да в ЭВМ и последующей обработки.
Компьютер контролирует и обмен
данными между приборами и управ-
ляет ходом эксперимента, включая по
заданной программе световые, звуко-
вые и тактильные стимулы. В резуль-
тате исследователи получают тер-
мокарты с изображением темпе-
ратурных полей коры работающего
мозга.
Термокарта, которую можно полу-
чить на экране дисплея или в твердой
копии, состоит из тысячи точек. Тем-
пература в каждой из них представле-
на в виде градаций яркости или цвета.
Чувствительность ТЭС такова, что поз-
воляет улавливать перепад темпера-
туры в 0,008 градуса Цельсия и видеть
очаг разогрева диаметром 0,1 милли-
метра.
109
Раскроет ли ТЭС загадку
двух полушарий!
Какова же природа тепла, которое из-
лучает мозг? Считается, что тут игра-
ют роль несколько факторов. Во-пер-
вых, тепловыделение за счет движе-
ния ионных токов через мембрану
клеток мозга при их нормальной ра-
боте. Другой источник тепла — про-
текающие в этих клетках различные
процессы обмена веществ. От степе-
ни активности этих процессов зависит
питающий их ток крови. Предполага-
ют, что кровь участвует в теплопро-
дукции мозга, не только перенося
тепло, но и изменяя теплопровод-
ность ткани вокруг сосудов, а от этого
возрастает и теплоизлучение мозга.
Исследования, проводимые с по-
мощью термоэнцефалоскопии сот-
рудниками Института высшей нервной
деятельности и нейрофизиологии,
благодаря беспрецедентно большому
объему получаемой информации (его
могла бы дать лишь установка на
мозг нескольких тысяч электродов)
позволяют по-новому взглянуть на ра-
боту этого удивительного и загадоч-
ного творения природы.
Очевидно, ТЭС поможет решить и
загадку асимметрии полушарий моз-
га. Как и почему, например, лингви-
стические способности определяются
главным образом левым полушарием,
а для восприятия музыки более важно
правое? Как они взаимодействуют,
дополняя друг друга в различных
функциональных задачах?
Но, пожалуй, наиболее волнующи
перспективы использования ТЭС в
клинике. Можно будет, например,
точно увидеть, где расположена опу-
холь (пусть самая микроскопическая)
или очаг эпилепсии, обнаружить
различные сосудистые нарушения
мозга и многое другое... Иными сло-
вами, решить проблемы, к которым
наука пока лишь подступилась.
ООО
©хирургия
без ножа
Кровь... Таинственная алая жид-
кость, текущая в сосудах живого орга-
низма... Древние считали ее основной
жизненной силой, приписывали ей ма-
гические свойства. В чем же загадки
крови? Разгаданы ли они современ-
ной наукой?
Считается, что жизнь родилась в
океане. Обмен у простейших был то-
же простейшим: клетка — вода. Но по
мере усложнения организмов клеточ-
ные структуры разрастались. И вот
уже живое замкнуто в себе первич-
ную среду, в которой оно родилось.
Появилась уже внутренняя среда, ко-
торая омывает все ткани и клетки,
осуществляя обмен веществ. Эта сре-
да и есть кровь, та самая алая жид-
кость, которая и по сей день по свое-
му химическому составу во многом
повторяет Мировой океан. Хирурги
рассказывают, что в войну иногда не
хватало донорской крови и в таких
случаях не раз переливали вместо нее
соответственно подготовленную оке-
анскую воду.
Кровь исполняет многочисленные
жизненно важные функции. Из легких,
обогащенную кислородом, сердце го-
нит ее по артериям разного калибра,-
и по тончайшим капиллярам она про-
никает во все органы и ткани, принося
туда необходимые для жизни вещест-
ва. Обратно течет она по венам, по-
темневшая, нагруженная продуктами
обмена, отданными ей по. пути.
Если что-то разладилось в* орга-
низме, то в крови тут же изменится
содержание тех или иных веществ, по-
явятся. новые, и это сигнал для врача.
Сегодня все знают, что анализ кро-
ви — один из важнейших источников
информации о состоянии организма.
Но бывает, что болезнь стремитель-
но наступает, атакует саму кровь, и в
результате в сосудистом русле скап-
ливается много больных клеток крови
110
и других вредных веществ, которые
препятствуют переносу кислорода в
ткани, снижают сопротивляемость ор-
ганизма инфекции. Иными словами,
кровь перестает выполнять свои функ-
ции — человек оказывается в крити-
ческом состоянии.
Выход один: операция. Надо уда-
лить, вырезать из крови вредные ком-
поненты. Ножом, конечно, жидкость
не разрежешь. С жидкостью — этим
физическим состоянием вещества —
надо и обращаться физическими ме-
тодами. Ведь каждый вид клеток,
элементов плазмы имеет свою массу.
Если раскрутить кровь в центри-
фуге, все они расположатся слоями,
и теперь ненужные слои легко уда-
лить с помощью откачивающей труб-
ки. Так врачи научились регулировать
количественный и качественный со-
став крови: убирают вредное, добав-
ляют необходимое. Метод получил
название гравиохирургии крови, или,
иначе, гематологической инженерии.
Годятся оба определения, поскольку
в разработке методики участвовали и
врачи и инженеры.
— Первую центрифугу для разде-
ления компонентов крови — фрак-
ционатор — мы создали в 1974 го-
ду,— рассказывает главный конструк-
тор аппаратов Ю. Лотц.— Вслед за
ней появились новые конструкции, и
недавно наше объединение разрабо-
тало последний из ряда фракционато-
ров, обеспечивающих все потребно-
сти научной и практической медици-
ны на нынешнем этапе развития гра-
виохирургии. Мы выпускаем аппара-
ты двух видов — для разделения кро-
ви на фракции с целью их длительного
хранения и для непосредственного ле-
чения больных. Эти работы ведутся
под руководством профессоров
В. Аграненко, Ф. Файнштейна и Л. Ко-
валева.
...Новая автоматическая центрифуга
с электронным программным управ-
лением подключается к кровеносной
системе пациента. Программа лече-
ния задана в соответствии с диагно-
зом. И вот уже аппарат разделяет
больную кровь на плазму, тромбоци-
ты, лейкоциты и эритроциты... Прохо-
дит сравнительно немного времени, и
все шесть литров крови — а такова в
среднем емкость кровеносной систе-
мы человека — пропущены через сво-
его рода «сито». Разрушенные, вред-
ные частицы и вещества отброшены,
и оздоровленная «внутренняя среда»
возвращается в организм. Операция
безболезненна. Больной в это время
может смотреть телевизор, читать
книгу. Поскольку операция занимает
все-таки от трех до пяти часов, для па-
циентов сконструирован специальный
стол — лежа на нем, не устаешь.
Группу гравитационной хирургии в
ЦНИИ гематологии и переливания
. крови Минздрава СССР возглавляет
кандидат медицинских наук Н. Кали-
нин. Он утверждает, что этот метод
можно применять при любых состоя-
ниях, требующих коррекции состава
крови. На базе Московской городской
больницы № 81 действует клиника.
Здесь лечатся люди, страдающие
ревматоидным артритом, хрониче-
скими бронхитами и воспалением
легких, некоторыми формами брон-
хиальной астмы. Довольно часто при-
чиной этих заболеваний бывают нару-
шения в системе иммунитета, бо-
; лезнь клеток крови — лимфоцитов.
Если обычные методы лечения не по-
. могают, на помощь приходит грави-
; тационная хирургия: удаляется часть
больных лимфоцитов. Вместо них в
организме вырабатываются новые,
здоровые. Иммунные нарушения мо-
гут быть и в жидкой части крови —
плазме. Тогда тем же методом часть
ее замещается специальными препа-
ратами и плазмой здоровых людей.
Сегодня более ста человек, лечивших-
ся в клинике, ведут активный об-
раз жизни, хотя раньше были совер-
шенно нетрудоспособны. А сейчас в
этой клинике начата работа по им-
мунокоррекции крови больных хро-
ническим гепатитом и циррозом пе-
чени.
111
Интересная работа ведется в отде-
лении экстренной кардиохирургии ин-
ститута, которое развернуто на базе
больницы имени Боткина. Здесь под
руководством профессора С. Соколо-
ва очищают кровь при ишемической
болезни сердца и инфаркте миокарда.
Удается значительно повысить ре-
зервные возможности сердечно-сосу-
дистой системы, уменьшить потреб-
ность в сосудорасширяющих лекар-
ствах.
Гравиохирургия — метод в извест-
ном смысле универсальный. Поэтому
применяется он при различных забот
леваниях и разными научными центра-
ми. Например, в Институте трансплан-
тологии и искусственных органов Мин-
здрава СССР под руководством про-
фессора А. Писаревского его исполь-
зуют для интенсивного лечения боль-
ных стенокардией и осложненным ин-
фарктом миокарда, при подготовке к
операциям на сердце, а также когда
необходимо насыщение компонентов
крови кислородом. В этих целях врачи
совместно с сотрудниками ВНИИ ис-
точников тока создали аппарат
МОСТ — мембранный оксигенератор
стационарного типа, который — в от-
личие от прежнего «искусственного
легкого» — не повреждает эритроци-
ты и дает возможность значительно
дольше насыщать кровь кислородом.
А это очень важно при ряде сложных
операций.
Существенно, что за годы минувшей
пятилетки МОСТ широко внедрен в
практику кардиохирургии, использо-
ван при создании новых методов ин-
тенсивного лечения, которые нужны
для выведения больных из критиче-
ского состояния. Вот, скажем, метод
поддержки печени, когда она из-за
тяжелой болезни не справляется со
своими функциями. Гравиохирургия
позволяет осуществить прямой кон-
такт между плазмой крови больного
человека и насыщенными кислородом
гепатоцитами — печеночными клетка-
ми поросят, временно берущими на
себя функцию пораженного органа.
...В одну из инфекционных больниц
Москвы доставили пятнадцатилетнюю
девочку с вирусным гепатитом В. Со-
стояние было критическим, сознание
отсутствовало... Только когда в боль-
ницу приехали сотрудники из лабора-
тории А. Писаревского и подключили
аппарат «вспомогательная печень»,
появилась надежда. А через шесть ча-
сов девочка пришла в сознание. Ее
удалось спасти.
Генетические
«отпечатки
пальцев»
Уже несколько лет известно, что
часть молекулы ДНК никак не исполь-
зуется в синтезе белков и передаче
наследственной информации. Роль
этих «лишних» участков молекулы на-
следственности, так называемых инт-
ронов, еще не вполне ясна, но для них
уже найдено применение в кримина-
листике.
Английский генетик Э. Джеффриз,
изучая интроны, обнаружил, что ха-
рактер расположения в них опреде-
ленных групп нуклеотидов различен и
строго постоянен у каждого человека.
Их последовательность, выявляемая в
лаборатории, уникальна для каждого
из нас. Анализ интронов позволяет с
гораздо большей уверенностью де-
лать выводы о родстве, например, при
установлении отцовства, чем анализ
групп крови. Мало того, достаточное
для анализа количество ДНК можно
извлечь из капельки крови или слюны,
из волоса, кусочка ногтя, найденного
на месте преступления. Это позволит
из нескольких подозреваемых выде-
лить виновного. ДНК хорошо сохраня-
ется и весьма устойчива, например, ее
удалось выделить из египетских му-
мий. Ученые предложили вместо от-
печатков пальцев заносить в карточку
задержанного преступника данные
анализа его ДНК. Предложение сей-
час рассматривается.
112
8 Эврика-88
Напиток пенный —
дар Кавказа
Некоторые исторические факты
Путешествуя по Кавказу в начале
прошлого столетия, поэт, любивший
вкусно и сытно поесть, сетовал на то,
что в аулах его порой потчевали толь-
ко кислым молоком из бурдюков. Не
ведал, к сожалению, поэт, что этот
шипучий пенистый напиток целебной
силой обладает и о нем сложили гор-
цы стихи, вольный перевод которых
звучит примерно так:
...Если заболею вдруг,
Толстый я возьму бурдюк,
Белой пеною напьюсь
И здоровым поднимусь...
Местные жители называли напиток
«кефир» — от корня «кеф», что в пе-
реводе значит «здоровье».
Русские врачи, осваивая кавказские
минеральные воды, не оставили без
внимания «шипучее молоко» — так
они называли кефир: его стали ис-
пользовать для лечения малокровия
и желудочно-кишечных заболеваний у
приезжающих на воды. И не без успе-
ха. Кефир прописывали курсами от
двух до восьми стаканов в день: он ни-
кому не вредил, напротив, всем шел
на пользу.
Технология приготовления «шипу-
чего молока» долгое время остава-
лась секретом горцев. Тем, кто инте-
ресовался способом получения кефи-
ра, они отвечали однообразно: «С не-
запамятных времен пшено пророка
рождает кефир, а он рождает пшено
пророка».
Тайну напитка русским врачам уда-
лось разгадать лишь к началу нынеш-
него века.
«Пшено пророка»
Как выяснилось, «пшено пророка»,
не что иное, как зерна, состоящие из
особых грибков, которые представля-
ют собой симбиоз различных микро-
организмов. Этот симбиоз ведет себя
биологически как единый живой ор-
ганизм.
В микрофлору кефирных грибков
входят бактерии уксуснокислые, мо-
лочнокислые, образующие аромат и
дикие дрожжи.
В процессе превращения молока в
кефир каждая группа микроорганиз-
мов выполняет строго определенную
роль.
Молочнокислые бактерии «отвеча-
ют» за нарастание кислотности, аро-
матообразующие бактерии формиру-
। ют специфический вкус и аромат, ук-
суснокислые бактерии помогают об-
разующим аромат и «следят» за кон-
систенцией кефира, а дикие дрож-
жи, образуя спирт и углекислоту, га-
зируют напиток и придают ему остро-
ту. Кефир, как и другой напиток джи-
гитов, кумыс, отличается от традици-
онных кисломолочных продуктов типа
простокваши тем, что рождается в ре-
зультате смешанного брожения —
молочнокислого и спиртового.
«Пшено пророка» очень долго сох-
раняет определенный состав микро-
флоры и свою активность при условии,
если должным образом его культиви-
ровать.
Современные тайны кефира
На прилавках магазинов Голландии,
Чехословакии и ряда других европей-
ских стран можно увидеть бутылочки
с кефиром, но он лишь названием на-
поминает целебный напиток: пока
только в нашей стране производится
кефир, практически идентичный тому,
который на протяжении столетий го-
товили народы Кавказа.
Это объясняется тем, что советские
ученые провели глубокие исследова-
ния кефирных грибков и разработали
оптимальный способ приготовления
закваски — он признан изобретением
и запатентован во многих странах.
Сейчас культура «пшена пророка» и
технический опыт его культивирова-
114
ния составляет основу «ноу-хау»,
предлагаемого по лицензии внешне-
торговым объединением Лицензин-
торг. Спрос на лицензию есть.
Надо сказать, что технологический
процесс приготовления кефира легко
поддается автоматизации, и приме-
ром этому служат крупные специали-
зированные предприятия молочной
промышленности в Москве и других
городах Советского Союза. Для про-
изводства напитка применяются стан-
дартные пастеризационно-охлади-
тельные установки, резервуары для
сквашивания молока, оснащенные
программными устройствами, авто-
маты для разлива продукта в бутылки
или бумажные пакеты.
Вырабатывать кефир можно двумя
способами: термостатным и резер-
вуарным. В первом случае молоко
стандартизируется до определенной
степени жирности, подогревается для
гомогенизации, пастеризуется, ох-
лаждается до температуры закваши-
вания, заквашивается, разливается в
бутылки или пакеты, которые устанав-
ливаются примерно на 20 часов в тер-
мостатические камеры. После обра-
зования сгустка кефир перемещают
для созревания в хладостатную каме-
ру с температурой около +10 граду-
сов. Созревает напиток примерно че-
рез сутки, но более острый по вкусу
получается, если выдержать его не-
сколько дольше.
При резервуарном способе произ-
водства заквашенное молоко посту-
пает в большие емкости — танки, где
происходит процесс сквашивания.
Сквашенное молоко перемешивается
автоматическими мешалками, и после
созревания продукт разливается в бу-
тылки и пакеты и доводится до конди-
ции в специальной камере.
Вчерашний кефир
Сейчас в магазинах можно видеть
несколько видов кефира: жирный,
обезжиренный, витаминизированный
и фруктовый.
В жирном кефире содержится не
менее 3,2 процента жира, в обезжи-
ренном его, естественно, нет. В вита-
минизированный напиток, и жирный
и обезжиренный, добавлен витамин С
из расчета 10 миллиграммов на
100 миллилитров продукта.
Фруктовый кефир выпускается
жирностью 2,5 процента. Получается
он добавлением в заквашенное моло-
ко фруктово-ягодного сиропа. Напи-
ток содержит 2,7 процента белка,
6 процентов сахарозы, и имеет кало-
рийность 72 ккал., о чем покупатель
информируется надпечаткой на упа-
ковке.
Кстати, о таких надпечатках, давно
уже ставится вопрос: пора их делать
на всех расфасованных продуктах, как
это принято в мировой практике. И
здесь нельзя не отметить прекрасный
пример инициативы Госагропрома
СССР.
Для сведения покупателей нельзя
не напомнить еще об одном штемпе-
ле на упаковке кисломолочной про-
дукции: о дате. До сих пор некоторые
покупатели, да и продавцы, увидев на
упаковке вчерашнюю дату, полагают,
что сегодня продукт еще можно поку-
пать и продавать: дескать, за один
день вчерашний кефир не испортился.
Дело, однако, в том, что дата обозна-
чает предельный срок реализации
продукта: магазин не имеет права вы-
пускать в продажу молочный продукт
с просроченной датой, а дома его не
рекомендуется употреблять в пищу во
избежание расстройств желудочно-
кишечного тракта и пищевых отрав-
лений.
Все предприятия страны, выпускаю-
щие цельномолочную продукцию,
указывают на упаковке, как уже гово-
рилось, дату предельного срока реа-
лизации продукта, но есть и исключе-
ния: на бутылках или пакетах стерили-
зованного молока «своя» маркиров-
ка — указывается дата выработки, на
упаковках молочных изделий для дет-
ского питания (молоко, кефир, смеси)
8
115
указывается дата выработки и делает-
ся надпечатка, сколько дней можно
хранить продукт.
Ответы на вопросы, которые
остаются без ответа в молочных
магазинах
Кефир имеет однородную сметано-
образную консистенцию, чистый кис-
ломолочный, слегка острый освежаю-
щий вкус и молочно-белый, с кремо-
ватым оттенком цвет. И покупатель
справедливо возмущается, когда ке-
фир на себя не похож. Причина «не-
похожести» — элементарное наруше-
ние технологического процесса, но не
производства, а хранения и перевозки
готового продукта: хранить кефир и
транспортировать его нужно при тем-
пературе не выше -|-8 градусов, для
этого должны быть специальные ав-
томашины и соответственно оборудо-
ванные складские помещения торго-
вых предприятий. Зачастую, что греха
таить, этих условий нет или они не соб-
людаются.
Вопрос второй, который нередко
задают: почему из продажи исчез ку-
мыс — ведь готовить его можно и из
коровьего молока и по методу, сход-
ному с приготовлением кефира?
Да, факт, достойный сожаления. Ни
одно фармацевтическое средство не
оказывает на организм человека та-
кого многообразного и благотворно-
го влияния, как древнейший напиток
джигитов — кумыс. Он активизирует
работу сердца и кровеносных сосу-
дов, снимает утомляемость, восста-
навливает аппетит, повышает работо-
способность, улучшает пищеварение
и отделение желудочного сока, сти-
мулирует обмен веществ. Так как ко-
былье молоко стало редким и дорого-
стоящим сырьем, советские ученые
разработали технологию получения
кумыса из коровьего молока. Она за-
ключается в том, что по определенной
рецептуре подбираются компоненты
молока, затем эта смесь диспергиру-
ется, заквашивается специальной зак-
ваской смешанного (молочнокислого
и спиртового) брожения. Технология
предусматривает получение кумыса
как из жидких компонентов коровье-
го молока, так и из молочного порош-
ка. И в том и в другом случае готовит-
ся напиток, не уступающий кумысу из
кобыльего молока ни по химическому
составу, ни по питательной и биологи-
ческой ценности: по содержанию ми-
неральных солей калия, натрия и фос-
фора и микроэлементов — кобальта,
цинка, железа, марганца и йода —
он даже превосходнее традиционного
кумыса. Медики рекомендуют его
при хронических заболеваниях орга-
нов пищеварения, при гипотонии, ане-
мии, бессоннице, при функциональ-
ных нарушениях нервной системы,
при лечении туберкулеза и заболева-
ний, связанных с дефицитом в орга-
низме витамина С.
Кумыс из коровьего молока — неж-
ный пенящийся напиток с кислощип-
лющим освежающим вкусом.
Внешнеторговое объединение Ли-
цензинторг предлагает по лицензии
«ноу-хау», основу которого составля-
ет культура закваски и технический
опыт ее культивирования. Спрос на
лицензию имеется, и будет просто
обидно, если из-за неповоротливости
Минлегпищемаша и Госагропрома
СССР, от которых зависит решение
проблемы массового производства
кумыса, мы будем привозить этот це-
лебный напиток из дальних стран.
Несколько недостаточной мощно-
стью предприятий молочной промыш-
ленности, отставшей от роста населе-
ния страны, можно объяснить, что из
широкого спектра кисломолочной
продукции, выпускавшегося в прода-
жу, выпал значительный ряд изделий,
производство которых требует боль-
ше технологического времени.
Надо, правда, заметить, что такое
положение временное: сейчас идет
ускоренное строительство крупных
молкомбинатов, оснащающихся про-
грессивным технологическим обору-
дованием.
116
Основными направлениями эконо-
мического и социального развития
СССР на 1986—1990 годы и на период
до 2000 года предусматривается обес-
печить рост объема производства в
пищевой, мясной и молочной отрас-
лях промышленности на 18—20 про-
центов. Отдельной строкой записано:
«Улучшить использование молока на
пищевые цели за счет углубления его
переработки и расширения ассорти-
мента цельномолочных продуктов».
Для этого будет осуществляться тех-
ническое перевооружение предприя-
тий.
Лечение
по-египетски
Еще во времена фараонов в Египте
существовал метод лечения ревма-
тизма с помощью раскаленного песка
пустыни Сахара.
Сейчас этот способ возрожден бла-
годаря энтузиасту Хамису Абдель
Моточели, который основал свою
«передвижную» клинику недалеко от
знаменитых пирамид. В раскаленном
песке копают глубокую яму, и в нее
помещают пациента, разумеется, раз-
детого. Заворачивают его до шеи в
толстое одеяло, а вокруг насыпают
горячий песок. Сеанс длится полчаса.
Затем больного закутывают в сухое
одеяло и оставляют в палатке, где для
восполнения в организме потерянной
жидкости ему дают чашку горячего
бульона и легкую закуску. Затем про-
водят массаж суставов. Моточели ут-
верждает, что за десять сеансов от
ревматизма не остается и следа.
ООО
Забытое
старое
В лечебных целях сорбенты исполь-
зовались с незапамятных времен. Еще
в Древнем Египте древесный уголь
применяли для «очищения тела и духа
от скверны». Прием внутрь сорбентов
для лечения уремии в Древней Гре-
ции был впервые описан Гиппократом
в 40 году до нашей эры.
Есть сведения, что жители Камчатки
употребляли зимой и особенно весной
в пищу много нерпичьего жира, от
чего «зажигало» животы. Для избав-
ления от такого недомогания приме-
нялась «земляная сметана». Впослед-
ствии выяснилось, что эта «смета-
на» -— хороший сорбент и состоит из
белой глины с большим количеством
пористых цеолитов. На Арабском Вос-
токе и в Индии в середине века чрез-
вычайной популярностью (как сред-
ство от всех болезней) пользовался
так называемый табашир — плотные
куски матового пористого материала.
Его находили на месте сожженных за-
рослей бамбука. Исследования конца
XIX века показали, что табашир пред-
ставляет собой пористый кремнезем
типа силикагеля или опала, отклады-
вающийся в полых стеблях бамбука.
Способность угля поглощать раз-
ные вещества и, в частности, обесцве-
чивать окрашенные растворы была из-
вестна уже в XV столетии. Однако
только в 1785 году петербургский
фармацевт, а впоследствии член Пе-
тербургской Академии наук Товий
Ловиц детально изучил методы полу-
чения и поглотительные свойства дре-
весного угля и с успехом использовал
его в аптечном деле. Уже в то время
в одной из своих работ Товий Ловиц
писал, что «...славные врачи начинают
угольный порошок с наилучшим успе-
хом в некоторых болезнях давать
внутрь...». Однако активное примене-
ние угольного порошка началось во
второй половине XIX века — начале
117
XX века. Как раз тогда было органи-
зовано промышленное производство
активированных углей для нужд саха-
рорафинадной промышленности (для
осветления сахарных сиропов) и час-
тично для медицинских целей.
Прием внутрь угольного порошка
давал хороший эффект при пищевых
отравлениях, интоксикациях солями
тяжелых металлов, при таких тяжелых
инфекционных заболеваниях, как ди-
зентерия, азиатская или обыкновенная
холера, брюшной тиф. Благотворное
влияние оказывали угли также при ле-
чении хронических гастритов, затяж-
ных колитов, излишней кислотности
желудочного сока, тяжелых форм
поноса со рвотой.
Но позже, с появлением новых бак-
терицидных препаратов и антибиоти-
ков, популярность активированного
угля как лечебного средства умень-
шилась. Хотя несколько его разно-
видностей типа «карболен» выпус-
кается сейчас в ряде стран в ос-
новном для лечения острых отрав-
лений.
Не прописать
ли вам пиявки!
Медицинские пиявки известны с
глубокой древности. Первое упомина-
ние о них относится к 130 году до но-
вой эры, а в XVIII—XIX веках это ле-
чебное средство употреблялось в Ев-
ропе повсеместно. В наши дни, с раз-
витием медицины, интерес к ним поч-
ти исчез. Были найдены гораздо более
эффективные и стерильные методы
кровопускания.
С точки зрения зоологии, пиявки —
свободноживущие паразиты, напада-
ющие на животных и питающиеся их
кровью. Сосут кровь они иногда до
получаса, после чего сытая пиявка
отпадает от своей жертвы. Несмотря
на фактическое забвение, медицин-
ские пиявки по-прежнему во множе-
стве населяют мелкие хорошо прогре-
ваемые водоемы.
Но приходит, видимо, день, когда
необходимо ответить на следующие
вопросы. Правда ли, что лечение пияв-
ками чревато для больного инфек-
циями? В чем секрет прежнего успеха
пиявок как лечебного средства? Не
надо ли возобновить сегодня эту «пи-
явочную» терапию? На все эти вопро-
сы ищут ответ исследователи из МГУ
Г. Никонов и И. Баскова. По их данным,
гирудотерапия — так в медицине на-
зывают применение пиявок,— по-ви-
димому, нуждается в полной реаби-
литации. Во-первых, секрет слюнных
желез и содержимое пищеваритель-
ного канала пиявки сами по себе гу-
бительны для ряда патогенных бакте-
рий. Так что когда пиявка вас укусит,
она сама же продезинфицирует ран-
ку. В слюне и экстрактах пиявок об-
наружены многие биологически ак-
тивные вещества. Среди них фермент
гиалуронидаза, встречающийся также
в ядах змей и пауков. Он может уве-
личивать проницаемость тканей, ка-
пилляров и мембран для пропуска
внутрь организма ряда необходимых
веществ. Затем гирудин — вещество,
препятствующее свертыванию крови.
Кроме того, вещества под названием
бделлины и эглины — ингибиторы,
подавляющие воспалительные про-
цессы. Одним словом, каждая пи-
явка — весьма ценный аптечный на-
бор.
□Спасибо
бактерии
О зубной боли люди скоро позабу-
дут, утверждает специалист по генной
инженерии Айдзо Мацусиро. И помо-
жет им в этом бактерия, которую
обнаружили японские ученые. Она
выделяет вещество, способное разла-
гать опасный налет на зубах, прово-
цирующий заболевания.
118
«Разводить» эту бактерию в орга-
низме человека совсем не обязатель-
но. Ученые нашли дешевый способ
внедрения части генетического кода
микроорганизма в гены бактерий, ко-
торые обитают в кишечнике человека.
( Л Там, где нет
\ У кариеса
Группа стоматологов посетила ти-
бетские монастыри на хребте Ладакх,
на высоте 4000 метров над уровнем
моря. Сюда, на север Индии, стома-
тологов привели сведения о том, что
в этих краях практически неизвестен
кариес зубов.
Врачи осмотрели зубы у полутора с
лишним сотен обитателей монасты-
рей — от подростков-послушников до
почти столетних лам. Действительно,
у более 70 процентов осмотренных не
было ни одного больного зуба, у ос-
тальных — слегка затронуты карие-
сом один-два зуба. В то же время у
трехсот детей тибетской националь-
ности, живущих всего в нескольких
километрах от одного из монастырей
в благотворительном учреждении
ООН, зубы находятся в очень плохом
состоянии. То есть этнический фактор
(гипотеза о том, что кариес не свой-
ствен этой национальности) исключа-
ется. В горной воде почти нет фтора,
который укрепляет зубную эмаль и
применяется для профилактики ка-
риеса. Ни при чем и гигиена: зубная
щетка тибетцам неизвестна, хотя иног-
да они чистят зубы палочкой из мяг-
кого дерева, предварительно разже-
вав ее конец.
Исследователи пришли к выводу,
что все дело в питании. Основное
блюдо обитателей гор — знаменитый
тибетский чай, куда намешивается
поджаренная ячменная мука, сода и
масло из молока яка. Летом к рациону
добавляются корнеплоды: репа, мор-
ковь, картофель и иногда немного
риса. Мясо не употребляется, сахара
здесь никогда не видели. А дети, у
которых зубы больны, питаются по
европейскому типу, едят мясо, кон-
сервы, сладости, пьют чай с сахаром.
Обновлять зубы
Ученые получили методом генной
инженерии гены специфических бел-
ков, которые входят в состав зубной
эмали человека. Исследователи наде-
ются воспроизводить эти белки с по-
мощью культуры клеток млекопитаю-
щих. Затем к ним надо добавить каль-
ций и оксиапатит^ чтдбы восстановить
полную структуру зубной эмали. Не
исключено, что это откроет новую
страницу в зубоврачебной практике.
ОС грузом на
голове
Путешественников, посещавших юг
Европы, страны Востока и Африки,
издавна поражала и восхищала лег-
кость, с которой местные жители но-
сят большие грузы на голове. Но толь-
ко сейчас этот традиционный для мно-
гих народов и необычный для боль-
шинства европейцев способ перенос-
ки тяжестей привлек внимание физио-
логов.
Исследователи провели изучение
переноски грузов у восточно-афри-
канского племени луо. Расход энер-
гии на переноску измеряли с помо-
щью прибора, регистрирующего ды-
хание. По частоте и глубине дыхания
нетрудно рассчитать объем потреб-
ляемого кислорода. «Сжигая» веще-
ства пищи, организм высвобождает
энергию для своего функционирова-
ния, а величину энергии можно рас-
считать по объему потребляемого
119
кислорода. Ясно, что у человека, вы-
полняющего какую-либо работу, ды-
хание учащается, он потребляет боль-
ше кислорода, так как тратит больше
энергии.
Женщины племени луо могут нести
на голове груз, составляющий до
70 процентов веса их тела. Для чело-
века весом 72 килограмма это 50 ки-
лограммов. При этом потребность в
кислороде вырастает не так уж силь-
но, всего на 50—60 процентов. Груз в
30 процентов от веса собственного
тела носильщицы заставляет увели-
чить расход кислорода на десять про-
центов, а груз в 20 процентов вообще
не требует, судя по данным измере-
ния, расходов энергии — потребление
кислорода не увеличивается по срав-
нению с его потреблением при ходьбе
без груза. Для сравнения такие же
измерения провели на солдатах, кото-
рые несли соответствующие тяжести
в рюкзаках на спине. У них груз в
70 процентов от веса собственного
тела вызвал повышение расхода кис-
лорода вдвое, то есть на сто процен-
тов, а двадцатипроцентный груз, ко-
торый женщины луо даже не замеча-
ют, вызывает увеличение потребления
кислорода на 13 процентов.
Чем объяснить удивительную эко-
номичность переноски тяжести на
голове? Здесь можно вспомнить па-
радокс, разбираемый обычно в
школьном курсе физики: перемещая
груз с постоянной скоростью по го-
ризонтальной поверхности, мы не со-
вершаем работу (если отвлечься от
того, что некоторая работа затрачи-
вается для преодоления сил трения).
Чтобы работа совершалась, надо либо
везти этот груз с ускорением, либо
поднимать его. Этот второй вариант и
имеет место при ходьбе: известно,
что при каждом шаге корпус человека
поднимается и опускается. Основные
силы затрачиваются именно на подъ-
ем тела при каждом шаге.
Здесь, подозревают физиологи, и
заключается секрет африканских жен-
щин. Голова, как известно, поднима-
ется и опускается при ходьбе с мень-
шей амплитудой, чем ниже располо-
женные части тела. Эта особенность
походки выработана эволюцией: мозг
оберегается от сотрясений, рессорой
служит пружинящий позвоночник с
его двойным изгибом в форме знака
интеграла. Каждый владелец шагоме-
ра может проделать опыт, подтверж-
дающий относительную неподвиж-
ность головы при ходьбе. В кармане
брюк шагомер, действие которого
основано на подсчете вертикальных
колебаний грузика при ходьбе, рабо-
тает уверенно. Хорошо действует он
и на поясе, но если переложить его в
нагрудный карман—.уже работает с
перебоями, а закрепив шагомер на
шапке, вы убедитесь, что приборчик
не реагирует на шаги. Амплитуда вер-
тикальных колебаний головы для него
недостаточна.
Эта особенность походки человека
и используется теми народами, у ко-
торых распространена переноска гру-
зов на голове. Большую роль, видимо,
играет и тренировка с детства, выра-
батывающая исключительно плавную,
величавую походку. Во всяком слу-
чае, когда солдатам дали нести грузы
на голове, оказалось, что выигрыш
энергии невелик. Да и взять на голову
более 15 процентов от веса собствен-
ного тела они не смогли.
Ангиогенин —
белок, ускорящий
рост опухоли
В декабре 1974 года между Гар-
вардским университетом (США) и
компанией Монсанто был заключен
контракт, который газеты назвали
крупнейшим в истории между част-
ной фирмой и частным университе-
том. Согласно контракту, универси-
тет в течение 12 лет должен был вести
поиск биологического агента, ответ-
ственного за васкуляризацию (кро-
воснабжение) раковых опухолей, и в
120
случае его обнаружения сделать де-
тальную химическую и биологичес-
кую характеристику агента с целью
разработки метода подавления его
функции в организме. Компания, в
свою очередь, полностью финанси-
рует эти исследования, обеспечивает
их необходимыми материалами, ре-
активами, оборудованием, лабора-
торными помещениями и т. д. и в слу-
чае удачи оставляет за собой права на
полученные результаты, включая па-
тентные права, производство соответ-
ветствующих медицинских препара-
тов и их коммерческую реализацию.
Работы по поиску «ракового агента»
возглавили два крупных американских
ученых — Берт Вэлли, член Нацио-
нальной академии наук США, тогда
директор лаборатории биофизиче-
ских исследований Гарвардской ме-
дицинской школы, и Джуда Фолкман,
известный хирург, также из Гарварда.
О результатах этого соглашения рас-
сказывает профессор А. Клесов (Ин-
ститут биохимии имени А. Н. Баха
АН СССР), который некоторое время
работал в той гарвардской лаборато-
рии, где сделано открытие.
Соглашение Гарвард — Монсанто
было секретным, не в последнюю
очередь из-за того, что руководство
Гарвардского университета опасалось
резкой реакции американской обще-
ственности на тот факт, что респек-
табельный Гарвард продает свои
«мозги» частному капиталу. Для Мон-
санто же, напротив, этот контракт был
весьма престижным: еще бы, сам
Гарвард работает на компанию! Ви-
димо, именно поэтому вскоре, в мар-
те 1975 года, произошла «утечка»
информации, и многие американские
газеты напечатали под громкими за-
головками, что по части лечения рака
в науке ожидается крупный прорыв и
что отныне Гарвард работает на Мон-
санто.
Реакция общественности на «дело»
Гарвард — Монсанто действительно
была бурной, но в несколько неожи-
данном для университета ключе: в
газетах писали, что правительство тра-
тит сумасшедшие деньги на грязную
войну в Юго-Восточной Азии, а в са-
мой Америке уважаемый Гарвард-
ский университет из-за нехватки
средств на важнейшие исследования
вынужден идти на поклон к частному
капиталу — дескать, дожили. Скан-
дал удалось замять, и исследования
снова засекретили.
Прошло 10 лет, в конце 1985 года
представители Гарварда организовали
пресс-конференцию, и итоги работы
были опубликованы одновременно
как в научной, так и в массовой печа-
ти. Они оказались действительно сен-
сационными. Найден белок, который
назвали ангиогенином («порождаю-
щим сосуды» в переводе с греческо-
го), ничтожные концентрации которо-
го вызывают быстрое образование в
тканях густой сети тончайших крове-
носных сосудов-капилляров. Посколь-
ку ангиогенин выбрасывается в ткани
раковой опухоли, кровеносные сосу-
ды будут направляться именно к опу-
холи, обеспечивая ее питание кис-
лородом и другими необходимы-
ми для роста веществами. Уве-
личение опухоли усиливает выброс
ангиогенина, что, в свою очередь,
ускоряет рост сосудов и подачу
крови к опухоли, и так далее — до
возникновения лавинообразного и
катастрофического для организма
процесса метастазирования.
Группа Берта Вэлли, который за это
время стал директором Центра био-'
химических и биофизических исследо-
ваний при Гарвардской медицинской
школе, получила ангиогенин в высо-
коочищенном виде, определила его
полную аминокислотную последова-
тельность, выделила ген, координи-
рующий синтез ангиогенина в челове-
ческом организме, и установила пол-
ную нуклеотидную последователь-
ность гена.
Неожиданно оказалось, что ангио-
генин, состоящий из 123 аминокислот-
121
ных остатков, по структуре весьма
похож на человеческий фермент ри-
бонуклеазу. Однако сходство это чис-
то внешнее, так сказать, «портрет-
ное», а функционального «родства»
нет: роль рибонуклеазы состоит в рас-
щеплении РНК, ангиогенин же, как
показали авторы открытия, этого не
делает, а рибонуклеаза, в свою оче-
редь, не обладает ангиогенной актив-
ностью.
В частности, она не вызывает роста
кровеносных сосудов в роговице глаза
кролика (с помощью этого теста в
группе Вэлли проверяют ангиогенную
активность различных препаратов).
Дело в том, что в нормальных усло-
виях роговица глаза кролика не со-
держит кровеносных сосудов, кроме
лишь тех, что находятся в кайме гла-
за. При внесении ничтожно малых
количеств ангиогенина в роговицу она
довольно быстро покрывается сетью
тончайших капилляров. Густота и ско-
рость их возникновения могут слу-
жить количественной мерой актив-
ности введенного препарата.
Активность же ангиогенина просто
поразительна. Как уже отмечалось, он
вызывает образование кровеносных
сосудов при крайне малых концентра-
циях. По замечанию одного из авто-
ров открытия, это эквивалентно доле
одной десятой цента в общем бюдже-
те США.
На пресс-конференции, устроенной
в Гарвардской медицинской школе в
конце 1985 года, когда были обнаро-
дованы результаты десятилетних ис-
следований, обсуждались также воз-
можные перспективы применения
ангиогенина в медицине. Указывалось,
что изучение ангиогенина может при-
вести к созданию лекарственных пре-
паратов, усиливающих циркуляцию
крови в сердечной мышце и вокруг
нее. Это позволит поднять шансы на
спасение жертв инфаркта, а также
снимать боль при стенокардии и дру-
гих ишемических болезнях сердца.
Подобный же подход может быть ис-
пользован для улучшения циркуляции
крови в мозгу после инсульта. Далее,
введение ангиогенина или активиза-
ция его образования помогут, види-
мо, ускорять заживление ран или из-
лечение язв желудка и двенадцати-
перстной кишки.
Не исключено, что воздействие на
ангиогенин может оказаться средст-
вом лечения ряда болезней, протека-
ние которых связано с быстрым появ-
лением малых кровеносных сосудов.
К таким болезням относятся, напри-
мер, псориазы, при которых наблюда-
ется избыточный рост капилляров в
коже; диабетическая ретинопатия,
при которой происходит обильное
разрастание капилляров в сетчатке
глаза, что иногда ведет к слепоте;
ревматоидные артриты и др. В этом
случае следует попытаться не активи-
зировать, а, наоборот, заблокировать
ангиогенин с помощью селективных
эффекторов, антител или других ин-
гибиторов.
Наконец, подавление ангиогенина в
зоне развивающейся злокачественной
опухоли может стать эффективным
противораковым воздействием. Дело
в том, что при «обесточивании» опу-
холи она не может вырасти более, чем
до нескольких миллиметров в диамет-
ре. Поэтому подавление ангиогейина
может привести к остановке роста
злокачественной опухоли и даже к ее
уменьшению до размеров булавочной
головки, после чего опухоль будет
относительно несложно удалить. По
словам Б. Вэлли, «использование ре-
зультатов наших исследований при
обработке солидных опухолей, как
при раке легкого или толстой кишки,
вызывает особые надежды». Не иск-
лючено, что диагностический тест на
наличие ангиогенина в крови или дру-
гих биологических жидкостях сможет
служить ранним признаком развития
болезни.
Б. Вэлли, однако, предостерегает
от чрезмерного оптимизма в отноше-
нии быстрых приложений его откры-
тия в медицине. «До подобных при-
ложений еще далеко,— подчеркивает
122
он,— поскольку сначала следует от-
ветить на многие вопросы фундамен-
тального характера». Следующий этап
исследований Вэлли и его сотрудни-
ков заключается в наработке доста-
точного количества ангиогенина для
проведения клинических испытаний.
Пока в распоряжении Вэлли около
0,1 миллиграмма ангиогенина чело-
века, но он надеется с помощью гене-
тической инженерии клонировать ген
этого белка в подходящих бактериях
или дрожжах и получить соответст-
вующий штамм — сверхпродуцент
ангиогенина. Исследования по исполь-
зованию ангиогенина в медицине
только начинаются, но, как говорит
Вэлли, «возможности на этом пути
будоражат воображение».
Храпеть опасно
для здоровья
3 какой-то мере храпят все. Верх-
няя часть дыхательных путей — рото-
глотка — это трубка, окруженная раз-
личными мышцами, часть из которых
управляет мягким нёбом и языком.
Во время сна эти мышцы расслабля-
ются, вследствие чего ротоглотка про-
висает внутрь, когда воздух всасы-
вается при вдохе. Если рот при этом
открыт, то раздается храп. Некоторые
храпуны создают уровень шума свы-
ше семидесяти децибел, то есть боль-
ше, чем отбойный молоток.
Храпеть обычно безвредно, и окру-
жающие страдают от этого больше,
чем виновник: обычно храпун не
сознает, что во всем доме только он
может спать при этом шуме. Но храп
может не только раздражать других.
Иногда провисание ротоглотки при-
водит к полному перекрытию дыха-
тельных путей, тогда спящий задыха-
ется и не способен дышать — это сос-
тояние носит название «закупориваю-
щее сонное апноэ» (последнее слово
означает остановку дыхательных дви-
жений и ведет свое происхождение от
греческого слова, означающего «без
дыхания»). Закупоривающее сонное
апноэ (ЗСА) может привести к повы-
шению кровяного давления, сердеч-
ной недостаточности и несчастным
случаям, связанным с тем, что невы-
славшегося человека клонит ко сну
днем. Так храпение может угрожать
жизни. Врачи называют это явление
«синдромом Пиквика» по имени зна-
менитого литературного персонажа,
по ночам храпевшего, а днем часто
страдавшего от сонливости.
Во время ЗСА страдалец еще спит
и стремится восстановить нормальное
дыхание: при этом его диафрагма и
грудная клетка бурно поднимаются.
Эти страдания лишь осложняют дело:
попытки дышать через «кляп» при-
водят к непомерному росту давления
воздуха в легких и нарушают крово-
ток в сердце и легкие. Давление кро-
ви подскакивает, и сердце начинает
биться неравномерно. В крови падает
содержание кислорода, и его уже не
хватает сердцу для нормальной рабо-
ты. Человек с серьезным заболева-
нием сердца или системы кровообра-
щения может в этот момент умереть.
Через 15 или более секунд после воз-
никновения апноэ мозговой центр
управления дыханием подает сигнал
тревоги другим отделам мозга, и че-
ловек начинает пробуждаться.
Частичное пробуждение повышает
тонус мышц ротоглотки, и она при-
открывается. В легкие врывается силь-
ная струя воздуха, что вызывает гром-
кий храп. Затем на протяжении при-
мерно десяти секунд слышны легкий
храп и обычное дыхание, уровень кис-
лорода в крови приходит в норму, и
человек снова впадает в глубокий сон.
Описанный процесс длится около по-
ловины минуты, но обычно он не раз
повторяется. При тяжелых формах
ЗСА за ночь может произойти не-
сколько сотен таких апноэ и пробуж-
дений. Когда человек видит сны, ро-
тоглотка особенно расслаблена и ЗСА
наиболее интенсивно.
123
Кратковременного пробуждения,
вызванного ЗСА, тяжело храпящий че-
ловек обычно не замечает. Считают,
что для человека заметны лишь про-
буждения не менее чем на 15 секунд.
Примечательно, что храпун часто го-
ворит, что он хорошо спал и просы-
пался за ночь лишь один-два раза.
Обычно храпуны недоумевают, поче-
му их днем так клонит ко сну: они
не знают, что ночью их сон много раз
грубо прерывался. В случае таких жа-
лоб врачи по ошибке нередко направ-
ляют своих пациентов к психиатру,
приписывая их чрезмерную сонли-
вость психическим расстройствам и
не догадываясь, что дело тут в храпе-
нии.
С возрастом храпение возникает
все чаще, и примерно половина муж-
чин и женщин старше шестидесяти
пяти лет по ночам заметно храпят.
Это обычно неопасно, и лишь немно-
гие страдают ЗСА в серьезной форме.
В возрасте до пятидесяти лет оно по-
ражает мужчин чаще, чем женщин.
Половине таких страдальцев присуща
тучность, а масса жира, которая ло-
жится тяжестью на область гортани
и грудной клетки, способствует спа-
данию ротоглотки, особенно когда
человек спит на спине.
У тощих людей «синдром Пиквика»
может возникнуть под влиянием иных
факторов: языку может быть тесно в
пределах нижней челюсти, и он запа-
дает назад; увеличенные миндале-
видные железы (гланды) или складки
слизистой оболочки, которые нахо-
дятся по обеим сторонам ротоглотки,
могут ее сужать. Иногда неблагопри-
ятные обстоятельства связаны с ана-
томическими особенностями языка
или нёба. Обычно мы спим с закры-
тым ртом и дышим носом. Однако
дыханию через нос зачастую препят-
ствуют его застарелая травма, нас-
морк или разросшиеся полипы. При
открывании рта язык и нёбо могут
западать в горло и перекрывать ро-
тоглотку. И в этом случае сон на спине
осложняет проблему. Плохо подог-
нанный зубной протез ухудшает си-
туацию, так как в этом случае мышцы
горла излишне напрягаются днем.
Поэтому они могут больше нормы
расслабиться, когда, протез на ночь
снимают.
Очень сильный храп ночью в соче-
тании с чрезмерной сонливостью
днем вызывают подозрения на ЗСА.
Однако точный диагноз можно уве-
ренно поставить, только исследовав в
специализированной клинике харак-
тер дыхания и содержания кислорода
в крови во время сна. Врачи склонны
уделять особое внимание людям, у
которых апноэ происходит не менее
ста раз каждой ночью, поскольку
именно в подобном случае возникают
серьезные последствия. Например,
ЗСА может стать основной причиной
гипертонии, так как возрастание дав-
ления крови, вызываемое ЗСА, пере-
ходит в конце концов и на время
бодрствования. В клинике, где изуча-
ют расстройства сна, обследовали на
ЗСА 50 больных, которые лечились
от гипертонии. Контрольную группу
составили 50 человек того же возрас-
та, но без гипертонии. У гипертоников
апноэ возникало за ночь в среднем
110 раз, а в контрольной группе —
11 раз. Исследователи установили,
что тридцать процентов гипертоников
подвержены ЗСА, в контрольной же
группе — никто. У больных с более
явно выраженным ЗСА отмечается
наиболее высокое кровяное давление,
и они чаще страдают от сердечных
заболеваний.
Исследование показало, что от шес-
тидесяти до восьмидесяти процентов
больных с сильным ЗСА страдают и
гипертонией. Но гипертонию вызыва-
ют и другие причины, так что лишь
тридцать процентов гипертоников
страдают и ЗСА. У больных, которые
страдают и гипертонией и ЗСА, труд-
но установить: вызвало ли ЗСА гипер-
тонию, или же у обоих заболеваний
есть одна общая причина, например,
избыточный вес.
Существует масса признаков того,
124
что ЗСА может вредить и мозгу. Бес-
численные случаи кислородного голо-
дания мозга, ночь за ночью, обязате-
льно берут свое. В одной недавно
опубликованной научной работе срав-
ниваются психоневрологические по-
казатели двух групп пациентов одного
возраста. Обе группы страдали чрез-
мерной сонливостью в дневное вре-
мя, но ЗСА было лишь у одной из
групп. Другая группа страдала такими
расстройствами сна, как нарколепсия
(внезапное засыпание днем, «на хо-
ду»), которые не связаны со снижени-
ем содержания кислорода в крови,
питающей мозг. Больные из группы с
ЗСА были менее внимательны и сос-
редоточенны, а также менее способ-
ны выполнять-тонкие манипуляции ру-
ками. Чем серьезнее степень ЗСА,
тем неблагоприятнее выглядели эти
показатели.
Что делать храпунам, чтобы осла-
бить это явление? Изобретатели за-
патентовали коммерческие варианты
старинных народных средств, таких,
как «клубок от храпа» — нечто твер-
дое, прикрепляемое к спине (напри-
мер, бильярдный шар, зашитый в пла-
ток), чтобы помешать на ней спать. Из-
вестны и другие ухищрения: «рото-
расширитель», «намордник», стягива-
ющий ремешок на подбородке, тру-
бочки в ноздрях для облегчения ды-
хания, особые воротнички «против су-
дорог шеи». В США запатентовано бо-
лее трехсот подобных устройств. Эти
средства помогают лишь тем, кто
храпит умеренно и не подвержен
ЗСА, но они совершенно бесполез-
ны и даже опасны для того, чей орга-
низм более серьезно поражен, осо-
бенно если нос у больного закупо-
рен, например, полипами.
Для тучных людей лучшее лече-
ние — потерять в весе хотя бы десять
процентов, что обычно приводит к об-
легчению ЗСА. Тем, у кого увеличены
миндалевидные железы или ткани ро-
тоглотки, а также поврежден нос, мо-
жет помочь хирургия. Наконец, в
крайнем случае можно обойти пре-
пятствие хирургическими методами,
создав искусственное отверстие в ды-
хательном горле с передней стороны
шеи ниже гортани. Днем человек зак-
рывает это отверстие незаметным для
глаз клапаном. Но такой способ мо-
жет вызвать осложнения, в частности
легочную инфекцию.
Эффективного лекарства против тя-
желой формы «синдрома Пиквика» не
существует. Медикаменты, которые
повышают тонус мышц ротоглотки,
дают ограниченный успех и обладают
побочным действием. Наиболее эф-
фективный современный вид лечения
предложил австралийский исследова-
тель К. Салливен: ложась спать, боль-
ной надевает на нос прилегающую
маску, соединенную с насосом, кото-
рый создает избыточное давление,
чуть выше атмосферного. Если через
края маски нет утечки воздуха, это по-
вышенное давление не дает ротоглот-
ке сжиматься. Это средство хорошо в
домашних условиях, хотя вид спящего
с такой маской мало привлекателен.
Метод безвреден и весьма эффекти-
вен, он часто сразу устраняет ЗСА.
Часто люди, храпящие во сне, жалу-
ются на расстройства сна. Медики
прописывают им различные снотвор-
ные или транквилизаторы. Но в дан-
ном случае, поскольку эти лекарства
не устраняют ЗСА, они могут лишь бо-
льше затруднить дыхательные движе-
ния. Еще хуже то, что они мешают
спящему реагировать на сигнал трево-
ги и проснуться. Поэтому приступы ап-
ноэ затягиваются и содержание кис-
лорода в крови еще сильнее падает.
Врачам следует особо осмотрительно
предписывать снотворное таким па-
циентам, особенно пожилым и стра-
дающим легочными заболеваниями.
Все же некоторые употребляют
еще более пагубное средство, кото-
рое вызывает значительные последст-
вия, особенно расслабляя мышцы, по-
давляя дыхательные движения и зат-
рудняя пробуждение. Это средство —
алкоголь. Даже у людей, которые
обычно не подвержены ЗСА, неболь-
125
шая выпивка поздним вечером может
вызвать апноэ уже в первые часы сна.
Может показаться, что алкоголь сти-
мулирует сон, но на самом деле это
не так: он лишь вызывает храп, зача-
стую сильный и затрудненный. Разным
людям для этого надо выпить различ-
ное количество алкоголя, но обычно
опасная доза очень невелика. На сле-
дующий день похмелье настает отча-
сти из-за нарушений сна, вызванных
частыми пробуждениями после при-
ступов апноэ.
носимый здоровью взрослых. Дыхате-
льные пути у детей значительно мень-
ше, чем у взрослых, и в них накаплива-
ется больше загрязняющих воздух ве-
ществ. К тому же следует учитывать,
что для обеспечения соответствующе-
го обмена веществ и температуры те-
ла дети должны вдыхать больше воз-
духа, приходящегося на единицу их
веса. При опасном уровне загрязне-
ния воздуха детей следует рассматри-
вать как наиболее чувствительную
группу населения.
Если гипотеза
подтвердится...
Пристрастие,
уносящее
здоровье
Как известно, люди, бросающие ку-
рение, жалуются на нервозность, го-
ловную боль и снижение работоспо-
собности. Группа врачей лондонской
больницы «Маудслей» предположила,
что причина плохого самочувст-
вия — понижение в организме коли-
чества гормона вазопрессина, выделя-
емого гипофизом. Этот спад наступа-
ет вследствие внезапного прекраще-
ния курения. В настоящее время про-
водятся эксперименты, доказываю-
щие правильность этой гипотезы. Лон-
донские врачи предлагают ежедневно
впрыскивать в нос дозу вазопрессина,
и тогда процесс отвыкания от табака
перестанет быть мучением, которое
не каждый курящий способен вы-
нести.
Детям
труднее
После двухлетних медицинских об-
следований, проведенных специалис-
тами Калифорнийского университета,
обнаружилось: вред, наносимый заг-
рязненным воздухом здоровью де-
тей, в шесть раз превышает вред, на-
Удар по печени
Печень — один из самых важных
органов нашего организма. Функции,
выполняемые ею, многочисленны,
каждая из них жизненно необходи-
ма.
Печень — регулятор содержания в
крови веществ, поступающих в орга-
низм в составе пищевых продуктов.
Она поддерживает стабильность внут-
ренней среды организма.
Поступающая в печень глюкоза
превращается здесь в гликоген и на
какое-то время депонируется. Так
создается временный резерв сахаров,
необходимый для поддержания отно-
сительно стабильной концентрации
глюкозы в крови.
Печень способна обезвреживать
ряд сильнодействующих физиологи-
ческих и чужеродных ядовитых ве-
ществ, превращая их в менее ядови-
тые или вовсе безвредные соедине-
ния.
Хирург в случае крайней необходи-
мости ампутирует конечность, удаля-
ет селезенку, большую часть желуд-
ка. Печень удалить нельзя. Без п.ечени
человек жить не может. Но пьяницы и
алкоголики либо не знают, либо не ду-
мают об этом всерьез. Не дают себе
126
~~---------------------
отчета в том, что каждая рюмка вод-
ки, каждый стакан вина, каждая круж-
ка пива — это жестокий удар по пече-
ни.
Токсическое поражение печени раз-
вивается при отравлении разными ве-
ществами (хлороформом, четырех-
хлористым углеродом, фосфором,
грибным ядом, спиртом). Ни одному
психически нормальному человеку,
думается, не придет в голову поедать
ядовитые поганки. Почему же многие
потребляют алкоголь?
Злоупотребление спиртными напит-
ками приводит к серьезному пораже-
нию печеночной ткани, к нарушению
всех ее важнейших функций.
Изучением поражения печени при
непомерном потреблении спирта за-
нимались многие врачи. И все они
пришли примерно к одинаковым вы-
водам. Только у 10—11 процентов
злоупотребляющих спиртными напит-
ками (главным Ьбразом на ранней ста-
дии алкогольной болезни) не было вы-
явлено серьезных нарушений в пече-
ночной ткани. У 35 процентов больных
диагностировано ожирение печени,
примерно у 50 — разрастание функ-
ционально инертной соединительной
ткани, которая замещала погибаю-
щую печеночную ткань, у 8 процентов
установлено тяжелое заболева-
ние — цирроз печени.
На любой из стадий хронического
отравления печени этанолом (винным
спиртом) нарушаются все функции
этого органа. Печень уже не справля-
ется со своей ролью в сахарном обме-
не. Развиваются болезненные явле-
ния, напоминающие тяжелый, опас-
ный недуг — сахарный диабет. Изме-
няется состав крови, который в здоро-
вом организме сохраняется на опре-
деленном постоянном уровне, что
происходит не без участия печени.
Снижается способность крови сверты-
ваться, повышается проницаемость
мелких сосудов. Вследствие этого да-
же у молодых людей, злоупотреб-
ляющих хмельным, могут после мас-
сивного алкогольного эксцесса возни-
кать кровоизлияния под оболочками
головного мозга. А это приводит в ча-
сти случаев к параличам, а иногда — к
смерти. Значительно нарушается ан-
титоксическая функция печени — она
перестает выполнять задачу охраны
организма, уже не может служить
надежным барьером, препятствую-
щим распространению и накоплению
различных сильнодействующих и ядо-
витых субстанций во внутренней сре-
де организма.
Алкогольный гепатит и цирроз
Поначалу нарушения функции пече-
ни внешне почти не проявляются. Бо-
льной может отмечать снижение ап-
петита, подташнивание, чувство об-
щей слабости. Эти симптомы посте-
пенно нарастают в своей интенсивнос-
ти. Присоединяются новые. Печень
увеличивается в размерах за счет
полнокровия, за счет ожирения.
Больной начинает худеть. Иногда от-
мечается выраженная желтуха кож-
ных покровов, обычно же легкая жел-
тушность глазных яблок. Появляются
«мешки» под глазами, затем — отеч-
ность всего лица, порой — и конечно-
стей. Все чаще отмечается не только
тошнота, но и рвота.
Жировое перерождение печени
постепенно трансформируется либо в
алкогольный гепатит, а затем в цирроз
печени, либо непосредственно в цир-
роз.
Хронический алкогольный гепатит
может протекать скрыто, со скудной
симптоматикой, что еще отнюдь не
свидетельствует о легкой форме по-
ражения печени. Печень увеличена.
Чаще желтухи нет. Возможны боли
в правом подреберье.
Гораздо тяжелее и ярче клиничес-
кая картина острого гепатита алкого-
ликов. Это осложнение развивается в
большинстве случаев вскоре после
массивного алкогольного эксцесса.
Больной утрачивает аппетит, отмеча-
ются рвота, понос, боли в правом вер-
хнем квадранте живота и под ложеч-
128
9 Эврика-88
кой. Температура достигает 38—39
градусов. Спустя сутки-двое появля-
ется желтушность кожных покровов, а
вместе с ней и зуд кожи. Печень уве-
личена, болезненна при прощупыва-
нии.
Еще не поздно прекратить возлия-
ния. Теперь, правда, даже в случае
полного воздержания от спиртного
мало надежд на то, что печень вернет-
ся к абсолютной норме. Но можно
рассчитывать на приостановку патоло-
гического процесса, на стабилизацию
состояния. Если же больной продол-
жает спиртопотребление — развива-
ется цирроз печени.
Алкогольный цирроз впервые опи-
сан в 1819 году врачом Лаэннеком,
который выявил у умершего от пече-
ночной недостаточности солдата, мно-
го лет злоупотреблявшего спиртными
напитками, резко уменьшенную в раз-
мере, плотную, бугристую печень.
Лаэннек связал это поражение с ал-
коголизацией.
Цирротическую печень характери-
зует повышенная плотность и свое-
образная зернистость. Выступающие
участки образуются за счет регенера-
ции ткани печени, западающие — за
счет развития рубцовой соединитель-
ной ткани. Слово «цирроз» — древ-
негреческое, переводится на русский
язык как «рыжий». И в самом деле,
цвет зернистой поверхности печени
желтовато-красный, что обусловлено
задержкой желчи. Печень чаще
уменьшается в размерах, иногда, нап-
ротив, она увеличена.
Цирроз Лаэннека проявляется ту-
пыми болями в правом подреберье,
ощущением горечи во рту, истоще-
нием больного, общей слабостью, по-
носами, желтушностью глазных яб-
лок, сосудистыми «звездочками» на
коже, носовыми кровотечениями, ку-
риной слепотой (ослабление зрения в
сумерках), кожным зудом и другими
симптомами.
Грозный признак развитой стадии
этого страдания — асцит — скопле-
ние жидкости в свободной брюшной
полости, то есть вне кишечника и дру-
гих органов. С момента появления ас-
цита болезнь длится от полугода до
двух лет и приводит к трагической
развязке.
Необходимо подчеркнуть, что к
циррозу приводит не только злоупот-
ребление крепкими спиртными напит-
ками, но и непомерное винопитие,
чрезмерное увлечение пивом.
Изнурение
поджелудочной железы
Не менее важную, не менее много-
образную, чем печень, роль играет в
жизнедеятельности* нашего организ-
ма поджелудочная железа. Чрезвы-
чайно сложная по анатомическому
строению, эта небольшая железа, ес-
ли иметь в виду не объем ее продук-
ции, а удивительную тонкость проис-
ходящих в ней процессов, работает,
как огромный химический завод. Она
функционирует одновременно и как
железа внутренней секреции (сек-
реция — производство и выделение),
отдавая в кровь два гормона — глю-
кагон и инсулин, и как железа внеш-
ней секреции, выбрасывая через спе-
циальный проток в двенадцатиперст-
ную кишку пищеварительный сок, бо-
гатый жизненно важными фермента-
ми (катализаторами, стимуляторами
и ускорителями различных биохими-
ческих реакций) — трипсином, ли-
пазой, амилазой и другими.
Инсулин — белковое соединение
довольно сложной структуры, участ-
вующее по меньшей мере в двадцати
важнейших процессах обмена ве-
ществ. Он, например, увеличивает
скорость усвоения глюкозы в тканях,
что приводит к снижению уровня саха-
ра в крови. При недостаточном обра-
зовании в поджелудочной железе ин-
сулина развивается сахарный диабет.
Глюкагон — это тоже белковое со-
единение, которое по биохимиче-
скому эффекту диаметрально проти-
воположно инсулину. Если инсулин
130
понижает уровень сахара в крови, то
глюкагон повышает его.
Продуцируя и выделяя в кровь два
гормона противоположного действия,
поджелудочная железа выполняет
ключевую роль в регуляции обмена
веществ на молекулярном уровне.
Она, словно кучер, управляет с помо-
щью вожжей-гормонов процессом
образования и поступления в кровь
глюкозы, не позволяя этому процессу
уклоняться ни в одну, ни в другую сто-
рону.
Внешнесекреторная функция под-
желудочной железы создает условия
для расщепления в тонком кишечни-
ке белков, жиров и углеводов до та-
ких соединений, которые могут быть
усвоены организмом.
Злоупотребление этанолом отрица-
тельно сказывается как на внутрисек-
реторной, так и на внешнесекретор-
ной функциях поджелудочной желе-
зы. Тут может идти речь и о непос-
редственном токсическом воздей-
ствии спирта на ткань железы, и о
неправильном питании, и об отравле-
нии алкоголем всего организма. Важ-
ное значение приобретает отрица-
тельное воздействие спирта на цент-
ральную нервную систему — регуля-
тор всех процессов, происходящих в
организме. А поскольку поджелудоч-
ная железа тесно связана анатомичес-
ки и функционально с печенью, две-
надцатиперстной кишкой, желудком,
воспаление, возникшее под влиянием
потребления спиртного в одном из
этих отделов пищеварительной систе-
мы, легко перебрасывается на подже-
лудочную железу.
Снижение при употреблении спирт-
ных напитков содержания в желудке
соляной кислоты, стимулятора дея-
тельности поджелудочной железы,
бесспорно, сказывается на ее работе.
Кроме того, в патологии этой железы
большое значение имеют заболева-
ния печени (снижение уровня желч-
ных кислот), кишечника (нарушение
выработки фермента энтерокиназы,
повышение моторики кишечника, на-
рушение всасывания в нем питатель-
ных веществ).
Еще в двадцатых годах нашего сто-
летия немецкие врачи отмечали, что
сахарный диабет особенно часто
встречается в купеческой среде, ко-
торой, как известно, свойственна
склонность к пьянству и обжорству.
Этанол, поступая в кровь, раздражает
поджелудочную железу, в результате
чего на первых порах происходит ин-
тенсификция продукции инсулина.
Но при частых возлияниях поджелу-
дочная железа устает, истощается. От-
метим также, что спирт вызывает
спазм (сужение) протоков поджелу-
дочной железы. И вот рано или позд-
но деятельность ее угнетается.
Группа московских врачей под ру-
ководством профессора А. Гукасяна
установила, что примерно у 13
процентов пациентов-алкоголиков
имеет место либо повышение, либо —
чаще — понижение уровня сахара в
крови. А при более тонких методиках
обследования нарушение деятельно-
сти поджелудочной железы выявлено
в 24 процентах случаев. Таким об-
разом, сахарный диабет у алкоголи-
ков — довольно частое осложнение,
но протекает нередко в скрытой фор-
ме. У больных отмечается повышен-
ная жажда, учащенное мочеиспуска-
ние, увеличение суточного объема вы-
деляемой мочи. Нередко больные те-
ряют в весе. Кожа сухая. Характерны
жалобы на постоянную сухость во рту.
Аппетит обычно повышен. Немалое
диагностическое значение имеют так-
же жалобы больных на мышечную
слабость, на зуд кожных покровов. На
коже часто возникают фурункулы.
Мужчины страдают половой сла-
бостью.
Если больной продолжает злоупот-
реблять спиртными напитками и не
проходит курса серьезного лечения,
сахарный диабет чреват серьезными,
порой опасными для жизни осложне-
ниями.
Данные обследования пьяниц и ал-
коголиков свидетельствуют, что при-
9
131
мерно 25 процентов любителей
хмельного страдает панкреатитом
(панкреас — поджелудочная железа),
то есть воспалением этого органа в
острой, а чаще — в хронической фор-
ме. Особенно подвержены этому
страданию алкоголики преклонного
возраста с солидным «стажем» пьян-
ства. Крайне способствует развитию
панкреатита употребление суррогатов
спиртных напитков (самогон, денату-
рат, одеколон и т.п.)
Перерывы в запоях могут принести
значительное облегчение, а полный
отказ от спиртного дает надежду на
избавление от панкреатита. И чем
раньше, тем больше шансов на выздо-
ровление.
Одно из самых страшных, к счастью,
сравнительно редких, последствий
пьянства — острый геморрагический
панкреатит. Это заболевание протека-
ет крайне тяжело и при полном рас-
паде поджелудочной железы иногда
приводит к смертельному исходу в
первые же сутки, но обычно тянется
одну-две недели.
Гораздо чаще непомерное спирто-
потребление приводит к хрониче-
скому панкреатиту. Больной жалуется
на подташнивание, вздутие живота,
боли в подложечной области, отрыж-
ку, снижение аппетита, запоры, чере-
дующиеся с поносами. Иногда появля-
ется желтушность кожных покровов.
Больной в большинстве случаев теря-
ет в весе. При обострении хрониче-
ского процесса возникают сильные
боли в области живота, приобретаю-
щие подчас опоясывающий харак-
тер. Возникает повторяющаяся рвота,
температура несколько повышает-
ся.
При хроническом панкреатите об-
наруживается ожирение поджелудоч-
ной железы, разрастание функцио-
нально инертной соединительной тка-
ни; клетки железы отечны, некоторые
из них подвержены некрозу (отми-
ранию); налицо признаки воспа-
ления.
Алкогольный гастрит
Если в другие органы алкоголь по-
падает через кровь уже в большом
разведении, то в желудок спиртные
напитки поступают практически в
той концентрации, которая обозна-
чена на этикетке винной или водоч-
ной бутылки. Поэтому непосредст-
венное «обжигающее» и отравля-
ющее воздействие этанола на желу-
док выражено особенно отчетливо.
Главное проявление этого воздейст-
вия — алкогольный гастрит (старые
врачи называли это страдание ката-
ром желудка), заболевание воспа-
лительного характера. Недуг этот
особенно часто встречается у алко-
голиков, предпочитающих крепкие
спиртные напитки — водку, коньяк,
ром, виски, тем более — самогон.
Поскольку спиртное не задержи-
вается в полости рта и в пищеводе,
здесь у пьяниц и алкоголиков конс-
татируют лишь незначительные из-
менения.
В желудке этанол остается в тече-
ние довольно продолжительного
времени. И последствия «химиче-
ского ожога» и отравления здесь
представлены гораздо ярче. Алко-
гольный гастрит диагностируется
практически у всех пациентов на эта-
пе развитого алкоголизма (до 95
процентов). Поначалу усиливается-
выделение соляной кислоты в же-
лудке. С годами, напротив, ее со-
держание в желудочном соке пада-
ет ниже нормы, а затем развивает-
ся анацидная (бескислотная) форма
гастрита. Угнетается образование
пепсина — фермента желудочного
сока, который способен расщеплять
практически все природные белки.
Поэтому у алкоголика развивается
белковое голодание. Что касается
соляной кислоты, то она, во-первых,
создает оптимальные условия для
образования и действия пепсина,
во-вторых, сама участвует в перева-
ривании белков, в-третьих, ускоряет
всасывание железа (а недостаток в
132
организме солей железа приводит к
малокровию), в-четвертых, оказыва-
ет бактерицидное действие, то есть
убивает болезнетворных микробов.
Алкоголь нарушает моторику же-
лудка, что в одних случаях приводит к
ускоренной эвакуации пищи в тонкий
кишечник, в других — к длительной
задержке пищевых масс в желудке.
При этом слабые напитки чаще усили-
вают двигательную функцию желуд-
ка, а водка или коньяк ослабляют ее.
То и другое — патология.
Известно также, что желудок наря-
ду с почками, печенью, лимфатиче-
скими узлами выполняет выделитель-
ную функцию, способствует очище-
нию организма от различных ядови-
тых веществ, попадающих извне или
же образующихся в организме при
различных заболеваниях. При дли-
тельном злоупотреблении алкоголем
выделительная функция желудка на-
рушается. В части случаев экскретор-
ная функция желудка может быть вос-
становлена, если пьющий полностью
отказывается от спиртных напитков.
Но если изменения в слизистой обо-
лочке желудка зашли слишком дале-
ко, даже прекращение спиртопот-
ребления не дает улучшения выдели-
тельной функции.
Острое алкогольное отравление
проявляется рвотой большим количе-
ством желудочного содержимого, от-
личающегося высокой кислотностью,
обилием слизи с частицами слущива-
ющейся слизистой оболочки желудка,
а порой и с примесью крови. Больной
жалуется на неприятные ощущения в
животе, жжение, тяжесть под ложеч-
кой, на горечь во рту, отрыжку с дур-
ным запахом, отсутствие аппетита,
подчас — отвращение к пище. Воз-
можны, напротив, приступы «волчьего
аппетита».
Хронический алкогольный гастрит
сопровождается жалобами больного
на общую слабость, подавленное на-
строение, снижение работоспособно-
сти, металлический привкус и горечь
во рту, на тупые боли, чувство распи-
рания в верхней половине живота,
чувство тяжести под ложечкой, перио-
дически возникающие тошноту и рво-
ту, особенно рвоту скудным содержи-
мым по утрам, натощак. Больного му-
чают отрыжка воздухом, иногда с за-
пахом тухлых яиц, изжога, понос, че-
редующийся с запорами. Язык сух, об-
ложен. Аппетит утрачивается. Неред-
ко больной худеет. Обострения хро-
нического гастрита в отличие от ана-
логичного страдания неалкогольного
происхождения протекают весьма
бурно с резко выраженными симпто-
мами болезни. Нередко у алкоголиков
развивается язвенная болезнь желуд-
ка или двенадцатиперстной кишки.
Все больные с анацидной формой
гастрита нуждаются в периодическом
врачебном обследовании в связи с
тем, что они особенно предрасполо-
жены к развитию рака желудка.
Энтероколит
Алкогольный гастрит может проте-
кать как изолированное поражение
желудка. Однако чаще он комбиниру-
ется с энтероколитом — нарушением
деятельности тонкого и толстого ки-
шечника. В этих случаях речь должна
идти, собственно говоря, о гастроэнте-
роколите. Тем не менее и при таких
распространенных поражениях желу-
дочно-кишечного тракта энтероколит
вносит существенные черты в клини-
ческое течение заболевания, главным
образом за счет грубого нарушения
пищеварения и всасывания в тонком
кишечнике, а также понижения пита-
ния больного.
Пьянство нарушает нормальную ки-
шечную флору. Под влиянием алкого-
ля мирно живущие в кишечнике бак-
терии (кишечная палочка, энтеро-
кокк и другие) вдруг становятся агрес-
сивными по отношению к хозяину-но-
сителю, превращаются в болезнет-
ворную флору, провоцируют явления
энтероколита, инфекционные заболе-
вания других отделов системы пище-
варения. Немаловажную роль играет
133
также недостаточное, неполноценное
питание, дефицит белка, витаминов Bi
и А, что ведет к нарушению регенера-
ции слизистой оболочки, выстила-
ющей просвет кишечника, к ее ат-
рофии.
При хронических формах энтероко-
лита создается своеобразный пороч-
ный круг. Нарушение усвоения в тон-
ком кишечнике белков, жиров, угле-
водов, витаминов отрицательно отра-
жается на высшей нервной деятель-
ности. А нарушение регуляторных ме-
ханизмов центральной нервной сис-
темы захватывает и регуляцию пита-
ния, регуляцию функций тонкого и
толстого кишечника, что усугубляет
болезненные изменения в пищевари-
тельной системе.
В клинической картине алкогольно-
го энтероколита на первом месте сто-
ят поносы, наступающие чаще ранним
утром («понос-будильник») или вско-
ре после трапезы. Стул бывает
2—10 раз в сутки. Но для этого забо-
левания характерны не только поносы,
но и запоры, а подчас — чередование
поносов с запорами. Возможны повы-
шение температуры тела, потеря ап-
петита, тошнота. Больной худеет, кож-
ные покровы его бледны. Развивается
малокровие. Тонус мышц понижается.
Кости становятся хрупкими. Ткани
обезвоживаются.
Энтероколит приводит к тяжелым
осложнениям — ожирению печени,
инфекционным заболеваниям желч-
ных путей, резким отекам. Если при
тяжелом течении гастроэнтероколита
больной не получает лечения и про-
должает пьянство, он может по-
гибнуть.
Страдают и почки
Главная задача почек — поддержа-
ние постоянства внутренней среды
организма. Почки участвуют в регуля-
ции водно-электролитного баланса, в
поддержании кислотно-щелочного
состояния, выделении азотистых шла-
ков и других жизненно важных про-
цессах.
В сутки с мочой почки выводят
50—75 граммов плотных веществ. Все-
го в моче обнаружено более 150 хи-
мических ингредиентов — как органи-
ческие (35—50 граммов), так и неор-
ганические (15—25 граммов) вещест-
ва. Таким образом, почки спасают ор-
ганизм от отравления ядами, попав-
шими извне, и веществами, образо-
вавшимися в самом организме.
Острая, а тем более хроническая
интоксикация алкоголем нарушает, по
существу, все функции почек. Алко-
гольная болезнь не только ухудшает
течение уже существующего воспали-
тельного процесса в системе мочеот-
деления, но и вызывает хронические
заболевания почек (нефрит, почечно-
каменную болезнь, пиелит и т.д.).
Во-первых, алкоголь, содержащийся у
пьющего в крови, оказывает непос-
редственное отравляющее воздейст-
вие на ткани почек. Во-вторых, почки
поражаются при хронической алко-
гольной интоксикации вторично
вследствие развития атеросклероза
сосудов, питающих почки, и гепатита.
Ведь деятельность печени и почек тес-
но взаимосвязана. Небольшие дозы
спиртных напитков вызывают полиу-
рию — усиленное мочеотделение.
Это связано с раздражающим дейст-
вием спирта на почечные ткани, с вли-
янием его на сердечно-сосудистую
систему, с повышением фильтраци-
онной способности почек. Мочегон-
ное действие спиртных напитков свя-
зывается также с содержащимися в
них неалкогольными примесями.
Спирт подавляет антйдиуретический
гормон — главный фактор регуляции
водного обмена, поэтому высокие до-
зы алкоголя изменяют диурез — ко-
личество выделяемой за сутки мочи.
Усиление диуреза, задержка в орга-
низме натрия, хлора и азота, повыше-
ние потоотделения, переход воды из
клеток во внеклеточное пространство
и появление отеков приводит алкого-
ликов к мучительной жажде, которую
большинство врачей расценивают как
один из кардинальных симптомов хро-
134
нического алкогольного отравления.
Хроническая алкогольная интокси-
кация сопровождается чрезмерной
потливостью, что также связано с гру-
быми нарушениями водно-солевого
обмена. Алкоголик, просыпаясь среди
ночи, ощущает, что нижняя рубашка,
простыня, наволочка мокрые от пота,
«хоть выжимай».
Французская поговорка гласит:
«Кто живет в вине, тот умирает в
воде». Еще до исследований ученых
народная наблюдательность констати-
ровала появление отеков вследствие
постоянного самоотравления спирт-
ными напитками.
Наш организм на 60—70 процентов
состоит из жидкостей (две трети со-
держатся в, клетках, треть — в меж-
клеточном пространстве). Злоупот-
ребление алкоголем приводит к пере-
ходу части воды из клеток во внекле-
точное пространство, что и дает отеки.
Тут играют роль, бесспорно, не только
поражение почек, но и нарушения со
стороны сердечно-сосудистой сис-
темы.
По данным клиники терапии Перво-
го Московского медицинского инсти-
тута, у 50 процентов алкоголиков выя-
вляется снижение фильтрационной
способности почек, что, вероятнее
всего, обусловлено спазмом (суже-
нием) сосудов, резким повышением
проницаемости сосудистых стенок.
В начале алкогольной болезни конс-
татированы увеличение почек, жиро-
вое перерождение их ткани. В случае
запущенного алкоголизма все чаще
отмечаются склероз почечных сосу-
дов (до 25 процентов среди алкоголи-
ков в возрасте 40—50 лет), кровоиз-
лияния в почку, свежие инфаркты по-
чек, очаги отмирания. В дальнейшем
вследствие постепенного разрушения
спиртом клеток почечной ткани погиб-
шие клетки замещаются соединитель-
ной тканью, почка уменьшается в раз-
мерах, сморщивается.
В связи со всем, что было сказано
выше о патологических изменениях в
печени, поджелудочной железе, же-
лудке, кишечнике и почках пьяниц и
алкоголиков, становится понятным,
почему люди, злоупотребляющие
спиртными напитками, сокращают
свою жизнь на 15—20 лет.
Человек
и Север
Процесс урбанизации, освоения
территории вечной мерзлоты идет
очень быстрыми темпами, что не мо-
жет не сказаться на здоровье, само-
чувствии людей, которым пришлось
поменять свой образ жизни. Изучение
возникающих проблем сегодня еще
важно и потому, что одной из первос-
тепенных экономических задач для
районов Сибири и Крайнего Севера
становится создание благоприятных
условий для жизни человека и закреп-
ления в районах высоких широт.
Чтобы устранить дискомфортность,
необходимо внедрять производства
только с трудосберегающей техноло-
гией, создавать инфраструктуры раз-
вития здоровья человека, продумать
рекреационные условия и зоны отды-
ха.
Экспедиционные исследования по-
казали, что в процессе адаптации че-
ловека участвуют все системы орга-
низма. У людей, проживших на Севе-
ре 3—5 лет, обнаруживается новый
уровень легочного кровообращения,
перестраивается дыхательная систе-
ма, происходят изменения в энергети-
ческой структуре, усиливается отло-
жение жира, и человек полнеет. Жиры
энергоемки, а для напряженного рит-
ма всех функций организма требуется
много энергии, которая в основном
черпается за счет такого жирового
резерва.
Сами условия обитания, экологичес-
кие факторы создают очень тесные
связи человека с природой. Так, на-
пример, установлено, что коренные
народности Севера не болеют многи-
135
ми болезнями, и в частности рахитом.
Это может показаться странным в ус-
ловиях полярной ночи, недостатка
ультрафиолетовых лучей и витаминов.
Но оказывается, что все дефицитные
в данном случае полезные вещества
люди находят в рыбе, особенно в
печени, которую они едят в сыро-
замороженном виде. Но почему тогда
человек, потребляя в больших коли-
чествах жирную северную рыбу, не
получает ожирения? Оказывается, в
рыбе содержится много метионина,
аминокислот, которые контролируют
необходимый процент жира в орга-
низме, а избыток выводят.
Как же следует питаться северяни-
ну? Совершенно очевидно, что норма-
тивы питания для разных групп приш-
лого и местного населения должны
вырабатываться с учетом местной
сырьевой базы. Например, дефицит
белка полностью можно компенси-
ровать за счет использования олени-
ны, которая по калорийности превос-
ходит свинину, говядину, баранину и
содержит много витаминов. Источни-
ком белков, витаминов, солей являет-
ся также мясо белых куропаток, зай-
цев, ценных северных пород ры-
бы — лососевых, сиговых, осетровых.
На территории Красноярского края
в изобилии произрастают облепиха,
морошка, голубика, жимолость, ши-
повник. Большую ценность представ-
ляют сибирские сорта черной сморо-
дины, содержание в ней витамина С
увеличивается по мере продвижения
этой культуры к Северу.
Богатым спектром полезных ве-
ществ обладают местные сорта яблок
и других плодово-ягодных культур.
Но вся беда в том, что люди почти
не используют эти уникальные дары
северной земли. Сейчас разрабаты-
ваются методики и необходимые ре-
комендации по рациональному пита-
нию на базе использования местных
пищевых ресурсов.
Всестороннее изучение комплекса
вопросов экологии человека даст воз-
можность разработать в ближайшее
время систему профотбора приез-
жающих на Север, наметить системы
диспансеризации и профессиональной
гигиены. Все это в конечном итоге
будет способствовать продлению ак-
тивной деятельности человека в эк-
стремальных условиях Севера.
Почему «моржи»
не мерзнут!
Весна в разгаре, но даже в Черном
море купаться бывает холодно. А как
же «моржи»— любители зимнего
плавания — с удовольствием плещут-
ся в студеной воде? Почему они не
мерзнут?
Ученые из Института клинической
и экспериментальной медицины Си-
бирского отделения АМН (Новоси-
бирск) недавно провели целый комп-
лекс исследований реакций организма
на резкое охлаждение, которое бы-
вает при купании в ледяной воде.
Производство тепла в организме
«моржей» оценивалось по потребле-
нию кислорода, теплоотдача те-
ла — по температуре кожи, измерен-
ной в десяти различных точках. Опре-
делялась также температура «ядра»
тела (в слуховом проходе), электри-
ческая активность мышц и коэффи-
циент использования кислорода. Все
эти параметры характеризуют биохи-
мические процессы в организме, ко-
торые и обеспечивают «сжигание топ-
лива» и производство тепла.
В эксперименте принимали участие
18 мужчин, которые увлекаются зим-
ним плаванием не один год. В тече-
ние 20 минут непосредственно перед
купанием «моржи» находились в теп-
лом помещении с температурой воз-
духа 26 градусов Цельсия. Здесь с
помощью наложенных датчиков и
приборов производились «фоновые»
измерения (до купания). Само купа-
ние в зимней реке, где температура
воды была около 0, длилось 30 секунд.
136
Вслед за этим в течение 20 минут
проводились повторные измерения в
том же теплом помещении.
Что же происходит при погружении
в ледяную воду? Резко, в 4—5 раз
увеличивается потребление кислоро-
да, активизируется дыхание, повыша-
ется мышечная активность. Все эти
показатели возвращаются к исход-
ным, «фоновым» значениям довольно
быстро, не позже чем через 10—15
минут после купания.
При погружении в ледяную воду
температура тела сразу же меняет-
ся, но неодинаково. Резко снижается
температура поверхности кожи, а
температура «ядра», наоборот, увели-
чивается. Очевидно, это связано с
быстрым увеличением выработки теп-
ла в организме, он стремится компен-
сировать потери при погружении в
прорубь.
Сразу же после купания темпера-
тура кожи начинает повышаться, уже
через несколько минут она близка к
температуре воздуха в помещении и
продолжает расти. Через двадцать
минут после купания этот рост прек-
ращается и температура кожи стаби-
лизируется. Температура «ядра», нао-
борот, вслед за купанием снижается
и делается ниже нормы. Только когда
«морж» пробудет в тепле 1—2 мину-
ты, она начинает восстанавливаться,
непрерывно возрастая, а стабили-
зируется через 20 минут после ку-
пания.
Итак, через 20 минут системы тер-
морегуляции обеспечивают организ-
му возврат в исходное состояние.
Большинство исследователей считают,
что регуляторные процессы направле-
ны на то, чтобы поддерживать посто-
янной величину теплосодержания,
или, иначе говоря, среднюю темпе-
ратуру тела, которая определяется по
температуре «оболочки» (кожи) и
температуре «ядра».
Пребывание в ледяной воде приво-
дит в действие какие-то резервные
механизмы теплопродукции в орга-
низме, которые не работают в обыч-
ной обстановке. Возможно, и закалка
организма тесно связана с трениров-
кой таких «запасных печей».
Зной
не помеха
Трудиться под жарким летним солн-
цем нелегко. Жители тропиков в са-
мые знойные часы вообще прерывают
работу. Иначе жара быстро дает о
себе знать: резко возрастает частота
дыхания, тело покрывается испари-
ной, поднимается температура кожи,
организму не хватает кислорода.
Общеукрепляющие препара-
ты — витамины, настойки элеутеро-
кокка или китайского лимонника —
ускоряют адаптацию человека к зною.
Однако этого не всегда достаточно.
Ученые подметили тесную связь про-
цессов дыхания и регуляции темпера-
туры тела: чем экономичнее и эффек-
тивнее работает у человека аппарат
внешнего дыхания и газообмена, тем
легче он переносит нехватку кислоро-
да, в том числе и от перегрева. Сле-
довательно, тренировка дыхательной
системы должна активизировать и
терморегуляторные реакции организ-
ма.
Группа мужчин в течение двух меся-
цев ежедневно — утром, днем и вече-
ром по 30 минут — выполняла упраж-
нения по задержке дыхания. Затем
добавили физическую нагрузку — бег
на месте. Бегом на месте занималась
все это время и контрольная группа,
но там не тренировали дыхание. В кон-
це эксперимента всех участников под-
вергли испытаниям в термокамере.
Люди с тренированным дыханием
справлялись с жаром намного успеш-
нее своих товарищей из контрольной
группы. В разогретой до 70 градусов
атмосфере они дышали спокойнее,
температура кожи была ниже, не
столь заметно возрастала и частота
пульса.
137
Можно сделать вывод, что трени-
ровки с задержкой дыхания действи-
тельно повышают тепловую устойчи-
вость организма и помогают людям
легче приспособиться к жаркому кли-
мату.
Л Л Тем, кто работает
\ ] в ночь
Есть такой нью-йоркский анекдот:
— Скажите, миссис Стрэнд, чем
занимается ваш муж? — спрашивает
одна соседка по подъезду другую.
— Я вижу, днем он постоянно дома,
кем он работает?
— Точно не скажу, миссис Хав-
кине,— отвечает Стрэнд,— но, навер-
ное, слесарем. В 12 часов ночи он
обычно встает, берет железный ломик
и куда-то уходит. Наверное, слесарь.
Так вот, для слесарей, токарей и
другого рабочего люда, которым, по-
добно мужу миссис Стрэнд, прихо-
дится работать в ночные смены, раз-
работана специальная диета, облег-
чающая организму перестройку на но-
вый режим дня.
Дело в том, что наш организм при
переходе с одного режима на другой
испытывает ряд неудобств из-за того,
что его внутренние «биологические»
часы, приспособившись к одному рас-
порядку жизни, вынуждены при пе-
ресменке перестраиваться на новый,
что может привести к серьезным рас-
стройствам, появлению бессонницы,
депрессии,— а биологические часы
начинают барахлить до такой степени,
что у человека может вдруг среди
ночи появиться волчий аппетит, и он,
подобно Васисуалию Лоханкину, при-
нимается поглощать, не зажигая света,
борщ с мясом из кастрюли, или средь
бела дня на него нападает такой сон,
что он начинает спать на ходу.
Чтобы избежать всех этих отрица-
тельных явлений, американский био-
пог Чарлз Экрет изобрел особую дие-
ту, способную подготовить человека
к переходу на работу в ночную смену.
Состоит она в следующем. В пятницу
за завтраком и обедом надо поесть
плотно и сытно, однако кофе, чай и
другие содержащие кофеин напитки
потреблять между тремя и пятью ча-
сами и только. В субботу есть уме-
ренно, избегая кофеина, и не ложить-
ся спать до самого позднего часа. В
воскресенье спать как можно дольше,
а затем съесть сытный завтрак и такой
же обед. Перед сном в воскресенье
съесть плотный, с большим содержа-
нием углеводов ужин и проспать в
понедельник до обеда и дольше.
©Кому работать
труднее
Ученые Манчестерского универси-
тета (Англия) целый год изучали, на
какой работе люди испытывают наи-
большие стрессовые напряжения.
После исследования более 150 про-
фессий было установлено, что на пер-
вом месте идут шахтеры, на вто-
ром — полицейские.
По десятибалльной системе оценка
стресса у шахтеров равна 8,3, у поли-
цейских — 7,7; за ними следуют стро-
ители и журналисты — по 7,5, зубные
врачи — 7,3, актеры — 7,2, полити-
ки — 7,0, остальные врачи — 6,8, во-
дители автобусов — 5,4, дипломаты и
фермеры — по 4,8 балла. Меньше
всех подвержены стрессам работники
библиотек и музеев: их балл — 2,8.
Показателями для определения ве-
личины стрессовых напряжений слу-
жили такие данные, как распростра-
нение алкоголизма, частота разводов,
сердечных приступов, дорожные про-
исшествия и т.д.
( ( i ( I
138
©Человек после
шестидесяти
Выход на пенсию — сложный пе-
риод в жизни человека. Обязанностей
стало намного меньше, а свободного
времени — предостаточно. Требуется
немало сил и времени, чтобы пере-
строиться, найти свое новое место в
жизни. Ученые — психологи, социо-
логи и геронтологи — называют этот
процесс социальной адаптацией и уде-
ляют большое внимание его изуче-
нию и анализу.
Обширное исследование подобного
рода проводилось в течение нескрль-
ких лет специалистами Института ге-
ронтологии АМН СССР (Киев). Была
проверена и подтверждена гипотеза о
том, что социальная адаптация пенси-
онеров невозможна без рациональ-
ной организации жизни и правильного
выбора занятий.
Социальная и культурная актив-
ность пожилых людей во многом зави-
сит от характера их трудовой дея-
тельности до выхода на пенсию. Так,
если бывшие служащие еще участву-
ют в общественной жизни (хотя при-
мерно в два раза меньше, чем рань-
ше), то рабочие-пенсионеры практи-
чески полностью пассивны. Сказыва-
ется и уровень общего образования,
и состав семьи, в меньшей ме-
ре — материальное положение. Со-»
стояние здоровья, по-видимому, игра-
ет относительную роль в ведении
активного образа жизни. Но люди,
стремящиеся быть в курсе обществен-
ных дел и принимать в них участие, в
подавляющем большинстве случаев
(82 процента) старались закалять себя
и физически.
К сожалению, как среди работаю-
щих, так и среди неработающих пен-
сионеров чрезвычайно мало распро-
странены коллективные формы про-
ведения досуга. Ученые считают, что
крайне необходимо максимально раз-
вивать деятельность клубов для пожи-
лых людей.
Подробно исследовались и факто-
ры, непосредственно влияющие на со-
циально-психологическую адаптацию
пенсионеров. Наиболее неблагопри-
ятная группа — одинокие люди, и осо-
бенно разведенные. Проживание же
пенсионеров вместе с супружескими
парами влияет положительно, даже в
большей степени, чем их проживание
с внуками.
Очень важно, по мнению ученых,
заблаговременно, еще в предпенси-
онном возрасте спланировать свои бу-
дущие занятия на пенсии. В этом
смысле наиболее тяжело приходится
тем людям, кто сознательно избегает
раздумий о старости.
Обыкновенная
у простуда
Простуда бытует среди нас с доис-
торических времен. Каждый из нас
по собственному опыту хорошо знает,
что такое простуда, но только недавно
наука начала понимать, что проис-
ходит, когда болит горло, из но-
са течет и голова становится тяже-
лой.
В прежние времена этот комплекс
симптомов называли катаром, а выде-
ление из носа слизи считали отделе-
нием побочных продуктов из мозга.
Предлагавшееся лечение и профилак-
тика были весьма далеки от сути проб-
лемы. Гиппократ считал, что быстрым
и эффективным лечением от просту-
ды является кровопускание. Плиний
Старший — известный натуралист, за-
дохнувшийся в вулканических газах,
когда наблюдал извержение Везувия
в 79 году нашей эры, предписывал сле-
дующее лечение: «целовать волоса-
тую морду мыши». Советы, даваемые
сейчас, часто не более научны: носить
на шее головки чеснока, есть много
лука, использовать для лечения элект-
139
рошок, пить горячий лимонад, вды-
хать немного слезоточивого газа..
Сегодня нам хорошо известно, что
простуда, или, как говорят врачи, ост-
рое респираторное заболевание, —
это вирусная инфекция верхних дыха-
тельных путей. Особые вирусы, попа-
дая в нос и глотку, убивают клетки
слизистой оболочки в верхней части
дыхательного тракта. Мы не чувству-
ем этого. Внедрение вирусов само по
себе проходит безболезненно и неза-
метно, а симптомы, которые мы начи-
наем ощущать,— это проявление дей-
ствия защитных сил организма. Лекар-
ства от простуды, которые мы покупа-
ем в аптеке, облегчают симптомы, но
никак не действуют на вирусную ин-
фекцию как таковую. Они могут даже
стать пособниками болезни, так как
будут мешать проявлению защитных
сил организма.
Слизистые оболочки носоглотки
продуцируют своего рода слизистое
покрытие, на котором оседает пыль,
бактерии и вирусы. Миллионы тончай-
ших, как волоски, ресничек клонятся
в унисон, создавая нечто вроде волны,
продвигая выделяемую слизь в пище-
вод, подобно липкой конвейерной
ленте, идущей из носовой полости.
При попадании слизи с осевшей
пылью в желудочно-кишечный тракт
она переваривается.
Когда мы ощущаем симптомы про-
студы, это означает, что вирус проник
через защитную слизь и атакует жи-
вые клетки под ней. Он внедряет свой
генетический материал в эти клетки,
прекращает их нормальное функцио-
нирование и обращает все их ресурсы
на создание бесчисленного множества
копий вируса. Выпустив тысячи новых
вирусов, клетка гибнет. Новорожден-
ные вирусы атакуют соседние клетки,
и процесс разрастается с большой бы-
стротой.
Примерно на третий день атаки
жертва начинает чихать, кашлять, и
слизь обильно течет из носа, что дает
вирусам шанс попасть к людям, нахо-
дящимся по соседству с больным.
Человек, однако, подвергаясь атаке
вирусов уже давно, обладает мощны-
ми защитными реакциями. Инфициро-
ванные клетки выделяют особое бел-
ковое вещество — интерферон. Он
еще не вполне ясным образом воз-
действует на соседние здоровые
клетки, которые сопротивляются
дальнейшему внедрению вируса и то-
же выделяют вещества антивирусной
природы.
Если инфекция продолжает распро-
страняться, в организме возникает не-
специфическая реакция — воспале-
ние.
Все болезненные симптомы, ха-
рактерные для простуды, проистека-
ют из этого. Капилляры в носоглот-
ке расширяются, через них протекает
больше крови, окружающие ткани
краснеют и согреваются. Плазма кро-
ви вместе с защитными веществами
просачивается через стенки кровено-
сных сосудов. Выделение этой допол-
нительной жидкости приводит к зак-
рытию или сужению носовых ходов.
Нервные окончания в носовых ходах
ощущают их переполнение и вызы-
вают рефлекторный взрывной от-
вет — чиханье. Другие нервные окон-
чания в трахее, ощущая большое ко-
личество слизи, которое реснички
трахеи не в состоянии перебросить
в пищевод, очищают легочные ходы
при помощи кашля, предотвращая
этим попадание инфекции глубже в
легкие.
Иначе говоря, мы не замечаем, что
подверглись атаке вируса, до тех пор,
пока не ощутим тех неудобств, кото-
рые нам причиняют защитные, силы
организма. Страдающий простудой
чувствует себя прекрасно, когда бо-
лезнь атакует его, а осознает, что
«схватил простуду», как раз тогда,
когда его организм начинает бороться
с болезнью. Человек чувствует себя
плохо именно потому, что его орга-
низм ведет себя хорошо.
О том, что простуда вызывается ка-
ким-то микроорганизмом, подозрева-
ли уже давно. Но только в 30—40-х го-
140
дах нашего века медицинская статис-
тика доказала, что эпидемии ОРЗ не
связаны с погодой или климатом.
В 1950 году впервые был выделен ви-
рус простуды, он принадлежал к груп-
пе так называемых аденовирусов.
Сейчас известно более двухсот видов
вирусов, вызывающих простудные
явления. В настоящее время плеяда
вирусов простуды выглядит пример-
но так:
Риновирусы. Названы от греческого
слова «ринос» — нос. Они вызывают
около 30 процентов всех случаев про-
студы. Наиболее активны весной, ле-
том и осенью.
Коронавирусы. Название связано с
тем, что под электронным микроско-
пом они несколько похожи на солнеч-
ную корону. Их немного, во всяком
случае у человека вызывают простуду
только четыре вида. Они являются
причиной 15—20 процентов заболева-
ний простуды, особенно зимой. Дру-
гие коронавирусы вызывают серьез-
ные заболевания животных.
Аденовирусы (от греческого слова
«железа» — они впервые были выде-
лены из желез). Наиболее активны в
конце зимы и ранней весной. У взрос-
лых вызванная ими болезнь протекает
довольно легко, а у детей — серь-
езно.
Коксаки-вирусы и эхо-вирусы. Кок-
саки — город в США, где впервые бы-
ли выделены эти вирусы. «Эхо» в дан-
ном случае — сокращение английских
слов «кишечные цитопатические сиро-
тские вирусы человека». Первые виру-
сы этой группы, выделенные из чело-
веческого кишечника, не вызывали ни-
каких болезней и не имели явного
родства ни с одной из известных тогда
групп вирусов. Поэтому их назвали
«сиротскими». Вызывают летние фор-
мы ОРЗ с подъемом температуры и
сильным кашлем, особенно у детей.
Другие вирусы из тех же групп явля-
ются причиной таких тяжелых болез-
ней, как менингит, вирусный плеврит
и перикардит.
Существуют и другие группы виру-
сов, вызывающих простуду.
Недавно группе ученых удалось по-
лучить первое детальное изображе-
ние строения одного из риновирусов.
Хотя электронный микроскоп дает
возможность увидеть вирусы, детали
их строения слишком малы даже для
него. Поэтому для расшифровки стро-
ения риновируса ученые применили
рентгеноструктурный анализ. Вирус
перевели в кристаллическую форму,
а эти кристаллы «осветили» рентге-
новскими лучами. Отражения лучей
от кристалла, зафиксированные фото-
пленкой в виде пятен, позволяют рас-
считывать расположение «деталей»
вируса. Работа эта, конечно, очень
сложна, было много трудностей. Нап-
ример, рентгеновские лучи поврежда-
ют кристалл вируса. Поэтому для ана-
лиза использовали короткие вспышки
рентгеновского излучения от синхро-
трона — за время импульса кристалл
не успевает разрушиться, и фиксиро-
вались его отражения в неизменном
виде. Сравнительно быстро справить-
ся со сложнейшими расчетами позво-
лил суперкомпьютер; без него расче-
ты заняли бы 10 лет, а с ним — всего
месяц.
По оценкам ученых, еще 40 процен-
тов вирусов ОРЗ нам не известны.
Такое их многообразие практически
исключает создание вакцины против,
простуды. Лекарством от простуды
мог бы быть интерферон, но у него
слишком много побочных действий,
поэтому его предпочитают применять
только против более серьезных забо-
леваний. Противовирусных средств
вообще немного, отдельные Из них
действенны и против некоторых виру-
сов простуды, например, известный
ремантадин, лекарство от некоторых
видов гриппа.
Грипп нередко трудно отличим от
обычных ОРЗ. Так, в США медики счи-
тают, что правильно диагностируется
лишь половина случаев гриппа, другая
половина скрывается под названием
ОРЗ или простуда. Легче поставить
142
диагноз гриппа во время эпидемии.
Так как грипп и ОРЗ близки по симп-
томам и по причинам, ученые надеют-
ся, что средство от простуды станет и
средством против гриппа.
Недавно научная печать сообщила
об открытии первого средства от ри-
новирусов. Это соединение, проходя-
щее в экспериментах под условным
названием ВИН-51. Оно препятствует
вирусу сбросить белковую оболочку,
когда тот вводит свою нуклеиновую
кислоту в клетку. Внедрения вируса,
таким образом, не происходит.
ВИН-51 оказался активен против 34 из
40 риновирусов, на которых его испы-
тали. Другой вариант этого медика-
мента со слегка измененным строени-
ем еще бо^ее активен против ринови-
русов. Для человека, насколько мож-
но пока судить, новое средство без-
вредно.
Пока же действенного лекарства от
простуды не существует. Несмотря на
это, в середине 70-х годов в США про-
давалось 45 тысяч средств от просту-
ды. В 1976 году американцы потратили
на эти средства около 700 миллионов
долларов, в 1984 году — уже мил-
лиард. Под 45 тысячами названий
скрывается десятка полтора веществ,
смешанных в разных пропорциях. Это
жаропонижающие и болеутоляющие
средства типа аспирина, медикамен-
ты, понижающие активность защитных
средств организма и таким образом
облегчающие симптомы простуды. На
самом деле эти патентованные сред-
ства могут даже принести вред. А не-
которые смеси подобраны так неудач-
но, что действие их компонентов вза-
имно нейтрализуется.
Знаменитый химик, лауреат Нобе-
левской премии Лайнус Полинг давно
и настойчиво предлагает как средство
профилактики ОРЗ витамин С, аскор-
биновую кислоту. Этот витамин, в ча-
стности, необходим для синтеза кол-
лагена — основной составной части
«клея», который соединяет клетки в
организме. При недостатке витами-
на С, как считает Л. Полинг, клетки
слабее скреплены между собой, и ви-
русу легко в них проникнуть. Ученый
советует принимать ежедневно боль-
шие дозы аскорбиновой кислоты. Но
после многих лет испытаний этого ме-
тода в США, Канаде и других странах
медики пришли к выводу, что боль-
шие дозы витамина С либо не дают ни-
какого эффекта, либо действуют на
простуду очень незначительно.
Так что же делать с простудой, пока
не разработано надежное средство от
нее? Лучший способ борьбы — поме-
шать распространению вирусов, а для
этого необходимо точно знать, как
распространяется простуда. До недав-
них пор считали, что основной путь за-
ражения — через кашель и чиханье,
когда вирус попадает в воздух. Одна-
ко опыты и наблюдения показывают,
что самый распространенный путь за-
ражения простудой — через руки.
Особенно эффективно рукопожатие с
простуженным человеком, который
то и дело прикасается к носу или рту.
Опасно также прикосновение после
больного к ручкам дверей, телефон-
ным трубкам и даже кнопкам звон-
ков — на этих предметах вирусы вы-
живают до 72 часов. Если здоровый
человек после этого потрогает нос или
глаза, вирусы вскоре попадут в свою
излюбленную среду. Поэтому просту-
женный человек должен часто мыть
руки.
Нельзя упускать из виду и воздуш-
но-капельный путь передачи. Для его
прерывания эффективна марлевая по-
вязка, смоченная раствором йода, ко-
торый убивает вирусы. Эта повязка хо-
рошо показала себя на исследователь-
ских станциях в Антарктиде, где вновь
прибывший с Большой земли персо-
нал обычно заражал простудой тех,
кто спокойно работал весь год в без-
вирусной атмосфере Ледяного конти-
нента.
•••
143
Горчичники
«Поставьте горчичники»,— реко-
мендует врач. Ухаживающий за боль-
ным со знанием дела макает желтые
листочки в горячую воду, прикладыва-
ет их куда сочтет нужным, а больному
приходится лежать смирно, пока жже-
ние не станет нестерпимым. Горчич-
ники отрывают от пунцовой кожи, и
все — вроде лечение прошло успеш-
но. Но и в этой, казалось бы, простой
процедуре есть свои хитрости.
Сначала о самих горчичниках. Это
листы особой бумаги, покрытые тон-
ким равномерным слоем обезжирен-
ного порошка сизой (сарептской) гор-
чицы. В ней содержится эфирное гор-
чичное масло — аллиловое. Оно ока-
зывает на кожу раздражающее и отв-
лекающее действие. Второй важный
компонент — фитонциды. Они выде-
ляются под влиянием воды и содер-
жащегося в горчице фермента миро-
зина. Эфирное горчичное масло и фи-
тонциды — это то, что врачи называют
действующим началом. Лечебное зна-
чение имеет и вызываемое им повы-
шенное кровоснабжение участков ко-
жи, на которые действует горчица.
У хорошего горчичника горчичная
масса крепко держится на бумаге.
В сухом виде он не издает ни кис-
лого, ни затхлого запаха, а при сма-
чивании сразу появляется острый ха-
рактерный запах горчицы.
Хранить горчичники нужно в сухом
месте, упакованными в пергамент.
Долго лежавшие горчичники лечебно-
го эффекта не оказывают. Поэтому
проверьте срок годности, он обычно
указан на горчичнике.
Куда ставить горчичники!
При головной боли и при гиперто-
нии горчичники прикладывают на шею
(чуть ниже затылка) и на икры ног.
При воспалительных процессах в
верхних дыхательных путях ставят
горчичники на грудь и на икры.
При бронхитах и бронхопневмо-
нии — на верхнюю часть грудины, на
одну или обе стороны груди и на спи-
ну — между лопатками и под лопатка-
ми.
При приступах стенокардии — на
область сердца.
Для снятия боли при невралгиях
горчичники ставят на соответствую-
щую часть кожи.
И как их ставить!
Погрузив горчичник на 5—10 секунд
в теплую воду с температурой 40—45
градусов Цельсия (учтите, что горчица
теряет свои лечебные свойства в горя-
чей воде), накладывают горчичным
слоем непосредственно на кожу.
Больного укрывают, через некоторое
время появляется чувство жжения и
тепла.
У людей с повышенной чувствитель-
ностью кожи и у детей могут возни-
кать от горчичников ожоги. В этих слу-
чаях их ставят через пористую бумагу,
например, бумажную салфетку (но не
газету!) или марлю. Детям горчични-
ки можно прикладывать через смо-
ченный в теплом подсолнечном мас-
ле широкий бинт (в 3—4 слоя).
Горчичники снимают через 5—15
минут при появлении стойкого покрас-
нения кожи — гипертермии, протира-
ют кожу салфеткой, смоченной в теп-
лой воде, насухо вытирают и смазыва-
ют вазелином или кремом. Краснота и
болезненность кожи в том месте, где
стоял горчичник, могут держаться
несколько часов и даже дней.* После
частого применения горчичников
иногда возникает пигментация кожи.
Горчичники можно приготовить в
домашних условиях: порошок столо-
вой горчицы (1 столовая ложка) с рав-
ным количеством пшеничной или кар-
тофельной муки разводят теплой во-
дой до тестообразной массы и спустя
20—30 минут наносят на кусок плот-
ной ткани или бумаги толстым слоем
144
около 0,25—0,5 сантиметра и сверху
прикрывают марлей или бумагой. Та-
кие самодельные горчичники сильнее
готовых, держать их нужно 5—7 ми-
нут.
Врачи часто назначают детям гор-
чичные ванны для ног, горчичные
обертывания и горчичный компресс к
ногам. Как сделать эти процедуры?
Горчичное обертывание (для груд-
ных детей и детей ясельного возрас-
та). В одном литре теплой воды разво-
дят 2—3 столовые ложки сухой горчи-
цы, процеживают раствор через мар-
лю и смачивают им кусок ткани, нап-
ример, бумазейную пеленку. Отжав
ее, обертывают ребенка и тепло укры-
вают. Через 7—10 минут пеленку раз-
ворачивают, обтирают насухо и оде-
вают малыша в согретую одежду.
Ножные ванны. В ведро наливают
теплую воду (38—40° С), добавляют
процеженный через марлю раствор
горчицы из расчета 100 граммов по-
рошка на 10 литров воды. Ребенок
опускает ноги в воду, и их вместе с
ведром закрывают одеялом. Перио-
дически подливают горячую воду,
поддерживая температуру 38—40°С.
Через 10—15 минут ноги ополаскива-
ют теплой водой, насухо вытирают,
надевают шерстяные носки, и ребенка
укладывают в постель.
Горчичный компресс к ногам. В нос-
ки всыпают сухую горчицу и надевают
их на ноги на ночь. Вследствие влаж-
ности кожи из горчицы выделяется
действующее начало.
Всем ли можно ставить горчичники!
Нет! Они противопоказаны при гной-
ничковых заболеваниях кожи, нейро-
дерматите, мокнущей экземе, псориа-
зе в остром периоде. Нельзя их ста-
вить людям, у которых горчица вызы-
вает аллергию. У астматиков острый
запах горчичного масла может вы-
звать приступы астмы.
Опасная
борода
Ученые из Лионского университета
во Франции, обследовав свыше ста
мужчин, пришли к любопытному вы-
воду: чем больше борода, тем скорее
происходит облысение.
Объяснение этой зависимости очень
простое. Известно, что когда темпера-
тура тела повышается, терморегуля-
ционные процессы ускоряют кровооб-
ращение в коже и освобождают таким
образом избыток тепла. Делается это
для того, чтобы защитить мозг от пе-
регрева. Между тем борода представ-
ляет собой термическую изоляцию,
затрудняющую отдачу тепла через
кожу. Высказывается гипотеза о том,
что у многих мужчин облысение —
проявление адаптации организма.
Оно предохраняет мозг от перегрева.
Витамины
меткости
По данным швейцарских врачей, ви-
тамины группы В улучшают зрение. На
соревнованиях по стрельбе всех видов
стрелки, получавшие некоторое вре-
мя увеличенное количество витами-
нов В, набрали на десять процентов
больше очков, чем контрольные
стрелки, получавшие так называемые
плацебо (мнимые препараты, не ока-
зывающие никакого действия).
Тренируется
уверенность
в успехе
Каждая профессия требует от чело-
века определенных качеств. Многое
дается от природы, но не менее важна
и психологическая установка. Если
10 Эврика-88
145
есть страх и неуверенность в благопо-
лучном результате своих действий, то
это неизменно скажется на выполне-
нии самых простых операций. И на-
оборот, установка на успех заведомо
облегчает любой труд.
Медико-психологическая лаборато-
рия Донецкого медицинского инсти-
тута имени М. Горького и кафедра
психотерапии Украинского института
усовершенствования врачей разрабо-
тали систему эмоционально-волевой
тренировки (ЭВТ). Она используется в
Херсонском судостроительном про-
изводственном объединении имени
60-летия Ленинского комсомола и на
двенадцати шахтах Донецкой области.
Главная цель системы — психологиче-
ски подготовить человека к труднос-
тям его профессии, воспитать уверен-
ность в собственных деловых качест-
вах. В отличие от уже существующих
систем психологической разгрузки,
одинаковых для токаря, летчика, шах-
тера, комплексы ЭВТ имеют четкую
профессиональную ориентацию.
Работа психолога и психотерапевта
на предприятии обычно начинается с
профессиограммы — досконального
описания условий труда и отношений в
коллективе. Затем выделяют наибо-
лее ответственные участки работы.
Так, в судостроительном объединении
большая психологическая нагрузка
ложится на судосборщика, сварщика,
такелажника, крановщика. Для каж-
дой специальности готовят свои уп-
ражнения. Крановщика, например,
просят мысленно провести груз. В это
время на экране возникает слайд с
изображением трудной ситуации: в
районе «приземления» груза появил-
ся человек. За секунду выполняющий
задание должен собраться и затем
описать свои действия.
Деловой разговор
требует
мастерства
Чтобы вести деловой разговор, нуж-
но немалое умение, основы которого
изучены еще слабо. Считается, напри-
мер, что любое нарушение ритма бе-
седы вызывает у участвующих в ней
отрицательные эмоции.
Канадские психологи провели де-
сятки бесед с добровольцами, исполь-
зуя при этом помощь специально обу-
ченных интервьюеров. Разговоры шли
в трех разных режимах: 1) собеседни-
ки обменивались мнениями, не пре-
рываясь; 2) интервьюер прервал собе-
седника лишь однажды, на 20 секунд;
3) интервьюер все время задерживал
свой вопрос, ответ или реплику на три
секунды. При этом у всех участников
эксперимента регистрировалось элек-
трическое сопротивление кожи на ла-
донях. А после каждого разговора
участник его должен был оценить в
баллах своего собеседника и сказать,
хотел ли бы он поговорить с ним еще
раз. Вот и результаты. Задержка отве-
та резко меняла кожно-гальваничес-
кую реакцию и значительно ухудшала
отношение к собеседнику. Так же бы-
ло и с реакцией при прерывании бесе-
ды, если интервьюер возражал интер-
вьюируемому или высказывал не-
одобрение. Когда собеседника пре-
рывали, но высказывали одобрение и
согласие, впечатление от беседы и
оценка человека не ухудшались. Зна-
чит, верна старая истина: добрые сло-
ва всегда приятны, даже если нару-
шают ритм разговора.
Ни дня без
информации!
В одной из американских школ ре-
шили провести эксперимент под деви-
зом «День без информации». В этот
146
день ребята не получали никакой но-
вой информации. Преподаватели
лишь закрепляли старые знания. Экс-
перимент был проведен в ответ на жа-
лобы некоторых родителей о пере-
грузке ребят. И что же выяснилось? В
конце дня, когда стали подводить ито-
ги, ребята на последнем уроке взбун-
товались, заявив, что у них «сегодня
был самый скучный день», и потребо-
вали немедленного возвращения к
старой системе, когда каждый новый
день приносил им новые знания.
Ф Взаимопонимание
по картинкам
«Вам предлагают принять участие в
некоторой игре. Ее цель — научиться
как можно быстрее понимать друг
друга» — так обычно начинаются экс-
перименты кандидата психологичес-
ких наук А. Хроника в Институте пси-
хологии АН СССР. В экспериментах
изучается психология общения между
людьми, того самого общения, кото-
рое определяет совместимость мужа
и жены в семье, начальника и подчи-
ненного на производстве, членов эки-
пажа в космическом полете.
Довольно простой эксперимент
позволяет психологам определить
уровень взаимопонимания и дать
прогноз: как быстро партнеры в паре
сработаются и найдут «общий язык». В
игре партнёры сидят за столом друг
напротив друга, между ними ширма.
Сбоку сидит экспериментатор — ему
видны оба участника. Перед каждым
из играющих лежит по два листка с де-
вятью картинками. На первом — схе-
мы эмоциональных состояний: картин-
ки схематически изображают гамму
переживаний от тоски до удовольст-
вия. Рисунки на втором листке схема-
тически изображают межличностные
отношения: равенство, пренебреже-
ние, чувство превосходства над парт-
нером, симпатию, антипатию и другие.
Конечно, картинки не имеют строго
однозначной интерпретации, и каж-
дый может их трактовать по-своему.
Именно это делает предложенную иг-
ру инструментом для количественно-
го определения уровня взаимопони-
мания между партнерами. Опыт про-
ходит так. Один из партнеров называ-
ет чувство или состояние, изображен-
ное, по его мнению, на какой-либо из
картинок, а другой играющий дол-
жен угадать, какая картинка была за-
думана, и показать на нее арбитру-эк-
спериментатору. Арбитр оценивает,
насколько ответ верен. Дело в том,
что величина промаха оценивается ус-
ловными баллами, которых тем боль-
ше, чем дальше угадывающий от исти-
ны.
В опыте роль угадывающего партне-
ры исполняют по очереди, и в каждой
игровой серии (она состоит из угады-
вания девяти картинок) подводится
итог, подсчитывается суммарная
ошибка. Надо еще заметить, что кар-
тинки на схемах называются в опреде-
ленном, установленном эксперимен-
татором порядке, так, чтобы не следо-
вали друг за другом соседние кар-
тинки или чтобы не назывались один
за другим полярные по значению;
иными словами, чтобы поддержива-
лось некое среднее «расстояние».
Экспериментатор, который ведет
протокол ответов, фиксирует резуль-
таты игры на «графике взаимопонима-
ния», где наглядно видно, как развива-
ется взаимопонимание. Можно оце-
нить, сколько серий игры необходимо
данной паре для выработки полного
понимания друг друга. Эта же мето-
дика позволяет оценить стратегию
партнеров в игре: это может быть од-
носторонняя подстройка или взаим-
ные уступки, в результате чего выра-
батывается «общий язык». Иногда же
поведение партнеров можно назвать
диалогом независимых — в ходе экс-
перимента каждый говорит на своем
языке, но хорошо понимает язык
партнера. Предложенная методика
уже была проверена — проверялось
ю
147
взаимопонимание у супружеских пар
с различным стажем совместной жиз-
ни; сейчас методика применяется для
психологических консультаций по воп-
росам семейной жизни.
И, наконец, не кажется ли вам, что
эту экспериментальную схему можно
использовать просто как занятную
настольную игру?
Чем обедал
папуас!
Человечество растет, и его надо
кормить — факт, не требующий осо-
бых комментариев. Поэтому сегодня
так называемая «белковая проблема»
не менее важна, чем изыскание новых
источников энергии и сырья или борь-
ба с загрязнением окружающей сре-
ды. Судите сами: в 1980 году мировой
дефицит белка составлял 17 миллио-
нов тонн, с тенденцией к концу столе-
тия возрасти в два-три раза... Ученые
всего мира тщательно изучают извест-
ные источники белка, выискивают но-
вые: дрожжи и плесень, микроскопи-
ческие грибы и бактерии, водоросли,
мицелий высших грибов и высшие рас-
тения. Но вот парадокс: белковая про-
блема волнует кого угодно, кроме...
папуасов Новой Гвинеи. Почему же? А
вот почему.
До сих пор считалось (это отражено
и в учебниках по питанию), что в ежед-
невном рационе должно быть уж ни-
как не меньше белка, чем организм
теряет, а для молодого, растущего че-
ловека — даже больше. Папуасы же
это правило успешно игнорируют... на
протяжении всей жизни. Ученые, взяв-
шиеся за исследование их пищи, были
поражены: оказалось, что она не обес-
печивает даже «белкового равнове-
сия», то есть папуас потребляет с пи-
щей 20—30 граммов белка, расходуя
в полтора раза больше! Не из воздуха
же он берет недостающие 10—
15 граммов?
Вот именно из воздуха. Советские
ученые М. Олейник и С. Панчишина,
приводя эти данные в своей книге
«Дисбактериоз кишечника», называют
ряд бактерий, живущих в кишечнике
любого человека — они способны
фиксировать азот воздуха, растворен-
ный в пищеварительных соках, и выра-
батывать из него белок.
Почему же этого не происходит у
других народов планеты?
Бактерии, способные фиксировать
азот воздуха, есть, как уже сказано, у
всех. Видимо, все дело в составе пи-
щи. Папуасы питаются в'основном ба-
татом (сладким картофелем), бога-
тым сахарами и крахмалом, но содер-
жащим так мало белка, что кишечные
бактерии просто вынуждены исполь-
зовать атмосферный азот, превращая
его в аминокислоты — те «кирпичи-
ки», из которых уже может строить
свои белки организм человека. И
здесь главный секрет сЬстоит, очевид-
но, в том, что белки их пищи, как гово-
рят физиологи, хорошо сбалансиро-
ваны, то есть пропорции содержа-
щихся в них отдельных аминокислот
соответствуют потребностям организ-
ма. Питание же продуктами из различ-
ных видов зерновых дает много энер-
гии и различных полезных веществ,
но — как давно известно — очень
плохо сбалансированный белок созда-
ет в организме совсем иную «биохи-
мическую ситуацию». Если пропорции
аминокислот нарушены,* то организм
может использовать для «сборки»
своих клеток лишь часть потребляе-
мого белка, а оставшийся из-за не-
хватки «комплектующих» использует-
ся нерационально — просто для полу-
чения энергии.
Конечно, потребуется время, чтобы
разобраться в «новогвинейском сюр-
призе». Получать совершенно «бес-
платный» белок прямо из воздуха соб-
лазнительно. Поэтому надо искать, ис-
следовать, работать. Пока же, думает-
ся, ясно, что для решения белковой
проблемы перед наукой открывается
новый путь.
148
В поисках общего
предка
В пустынях Египта работала экспе-
диция американских антропологов из
университета Дьюка, возглавляемая
профессором Элвином Саймонсом.
Хотя сам профессор и его сотрудники
далеко не новички в своем деле, нат-
кнувшись на эти окаменевшие кости,
они призвали на помощь нескольких
коллег, чье независимое мнение по-
могло бы точнее оценить редкостную
находку.
Действительно, мировая наука рас-
полагает лишь несколькими разроз-
ненными деталями черепа египтопи-
тека зевксиса — одного из древней-
ших приматов, жившего миллионы лет
назад. Это было общественное сущес-
тво. Объединяясь в стаи, оно кочевало
с дерева на дерево, питаясь плодами,
которые вызревали в умеренном кли-
мате тогдашней Северной Африки.
Особый интерес к египтопитеку по-
догревается тем, что многие специа-
листы считают его недостающим зве-
ном в цепи, связывающей человека и
его предков, общих с другими прима-
тами. До сих пор считалось, что время
расцвета египтопитеков — не более
27 миллионов лет назад. Но когда но-
вую находку попытались датировать,
анализируя содержание в костях ра-
диоактивного калия и аргона, этот пе-
риод пришлось сместить в еще боль-
шую древность: египтопитеку оказа-
лось не менее 32 миллионов лет. Поз-
накомиться с нашим столь отдален-
ным, но все же предком, пускай даже
не прямым,— это ли не привлекатель-
ная задача!
Теперь такое знакомство стало бо-
лее возможным. Наука уже распола-
гает несколькими неплохо сохранив-
шимися остатками различных частей
черепа от разных особей такого жи-
вотного. Все они принадлежат сам-
цам, но при их сравнении заметны ин-
дивидуальные особенности.
У двух найденных ныне египтопите-
ков лицо отличалось от остальных ма-
лой вытянутостью. Оно как бы напо-
минало значительно более поздние
виды — уже человекообразных обе-
зьян! Да и форма глазниц, большое
расстояние между ними были скорее
присущи человекообразным.
Одну особь шутники-антропологи
даже прозвали Мыслителем: лобная
часть ее черепа много крупнее, чем у
остальных. При всей осторожности
специалистов, они полагают: «такое
вместилище указывает на довольно
значительные — для своего време-
ни — размеры головного мозга».
Профессор Притхиджит Чатрах из
Центра по изучению приматов в Даре-
ме, участвовавший в анализе ископае-
мых остатков, заметил, что такие «об-
гоняющие свое время» размеры моз-
га в совокупности с индивидуальным
разнообразием строения лица, тоже
свойственным обычно «продвинутым»
в ходе эволюции видам, говорят о
некой связи этого существа с чело-
веком.
Действительно, потребность рас-
познавать друг друга «в лицо» возни-
кает лишь у тех животных, которые
объединены в большие группы. Поэто-
му «лица необщее выраженье» у егип-
топитеков доказывает, что их социаль-
ная структура сделала большой шаг
вперед к усложнению в те времена,
которые раньше считались примитив-
ными.
Многое может рассказать специа-
листу и какая-нибудь челюстная кос-
точка. У новонайденных остатков еги-
птопитека жевательный аппарат тоже
«забежал вперед». Он как бы предва-
ряет аналогичные черты, ставшие об-
щераспространенными уже у более
поздних ископаемых человекообраз-
ных и низших обезьян, например у
известного проконсула, жившего в
Южной Африке.
Стало очевидно, что египтопитек,
это четвероногое животное величиной
с кошку, играло немаловажную роль в
эволюции самого Гомо сапиенса.
149
Маятник
эволюции
Генетические
корни языков
мозга
Сесть за работу долго мешал пес.
Он чего-то добивался, то подсовывая
голову в ладонь, то жалостно повиз-
гивая, то и вовсе пытался прыгнуть на
колени. Есть и пить он отказался. И
непонятно было, что с ним: одолело
одиночество или болел живот...
Ничего необычного в этом описании
нет. Домашние животные прежде все-
го доверяют нам, а порой и беззавет-
но преданы.
Но как сложилось, вернее, как уда-
лось человеку сложить и прочно за-
крепить такое поведение у бессчет-
ных потомков животных, которые на
рассвете цивилизации пришли к лю-
дям?
В конце пятидесятых годов появи-
лась гипотеза о том, что уже на пер-
вых этапах одомашнивания диких
зверей наши предки отбирали их
именно на доместикационный тип по-
ведения. Так научно называют спо-
собность зверя уживаться с челове-
ком, подчиняться ему и оставлять по-
томство в созданных человеком усло-
виях.
Механизм доместикации предпо-
лагался такой: мощный стресс непри-
вычной обстановки изменяет уровень
гормонов, они расшатывают генети-
ческий аппарат, дремлющие доселе
гены включаются в работу, запуская
новый вид поведения. Автором гипо-
тезы был академик Дмитрий Констан-
тинович Беляев.
Однако гипотезе уже четверть ве-
ка — солидный возраст для научной
идеи. Сегодня такое толкование ка-
жется «укороченным». Ведь между
генами и поведением животного стоит
его мозг. Если мы хотим понять, как
аппарат наследственности управляет
поведением, то должны разобраться в
закономерностях работы мозга, вер-
нее... его языков.
Языки мозга
Звенит морзянка, чирикает воро-
бей, программист разговаривает с
компьютером, китаец беседует с ки-
тайцем, а сельский помещик жалует-
ся Дубровскому — помните? — «Я не
могу дормир в потемках». Тьма и сме-
шение языков. И у мозга тоже не
один, а несколько языков, то есть
систем кодирования и передачи ин-
формации, так же не похожих друг на
друга, как китайский язык на морзян-
ку.
Существует язык пачек электриче-
ских импульсов, которыми обменива-
ются нервные клетки через свои от-
ростки. В хитросплетении этих отрост-
ков, в образовании новых контактов-
синапсов между нейронами состоит
«архитектурный» язык центральной
нервной системы. Но дальше всего
ученые продвинулись, в расшифров-
ке языка химического общения нерв-
ных клеток.
Буквы этого языка — молекулы
нейромедиаторов, их выделяют окон-
чания нервных клеток. Биологи насчи-
тывают несколько десятков медиато-
ров, одни из них заставляют клетку-
приемник генерировать электриче-
ские импульсы, другие, наоборот,
«выключают» электрические сигналы,
третьи — влияют на обмен веществ
внутри нервной клетки и так далее.'
Нейрон-передатчик может выделить
сразу комбинацию медиаторов. Эти
наборы — составленные .из букв-ме-
диаторов слова языка мозга — пере-
дают уже сложные сообщения. В моз-
говых структурах (тысячи и миллионы
нейронов) слова собираются во фра-
зы. В целом мозге непрерывным по-
током течет полнозвучная химичес-
кая речь.
Но все языки мозга (в том числе и
химический) растут из общего кор-
ня — «праязыка» генетического аппа-
рата. Врожденный праязык мозга не-
обычайно сложен. Из приблизитель-
но ста пятидесяти тысяч генов мле-
копитающих почти сто тысяч •— льви-
152
ная доля! — синтезируют белки, пе-
чатают буквы языка для нервных кле-
ток. В остальных тканях эти две тре-
ти генетического народа безмолвст-
вуют и бездействуют.
Как же работает генный аппарат
химической речи мозга?
Самые крупные молекулы посред-
ников-медиаторов белковой породы
сразу «печатаются» на генах в виде
блоков, которые потом расщепляют-
ся на рабочие куски. Существуют и
другие медиаторы, их производство
регулируется белками-ферментами,
которые — угадали — опять же «пе-
чатаются» в типографии генов. И, на-
конец, гены отвечают за производ-
ство белков-рецепторов, приемников
химического сигнала.
Итак. Первое — поведение живот-
ного есть внешнее проявление «речи
мозга». Второе — исследователи луч-
ше всего понимают речь мозга, когда
она звучит на «химическом языке». И
третье — химия нервных процессов
давно и прочно связана с генетикой.
Эти стратегические соображения
определили, почему связь между ге-
нетикой и поведением в первую оче-
редь изучается в области «химическо-
го», а не «электрического» или «ар-
хитектурного» языков мозга.
Итак, в июне 1986 года в Новоси-
бирске впервые в нашей стране и в
мире проходила конференция: «Ме-
диаторы в генетической регуляции
поведения».
Дай, лис, на счастье лапу мне!
Наш рассказ не случайно начался с
описания трогательного поведения
домашнего пса. Новосибирскую кон-
ференцию организовал Институт ци-
тологии и генетики Сибирского отде-
ления АН СССР, и сообщения сотруд-
ников этого института рассказывали
о контроле поведения как раз одо-
машниваемых животных. Контроль,
естественно, велся самым наработан-
ным способом — за спектром медиа-
торных ферментов.
В основании докладов лежал мону-
ментальный, единственный в истории
биологии эксперимент, который чет-
верть века назад начал академик Бе-
ляев вместе с Людмилой Николаевной
Трут, ныне доктором биологических
наук, руководителем лаборатории
эволюционной генетики.
На звероферме биологи уложили в
четверть века путь, на который требо-
вались тысячелетия. Одомашнили, ка-
залось, совсем неподходящее жи-
вотное — черно-бурую лису. Ученые,
основываясь на гипотезе Дмитрия
Константиновича Беляева, выбрали
вектором селекции сочетание бес-
страшия и миролюбия по отношению
к человеку. Среди промышленных
чернобурок, которых с рождения
кормят люди, только у каждой деся-
той встречается такое счастливое со-
четание. Эту горстку четверолапых гу-
манистов взяли двадцать пять лет на-
зад для отбора на доместикацию. Их
скрещивали только внутри группы и в
каждом поколении отбраковывали
мизантропов, от страха или злобы не
желавших идти навстречу человеку.
Никогда не забыть двух шеддов на
новосибирской звероферме. Специ-
альное слово «шедд» означает кры-
тый общим навесом длинный ряд
из лисиных двухкомнатных квартир,
смежных проволочной и деревянной
клеток.
Настороженная тишина встречает в
«общежитии» неселекционированных
животных. Затем из десятков клеток
донесся барабанный стук лап — звери
прятались в деревянные отсеки —
и глухо, угрожающе покашливали:
хр-хр! На клетках — истрепанные ли-
сьими зубами рукавицы, одного взгля-
да на них хватало, чтобы держаться
от животных подальше. Кроме ред-
костного однообразия — ничего уди-
вительного. Обычная реакция плен-
ного дикого зверя. Удивительное —
в другом шедде. Лишь только вхо-
дишь, раздается дружный хор сипло-
ватых взвизгов «йя-йя-йя!» — привет-
ственный клич, судя по тому, как вели
153
себя лисицы. Любую из клеток можно
открывать без боязни. Лисы, отобран-
ные на дружелюбие к человеку, как
собаки при виде хозяина, отчаянно
виляют хвостами.
Любовь к человеку вообще у этих
чернобурок посильнее собачьей. При-
чем это не чудо дрессуры, отношение
этих животных к человеку иное, чем
у лис промышленной популяции, «с
младых когтей» — с первых самостоя-
тельных шагов. Это именно генетиче-
ское чудо, потому что путь любви, ко-
торый, из поколения в поколение рас-
ширяясь, протянулся через мозг этих
черно-бурых лисиц, покоится на фун-
даменте наследственных перестро-
ек. Но как они отражены в работе —
языке мозга?
Пытаясь разрешить эту загадку,
профессор, доктор биологических на-
ук Нина Константиновна Попова, ко-
торая руководит лабораторией фено-
генетики поведения, в 1975 году обра-
тилась к изучению химических связ-
ных мозга — серотонина и норадре-
налина. В центральной нервной сис-
теме животных очень мало нейронов,
которые выделяют эти вещества. На-
пример, в мозге крыс среди миллиар-
дов клеток их несколько десятков ты-
сяч. Зато их отростки дотягиваются
буквально до каждого уголка мозга.
Некоторые такие нейроны вступают
в контакт с полумиллионом соседей!
Вклад этих клеток необычайно велик,
но особенно важны они для реакций,
насыщенных яркими эмоциями —
страха, ярости, полового поведения.
Исследования этих медиатрров в
мозге нескольких поколений лисиц в
процессе селекции показали, что под
видом отбора на доброе поведение
на ферме, по сути, шел отбор по
типу активности медиаторных систем.
А еще точнее — по типу управления
медиаторными системами со стороны
центра наследственной информации,
генома. Критерием отбора оказалась
перестройка наследственных призна-
ков, которые руководят серотонино-
вым обменом. У лис-гуманистов уро-
вень этого медиатора был выше, чем
у неселекционированных: активнее
работали ферменты, синтезирующие
серотонин, слабее те, что разрушали
его. Больше было и приемников-ре-
цепторов серотониновых сигналов.
Все вместе вело к тому, что серото-
ниновый голос звучал в мозгу громче,
увереннее, расширился его контроль
за всеми нервными связями.
Похожие события происходили в
мозгу у диких крыс и промышленных
норок, которых тоже отбирали на
беззлобность и бесстрашие. Измене-
ния... Но в чем состояли изменения —
скорее ли пошла сборка белков-ре-
гуляторов, увеличилось ли число
«фабрик», производящих серото-
нин,— пока совершенно неясно.
Зато начал очерчиваться ответ на
другой важный вопрос — почему
именно серотониновый фактор игра-
ет такую важную роль в умиротворе-
нии хищников. Н. Попова и ее сотруд-
ники больше десяти лет потратили
на изучение одного из главных на-
значений серотонина — передавать
сигналы управления агрессивным
поведением, особенно хищнической
агрессией: охотой, убийством, пое-
данием.
Серотонин образуется в организме
из аминокислоты триптофана, кото-
рую хищник может получить только с
мясом жертвы. Как считает кандидат
биологических наук Элла Михайлов-
на Никулина, коллега Нины Констан-
тиновны, чем меньше триптофана в
организме, тем меньше серотонина
в мозге, тем сильнее желание охо-
титься и убивать. Но стоит получить
триптофан с мясным обедом •— ра-
стет уровень серотонинового обмена
в нейронах. Сытый зверь неагресси-
вен.
Правда, во всем этом есть «но». Ес-
ли отбор на доброту тесно связан с
уровнем хищнической агрессивности,
то ручные лисы сначала должны были
перестать нападать на свои потенци-
альные жертвы — мышей и крыс, а по-
том уж — не кусать руку человека.
154
На деле наоборот. Лисы первых одо-
машненных поколений, добрые к
человеку, поголовно убивали гры-
зунов, да и в конфликтах с сороди-
чами показали себя вовсе не тихо-
нями.
Такой «стиль поведения» генома
можно описать пока только неточно,
образно. Постепенно наращивая под
давлением отбора нажим на серото-
ниновые «тормоза», аппарат наслед-
ственности как бы с оглядкой убира-
ет из поведенческого репертуара
разные виды агрессии. Устранив враж-
дебность к человеку, геном «спохва-
тывается»: что же будет с хозяином-
организмом, если он не сможет по-
стоять за себя в бою с соперниками и
даже раздобыть мелкую зверюшку
на обед? Возможно, искусственный,
ускоренный отпор сначала целесооб-
разно отключает механизм агрессии
против человека, и только затем в
фарватере глубоких перестроек
генов по инерции слабеет внутри-
видовая и хищническая агрессив-
ность.
У добрейших лабораторных крыс
процесс прошел до конца. Но ведь
их отделяют от злобного пасюка мно-
гие сотни поколений. Охотничьи ин-
стинкты ослаблены у многих пород
домашних собак и кошек. Курьезный
вроде бы вопрос: «Почему мой Вась-
ка не ловит мышей?» А в ответе на
него проступает величайшее мастер-
ство природы, которая зорко следит
за тем, что должны уметь животные
в новой среде, и... убирает лишнее,
как агрессивность у хищника, при-
ученного к регулярной кормежке из
рук хозяина.
Конечно, гены серотонинового об-
мена не единственные, которые ме-
няются при одомашнивании лисиц и
норок. Картина сложнее. Но на чис-
той странице книги о том, как и по-
чему животное идет навстречу чело-
веку, проступили первые слова, фра-
зы, правила, написанные генами на хи-
мическом языке мозга.
Генетическая палитра мозга
Вот, например, кому дело до того,
умны или глупы рыбы, что гуляют по
морям и рекам? Пусть даже будут
поглупее — скорее попадут на ско-
вородку. Но... Низкие адаптивные
способности рыб приносят многомил-
лионный ущерб государству. Для
мальков, которых искусственно вы-
водят, а после отпускают в реки,
тепличное воспитание не проходит
даром. Большинство их гибнет в зу-
бах хищника, от голода или других
причин, у которых общая основа —
не умеют «инкубаторские» мальки
приспосабливаться к новой, сложной
среде.
Шесть лет назад за эту проблему
взялся творческий молодежный кол-
лектив «Опыт», в который объедини-
лись сотрудники Института эволю-
ционной морфологии и экологии жи-
вотных АН СССР, других научных
центров и Минрыбхоза. Об этой ра-
боте на конференции в Новосибир-
ске докладывали москвичи Л. Вит-
вицкая и С. Никоноров. Они считают,
что смекалка, находчивость, объелл
памяти и выносливость животных тем
больше, чем разнообразнее их на-
следственные признаки — гены. Так,
собаководы давно заметили, что
дворняги смекалистее и выносливее
породистых псов. Эксперименты с
крысами, проведенные молодыми
биологами коллектива «Опыт», под-
твердили точно: представители чис-
тых линий проигрывают животным с
более пестрым набором признаков и
в быстроте, и в качестве обучения.
Удалось доказать, что синтез ДНК и
РНК в нейронах чистокровных крыс
идет медленнее, чем у гибридов.
Опыты продолжались на рыбах.
Среди мальков севрюги и лосося вы-
брали тех, кто быстрее обучался, и
сравнили структуру однотипных фер-
ментов у этих «отличников» и у ры-
бок-«двоечниц». У «отличников» было
больше вариаций. Спектр наследст-
венной информации, кодирующей
156
строение этих ферментов, следова-
тельно, был шире. Итак, способности
у рыб, как и у крыс, тем выше,
чем больше цветов и оттенков вклю-
чает их генетическая палитра. Воз-
можно, и у рыб более пестрый ге-
ном расширяет словарный запас ме-
диаторов, то есть обогащает язык
мозга, а в итоге — его возможности.
Биологи коллектива «Опыт» ищут сей-
час пути сделать мальков способнее,
обогащая информацией среду, в ко-
торой те начинают жизнь. При этом
мерой способностей служит именно
степень разнообразия ферментов
мозга.
Итак, следуя ходу новосибирской
конференции, мы узнали о разных
формах генетического контроля по-
ведения. Через синтез ферментов
или молекул-рецепторов гены руко-
водят созданием и распадом медиа-
торов в мозгу, управляют восприя-
тием медиаторов чувствительными
окончаниями нервных клеток. Когда
эти процессы закрепляются механиз-
мом наследственности, они становят-
ся врожденными особенностями по-
ведения.
Но как сцеплены шестеренки взаи-
модействия генома и нейромедиато-
ра?
От генома к медиатору
и обратно
Взаимное влияние генома и медиа-
торных систем мозга идет по двум
путям: туда — от активации гена до
синтеза медиатора, его рецептора
или управляющего медиатором фер-
мента; в обратную сторону — через
действие медиаторов на генетический
аппарат клетки.
Больших успехов удалось добиться
тем, кто идет по классическому пу-
ти — от генома к белкам-медиаторам.
Группа американских исследователей
выяснила, что гены, которые
управляют работой разных химичес-
ких связных, расположены на хромо-
сомной нити рядом, а зачастую вооб-
ще имеют общий регуляторный учас-
ток. Поэтому, видимо, гены действи-
тельно контролируют всю цепочку
образования медиатора, а не от-
дельные ее звенья.
И все же цепь передачи инфор-
мации мертва без конечного звена —
приемника. Последнее слово в хими-
ческом медиаторном разговоре ней-
ронов остается за рецепторами.
Именно рецептор, открывая или за-
крывая под влиянием медиатора кана-
лы в мембране, по которым внутрь
нервной клетки скользнут ионы нат-
рия, калия, кальция, заставит ней-
рон «услышать» слово медиатора —
подать электрический сигнал. Но вот
какая получилась запятая. Почти для
каждого медиатора обнаружили не-
сколько типов рецепторов. Что это —
разные молекулы или одна, но раз-
ной формы? Это первый, но не един-
ственный принципиальный вопрос из
целой серии вопросов, на которые
можно ответить, только получив бе-
лок-рецептор в чистом виде и изучив
его структуру и пространственное
расположение частей.
В начале восьмидесятых годов сов-
местные работы американских и япон-
ских исследователей позволили выде-
лить и расшифровать структуру гена,
который кодирует производство ре-
цептора для одного из медиаторов —
ацетилхолина. Этот ген выделили из
клеток электрического ската и встрои-
ли в половую клетку лягушки. Лягу-
шачьи клетки разместили в своей обо-
лочке белки рецептора и принялись
исправно изменять электрический по-
тенциал в растворе ацетилхолина. Мо-
дель явления была создана. Дело за
тем, чтобы перенести ее в мозговые
клетки, в которых идут процессы
запоминания и обучения. Разумеется,
это только первые шаги к молекуляр-
ным разгадкам связи ген — медиатор,
но многообещающие шаги...
Что касается обратного пути, от
медиатора к гену... Способность-то
медиатора изменять работу гена из-
вестна. В Новосибирске и были сде-
157
ланы попытки обсудить условия част-
ной задачи: действует ли на гены ме-
диатор, вызывая своеобразную му-
тацию «изнутри», сам по себе, когда
достигает ядра клетки, или через це-
почку химических процессов?
Увы! Исследователи не смогли даже
сообща поставить задачу — верный
признак ее крайней сложности.
Новые горизонты
трофологии
Трофология — наука о питании.
Но сегодня ее понимают шире — как
учение о единстве биосферы на тро-
фической основе, то есть на основе
взаимодействия системы поедающих
друг друга организмов. И различные
аспекты этого направления физиоло-
гии приобретают вполне самостоя-
тельное общебиологическое значе-
ние. Этот последний вывод вытекает
из исследований сотрудника Ленин-
градского института физиологии име-
ни И. П. Павлова АН СССР академика
А. Уголева.
Самое начало нового этапа трофо-
логии относится еще к 1958 году, ког-
да ученый впервые обнаружил фено-
мен мембранного (пристеночного)
пищеварения. До этого пищеварение
было известно в двух вариантах —
как внутриклеточное, так и внеклеточ-
ное (плоскостное). Мембранный спо-
соб занимает между ними промежу-
точное положение, он оказался ос-
нован на способности микроворси-
нок поверхности кишечных клеток
адсорбировать на себе ферменты из
полости, а также выделять их и из са-
мих клеток наружу, в результате чего
производится окончательный гидро-
лиз пищевых веществ.
Дальнейшие исследования привели
к новым идеям, гипотезам и открыти-
ям. Так, мембранное пищеварение
было обнаружено не только у млеко-
питающих, но и у птиц, рыб, амфибий,
круглоротых, моллюсков, ракооб-
разных, насекомых, у дрожжей, бак-
терий и в корнях растений. Тщатель-
ный анализ его особенностей в разных
группах организмов привел к гипо-
тезе, во многом уже находящей свое
подтверждение. На всех уровнях эво-
люционного развития действуют од-
новременно все три типа пищеваре-
ния, хотя доминирует обычно какой-
то один. Они возникли из простого
механизма гидролиза пищи внутри
организма еще на самых ранних
этапах формирования жизни на Зем-
ле.
«Я был разочарован,— указывает
ученый,— когда выяснилось, что не-
смотря на очевидную эволюцию от
бактерий к млекопитающим пище-
варительные механизмы в своей ос-
нове остались неизменными». Дейст-
вительно, углубленное изучение
выявило, что при всем «фантастиче-
ском разнообразии способов добыва-
ния пищи» в природе механизмы ее
ассимиляции оказались универсальны.
Отсюда и переоценка некоторых ра-
мок и задач трофологии — сегодня
в нее должны включаться следующие
области знания: трофика клеток и
тканей, гастроэнтерология, наука о
питании, в том числе диететика, им-
мунология, микробиология, экология,
ассимиляторные аспекты почти всех
биологических и медицинских наук,
а также некоторые проблемы сель-
ского хозяйства и другие.
Но главные теоретические пробле-
мы трофологии — это изучение ме-
ханизмов ассимиляции пищи и ее эво-
люция, распределение поступающих
извне веществ внутри организма и
клетки, пищевые связи в биоценозах
и передача по ним химических соеди-
нений, роль этих связей в циркуляции
вещества в биосфере, а также тро-
фические проблемы эволюции видов,
биоценозов и биосферы.
О о о
158
О Как тебе живется,
горилла!
В число животных, занесенных в
Красную книгу, входят гориллы, в
частности та их разновидность, кото-
рая носит название «горные». В наши
дни она сохранилась только в горных
областях Руанды, Заира и Уганды, где
высота над уровнем моря превышает
полтора километра. Во второй поло-
вине нашего века численность их со-
кратилась до двухсот сорока особей.
Причина — хищническая деятель-
ность браконьеров и сокращение аре-
ала обитания обезьян в результате
расширения, зоны обрабатываемых
угодий. В шестидесятых годах на тер-
ритории Руанды был создан «Наци-
ональный вулканический парк» пло-
щадью 120 квадратных километров,
где насчитывалось 110 горных горилл.
Персонал заповедника не только ох-
раняет этих животных, но и изучает
их образ жизни. Горные гориллы жи-
вут семействами, каждое из которых
занимает определенную территорию.
Такое семейство состоит из взрослого
самца-вожака, трех-четырех самок,
нескольких молодых горилл и одно-
го-двух малышей. Самка обычно про-
изводит на свет малыша раз в три
года и в течение такого же срока
вскармливает его грудью. Взрослая
горилла потребляет в день до тридца-
ти килограммов растительной пи-
щи — ростков бамбука, дикого сель-
дерея, различных ягод. Несмотря
на свои внушительные размеры —
рост самца превышает два метра при
весе до двухсот килограммов, самки
на полметра ниже и вдвое легче,—
гориллы обладают миролюбивым
нравом. Они близко подпускают не-
большие группы туристов, но обяза-
тельно в сопровождении егеря, к ко-
торому уже привыкли. Приближаясь
к семейству горилл, надо встать на
четвереньки в знак мирных намере-
ний. Численность горных горилл в за-
поведнике за последние годы значи-
тельно возросла. Несколько их се-
мейств живут в зоопарках, где также
рождаются малыши.
Способна ли
собака угадывать
мысли и считать!
Рассказывает
Бернгард Гржимек
Мое знакомство с самыми интерес-
ными личностями всегда происходи-
ло именно тогда, когда я этого мень-
ше всего ожидал. Я имею в виду чет-
вероногих личностей. Среди них
ведь тоже встречаются одаренные,
смекалистые, сердечные или с сов-
сем необычным характером особи,
намного превосходящие в этом своих
собратьев; и встречаются таковые,
между прочим, не чаще, чем среди
нас, людей...
Во время одной из своих поездок
в ГДР иду я как-то воскресным ут-
ром по парку дрезденского Цвинге-
ра. Впереди меня сухопарый пожилой
мужчина ведет на поводке двух соба-
чонок: скотч-терьера и нечто отда-
ленно напоминающее шпица. Ника-
ких сомнений: это не собаки сопро-
вождают своего хозяина во время
прогулки, а гуляют именно собаки,
а старый господин — только сопро-
вождающее лицо. Четвероногим пре-
доставлено право выбирать, по какой
дорожке идти, а человек послушно
следует за ними и все время с ними
разговаривает.
Потом, опустившись рядом с пожи-
лым господином на скамейку, я уз-
наю, что шпицеподобную собачку
зовут Штрупка и что она, между про-
чим, известная «цирковая звезда»
(это лишь в частной жизни она выгля-
дит так скромно). И действительно,
глядя на эту беспородную собаку,
трудно было поверить, что сегодня
вечером, как и каждый вечер, она
будет удивлять сотни зрителей своим
159
искусством. А скотч-терьер — тоже
артист, участвует в юмористическом
номере.
Штрупка оказалась очень общи-
тельной, быстро со мной подружи-
лась, исследовала все мои карманы,
была не прочь взобраться ко мне на
колени — словом, это такая собака,
которая не ведает страха, не знает
вероломства людского и привыкла к
тому, что все обращаются с ней при-
ветливо и ласково.
Вечером я пошел в цирк посмот-
реть выступление Штрупки и, увидев
собачку в ярком свете софитов, при-
знаюсь, почувствовал себя в роли ка-
валера, близко знакомого со знаме-
нитой примадонной. В то время, как
все восхищенно ей аплодировали, он
думает себе: «Любуйтесь, любуйтесь
ею, вы, простофили, а я вот сегодня,
после спектакля, буду с ней вместе
ужинать!»
И Штрупка действительно поража-
ет публику своим искусством, срывает
аплодисменты. Из публики ей задают
несложные арифметические задач-
ки. 2 4- 2 или 3 + 4, и она лает ровно
столько раз, сколько нужно — четыре
или семь раз подряд. Она в совер-
шенстве знает счет до десяти. Потом
хозяин уходит, а в зале прячут мячик.
Когда хозяин возвращается, Штрупка
указывает ему лаем, где именно, в
каком ряду спрятан мячик: один раз
пролаять — означает «прямо», два
раза — «влево», трижды — «вправо»,
а четыре раза — «назад». Потом один
из зрителей выбирает из целой кучи
картонных номеров две цифры и ук-
ладывает их рядом в закрытую дере-
вянную коробку. И смотрите-ка, со-
бачка действительно совершенно
правильно угадывает полученную
цифру, пролаяв сначала два, а потом
шесть раз: зритель положил цифры в
коробке так, что получилось двадцать
шесть!
И так далее. Штрупка наглядно де-
монстрирует публике свои арифме-
тические способности и умение чи-
тать мысли на расстоянии. Что же
это такое? Неужели собака на самом
деле может обладать такими выдаю-
щимися способностями?
Этот вопрос еще несколько десяти-
летий назад задавали себе ученые,
которые показывали таких «умных»
собак и лошадей, и мнения тогда рез-
ко разделились. Рассказывают, что
дело доходило даже до подачи жа-
лоб в суд «за оскорбление личности».
И все из-за собак, лающих цифры,
и лошадей, выстукивающих копытом
буквы. Часть профессоров, которым
демонстрировали тогда «Умного Ган-
са», пришла к твердому убеждению,
что никакого контакта между лоша-
дью и дрессировщиком не происхо-
дит и что четвероногий артист дей-
ствительно доходит до всего своим
умом. Другая часть продолжала в
этом сомневаться. К единому мне-
нию тогда так и не пришли.
Во время выступления Штрупки я
следил во все глаза за дрессировщи-
ком и четвероногой артисткой, но
преуспел в разгадке не больше тех
профессоров. Однако за прошедшее
с тех пор время успела развиться
такая новая область науки, как зоопси-
хология, которая уже в течение мно-
гих лет скрупулезно изучает различ-
ные формы разумного поведения жи-
вотных. И у того, кто знаком с дости-
жениями в этой новой области науки,
в наше время не остается никаких
сомнений в том, что ни одна собака
не в состоянии с помощью букв, на
которые она указывает лаем, выра-
зить свое мировоззрение, и ни одна
лошадь не может извлекать корень
квадратный, и никакая Штрупка на
свете не в силах читать мысли на* рас-
стоянии!
Поэтому мне было особенно при-
ятно, что дрессировщик Пауль Пильц
не стал передо мной рядиться в тогу
знатока таинственной магии, дающей
ему беспредельную власть над жи-
вотными, а откровенно рассказал,
каким образом Штрупка научилась
складывать, умножать и «читать мыс-
ли».
160
Мы сидели в маленьком ресторан-
чике, где на стенах были развешаны
фотографии артистов.
Когда уже точно знаешь, как это
делается, то все кажется совсем не-
сложным: Штрупка, разумеется, счи-
тать не умеет, а лает ровно столько
раз, сколько нужно хозяину. Если
кто-то из зрителей выкрикнул «2+4»,
то по незаметному для публики зна-
ку собака просто начинает лаять и ла-
ет до тех пор, пока не поступает
сигнал «прекратить». Чтобы проде-
монстрировать это мне, господин
Пильц встает, показывает Штрупке
девять пальцев, и маленькая смыш-
леная собачка девять раз оглашает
зал своим лаем. Значит, ей не нужно
заучивать какие-то тайные знаки для
цифры 1, цифры 2 и всех остальных,
а надо только внимательно следить
за тем, когда хозяин незаметно по-
даст знак «начинай», и бодро лаять
до тех пор, пока не поступит вторая
столь же незаметная для присут-
ствующих, зато известная собаке
команда «прекращай». И хотя я наб-
людаю эту сцену из самой непосред-
ственной близости и знаю, что должен
быть подан какой-то сигнал, тем не
менее я его не замечаю, не слышу и
не ощущаю. Чудеса, да и только!
Теперь хозяин завязывает собаке
глаза — она снова лает правильно,
ровно столько, сколько нужно. Да-
же когда господин Пильц выходит в
соседнюю комнату и закрывает за со-
бой дверь, все продолжает идти как
по маслу, а я по-прежнему не могу
уловить ни малейшего звука, обозна-
чающего команды! Оказывается,
Штрупка знает несколько разных сиг-
налов, по которым надо начинать или
прекращать лаять. Следовательно,
дрессировщик может по своему ус-
мотрению менять их во время вы-
ступления на арене.
Господин Пильц раскрыл мне сек-
рет некоторых сигналов. К сожале-
нию, я не имею права здесь их обна-
родовать, потому что рассекречива-
ние подобных трюков — дело наказу-
емое, на меня бы мог подать в суд
артистический профсоюз. Но должен
признаться, что после того, как мне
объяснили, как это делается, я пришел
в еще большее удивление — прямо
фантастика, да и только! Трудно пове-
рить, что собака способна реагировать
на столь неуловимые для нас знаки,
которые мы просто не в силах заме-
тить, что она может воспринимать их
как определенные команды и испол-
нять требуемое. И все же это так.
Тот, кто, читая эти строчки, состро-
ил высокомерную, всепонимающую
улыбку (ну что тут, мол, особенно
трудного?), пускай попробует дома
проделать нечто подобное со своим
Гектором или Джеком. Пусть тот отве-
тит, сколько будет 1 + 1!
Но дело еще и в том, что маленькая
Штрупка действительно одареннее
большинства своих четвероногих со-
родичей. Шесть с половиной лет на-
зад ее нынешний хозяин взял к себе в
дом на пробу семерых щенят, и толь-
ко один этот лохматый песик оказался
способным к артистической деятель-
ности. Штрупка еще только начала те-
рять свои молочные зубы, а уже усво-
ила основы «таблицы умножения». Ей
предстояло стать преемником сем-
надцатилетней собаки, выступавшей
сначала в сатирическом цирковом но-
мере. И только проработав двенад-
цать лет с той собакой, дрессировщик
обнаружил совершенно случайно, что
ее вполне можно использовать для
«решения арифметических задач»!
А когда в течение трех десятков лет
дрессируешь собак и выступаешь с
ними на сцене, то знаешь, что надо
сделать, чтобы они научились «счи-
тать». Штрупку приучили начинать
лаять только по команде — а лают
собаки, как правило, очень охотно —
и по определенному знаку, например,
хлопку в ладоши, замолкать. Знак этот
постепенно становится более неза-
метным, едва слышным, и тем не ме-
нее собаке следовало его безошибоч-
но улавливать или зорко следить за
позами, которые принимал хозяин.
11 Эврика-88
161
Но вот как же Штрупка выучилась
указывать своему хозяину лаем, где в
зрительном зале спрятан мячик? А де-
ло тут вот в чем. Сначала мячик был
вовсе не мячиком, а маленькой плю-
шевой собачкой с пищалкой в животе.
Эту игрушку Штрупка нежно любила,
наверное за то, что она умела так то-
ненько пищать. Как профессиональная
актриса, Штрупка лишена возможнос-
ти завести щенят. Потому она перене-
сла свои материнские чувства на пища-
щую плюшевую собачку. Штрупка
всегда старательно ее разыскивала,
если ее куда-то убирали, или сама ее
запрятывала подальше, чтобы никто
не нашел. Когда ее хозяин входил в
комнату, он по поведению собаки бе-
зошибочно мог угадать, куда запрята-
на пищащая игрушка. Потом собачку
постепенно заменили тряпочным мя-
чиком, который она и сегодня азартно
разыскивает, когда он запрятан где-то
среди зрителей. Господин Пильц ви-
дит, куда стремится проникнуть
Штрупка, торопясь завладеть своей
собственностью, и ему достаточно по-
давать ей знаки, чтобы она лаяла «нап-
раво» или «вперед» и так далее, пока
оба они протискиваются между ряда-
ми. Демонстрируя мне этот фокус в
ресторане, Штрупка сначала указала
на правильный столик, а затем всем
своим видом дала знать хозяину, у ко-
го из сидящих за столом людей нахо-
дится мячик. Штрупкин хозяин выска-
зал даже подозрение, что между ним
и собакой все же существует своеоб-
разная передача мыслей на расстоя-
нии. Дело в том, что Штрупка часто
выполняет команды, которые госпо-
дин Пильц вовсе еще не давал, а толь-
ко намеревался дать. Он лишь сосре-
доточенно думал о них и собирался в
следующий момент дать знать собаке.
Между прочим, один известный дрес-
сировщик тигров наблюдал нечто по-
хожее у своих тигров и тоже верил в
некую передачу мыслей. Но мне ка-
жется, что говорить- о явной передаче
мыслей на расстоянии можно было бы
лишь в том случае, когда человека и
животное разделяет, например, целая
анфилада комнат, когда они полно-
стью изолированы друг от друга и иск-
лючена всякая возможность улавли-
вания сигналов при помощи слуха или
зрения. Как часто ведь кто-то подер-
гивает или кривит губы или сжимает
пальцы, прежде чем высказать что-то
словами! А животное, зорко следя-
щее за своим учителем и насторожен-
но ожидающее команды, согласует
свои действия с такими вот «пред-
командами», о которых его учитель
зачастую сам ничего не подозревает.
Я это проверил на собственном опы-
те, когда дрессировал своего ручного
волка Чингиса. Я приучил его испол-
нять определенные действия в ответ
на вспыхивание электролампочки. Но,
к моему величайшему удивлению, он
вскоре стал исполнять требуемое и
тогда, когда я только намеревался
включить лампочку (выключатель я
при этом держал в руке), но лампочка
еще не вспыхивала! Тогда я понял, что
волк ориентировался не на свет вспы-
хивающей лампочки, а на еле замет-
ное движение моего большого паль-
ца, которым я нажимал на кнопку. Жи-
вотные, живущие совместно с хозяи-
ном бок о бок долгие годы, ежед-
невно наблюдающие его привычки,
исполняющие его команды, способны
улавливать сигналы, еще гораздо
менее заметные постороннему глазу
или слуху. Они ведь знают все повадки
своего хозяина даже лучше, чем он
сам. Но вернемся к нашей Штрупке.
Маленькая безродная псина уже
через пару месяцев так отлично
усвоила всю программу, что ее вла-
делец решил выступить с ней на не-
большой провинциальной эстраде. Все
шло как по маслу. Но на следующем
представлении, в другом городе, ста-
рая собака, у которой Штрупка пере-
няла свое искусство и которая прежде
всегда бывала на всех репетициях,
заболела и на сей раз отсутствовала.
И что же? Малышка Штрупка лишь
приоткрывала рот, но никакого лая за
этим не следовало! Буквально ни зву-
162
ка! Весь номер насмарку! Скандал, да
и только. Дрессировщику пришлось
извиняться перед публикой, а после
этого еще и перед разгневанным ди-
ректором. Маленькую собачку, сор-
вавшую весь номер, в течение двух
недель вообще не выпускали на сце-
ну. Но спустя некоторое время
она уже справилась со своим вол-
нением перед публикой и больше ни-
когда не подводила любимого хозяи-
на.
Правда, иной раз, когда Штрупке
приходится выступать в небольших
ресторанчиках, ей бывает трудно ото-
рваться от чем-либо заинтересовав-
ших ее в публике людей. Так, даму,
усевшуюся близ самой эстрады с ме-
ховой горжеткой на плечах, Штрупка
долго облаивала, пока та не сняла и не
спрятала подальше свое украшение.
Мужчины, не снявшие во время пред-
ставления своих шляп, могут ис-
портить этим весь номер. Тут уж ника-
кие уговоры и даже угрозы со сторо-
ны хозяина не помогают: шляпу до-
лой — и все тут! Когда я решил за-
снять на пленку их номер, то чуть ли
не испортил все представление: ма-
ленькая, легковозбудимая «актриса»
непрестанно косилась в мою сторону,
следя за каждым моим движением;
несколько арифметических задач из-
за меня чуть было не были решены
неверно!
Гулять по улице Штрупка может
только на поводке, потому что она не
ведает никакой опасности и не знает
злых людей. Все норовят ее погладить
и приласкать: одни потому, что
действительно испытывают к ней теп-
лые чувства, другие — восторгаясь
ее известностью и удивляясь тому,
что такая вот невзрачная лохматая со-
бачонка кормит всю семью дрессиро-
вщика. Но дома Штрупка живет не как
знаменитая «звезда», а как самая
обыкновенная собака. Правда, во вре-
мя обеда в ресторане я заметил, как
наиболее лакомые кусочки незаметно
исчезали с тарелки хозяина и отправ-
лялись под стол. Но тем не менее из-
балованной маленькую знаменитость
никак не назовешь.
Иной раз в уличной толчее нечаянно
можно наступить на ногу людям, пе-
ред которыми подобострастно снял
бы шляпу, если бы знал, кто они такие.
С тех пор как я в дрезденском Цвин-
гере познакомился со Штрупкой, я
стал внимательнее приглядываться к
различным собачкам, которых по три,
а то и по четыре сразу их хозяин с
важностью ведет на поводке или са-
дится с ними в купе первого класса, а
то и перевозит с полным комфортом в
особых утепленных ящиках. Может
быть, они тоже вечером выступают
где-нибудь в театре, в цирке или в ва-
рьете, где мы, платящие за концерт,
представляем для них лишь обыкно-
венную, не стоящую внимания публи-
ку, лица которой едва различимы в по-
лутьме зрительного зала...
Алтайский
заповедник генов
Несколько лет назад мараловодче-
ский совхоз Чергинский был преобра-
зован в Алтайское экспериментальное
хозяйство Сибирского отделения
АН СССР. Территория хозяйства не-
малая — около восьмидесяти тысяч
гектаров. Оно расположено в средне-
горном Алтае, на склонах Чергинско-
го и Семинского хребтов. Есть тут
степные и лесостепные участки, мел-
колиственные и хвойные леса, боло-
та и реки, скалы и долины. В хозяйст-
ве был введен режим заказника.
Задачи ученых — получить и изу-
чить гибридные формы животных и
в первую очередь крупного рогатого
скота мясного направления, которо-
му не страшны были бы сибирские
морозы, и был бы он неприхотлив к
кормам. Эта проблема актуальна. В
Сибири нет высокопродуктивного
мясного скотоводства, хотя природ-
ные пастбища региона богатейшие.
11*
163
Круг интересов ученых велик — их
интересуют выносливые лошади,
высококачественные, неприхотливые
грубошерстные овцы. Они собирают-
ся также ввести в культуру диких зве-
рей и птиц, находящихся в природе
на грани полного исчезновения. Для
своих работ ученые должны накопить
генофонд сельскохозяйственных и
диких животных, перспективных для
селекции и одомашнивания. Кроме
того, ставятся задачи по разработке
методов охраны природной среды в
условиях интенсивной сельскохо-
зяйственной деятельности. Эти и дру-
гие проблемы предстоит решать в хо-
зяйстве, которое, как и прежде, сдает
государству мясо, молоко, шерсть,
панты, пух, мед.
Интенсификация сельского хо-
зяйства оттеснила многие местные
породы животных по причине их ма-
лой продуктивности. Но эти забытые'
животные обладают порой ценнейши-
ми качествами — неприхотливостью,
выносливостью, большой силой,
устойчивостью к различным забо-
леваниям.
Инициатор создания хозяйства в
Черте, академик Дмитрий Константи-
нович Беляев, говорил: «Для иссле-
дований и экспериментов нужно
иметь большие группы разнообраз-
ных пород и видов животных. Многие
же из них, как в культуре, так и в при-
роде, находятся сегодня на краю ги-
бели, а ведь это бесценный рабочий
материал для поисков и создания но-
вых форм. Один из путей спасения
исчезающих видов — концентрация,
сохранение их генофондов, и не про-
сто сохранение, а использование в
селекции и доместикации».
Ученые завезли в хозяйство многих
животных. Здесь появились коровы
самых разных пород: галловейские
и хайландские — представители мяс-
ных пород, их вывели в горных райо-
нах Шотландии; айрширские — они
родом тоже из Шотландии, только
молочного направления; серые ук-
раинские — их осталось у нас в стране
всего несколько сотен; якутские —
никакой мороз им не страшен.
Проехав по хозяйству, побывав на
его фермах и в табунах, можно уви-
деть чубарых светло-серых в ябло-
ках лошадей местной алтайской по-
роды. Собрать их в один табун было
нелегко. Порода эта была выведена
давно. Постепенно она растворилась,
смешалась с другими лошадьми.
Лишь в отдаленных горных районах
удалось найти чистопородных алтай-
ских аборигенов.
Появились в хозяйстве невысокие,
коренастые, покрытые густой
шерстью лошади, их привезли из Яку-
тии. Этим животным, пожалуй, тоже
никакие холода не страшны. Мороз
трещит на улице, а у якутской лошади
в табуне жеребенок родился. И растет
он крепким, здоровым, выносливым.
По соседству с поселком Черта
строятся вольеры, сооружаются бас-
сейны, возводятся загоны. Здесь бу-
дут жить дикие звери и птицы. Неко-
торые уже обжили чергинские квар-
тиры — это гуси — серые, полярные,
гуменники и куропатки. В ближайшее
время сюда собираются поместить
выдру, дикушу, кеклика, улара, горно-
го барана — аргали.
Некоторых из них будут пытаться
одомашнить. Получится из этого
что-либо, пока не ясно. Работа полна
загадок. Но вообще животных, прит
годных, по мнению ученых, для одо-
машнивания, немало.
Важно еще, что в Черте сохранит-
ся генофонд редких и исчезающих
зверей и птиц. И чтобы его не рас-
терять, чтобы избежать ошибок в со-
держании животных, ученым необхо-
димо досконально изучить их биоло-
гию.
Сейчас ведутся работы по аккли-
матизации и адаптации всех заве-
зенных в хозяйство диких и домашних
животных. За всеми переселенцами
постоянно наблюдают. У некоторых
уже появилось потомство.
Ученые выясняют, как их подопеч-
ные реагируют на алтайские корма,
164
как они переносят сибирские морозы,
не влияют ли на их здоровье затяж-
ные летние дожди. Животных регу-
лярно осматривают — взвешивают,
измеряют рост, проводят биохимиче-
ские исследования...
В настоящее время Алтайское экс-
периментальное хозяйство походит на
громадный зоопарк, в котором заго-
нами и вольерами стали луга, горы,
леса, реки, озера.
ХЖ\ Банк эмбрионов
Орг ) сельскохозяйствен-
\jjjjt/ ных животных
Любую рекордистку из дойного
стада латвийской бурой породы мож-
но будет воспроизвести в прямом
потомстве даже через 20—30 лет.
Сделать это позволит банк эмбрио-
нов, к созданию которого приступил
Институт микробиологии Академии
наук Латвии.
Зародыши племенного крупного
рогатого скота в лабораторных про-
бирках будут годами храниться при
температуре минус 196 градусов по
Цельсию. По мере надобности их бу-
дут размораживать и имплантировать
малопродуктивным коровам, подоб-
ранным для вынашивания «чужих»
телят. Корова-рекордистка за всю
свою жизнь приносит лишь 3—4 телят,
но если использовать взятые у нее
яйцеклетки, это число можно удеся-
терить, притом в минимальный срок.
Предполагается также регулировать
пол телят, что важно для рациональ-
ного формирования стада.
По замыслу ученых, банк со вре-
менем станет хранилищем генетиче-
ского фонда не только элитных сель-
скохозяйственных животных, но и ди-
ких, относящихся к редким и исчеза-
ющим видам.
Частота
пульса
Установлено, что продолжитель-
ность жизни всех млекопитающих,
измеренная в количестве ударов
сердца, примерно одинакова. Сердце
кита делает в покое 15—16 ударов в
минуту, сердце мыши — около 600,
но и у великана и у малютки за время
жизни сердце сокращается около
740 миллионов раз.
Мыши и
человеческие гены
Впервые проведена пересадка че-
ловеческого гена в организм живот-
ного. Белая лабораторная мышь выде-
ляет человеческий белок. Экспери-
мент провели японские ученые из
университета в Осаке. Первая фаза
работы заключалась во внедрении
человеческого гена, играющего клю-
чевую роль в образовании защитной
реакции организма, в геном бактерии.
Выращенный в наследственном ап-
парате бактерии, ген был пересажен
в геном оплодотворенной яйцеклет-
ки мыши, которая затем помещалась
в организм самки. Из тридцати ново-
рожденных мышат две содержали в
своих клетках человеческий ген. Та-
ким образом непроизвольно выраба-
тывается белок, который до сих пор
производил только человеческий ор-
ганизм. Сама технология пересад-
ки гена — не новость. Этим методом
в 1983 году удалось вырастить гигант-
скую мышь, содержащую гормон ро-
ста крысы. Но впервые таким спосо-
бом человеческий ген пересажен жи-
вотному.
©ФО
165
©Часы
полярных птиц
Что управляет в полярное лето
биологическими часами животных?
Западногерманские биологи, изу-
чавшие жизнь пуночек на Шпицбер-
гене, где с апреля по август не захо-
дит солнце, установили, что эти птицы,
прилетевшие на лето из южных ши-
рот, сохраняют прежний ритм чере-
дований дня и ночи. На основании
своих исследований ученые пришли к
выводу, что внутренними часами птиц
управляют изменения цвета солнеч-
ного света. Собственно, днем, то есть
когда солнце стоит высоко в небе, в
солнечном свете больше синего цве-
та, когда же солнце клонится к гори-
зонту, наше светило излучает больше
красного цвета. Изменения спектра
оказались очень хорошими часами:
тропические птицы, которым создали
в лаборатории полярные световые
условия, так же реагировали на пере-
мену освещения.
У скворцов
генеральная
уборка
О «научном подходе» скворцов к
гигиене гнезд заявили американские
натуралисты, наблюдавшие за этими
на диво чистоплотными птицами.
Известно, что скворцы предпочитают
возвращаться на старые гнезда: не
надо тратить время на поиски нового
безопасного места и строительство.
Но такое возвращение имеет и свою
неприятную сторону — в гнезде пол-
но вирусов, бактерий, болезнетвор-
ных грибков и паразитов. Как бы то ни
было, в марте — апреле самцы про-
делывают странную работу по «ре-
монту» прошлогодних квартир. Они
собирают молодые побеги растений и
в небольших количествах несут их в
гнездо. Ученые обратили внимание
на разборчивость птиц в строитель-
ном материале. Из шестидесяти трех
доступных видов растений только
тридцать четыре привлекли сквор-
цов, а самыми предпочтительными
оказались девять. Исследователи про-
вели лабораторный анализ растений
на антисептические свойства. Оказа-
лось, что именно эти девять люби-
мых скворцами видов из целого гер-
бария оказывают наиболее сильный
дезинфицирующий эффект.
Растительный
гормон
у животных
В тканях растений уже давно най-
дена абсцизовая кислота — это рас-
тительный гормон, участвующий в ре-
гуляции прорастания, роста и старе-
ния растений. Например, абсцизовая
кислота вызывает осенью опадение
листьев, закрывает устьица под дейст-
вием теплового стресса. Недавно био-
химики обнаружили это вещество в
мозгу крыс и свиней. Когда экстракт
абсцизовой кислоты из мозга подо-
пытных животных вводили в расте-
ние, устьица листьев закрывались.
Зачем это вещество животным —
пока остается загадкой. Известно
только, что содержание растительно-
го гормона в мозгу не зависит от
того, чем животные питаются, следо-
вательно, абсцизовая кислота выра-
батывается в организме животного, а
не поступает с растительной пищей.
ООО
166
О Маятник
эволюции
Черные сланцы
— Дались вам, Сергей Германович,
эти черные сланцы! — удивлялись па-
леонтологи.— Ничего же интересно-
го. Флора и фауна куцые.
— А уран?!
— Насчет урана поговорите с гео-
химиками.
И геолог Сергей Германович Не-
ручев, не найдя ответа на свои вопро-
сы у палеонтологов, шел к геохими-
кам. От них — к геоботаникам, к океа-
нологам...
Неручев хотел знать о черных слан-
цах все. И интересовали они его не
только из-за нефти, которой он за-
нимался многие годы.
Постепенно сведения, добытые по
крупинке, складывались, переплета-
лись друг с другом, словно шерстин-
ки в толстой нити. Эта удивительная
нить повела его в смежные области
знаний, к другим неразгаданным воп-
росам, которые тоже захотелось и
понять и как-то объяснить. Смущала
необходимость вторгаться туда, где
он чувствовал себя дилетантом. Но
остановиться он уже не мог.
А началось все с нефти. С ней была
связана большая часть его жизни как
геолога, с поисками месторождений,
наконец, с проблемой происхождения
нефти.
Судьба бросала Неручева из Да-
гестана в Узбекистан, с отрогов Гис-
сарского хребта к подножию хребта
Верхоянского, из Южной Якутии в
Ставропольский край, в Западную Си-
бирь... Экспедиция следовала за экс-
педицией.
Впрочем, постоянным местом его
жительства неизменно оставался Ле-
нинград, где он и поныне работает
во Всесоюзном нефтяном научно-ис-
следовательском геологоразведоч-
ном институте (ВНИГРИ), где защи-
щал и кандидатскую и докторскую
диссертации и стал с годами заведу-
ющим отделом.
В экспедициях год от году накапли-
вались данные, подтверждающие
идею члена-корреспондента АН СССР
Н. Вассоевича о материнских свитах.
Суть ее, возникшей как развитие тео-
рии органического происхождения
нефти, вот в чем. Нефть образуется
из биологических остатков, но только
в таких природных реакторах, где до-
статочно долго действуют нужные
давления и нагрев. Эти условия су-
ществуют в земной коре лишь на оп-
ределенной глубине. Там, в сопутст-
вующих друг другу пластах, геологи
называют их «свиты», идет «нефтяное
производство», рождается нефть, от-
чего свиты и назвали материнскими.
Образующаяся там горючая жид-
кость сначала рассеяна по всей толще
свиты, потом очень медленно часть
нефти выдавливается в другие под-
земные горизонты, где она скапли-
вается в залежи.
Неручев убедился, что источники,
питающие конечные резервуары, мо-
гут быть необычайно мощными. Опу-
бликованные несколько лет назад в
печати сведения о баженовской сви-
те в Западной Сибири поначалу
многим, не только Неручеву, показа-
лись просто фантастикой. Там всего
метров тридцать толщины, и, по рас-
четам, в них заключаются в рассеян-
ном состоянии какие-то немыслимые
миллиарды тонн нефти. Конечно, эта
нефть далеко не вся находится в ме-
сторождениях, в большинстве своем
она остается рассеянной на огромном
пространстве в приобских недрах. Но,
в общем-то, какое же колоссальное
количество органических остатков
было захоронено в этом районе
140—150 миллионов лет назад!
И это все в материнской свите, в
слое толщиной лишь около 30 метров.
Вот почему Неручев решил, что он
должен, не упуская ни малейших де-
талей, изучить все, что относится к
материнским свитам.
167
Как выяснилось, баженовская свита
широко распространена. В Западной
Сибири она занимает более миллиона
квадратных километров. На других
континентах она столь же густо насы-
щена органическими остатками — ча-
ще морского, иногда озерного проис-
хождения. Баженовская свита есть в
Монголии, на востоке и западе СССР,
в Англии, на обширном пространстве
Средиземноморья, в Австралии, в
Южной Америке и даже на дне Ат-
лантического океана — близ Фолк-
лендских (Мальвинских) островов.
Иными словами, существование ее
следует признать фактором глобаль-
ным. Причем ее нижняя и верхняя
границы фиксируются в геологиче-
ских разрезах на редкость четко. По-
всюду она выглядит примерно так.
Светлые, почти без остатков жизни
более древние осадки вдруг сменяют-
ся черными сланцами — породами
бурыми или совсем темными, сильно
насыщенными органикой. Именно —
вдруг. Не постепенно, а резко, иногда
на протяжении всего нескольких сан-
тиметров разреза. И по всей Земле
эти черные слои образовались почти
в одно и то же время, на границе
юрского и мелового периодов.
Иностранные сестры нашей баже-
новской свиты тоже сравнительно не-
велики по толщине и тоже занимают,
как правило, обширные пространства,
широкой полосой тянутся тысячи на
две километров.
Что случилось на нашей планете в
те далекие времена? Отчего наступи-
ла эта непродолжительная, но мощная
биологическая вспышка? Климат? Не-
устойчивость земной орбиты? Кавер-
зы космоса?
Неручев думал, собирал мнения
коллег, листал научные журналы и
книги... Убедительного ответа не бы-
ло.
Между тем проблема не ограничи-
валась баженовской свитой. В истории
Земли подобные отложения образо-
вывались и раньше, и после.
Самые древние черные сланцы —
им более трех миллиардов лет —
известны в Южной Африке. Органи-
ческим материалом для их образова-
ния послужили бактерии и синезеле-
ные водоросли. Есть черные сланцы
и менее древние, и сравнительно
совсем молодые, отложившиеся в
середине мелового периода и даже
в конце его, то есть уж совсем близко
от нас... Почти каждая такая эпоха
охватывает чуть ли не всю Землю.
Например, в Таджикистане, в пре-
делах Гиссарского хребта, толща
сланцев, сильно обогащенных органи-
кой, отложилась в совсем недавнее
эоценовое время (40—45 миллионов
лет назад). Это кумекая свита, протя-
нувшаяся и дальше размашистой лен-
той от восточного Каспия до Крыма.
А ее аналоги встречаются в Болгарии,
Австралии, Ирландии, в Северной Аф-
рике, на обоих континентах Западно-
го полушария.
В общем, Неручев собрал вместе
данные, которые показывают, что в
истории Земли было не менее два-
дцати сравнительно кратковременных
эпох быстрого и обильного накоп-
ления органического вещества в оса-
дочных толщах. Такие эпохи повторя-
лись ритмично, словно включали
и выключали какой-то гигантский ме-
ханизм, маятник. И почти каждый
раз — одновременно на большей ча-
сти земного шара.
Эти двадцать эпох прежде всего ин-
тересовали Неручева как века образо-
вания материнских свит и сотворения
нефти. Но в них обнаружилось и
много других неожиданных, даже
таинственных вещей. И палеонтологи,
которые говорили Неручеву о -том,
как неинтересны флора и фауна в чер-
ных сланцах, были по-своему правы...
Опасный спутник
Как естественно, как привычно для
нас окружение мира живой приро-
ды — ветвящихся и цветущих расте-
ний, ползающих и плавающих, бега-
ющих и летающих существ! И нам
168
трудно представить мир иным. На-
пример, такую ситуацию, когда вдруг
на Земле исчезла бы почти вся жив-
ность, кроме божьих коровок. Только
они, да и те не все, а лишь такие, у
которых на спине по две или по четы-
ре точки, живут и благоденствуют.
Они расплодились самым кошмарным
образом: заполонили всю планету!
Невероятная ситуация...
Однако нечто подобное, оказыва-
ется, наступало на Земле каждый раз
в те периоды, когда образовывались
черные сланцы. Размножались, ко-
нечно, не божьи коровки, о них мы
сказали лишь для наглядности. А
остальное происходило именно так.
...Докембрий. 600 миллионов лет
назад. Морской растительный планк-
тон уже был достаточно разнообраз-
ным. Но вот что-то случилось: самые
примитивные одноклеточные синезе-
леные водоросли, причем лишь одно-
го-двух видов, вытесняют на Земле
все живое. Только они размножают-
ся с невиданной скоростью. Проис-
ходит бурное накопление органики.
Проходят миллионы и миллионы
лет, снова многолик живой мир плане-
ты. И опять что-то случается; почти
все вымирает, но происходит биоло-
гическая вспышка нескольких видов
водорослей. Лишь они бешено пло-
дятся...
Время образования баженовской
свиты совпадает именно с таким пе-
риодом. С той разницей, что, помимо
синезеленых и зеленых микроводо-
рослей, встречаются фораминифе-
ры — представители зоопланктона.
И опять — лишь скудный состав очень
близких родственников. Они заполня-
ли весь мир.
Вот откуда отсутствие энтузиазма у
палеонтологов, когда речь заходит о
черных сланцах: в изобилии остатков
жизни — поразительная бедность
форм организмов. Вроде бы и изу-
чать нечего — раз, два и обчелся.
Отчего такое происходило на нашей
планете? Задавая с непосредствен-
ностью непрофессионала этот свой
вопрос биологам, Неручев не пред-
полагал, что поиски ответа заведут
его в дебри одной из самых сложных
проблем современной науки.
Конечно, не только Неручев, а мно-
гие ученые, столкнувшись со стран-
ным сочетанием бедности и богатства
черных сланцев, искали причину это-
го феномена. Было высказано немало
версий.
Одна все сводила к периодическо-
му прорыву на юг холодных арктиче-
ских течений. Теплолюбивые организ-
мы от этого, мол, гибли, а выжива-
ли и взрывоподобно размножались
самые стойкие.
Согласно другой главная причина
заключалась в придонном сероводо-
родном заражении. В застойных водах
иногда бывает, что из-за недостатка
кислорода органическое вещество,
осевшее на дно, не разрушается окис-
лением, а как бы консервируется.
По мнению Неручева, ни то, ни дру-
гое объяснение не годится. Первое
противоречит сведениям палеокли-
матологов о реальной температуре
морских вод в далеком прошлом. Вто-
рое не проливает света на то, почему
черным сланцам свойственна бед-
ность ископаемых видов. Не могла же
происходить выборочная консерва-
ция каких-либо особых групп организ-
мов.
Неручев предложил свою версию.
На оригинальную идею ее натолкнуло
еще одно необычное свойство черных
сланцев, о котором стоит рассказать
подробнее.
Впервые получив результат хими-
ческого анализа образцов из баже-
новской свиты, Сергей Германович
поразился относительно высокому со-
держанию в них урана, хотя там вовсе
не было промышленных содержаний.
Позже выяснилось: это не исключе-
ние, а правило для всех черных слан-
цев. Причем независимо от их возра-
ста.
Геохимики, как оказалось, знали о
нем давно. И так же давно спорили о
причинах странного явления. В их дис-
169
куссиях опять-таки фигурировало се-
роводородное заражение.
— Это из-за него,— говорили Не-
ручеву,— часть урана из морской во-
ды переходила в нерастворимую
форму и выпадала в осадок.
Однако Сергей Германович убедил-
ся, что концентрация урана повыше-
на и в тех черных сланцах, где, если
так можно выразиться, сероводоро-
дом и не пахло. То же подтверждали
наблюдения геохимиков: советского
ученого Г. Батурина и английского
Э. Т. Дегенса.
— Причина накопления урана,—
высказывал свою догадку Батурин,—
в том, что его на дне бассейнов сорби-
руют органические остатки.
Расчеты показали, что сорбция, то
есть поглощение остаточной породой
металла, рассеянного в воде, могла
обеспечить лишь небольшую концент-
рацию урана. Однако Г. Батурин пред-
ложил стоять за сорбцию. Он под-
считал, что средняя концентрация
урана в морских существах гораздо
ниже, чем в осадочных породах зем-
ной коры. А уж в сухопутных орга-
низмах — тем более. Из чего вроде
бы следовало: ни те, ни другие не
могли играть роль основных постав-
щиков радиоактивного металла чер-
ным сланцам.
Вот тут, после разговора с Батури-
ным, у Неручева и мелькнула своя
догадка — поначалу еще неясная,
расплывчатая. Сергей Германович
подметил в рассуждениях собеседни-
ка слабое место.
Дело в том, что останки погибших
организмов достигают морского дна
не без потери: значительная их часть
окисляется по дороге и в виде ми-
неральных соединений остается в тол-
ще воды. Мало того, разложение
продолжается и на дне, и даже (прав-
да, гораздо медленнее) в самой тол-
ще недр»
Но какое это имеет отношение к
накоплению урана в осадочных поро-
дах? Самое непосредственное.
Главными собирателями урана
вполне могли быть именно живые ор-
ганизмы. Среднее его содержание в
их останках поначалу было действи-
тельно невелико. Но затем происхо-
дило вот что. Органические вещества
продолжали окисляться, а накоплен-
ный уран оставался почти нетронутым
в неразложившейся части. Естествен-
но, его относительное содержание
там увеличивалось. Иными словами,
с каждой ступенью окисления орга-
ники происходило как бы обогаще-
ние ее радиоактивным металлом. Это
прежде не учитывалось.
Когда Неручев взялся за подсчеты,
обнаружилось, что предложенный им
механизм «обогащения» вполне со-
гласуется с имеющимися данными.
Но... только для обычных осадочных
пород. К черным сланцам, где кон-
центрация урана раз в десять, а то и
в сто больше, его механизм непри-
меним — явно не хватает «мощно-
сти».
В чем же Неручев ошибся? Трудно
сказать, как долго продолжались бы
его раздумья, если бы не счастливый
случай. Впрочем, какой же это слу-
чай! С некоторых пор Сергей Гер-
манович не пропускал ни одной науч-
ной публикации, имеющей отношение
к интересующей его проблеме. И вот
он прочитал исследование, в котором
говорилось о том, что в небольшом
озере на территории нашей страны
обнаружилось резко повышенное
по сравнению с другими современны-
ми озерами, морями и океанами со-
держание урана в воде (из-за размы-
ва рудного месторождения). Оказа-
лось, что организмы, обитавшие в
том озере, накапливали в себе су-
щественно больше урана, и в донных
осадках его было так же много, как
в черных сланцах.
Эти факты натолкнули Неручева
на мысль, что черные сланцы образо-
вывались каждый раз, когда в океане,
пусть на короткое время, резко уве-
личивалась (в десятки и в сотни раз)
концентрация урана.
170
Но такие увеличения должны были
происходить во всем океане! На всей
Земле! Возможно ли такое?
Откуда у ящера крылья!
Геохимические проверки показыва-
ют, что для современного океана
обычная концентрация урана — деся-
тимиллионные доли процента. Такой
же она чаще всего бывала и в дале-
ком и в не очень далеком прошлом.
А вот в течение коротких эпох позд-
недевонского и позднеюрского
времени она увеличивалась в десятки
раз. На протяжении некоторых других
геологических периодов эпизодиче-
ски повышалась в пятьсот и даже в
тысячу раз. И это происходило имен-
но тогда, когда закладывались оче-
редные черные сланцы.
Выходит, что неручевский меха-
низм «обогащения», возможно, и в
самом деле справедлив.
Сергей Германович почувствовал
себя на верном пути. Однако пробле-
ма эта не была закрыта. Трудных воп-
росов по-прежнему хватало. И первый
среди них: в чем причины таких неве-
роятных подскоков урана в морской
воде?
А какие вообще у океана постав-
щики рассеянных металлов? Вплоть до
середины нашего века наука знала
об этом не так уж много: снабжает
в основном суша, доставляют реки и
ветер. Подводные вулканы? Их вклад
оценивали очень скромно.
50-е годы стали началом великой
неогеографической эпохи. На дне
Атлантики была открыта обшир-
ная горная страна. В океане обнару-
жили систему срединно-океанических
хребтов, буквально оплетающих зем-
ной шар. Вдоль их оси идет глубокое
ущелье (рифт). В рифтах непрерывно
работают гидротермы, откуда вместе
с потоками горячей воды поднимают-
ся «облака», насыщенные растворен-
ными металлами.
Акванавты, опускавшиеся в подвод-
ных аппаратах на большую глубину,
исследовали этих «черных курильщи-
ков» и установили повышенное содер-
жание урана в осадках рифтов Крас-
ного моря, Индийского океана и Ат-
лантики.
Взгляды на источник химических
элементов, содержащихся в океане,
начали в корне меняться. На первое
место вышли гидротермы, а вернее
сказать, питающие их глубинные нед-
ра Земли.
Поначалу казалось, что резкую при-
быль урана в морской воде нельзя
объяснить ни работой рифтов, ни сно-
сом с материков. И тот и другой источ-
ники считались постоянно действу-
ющими. А подскоки урана были эпи-
зодическими.
Но ряд исследователей, и совет-
ские, и зарубежные ученые, доказали,
что средняя скорость раскрытия океа-
нов и наращивания морского дна не
была постоянной, она то убывала, то
существенно увеличивалась. Рифты
работали как бы в пульсирующем ре-
жиме. Так было по крайней мере в
течение последних 150 миллионов
лет.
Кстати, образование черных слан-
цев баженовской свиты относится
ведь именно к позднеюрской эпохе,
когда раскалывались крупные конти-
ненты, то есть ко времени явного
оживления рифтов на большом протя-
жении, в результате чего стал нарож-
даться Атлантический океан.
Аналогичные породы других геоло-
гических периодов (девона, ордови-
ка) откладывались тогда, когда актив-
нее, чем обычно, действовали на на-
шей планете вулканы, и прежде все-
го подводные. В общем, многое го-
ворит за то, что между темпом рабо-
ты рифтов и содержанием урана в
морской воде — прямая связь.
Неручев считает, что эта связь име-
ет продолжение. Та же нить протяги-
вается к экспериментальным биоло-
гическим событиям прошлого, когда
разноликость живого мира периоди-
чески сменялась многотиражным од-
нообразием. Сергей Германович да-
171
же убежден, что главную роль здесь
играет уран, вернее создаваемая им
повышенная радиация.
Когда Неручев свел все факты во-
едино, вырисовалась довольно четкая
картина. С активизацией рифтовой
зоны повышалась концентрация ура-
на в морской воде и в донных отложе-
ниях, то есть радиоактивность. В ре-
зультате — почти эпидемическая ги-
бель всевозможных организмов. Так,
за короткую эпоху — в продолжение
кембрийского времени — от семи
родов трилобитов, обитавших в мор-
ском иле, остался только один. В дру-
гие периоды потери бывали и еще
больше. В поздней юре изменения
захватили даже не только морскую,
но и наземную растительность: вы-
мерло десять семейств споровых,
вдвое сократилось число семейств го-
лосемянных. Таков общий фон. А на
нем — бурный расцвет отдельных ви-
дов — наиболее примитивных. Из-
вестно, что ряд бактерий почти не
страдает от высокой радиоактивности.
Они способны жить чуть ли не в атом-
ном реакторе.
На этом фоне происходило и сотво-
рение новых форм жизни, чаще ко-
роткоживущих, но, случалось, и дол-
говечных.
Обилие мутаций (изменений в на-
следственности организма), вызван-
ных повышенной радиоактивностью,
приводило к появлению принципиаль-
но новых живых существ. В раннем
ордовике появились первые позво-
ночные, бесчелюстные панцирные ры-
бы. Позднее, на границе девона и
карбона,— первые наземные четве-
роногие: ихтиостегиды (у них еще ры-
бий хвост, а конечности — изменен-
ные плавники). В конце карбона —
первые ящеры, ставшие впоследствии,
и надолго, настоящими хозяевами су-
ши. Появление всех этих новых оби-
тателей Земли происходило в усло-
виях повышенной радиоактивности.
Интересно проследить, как природа
создавала «летательный аппарат». В
одних случаях у животных пальцы на
передних конечностях непомерно
удлинились и соединились перепон-
ками, при том, что число фаланг у
пальцев осталось прежним. Так появи-
лись птерозавры (летающие ящеры)
и летучие мыши. Иной путь измене-
ний привел к тому, что роговые че-
шуи, покрывавшие кожу маленьких
двуногих динозавров, сильно расще-
пились и превратились в перья — в
перья археоптерикса (первоптицы).
Вероятно, это можно считать по-
следствиями генетических мутаций.
Ведь останков животных, которые по-
степенно приспосабливались к полету,
никогда не находили. Все эти измене-
ния происходили в разные времена,
но всегда на фоне резкого накопле-
ния урана в природе.
По окончании таких коротких вспы-
шек живое население нашей планеты
куда реже пополнялось новыми вида-
ми. Словно бы и этот процесс подчи-
нен бесконечным колебаниям гигант-
ского маятника: подъем — спад,
подъем — спад...
Характерно, что почти все слои, ис-
следованные, изученные Неручевым,
совпадают с границами, принятыми в
геологической хронологии. А ведь в
ее основе как раз и лежит смена форм
жизни на Земле. Крупные переме-
ны — границы эр: палеозоя, мезозоя,
кайнозоя; перемены поменьше — ме-
жи кембрия, ордовика, силура или,
скажем, юры, мела и других систем.
Что это, случайное совпадение?
Многие годы ученые (в общем-то
безуспешно) искали причину таких
скачкообразных перемен. Так, может,
именно черные сланцы помогут нам
раскрыть один из главных секретов
эволюционного развития жизни?
Примечательно вот ещё какое сов-
падение. По подсчетам Неручева, эпо-
хи накопления урана повторялись
каждые 30 миллионов лет. И пример-
но с такой же периодичностью замет-
но увеличивалась скорость нарастания
земной коры в глубоководных риф-
тах. Последнее недавно установлено
Институтом океанологии АН СССР. И
172
22532
в этом — подтверждение мысли о
единстве геологического развития
Земли и всего ее причудливого мира
живых существ.
О В темноте,
да не в обиде
Хищные животные поедают траво-
ядных, те кормятся растительной пи-
щей, а растения синтезируют пита-
тельные вещества под действием сол-
нечных лучей. То же и в океане: расте-
ния развиваются лишь у его поверх-
ности; они идут в пищу растительно-
ядным рыбам и мелким животным ор-
ганизмам, которые, в свою очередь,
становятся добычей плотоядных рыб
и других обитателей моря. На глуби-
нах в сотни метров питательных ве-
ществ хватает, ведь останки мелких
существ и продукты их жизнедеятель-
ности постепенно опускаются вниз.
Однако по пути их уничтожают или
минерализуют бактерии, поэтому на
больших глубинах из-за недостатка
пищи жизнь замирает. Итак, только
фотосинтез может дать начало всей
цепи жизненных явлений.
Это общепризнанное положение
придется, возможно, пересмотреть. В
последнее время ученые обнаружили
на глубине двух с половиной километ-
ров, в районе Восточно-Тихоокеанско-
го подводного хребта, небывалые ско-
пища живых организмов неизвестных
ранее науке видов. Их колонии груп-
пируются в пределах нескольких де-
сятков метров от геотермальных вы-
бросов там, где температура среды
колеблется от +2 до +20 градусов
Цельсия. При прекращении выбросов
эти существа вскоре отмирают. Об
этом свидетельствуют, в частности,
найденные на месте прежних скважин
кладбища больших двустворчатых
моллюсков, раковины которых очень
медленно разрушаются в морской
воде.
Число обнаруженных разновидно-
стей невелико, но все они отличаются
высокой плотностью расселения и до-
стигают крупных размеров. Вот неко-
торые из них. Двухметровый червь
напоминает трубку из пергамента, из
которой спереди выступает своеоб-
разный хоботок с венчиком тонких
пластинок. При жизни этот орган, втя-
гиваясь, играет как бы роль крышки.
Ротовой и пищеварительной полости
нет, зато ткани туловища пронизаны
кровеносными сосудами и изобилуют
кристалликами соды. Там рбитает
множество бактерий. Под их действи-
ем синтезируются АТФ и ^другие
питательные вещества. Крупный краб,
охотно питающийся большими червя-
ми, взрослея, теряет зрение — за-
чатки зрительного органа закрывают-
ся складками скорлупы. Другой пло-
тоядный краб, панцирь которого со-
стоит всего из восьми пластинок,
как у его сородичей, живших миллио-
ны лет назад (в панцире всех совре-
менных крабов — тринадцать пласти-
нок). Два новых вида кольчатых чер-
вей. Их тела содержат от девяноста
до двухсот сегментов. Они ведут
оседлый образ жизни вблизи горя-
чих (до 330 градусов Цельсия) источ-
ников, но случается, покидают свою
трубчатую оболочку и уносятся вверх
в потоке геотермальной жидкости.
Двустворчатые моллюски длиной до
двадцати шести сантиметров. В отли-
чие от известных ранее видов обла-
дают ярко-красной кровью.
Буйный расцвет жизни в зоне гео-
термальных выбросов объяснить не-
просто, ведь здесь количество живой
материи на единицу площади в тыся-
чи раз больше, чем бывает на таких
глубинах. Выдвинута гипотеза, что
причиной тому — деятельность спе-
цифических бактерий, которые выра-
батывают органические вещества,
извлекая углерод из растворенного в
морской воде углекислого газа. Необ-
ходимую для этого энергию они чер-
пают за счет окисления сульфидов, в
частности сероводорода, которыми
174
изобилуют геотермальные воды. В
пользу этой гипотезы говорят и небы-
валое (в миллион раз выше обычно-
го) обилие подобных бактерий в про-
бах геотермальных вод, и экспери-
ментальная проверка их способности
к синтезу органических веществ в при-
сутствии сульфидов, и такое соотно-
шение изотопов углерода с атомными
весами в тканях обитателей геотер-
мальных зон, которого не бывает при
фотосинтезе,— 13 и 12.
;= . л у Зубы-биографы
Наверное, любой из нас, гуляя по
лесу, не раз определял возраст спи-
ленного дерева по числу колец на
пне. И, приглядевшись к кольцам, за-
мечал, что они по ширине то уже, то
четче, то слабее. Как росло дерево,
как питалось, когда появилась на нем
листва — все это можно узнать по
очертаниям колец. Линии, подобные
древесным, имеются и на чешуе рыб.
Но вряд ли кому-то приходило в го-
лову, что подобные кольца есть у мле-
копитающих и человека. Давайте
вспомним, что издавна, покупая на
рынке корову или лошадь, крестьянин
всегда смотрел на ее зубы: не желты
ли, не стерты ли. Таким простым спо-
собом определяли примерный воз-
раст животного.
Только ли возраст можно узнать по
зубам? Этими проблемами занимает-
ся сотрудница лаборатории постна-
тального онтогенеза в Институте био-
логии развития имени Н. К. Кольцова
кандидат биологических наук Г. Кле-
везаль. Оказалось, что в процессе
роста в дентине зубов млекопита-
ющих формируются слои (кольца),
регистрирующие основные события
жизни особи.
Для исследований вначале брали
зубы морских млекопитающих, а за-
тем наземных. Чаще всего число ко-
лец точно соответствует возрасту, но
вычисление его непросто и требует
индивидуального подхода к каждой
особи. Дело в том, что, кроме основ-
ных линий, на зубах имеется и много
дополнительных, говорящих, напри-
мер, о временной задержке роста
под влиянием внешней среды или об
изменениях внутреннего состояния
животного, а также других переменах
в его жизни. Так, до наступления у
животного половой зрелости в денти-
не образуются линии широкие и не
очень четкие, как бы размытые, а по-
сле родов формируются более узкие
и четкие. Сами по себе роды и корм-
ление потомства не влияют на рост
матери, поэтому количество колец
остается прежним, но форма у неко-
торых видов сильно меняется: линии
становятся яркими, четкими, глубо-
кими. Такие участки называют зоной
повышенной прозрачности. На этой
основе ученые могут достаточно точ-
но определить время наступления
половой зрелости самки, а значит, и
период размножения всего вида.
Самый первый годовой слой рас-
сказывает о рождении животного, а
последний с точностью до полугода
помогает установить срок его гибели:
более узкие полосы образуются зи-
мой, более широкие — летом. Такие
сведения немаловажны, например,
для археологов. Недавно в лаборато-
рию приезжал английский археолог
Энтони Легге, работающий в Лондон-
ском университете. Он привез срезы
зубов крупного домашнего скота, в
большом количестве обнаруженных
на стоянке первобытного человека.
Вставал вопрос: были ли все животные
забиты в одно и то же время и с какой
целью? По рисунку последних колец
на зубах убитых зверей сотрудники
лаборатории установили, что все они
погибли в конце лета. Таким образом,
был подтвержден факт, занимавший
английского ученого: из других источ-
ников было известно, что именно в
конце лета у этого племени происхо-
дили ритуальные праздники, сопро-
175
вождаемые жертвоприношениями.
По структуре дентина можно опре-
делить и особенности питания живот-
ного. Для этого нужно дать ему с пор-
цией корма всем известный антибио-
тик тетрациклин. Он проникает в ткань
зуба или в растущие участки костей
челюсти (годовые кольца есть и на
них) и остается там на долгое время.
(Для опытов взяли грызунов, потому
что зубы у них растут в течение всей
жизни и на них есть суточные слои.)
При облучении дентина ультрафиоле-
товым светом тетрациклин проявляет-
ся в виде ярко-желтой полосы, созда-
вая своеобразный календарь питания:
съел зверек всю приманку сразу —
одна полоска, а припас ее в норе и ел
понемножку — несколько полосок.
Тем же способом определяется рас-
селенность животных по территории и
их численность, а также количество
«местных» и «приходящих» обитате-
лей в районе. Ловушки ставятся че-
рез несколько дней после раскладки
приманки. Некоторое время в силки
попадают только помеченные живот-
ные, затем их становится все меньше
и меньше, хотя общее количество от-
ловленных зверей не уменьшается.
По этому показателю можно опреде-
лить темп и масштаб переселения зве-
рей, а по тому, где пойманы меченые
животные, можно судить о путях ми-
грации.
Наиболее четко «биографии» запи-
саны на зубах зверей, живущих в кон-
тинентальном климате или пережив-
ших голодную пору в холодное или
жаркое время года. У таких животных
годовые кольца настолько резко отли-
чаются друг от друга, что вся их жизнь
прочитывается на срезе зуба как в
книге. Если же климат мягкий, пища
хорошая и обильная круглый год, то
кольца смазанные, слабые, основные
линии трудно отличить от дополни-
тельных.
Дерзкая идея
Может ли приобретенная инфор-
мация передаваться от одного живого
существа к другому? Вопрос этот ка-
жется фантастичным...
Между тем опыты, проведенные в
Научно-исследовательском институте
экспериментальной медицины АМН
СССР, показали, что идея эта не столь
уж дерзка. Ученые исследовали, как
влияет на обучение виноградных ули-
ток гемолимфа (жидкость, выполняю-
щая те же функции, что кровь и лим-
фа), введенная им от улиток обучен-
ных. Обучали животных отказываться
от любимого кушанья — морковки
или капусты, делая это очень просто:
маленький кусочек пищи на стальной
игле (отрицательный электрод) под-
носили ко рту улитки, и когда она зах-
ватывала его, другой электрод воз-
действовал на нее током. Через пять
сеансов обучения улитка усваивала,
что лучше обойтись без моркови и ка-
пусты, чем получить удар током.
Затем брали гемолимфу у этих обу-
ченных животных — отдельно у тех,
кто возненавидел капусту, и у тех, кто
получил отвращение к моркови,— и
вводили двум группам улиток (тре-
тья — контрольная). Результаты были
поразительными: если улиткам, полу-
чавшим «морковную гемолимфу», да-
вали морковь, а с «капустной гемо-
лимфой»— капусту, то еще до начала
обучения чуть ли не в пятидесяти про-
центах случаев улитки отказывались
от любимой пищи. То есть, как говорят
ученые, гемолимфа обученного жи-
вотного как бы привносила 50 процен-
тов условнорефлекторного навыка до
начала обучения. Когда же улиткам в
первом случае давали капусту, а во
втором морковь, чаще всего наблю-
дался обратный эффект: животные
обучались хуже, чем улитки из конт-
рольной группы. Значит, действовал
тормозной эффект.
176
® Республика
доминантов
Доминирование и агрессия
К середине нашего века у многих
биологов сложилось твердое убежде-
ние, что всякий порядок в животном
сообществе основан на агрессии. До-
минант — это особь привилегирован-
ная. Он обладает деспотической влас-
тью и может воспользоваться силой в
любой момент. А если у кого-нибудь
возникают сомнения в его правах, ну
что ж, тогда все решает честная и от-
крытая борьба. Из таких теоретичес-
ких соображений родилось и руковод-
ство для практических действий.
Ученые, желавшие узнать, кто из двух
животных доминирует над другим,
наблюдали, регистрировали взаимные
клевки, удары, укусы, подсчитывали
число ран на хвостах у соперников и
делали соответствующий вывод. Кто
чаще поражает своего противника,
тот и сильнее, тот и доминант. Но
вести подобные наблюдения сложно
даже в зоопарке и почти невозможно
в полевых условиях. Дожидаться, по-
ка сражение разгорится само собой,—
занятие малопродуктивное и требую-
щее времени. Поэтому и обратились
к универсальному заменителю жиз-
ненных ситуаций — модели. Конф-
ликт, ведущий к смертельному бою,
можно создать искусственно. Берет-
ся, скажем, труба, достаточно узкая,
чтобы разминуться в ней двум крысам
было невозможно. А затем крыс при-
учают к тому, что на другом конце
трубы их ждет пища. Двух таких обу-
ченных и содержавшихся некоторое
время в голоде животных запускают
навстречу друг другу. Соперника
необходимо любой ценой убрать с
дороги, вытолкать, обратить в бегст-
во. И здесь уже нет места пощаде,
только победа открывает путь к кор-
му.
В дальнейшем были разработаны
более тонкие, изощренные приемы
для изучения принципа доминирова-
ния. Казалось, остается только на-
блюдать и накапливать фактический
материал. Однако сравнение резуль-
татов различных экспериментов вызы-
вало недоумение — они порой явно
противоречили друг другу.
Раз доминирование основано на
силе, элементарная логика требовала,
чтобы доминант имел преимущество
в любой ситуации. А между тем кры-
са, побеждавшая конкурента в борьбе
за обладание самкой, уступала ему же
в борьбе за пищу. Крыса, которая бы-
ла сильнее у кормушки, уступала до-
рогу более слабому сопернику. Какое
же животное следовало считать доми-
нирующим?
Вера ученых в существование чет-
кой системы рангов у животных была
несколько поколеблена, но не подо-
рвана окончательно. Теория нужда-
лась не в замене, а лишь в некотором
уточнении. Предполагалось, что ли-
деры и вожаки, находящиеся на верх-
них ступенях иерархической лестни-
цы, никогда не теряют своего доми-
нирующего положения. Иное дело
представители средних слоев сооб-
щества. Их взаимоотношения дейст-
вительно бывают довольно запутаны и
зависят от многих еще не исследован-
ных факторов. Вывод был вполне ес-
тественный: для того, чтобы разоб-
раться в сложной организации живот-
ного мира, необходимы дальнейшие
наблюдения.
Можно ли научиться
доминировать!
Не так давно было широко распро-
странено мнение, что доминант мо-
жет как угодно тиранить животных,
стоящих ниже его на иерархической
лестнице. Что же остается более сла-
бым? Покорно терпеть и только? Ока-
зывается, нет. У них есть простое и
древнее как мир средство борьбы с
деспотом — объединяться в коали-
ции.
12 Эврика-88
177
Животные могут успешно действо-
вать сообща, защищая свою жизнь и
интересы от посягательств более
сильных особей. Такие союзы очень
часто встречаются, например, у зеле-
ных мартышек. В стычках они не оста-
ются одинокими. Помощь приходит
от партнеров по коалиции.
Животное может укрепить свои по-
зиции и используя личные связи с дру-
гими членами группы. Самки низкого
ранга, поощряемые высокопоставлен-
ным покровительством, вступают, и
часто не без успеха, в решительную
борьбу с представительницами выс-
ших слоев.
Но связями надо еще уметь поль-
зоваться. Некоторые обезьяны вирту-
озно владеют таким искусством. Это
наглядно продемонстрировали опы-
ты, проведенные в Калифорнийском
университете. Здесь в течение дли-
тельного времени наблюдали две
группы макак-резусов. Члены одной
из них росли со своими матерями и
сверстниками. Вторая группа состояла
из обезьян, выращенных в изоляции.
Экспериментаторы искусственно соз-
давали конкуренцию за пользование
бутылочкой с водой. У выращенных в
изоляции макак быстро устанавливал-
ся довольно стабильный порядок до-
ступа к бутылочке. Иначе вели себя
более искушенные в житейских ситуа-
циях обезьяны другой группы. Неред-
ко несколько компаньонов пытались
общими усилиями отобрать бутылоч-
ку у владельца, а когда это не удава-
лось, обезьяны разыгрывали настоя-
щий спектакль. Если бутылочка ока-
зывалась у доминанта, макака низко-
го ранга обращался к нему за помо-
щью в спровоцированной им же са-
мим драке, а затем захватывал буты-
лочку, оставленную своим ринувшим-
ся в бой защитником.
Есть любопытная гипотеза о том,
что специальное обучение может вли-
ять на то, какой ранг приобретет жи-
вотное. У японских макак и макак-
резусов статус дочери зависит от ран-
га матери. При достижении самкой
четырехлетнего возраста она зани-
мает положение выше всех своих
старших сестер и подчиняется лишь
матери. Обычно это явление объяс-
няли тем, что мать оказывает млад-
шей дочери особое покровительство.
Однако известны случаи, когда мо-
лодые самки достигали своего ранга
через два-три года после смерти ма-
тери. Может быть, ранг передается
по наследству? И это предположение
приходится отбросить. Поскольку ес-
ли выкармливается чужой детеныш,
он также получает ранг приемной ма-
тери, ясно, что гены здесь ни при
чем. Американский зоолог Сейд
предположил, что в первый год жизни
обезьяна проходит специальное обу-
чение, следствия которого дают о се-
бе знать не сразу, а только при дости-
жении животным определенного воз-
раста. Если это так, то способности
господствовать над своими сородича-
ми животные могут обучаться так же,
как они учатся использовать мно-
гие механизмы, регулирующие их
поведение, например тот, в осно-
ве которого лежит «право облада-
ния».
Право
Когда самец-шимпанзе добывает
редкое лакомство — мясо, остальные
члены стада окружают его, выпраши-
вая свою долю. В этой ситуации даже
доминирующие обезьяны ничем не
отличаются от всех остальных и не пы-
таются силой отнять добычу. Так же
ведут себя и волки, и южноамерикан-
ские лисицы-майконоги, и животные
многих других видов.
Впервые обратил внимание иссле-
дователей на значение права облада-
ния швейцарский ученый Г. Куммер,
заметивший, что у гамадрилов оно
распространяется и на владение сам-
кой, она ведь тоже объект конкурен-
ции. Самцы-гамадрилы не пытаются
отобрать самку, даже если они доми-
нируют над ее обладателем. Сначала
считалось, что это явление связано с
178
правом самца-собственника, ничем
не отличающимся от права на добы-
чу, но впоследствии ученым стало яс-
но, что они недооценивали роль сам-
ки и ее отношения к соперникам. Воз-
можны два варианта. Самец, претен-
дующий на самку, знает, что она пред-
почитает не его, а своего покровите-
ля. В таком случае попытки ее захва-
та силой могут быть неоправданны:
слишком тяжелая борьба и при этом
не исключен риск не удержать сам-
ку в будущем. Совсем другое дело,
если самка сама хочет отделаться
от опостылевшего ей владельца. Тог-
да можно помочь ей освободить-
ся.
Правом обладания можно в опре-
деленной степени объяснить и отно-
шения между самцами — обладате-
лями гаремов и холостяками. В эк-
спериментах, проведенных японскими
приматологами, гаремный самец, воз-
вращенный после двухнедельного от-
сутствия в стадо, не смог вытеснить
холостяка, успевшего занять его мес-
то, хотя в былые времена, будучи
владельцем, он не раз успешно от-
стаивал свой гарем от чужих пося-
гательств.
Напрашивается вывод, что возмож-
ности в борьбе с конкурентами опре-
деляются не только физической си-
лой и агрессивностью животного. И,
следовательно, не только силой опре-
деляется его положение на лестнице
власти.
Престиж
Когда мы говорим о престиже, то
подразумеваем уважение, оказывае-
мое человеку, его авторитет и влия-
ние. Какой же может быть престиж
у животных? Биологи, однако, часто
употребляют в своих работах этот
термин, хотя никто еще не дал
ему точного определения. Попы-
таемся понять, что же имеется в
виду.
В группе японских макак старый
самец-вожак был сильно ранен своим
сыном. После драки отец и сын очень
осторожно вели себя по отношению
друг к другу. Молодой самец по раз-
мерам почти вдвое превосходил отца
и обладал необходимыми физичес-
кими данными для господства в груп-
пе, но он даже не попытался захватить
власть. В течение нескольких дней оба
самца — и отец, и сын — были силь-
но озлоблены, но свою злость они из-
ливали не друг на друга, а на осталь-
ных членов группы, которых нещад-
но терроризировали. Голландский
ученый Де Ваал, описавший этот слу-
чай, объясняет причины такого по-
ведения тем, что старый самец боял-
ся своего сына, а сына удерживал
престиж отца.
Ученые Орегонского приматоло-
гического центра в США много лет
вели наблюдения за большим стадом
японских макак. Они пришли к вы-
воду, что доминирующие самцы зани-
мают положение на вершине иерар-
хической лестницы вовсе не благода-
ря физическим характеристикам, та-
ким, как размеры тела. Лидером в
стаде был Эроухед, один из самых ма-
леньких самцов, у которого не было
клыков и одного глаза. Макакам Бру-
но и Перфекту, входившим в число во-
жаков, также недоставало клыков.
«Если размеры и клыки не играют ро-
ли в достижении и поддержании вы-
сокого доминантного ранга, то на чем
же основано «право клевка» у ма-
как?» — в удивлении восклицает аме-
риканский ученый Г. Итон.
Аналогичные наблюдения были
сделаны и среди свинохвостых макак:
старый самец, несмотря на утрату
глаза и трех клыков, оставался доми-
нантом, хотя не был ни самым круп-
ным, ни самым агрессивным в группе.
Немало примеров доминирования
старых животных над физически
более мощными молодыми мож-
но найти и в работах исследовате-
лей, изучавших другие виды живот-
ных.
12
179
Сила слабых
Каким бы способом животное ни
заняло доминирующее положение —
с помощью силы или хитрости, одно
по крайней мере казалось очевид-
ным: раз уж животное оказалось на-
верху, оно и управляет всей внутрен-
ней жизнью стада, подавляя побуж-
дения особей низкого ранга и в слу-
чае необходимости заставляя их ме-
нять свое поведение. Однако аме-
риканский зоолог Сельма Рауэлл
придерживается иной точки зрения.
Она считает, что подчиненные живот-
ные играют в поддержании порядка
в сообществе более важную роль, чем
доминанты. Они непрерывно следят
за доминантами и активно заботятся
о сохранении иерархической струк-
туры. Так что доминирующим можно
без особой натяжки назвать животное,
которое «не задумывается» перед
тем, как что-либо сделать во время
конфликта. Исходя из этого, С. Рау-
элл заключает, что термин «иерар-
хия соподчинения» больше подходит
к наблюдаемой картине, чем «иерар-
хия доминирования». Видимо, струк-
тура сообщества вполне устраивает
не только лидеров, но и подчиненных
животных. Один приматолог заметил
по поводу поведения макак-резусов:
«Некоторые обезьяны своей навяз-
чиво демонстрируемой покорностью
обеспечивают себе прекрасную
жизнь».
Надо сказать, что и биологам в не-
которых отношениях удобнее изу-
чать «иерархию соподчинения», чем
«иерархию доминирования». Связа-
но это с тем, что положение, занимае-
мое животным в сообществе, влияет
даже на физиологические процессы,
происходящие в его организме. (На-
пример, в двух искусственных коло-
ниях в Пуэрто-Рико самки макак-ре-
зусов из кланов высокого ранга до-
стигают половой зрелости раньше,
чем самки из кланов средних и низ-
ких рангов.) Оказалось, что у подчи-
ненных животных легче, чем у доми-
нантов, выявляются изменения неко-
торых нейроэндокринных характе-
ристик. Еще одна иллюзия — пред-
ставление о неизменности структуры
власти — была разрушена в резуль-
тате многолетних исследований, ко-
торые показали, что всякое значи-
тельное изменение экологических ус-
ловий влечет за собой перестройку
всей организации сообщества жи-
вотных. «Золотистый заяц» агути,
крупный грызун, обитающий в лесах
Южной и Центральной Америки,
обычно ведет одиночный образ жиз-
ни. Но когда в этом возникает необ-
ходимость, у агути возникает строгая
иерархическая структура. В период
нехватки корма такая организация
сообщества определяет очередность
доступа к пище.
Западногерманский зоолог П. Лей-
хаузен пришел к выводу о существо-
вании двух независимых иерархиче-
ских структур. Одна из них — сис-
тема «относительной иерархии», оп-
ределяющая право доминирования в
зависимости от времени суток, так,
некоторые животные пользуются
преимущественным правом исполь-
зовать тропы утром, а другие — ве-
чером. Система «абсолютной иерар-
хии» от времени не зависит, но она
действует не всюду, а только у кор-
мушек, мест отдыха и так далее. Обе
системы дополняют друг друга, они—
части сложной организационной
структуры сообщества.
В центре внимания — доминант
Прошло немало времени, прежде
чем стало ясно, что доминирование
может не только разделять, но и объ-
единять животных. Исследования,
проведенные в шестидесятые и семи-
десятые годы, обнаружили связь
между доминированием и «долей
внимания», которую каждая особь
уделяет своим партнерам. У макак,
гелад и павианов основное внимание
членов группы направлено на главно-
го самца — доминанта. Когда незна-
180
комых животных помещают вместе,
агрессивные взаимодействия посте-
пенно уступают место отношениям
доминирования — подчинения, но
одновременно идет и перераспреде-
ление внимания. Обезьяны низкого
ранга подолгу фиксируют взгляд на
своей высокопоставленной особи. Но
не только в этом проявляется их по-
вышенное внимание к вожакам. Одна
из форм общения у обезьян — это
взаимные обыскивания и чистки.
Во время наблюдений, проводив-
шихся в Национальном парке Гомбе,
в Танзании, исследователи заметили,
что самцов шимпанзе высокого ранга
обыскивают чаще, чем их партнеров.
Когда взаимодействие возникает
между особями очень высокого и
очень низкого ранга, инициатива
обычно исходит от самца из низших
слоев. Причем каждая особь чистит
своего партнера тем дольше, чем вы-
ше его ранг!
Дружеские связи объединяют
сообщество
Взаимные чистки и обыскивания,
управление движением группы —
все это проявления действий меха-
низмов, объединяющих сообщества
животных. Наблюдения, которые в те-
чение тридцати лет японские прима-
тологи вели за стадом макак, показа-
ли, каким образом объединению со-
общества могут служить отношения
доминирования — подчинения.
Ядро сообщества японских макак
составляют так называемые цент-
ральные самцы, каждый из которых
тесно связан с несколькими кланами,
состоящими из находящихся в близ-
ком родстве взрослых самок и их
потомства. Обычно самцы остаются
в материнском клане до трех-четырех
лет, после чего постепенно вытесня-
ются на периферию стада. С одним и
тем же кланом могут одновременно
поддерживать отношения несколько
центральных самцов. В основе этих
связей лежат привязанности самцов
к избранным самкам, носящие чисто
дружеский, но отнюдь не сексуаль-
ный характер. Иногда они появляют-
ся на сексуальной почве, но после
возникновения так называемой
«дружбы» половые отношения полно-
стью прекращаются.
Итак, у каждого «центрального»
самца образуются «дружеские ком-
пании» в различных кланах. От того,
насколько они велики, зависит влия-
ние самца в сообществе и его сила как
вожака при передвижениях стада. В
компании, формирующейся вокруг
самца, между самками разных кла-
нов появляются новые связи, так как
животные больше времени проводят
рядом и чаще обыскивают друг дру-
га. В результате все стадо оказывает-
ся объединенным довольно прочны-
ми узами. Причем самые сильные свя-
зи соединяют матерей с дочерьми,
затем следуют связи между родича-
ми и далее — связи самцов с группи-
рующимися вокруг них самками.
Можно было бы предположить, что
«центральные» самцы, поддерживаю-
щие отношения со многими самками,
имеют преимущество в сезон спари-
вания. Однако именно в этот период
сложная структура стада рушится,
подгруппы распадаются, самки пере-
стают следовать за «центральными»
самцами и пользоваться предостав-
ленной им защитой, далеко уклоняясь
от своего клана. Между главной час-
тью стада и его периферией больше
нет труднопреодолимого барьера.
Так, особи низкого ранга также полу-
чают возможность включиться в кон-
курентную борьбу за обладание сам-
ками, хотя зависимость между стату-
сом самца и его поведением сохра-
няется и в сезон размножения.
Жизнеспособность сообщества жи-
вотных обеспечивается многими фак-
торами, в том числе и его внутренней
организацией. От поведения живот-
ных в различных ситуациях, от склады-
вающихся между ними взаимоотно-
шений зависит и их способность к вы-
живанию в постоянно меняющемся
181
мире. Иногда главной бедой промыс-
ла является не то, что отстреляно
слишком много диких зверей, а то,
что в результате охоты разрушена
организация сообщества, сломан тот
механизм, который регулирует его
приспособляемость к новым внеш-
ним условиям. Следовательно, не-
обходимо заботиться не только об ог-
раничении масштабов охотничьего
промысла, но и о том, чтобы он велся
рационально.
Если мы хотим сохранить во всем
многообразии животный мир нашей
планеты, мало одних добрых поже-
ланий и строгих запретов, нужны под-
робные знания обо всех сторонах
жизни животного сообщества. Без
этого окажутся недостаточно эффек-
тивными и прекрасно устроенные за-
поведники, и национальные парки.
Есть, однако, случаи, когда человек
вынужден перестраивать жизнь жи-
вотных по своему усмотрению. Со-
временное интенсивное сельское хо-
зяйство немыслимо без крупных ме-
ханизированных и автоматизирован-
ных птицефабрик и мясо-молочных
комплексов. Ясно, что животные, по-
падающие в крупный комплекс, ока-
зываются в совершенно новых для
них обстоятельствах, это обязатель-
но сказывается и на их поведении, и
на физиологических процессах, про-
текающих в их организмах, и на со-
противляемости к различным болез-
ням, а в конечном счете — на про-
дуктивности животных.
И хотя нет больше стада в привыч-
ном понимании этого слова и обита-
тели комплекса разделены и разоб-
щены, взаимовлияния все же остают-
ся достаточно сильными и продолжа-
ют играть важную роль в жизни жи-
вотных.
Раз уж человеку пришлось вме-
шаться в жизнь сообщества и напра-
вить ее в новое русло, он должен по-
думать прежде всего о том, как ор-
ганизовать ее наиболее оптимальным
способом. А для этого опять-таки
необходимо знание законов, кото-
рым подчинено функционирование
сообщества. И, разумеется, очень
важно понять механизмы, подавляю-
щие и стимулирующие активность
животных. Эти механизмы тесно свя-
заны с имеющим исключительное
значение для внутренней организа-
ции сообщества явлением доминиро-
вания.
«Черная вдова»
и исследования
мозга
Самка ядовитого паука каракурта,
прозванная «черной вдовой» за свою
способность в определенные периоды
жизни убивать и поедать самца, стала
в последние годы объектом присталь-
ного внимания ученых. Ее яд, как и
яды скорпионов и рыбы фугу, оказал-
ся прекрасным средством для выяв-
ления тончайших процессов, проис-
ходящих в нервной клетке. Получен-
ные результаты позволили сделать
еще один важный шаг в познании ра-
боты мозга на молекулярном уровне.
За эти исследования группа советских
ученых удостоена Государственной
премии СССР.
Путь к ионным каналам
Долгое время нейрофизиологи су-
дили о роли нервной клетки только
по косвенным признакам. Затем, ис-
пользуя сверхтонкие электроды из
тугоплавкого стекла, они смогли непо-
средственно зарегистрировать воз-
никающие в ней электрические сиг-
налы и подвергнуть их детальному
анализу. Было показано, что именно
распространение этих сигналов по
нервным волокнам составляет основу
всех процессов, происходящих в моз-
гу. Но такой подход не позволял
досконально изучить молекулярные
механизмы деятельности нервной
клетки. Исследования, проведенные
182
5E3E
в 70-х годах с привлечением совре-
менных достижений физики и химии,
позволили выяснить роль тончайшей
оболочки нервной клетки — мембра-
ны в развитии нервных процессов.
Мембрана регулирует поступление
в клетку и выход из нее органических
и неорганических веществ. Двойной
липидный слой мембраны насквозь
пронизывает большие белковые мо-
лекулы. Одни из них, названные ион-
ными насосами, на протяжении всей
жизни поддерживают в клетке опре-
деленную концентрацию заряженных
частиц — ионов натрия, калия, каль-
ция и других веществ. Другие —
ионные каналы — могут открывать
или преграждать путь для движения
ионов, являясь своего рода усилите-
лями электрических импульсов, бе-
гущих по нервному волокну нервной
клетки. Однако было неясно, что
представляют собой эти каналы, как
их выделить, как их изучить, как вос-
произвести их работу «в пробирке».
На все эти вопросы советские спе-
циалисты хотели получить ответ.
Тысячи пауков и скорпионов
Было предложено воспользоваться
природным ядом, который способен
вызывать паралич органов дыхания
и движения животных. Предстояло
установить, почему нервные импульсы
перестали доходить до пунктов назна-
чения после действия на них яда. Пре-
жде всего нужно было отыскать такие
яды и показать, что они в самом деле
воздействуют на нервные клетки. Вы-
бор пал на рыбу фугу, обитающую
в морях Дальнего Востока. В жаре-
ном виде она была очень приятна на
вкус. Но тот, кто хочет отведать этот
японский деликатес, должен быть
очень осторожен. В ее печени и поло-
вых железах содержится сильнейший
яд. И хотя готовить ее поручают наи-
более искусным поварам, смертель-
ные случаи от отравления ею не так
уж редки. В ходе исследований было
выяснено, что яд фугу блокирует ион-
ные каналы в мембране нервной клет-
ки, прекращая туда доступ ионов.
В результате усилители нервных им-
пульсов выходят из строя, а без них
электрические сигналы не могут про-
ходить по нервным волокнам.
Токсин скорпионов, наоборот, от-
крывает каналы, лишая нервное во-
локно способности пропускать импуль-
сы. Что же касается механизма дейст-
вия яда самки каракурта, то он встра-
ивается в мембрану нервной клетки,
образуя новые каналы, которые де-
зорганизуют работу клетки. В резуль-
тате каналы перестают выполнять
свою функцию усилителей нервных
импульсов. Необходимо было полу-
чить яды в нужном количестве. Для
ловли тысяч пауков и скорпионов при-
ходилось снаряжать целые экспеди-
ции в Среднюю Азию. Затем из полу-
ченного яда, в состав которого входит
множество компонентов, выделяли
с помощью специальной аппаратуры
характерный белок — наиболее силь-
но действующий компонент.
Токсины встраиваются
в мембрану
В ходе оригинального эксперимен-
та на искусственную мембрану, состо-
ящую из тех же веществ, что и есте-
ственная, действовали ядом каракур-
та. Оказалось, что яд способен встра-
иваться и в нее, образуя ионные ка-
налы. В зависимости от дозы число ка-
налов в мембране можно изменять,
даже создавая один-единственный.
Это хорошо видно под микроскопом.
Предполагают, что примерно так же
в оболочку клеток внедряются и ви-
русы. На последнем этапе исследова-
ний нужно было из мембраны выде-
лить каналы. Это оказалось исключи-
тельно сложной задачей из-за опасно-
сти нарушения каналов и потери ими
как раз тех свойств, которые и при-
дают им уникальное значение. Но и
эта задача была решена. Выделить
натриевый канал помог яд скорпио-
на. И хотя пока не удалось выяснить,
184
что представляют собой «ворота» ка-
нала, полученные результаты вселяют
большие надежды. Выявлена молеку-
лярная структура, обеспечивающая
работу нервной клетки. Сейчас под-
робно изучаются свойства этого бел-
ка. Зная его структуру, можно будет
искусственно создавать вещества,
способные регулировать работу ка-
налов. Например, блокировать их. В
этом случае вещества будут действо-
вать как обезболивающие средства.
В ходе исследований было подтвер-
ждено, что натриевые каналы пред-
ставляют собой довольно устойчивые
структуры, почти без изменений со-
хранившиеся на всех этапах эволюции
животного мира. Видимо, природа,
однажды их создав, уже больше не
возвращалась к их доделке. Каналы
в мембране нервных клеток, напри-
мер, моллюсков по своим свойствам
очень схожи с подобными белковыми
структурами в клетках человека. Ана-
лиз работы мозга человека показал,
что процессы, протекающие в отдель-
ных нервных клетках эксперименталь-
ных животных, полностью соответст-
вуют происходящим в нервных клет-
ках человеческого мозга.
Наука стоит сегодня в преддверии
революции в нейрохимии, познании
химических основ нервной и психи-
ческой деятельности человека.
• Как лошадь
узнает своего
хозяина!
Рассказывает
Бернгард Гржимек
— Значит, вы утверждаете, что эта
лошадь никого, кроме вас, к себе не
подпускает? — спрашиваю я господи-
на Т.
— А вы попробуйте сами,— после-
довал ответ.
Ну что ж. Осторожно, ласково при-
говаривая и отгородившись на всякий
случай фланкирным барьером от
опасных копыт, я подхожу ближе к
стойлу Ганса. Но когда я протягиваю
руку, чтобы погладить милую лошад-
ку по голове, происходит нечто по-
добное взрыву, я вынужден мгновен-
но отскочить на два-три метра назад!
Ну и лошадка! Она поднимается на
дыбы, насколько позволяет цепь на
шее, бьет копытами, ревет, злобно
прижимает уши к голове да еще пыта-
ется ухватить меня оскаленными зу-
бами. Да, тут действительно надо со-
блюдать дистанцию!
— Ас вами, значит, он вполне
приветлив? — интересуюсь я.
Вместо ответа господин Т., владе-
лец конторы гужевого транспорта из
Западного Берлина, заходит сзади в
стойло лошади, запускает пальцы в
ее гриву, похлопывает по голове, бе-
рет за ногу и приподнимает ее —
и смотрите-ка, злобный Ганс ведет
себя миролюбиво, словно овечка.
Вот та лошадь, которую я давно по-
дыскивал для своего очередного опы-
та! Дело в том, что я задался целью
разузнать, по каким признакам ло-
шадь узнает своего хозяина: по лицу
ли, по фигуре, одежде или, может
быть, по голосу?
Для этого мне необходима лошадь,
которая с определенным человеком
ведет себя совершенно по-другому,
чем со всеми остальными людьми.
Когда ищешь нечто подобное, то най-
ти это бывает совсем не так просто,
как может показаться. Каждый раз,
когда мне сообщали о якобы подхо-
дящем случае, впоследствии выяс-
нялось, что эта лошадь и с другими
людьми ведет себя вполне обходи-
тельно, если только с ней вежливо
обращаться.
Несколько месяцев тому назад я
уже имел дело с роскошным жереб-
цом липиццанской породы по кличке
Фавори, принадлежащим цирку Кро-
не. У этого благородного белого кра-
савца, который каждый вечер, высту-
пая на манеже, срывал бурные апло-
дисменты, была одна странная причу-
185
да: надевать на себя сбрую он разре-
шал только своему конюху, больше
никому. Он, правда, не становился
агрессивным или «социально опас-
ным», как этот вот гнедой ломовик,
нет, такого за ним не водилось. Но
когда к нему в бокс — довольно про-
сторное, выстланное мягкой солом-
кой помещение — заходил кто-ни-
будь другой, а не его усатый служи-
тель, то красивый жеребец поворачи-
вался к посетителю задом, предостав-
ляя разглядывать свой шелковистый
белый хвост. А если человек пытался
обойти его кругом, то он начинал
кружиться на месте, так и оставаясь
задом к нежелательному пришель-
цу-
Каждый раз, когда у меня появля-
лась свободная минута среди моей
основной деятельности, я шел на ко-
нюшню, где содержались лошади
аристократических пород: берберий-
ские чистокровные, блестящие словно
отполированные тракененские, бело-
снежные липиццанские. Я вызывал
обслуживающего их конюха, который
по утрам чистил, седлал и запрягал
этих лошадей для репетиций на мане-
же. Конюху предлагалось заходить
в денник к Фавори то в собственной
одежде, то в моем пальто (которое
ему доходило чуть ли не до пят) и
напялив на голову мою шапку (кото-
рая сползала ему на глаза). А после
него в денник входил я или еще кто-
нибудь, оказавшийся поблизости, кого
мы об этом просили.
Должен сказать, что Фавори от-
нюдь не просто так прощал своему
конюху подобные переодевания. Ког-
да конюх входил в моей одежде, то
ему поначалу тоже приходилось лице-
зреть один лишь лоснящийся лошади-
ный зад. И порой должно было прой-
ти две, а то и три минуты, пока жере-
бец с его тонким обонянием все же
распознавал своего служителя и раз-
решал себя взнуздать и вдеть в рот
трензель. Но после того, как ему это
удавалось, заходил туда уже я, в сво-
ей одежде, которую перед этим наде-
вал конюх, и наш приятель Фавори
уже не чинил мне препятствий, как
обычно, когда в непривычной одежде
я входил первым, до конюха. Не оста-
валось никаких сомнений: для лоша-
ди одежда человека играет большую
роль. Лицо решающего значения не
имеет.
А вот этот злобный Ганс из конюш-
ни для ломовых лошадей, этот из-
верг с манерами настоящего бан-
дита, пусть он нам разъяснит, что для
него важней в его единственном чело-
веческом друге: глаза и вообще лицо
или старые вельветовые рабочие шта-
ны?
— Когда он ко мне попал,— рас-
сказывает его хозяин,— он со мной
держался так же строптиво, как и со
всеми остальными. Но потом он забо-
лел, у него был мыт в очень тяжелой
форме, и я его в течение многих не-
дель собственноручно лечил. С тех
пор мы друг друга хорошо понимаем.
Хозяин считает абсолютно невоз-
можным, что «его» Ганс мог бы обоз-
наться из-за какого-то переодевания.
Ну что ж, попробуем.
Мы просим его жену одолжить нам
для эксперимента какое-нибудь дам-
ское пальто, и получаем черный плащ
и в придачу черную шляпку. Шляпка,
прямо скажем, не бог весть какая
модная, но какая же женщина даст
свою новую шляпку для подобных
целей?
Когда господин Т. выходит пере-
одетым в дамский наряд, мы не в си-
лах сдержать улыбки. Самоуверенно
он подходит к злющему молодому
жеребцу... и тут же испуганно отска-
кивает назад. Ганс ревет, щелкает зу-
бами и лягается во все стороны. Но
как только дамское пальто и шляпка
сняты и повешены в угол, он снова
приветлив со своим хозяином как
обычно.
Тогда мы решили вывести его во
двор — может быть, в конюшне недо-
статочно светло, чтобы Ганс мог раз-
глядеть лицо своего любимого хозя-
ина? Но он и здесь закатывает скан-
186
дал, словно разъяренный лев, да та-
кой, что в окнах соседних домов по-
являются перепуганные лица жиль-
цов.
Итак, господину Т. не удается по-
дойти к своей лошади в дамском на-
ряде, независимо от того, подходил
ли он молча или с ласковыми угово-
рами. А коль скоро для этой лошади
такую важную роль играет одежда,
то, может быть, Ганс примет меня за
господина Т., если я переоденусь в
его костюм? Сказано — сделано.
Между прочим моего попугая Ага-
ту удавалось провести подобным
переодеванием. Попугай преспокой-
но пошел на руки к чужой даме, оде-
той в мой костюм. Но провести этого
беса, гнедого Ганса! Он повел себя
однозначно. Своей подкованной пе-
редней ногой он старался меня до-
стать, да еще целился прямо в подбо-
родок!
На следующий день я приношу с
собой карнавальную маску и надеваю
ее господину Т. В таком виде — в
своей обычной одежде, но с чужим
лицом — он подходит к «взрывоопас-
ному Гансу» (теперь уже гораздо ос-
торожней, чем вчера!). Но тот ни-
сколько не озабочен «переменой ли-
ца», он разрешает себя гладить, по-
хлопывать, брать за уздечку.
Спустя несколько недель я повто-
ряю опыт, но уже с «пожилым» два-
дцатидвухлетним жеребцом, который
уже едва в состоянии приподнять
негнущиеся ноги, чтобы кого-нибудь
лягнуть, но в то же время остается
хитрющим пройдохой. Его тоже уда-
ется обмануть переодеванием.
Итак, заключение: человеческое
лицо представляет собой для лошади
лишь малую часть всей человеческой
фигуры, не более и не менее важную,
чем любая другая ее часть, равная
по размеру. Лошадь ориентируется
больше по общему виду человека:
его одежде, движениям, жестам. Для
того чтобы заставить лошадь узна-
вать хозяина по лицу, ее нужно спе-
циально на это натренировать частым
переодеванием. Очень правильно от-
метил один знаток лошадей еще мно-
го лет тому назад: лошадей нисколь-
ко не трогает ни гневный, ни привет-
ливый взгляд хозяина, они просто не
обращают никакого внимания на вы-
ражение его лица.
Точно так же, как лошадей, пере-
одеванием можно обмануть и собак,
и многих других животных, которые
узнают знакомых им людей не по ли-
ЦУ-
Но есть и такие, которые узнают
своих человеческих друзей именно
«в лицо». К ним относятся черные
вороны и фазаны. Это отнюдь не оз-
начает, что они «умней» собак или
лошадей! Конечно, нет. Просто у во-
ронов в их инстинктивное поведение
входит «чистка глаз» у своего сороди-
ча. Они осторожно и нежно переби-
рают своими огромными острыми
клювами друг у друга перышки во-
круг глаз. Точно так же поступают они
и с ресницами человека, с которым
подружились. Отсюда ясно, что во-
рон легче запоминает и всю осталь-
ную часть лица вокруг глаз знакомого
человека.
Многие мелкие животные часто
рассматривают какую-нибудь опре-
деленную часть человеческого тела
как партнера. Чаще всего это руки
или ноги. Охотничьи ястребы рассмат-
ривают руку, одетую в кожаную пер-
чатку, как место своей кормежки и за-
щищают ее от лица охотника (он не
должен ни в коем случае подносить
руку к лицу). Некоторые «пешие»
птицы заводят брачные игры с ногой
знакомого им человека. Один ручной
воробей сначала «ухаживал» за своим
человеческим «партнером», а потом
стал пробовать свить гнездо в карма-
не его пиджака! Значит, один и тот
же человек для него являл собой
одновременно и самку и чердачные
стропила! Попугаи часто оказывают
особые знаки внимания руке своего
хозяина или хозяйки — пробуют «кор-
мить» ее, засовывая клюв между паль-
цами.
187
Этим, наверное, можно объяснить,
что попугаи хорошо различают имен-
но руки разных людей. Например,
один попугай, с которым проводили
специальные опыты, безошибочно
умел отличать руки трех людей от
всех прочих даже тогда, когда эти
люди бывали переодеты в чужую
одежду, прятались за занавеской,
высунув одни только руки, или наде-
вали на руки перчатки.
Следовательно, нам следует осте-
регаться считать животное глупым
или, наоборот, умным на основании
всего лишь единичного факта —
«узнавания» или «неузнавания» пере-
одетого человека. Только пообстоя-
тельней познакомившись с его обра-
зом жизни, можно неожиданно для
себя прийти к такому выводу, до ко-
торого мы прежде и не могли доду-
маться.
«Рабочий день»
морского окуня
Он очень насыщенный, этот день,
и повторяется постоянно, «без выход-
ных». Начинается он ровно в девять
утра. В это время окунь спит. И спит
до восемнадцати ноль-ноль с пере-
рывом на обед с двенадцати до часу.
Но не спешите завидовать — каждые
сутки у морского окуня есть еще и
ночная смена.
В светлое время суток рыбы дер-
жались порознь и скрывались на глу-
бине в расщелинах между камнями.
Исследователи предлагали им еду —
икру морских ежей, кусочки мантии
моллюсков, но все тщетно: на пищу
окуни не реагировали. В «обед» они
словно нехотя все-таки выбирались из
укрытий, дабы подкрепить свои силы
легким завтраком: икрой или моло-
дью других обитателей прибрежной
полосы. Затем снова спячка, вплоть
до шести вечера. Вот после этого у
рыб и начинается совсем другая
жизнь. Окуни выплывают на поверх-
ность и начинают активно охотиться.
Они уже решительно преследуют
стайки мелкой рыбы.
Уж полночь близится... а наши ге-
рои наконец образовали большие
стаи и начали массовое перемещение.
За какие-нибудь десять-пятнадцать
минут перед изумленными взорами
исследователей прошли мерным хо-
дом сотни рыб. Куда теперь они дер-
жат путь? Недалеко — в прибрежные
заросли морских трав, где много кор-
ма. Здесь стаи распались, и рыбы раз-
брелись по зарослям на всю ночь, ко-
торая прошла в охоте и усиленном
питании.
Рассвет снова собрал их в стаи, ко-
торые двинулись в обратный путь. К
девяти утра сытые окуни располага-
лись уже к своему дневному сну...
Ученые считают, что подобный су-
точный режим активности и отдыха
у рыб связан с приспособлением к
ритмам активности других обитате-
лей этой же зоны, хищников, кормо-
вых объектов, а также видов-конку-
рентов — претендентов на ту же
пищу.
А рыбаки, желающие наполнять
сети кем-либо из этой цепочки поеда-
ющих друг друга организмов, долж-
ны считаться с ритмами их активности.
©Этот
удивительный
карп
Карп, эта одомашненная форма
сазана, является, видимо, самой-важ-
ной из пищевых пресноводных рыб
мира. Название происходит от гре-
ческого «карпос» — плод и говорит
о высокой плодовитости и скорости
роста. Самки выметывают до полуто-
ра миллионов икринок. Недаром кар-
па называют «водяной свиньей»: он
быстро откармливается, усваивая
корм и переводя его в свою живую
массу в 2,5—3 раза эффективнее,
188
чем крупный рогатый скот. Чтобы
прибавить в весе килограмм, карпу
нужно лишь 2,5—4,5 килограмма кор-
ма. Несомненно, это связано с тем,
что карп, как и все рыбы, холоднокро-
вен, ему не приходится тратить часть
энергии съеденной пищи на поддер-
жание температуры тела на уровне
более высоком, чем температура
окружающей среды (лишь у неко-
торых крупных рыб при быстром пла-
вании мышцы становятся теплее окру-
жающей воды). В лучших наших рыбо-
водческих хозяйствах за год полу-
чают из мальков рыб весом по 700—
800 граммов — вот как может расти
карп!
Карп, безусловно, уроженец Во-
сточной Азии, скорее всего Китая.
Пути проникновения его в другие
страны не документированы, частич-
но он сам расселялся по водным пу-
тям, частично его перевозили люди.
Эта рыба неплохо переносит осуше-
ние, легко перевозится во влажной
упаковке, зимой — в снегу. Крупный
знаток наших рыб Л. Сабанеев реко-
мендовал при перевозке класть кар-
пов во влажную траву и засовывать
за жаберные крышки по небольшому
ломтику яблока. Так рыбы могут
жить в течение нескольких суток,
чего даже в дотехническую эпоху
было достаточно для перевозки на
сотни километров. Римляне достав-
ляли эту рыбу с Дуная, а позже стали
разводить в специальных прудах, взяв
производителей с Кубани. В Англию
карп попал, как полагают, в начале
XVI века, а еще через сто лет удосто-
ился первого упоминания в англий-
ской литературе — в «Гамлете», напи-
санном в 1601 году. Вскоре уже каж-
дый английский монастырь имел пруд
для разведения карпов. В XIII веке
такие пруды были широко распрост-
ранены в Чехии. К нам карп попал то
ли из Германии, то ли из Польши в
XVII веке. Примерно тогда же был
завезен и в Америку, где его, впро-
чем, не особенно жалуют. Северо-
американское рыбоводство предпо-
читает в основном местные виды, а
в Южной Америке карпов не разво-
дят совсем. Не очень любят карпа и
во Франции: выращивают, но почти
весь урожай прудов вывозят в ФРГ.
По утверждению Бюффона, во
французских, прудах карпы доживали
до 150 лет, а в прудах близ Берлина —
и до 200. Сейчас к этим цифрам от-
носятся с сомнением, но 70 лет счита-
ют возможным сроком. Интересны и
данные о максимальном весе карпа.
Самый крупный карп в истории, по
данным Александра Дюма, был пой-
ман в 1711 году и весил 69 килограм-
мов 765 граммов. По свидетельству
Сабанеева, около ста лет назад в ре-
ке Воронеж был ' пойман карп на
4 пуда 10 фунтов, то есть 69 килограм-
мов 615 граммов. В наше время уловы
стали скромнее: когда в 1985 году
в Испании близ города Касерес выта-
щили из пруда рыбину длиной более
метра и весом 28 килограммов, об
этом сообщили многие газеты мира.
У этого вида есть два крупных недо-
статка: костлявость и обилие чешуи.
По подсчетам ихтиологов, у карпа
примерно 15 000 костей. Долго счи-
талось, что уменьшить их количество
невозможно, поэтому рыбоводы на-
правили все усилия на борьбу с чешу-
ей. В результате длительной селек-
ционной работы удалось получить
породы со все уменьшающимся коли-
чеством чешуи. От чешуйчатого кар-
па селекционеры перешли сначала к
зеркальному (ряды чешуй, причем
крупных, легко удаляемых, только
вдоль боков и спины), затем к рамча-
тому (тело как бы в раме из чешуй) и,
наконец, к голому, или кожистому. У
него нет ни единой чешуйки, зато при-
рода компенсировала отсутствие че-
шуи утолщением кожи, которая при-
обрела коричневатый оттенок и ста-
ла похожей на выделанную шкуру.
Наиболее вкусным считается мясо
зеркального карпа. Недавно польские
селекционеры сделали то, что счита-
лось невозможным: вывели карпа
без мелких костей. Чтобы отбирать
190
производителем с уменьшенным ко-
личеством косточек, рыбоводы поль-
зовались рентгеном.
Естественно, такая распространен-
ная и ценная рыба окружена леген-
дами и поверьями. Во многих евро-
пейских странах карп — традицион-
ное рождественское блюдо. Для по-
ляков это символ силы. В Италии его
считают пищей для влюбленных. Для
китайцев карп — олицетворение на-
стойчивости и упорства. На Новый год
дома украшают изображениями этой
рыбы. В Японии пятое мая — тради-
ционный «день мальчиков». Семья,
где есть мальчик, обязательно выве-
шивает в этот день надувного карпа на
шесте. Считают, что карп отличается
типично мужскими качествами —
силой и упорством.
Мидии
на новоселье
Первый объект марикультуры
Мидия — двустворчатый моллюск-
фильтратор. Со времен античной
древности этот моллюск прочно зани-
мает место в перечне самых изыскан-
ных деликатесов моря. Сейчас роль
мидии в рационе человека и живот-
ных не только не уменьшилась, но
даже увеличилась. Связано это с важ-
ной задачей изыскания дополнитель-
ных ресурсов продуктов питания и
кормов.
Мясо мидии (его доля в общем ве-
се моллюска составляет 20—25 про-
центов) содержит белок, жир, глико-
ген, витамины и микроэлементы. В
моллюске представлена немалая
часть элементов таблицы Менделее-
ва, крайне важные — полезные и ле-
чебные — для человеческого (и лю-
бого животного) организма вещества.
Моллюск очень питателен: он содер-
жит в два раза больше белка, чем ку-
риное яйцо, по калорийности и усвоя-
емости мясо мидии превосходит и
свинину, и говядину, и баранину.
Отходов при переработке мидий не
остается никаких: используются и
мякоть, и слизь (ее называют бульо-
ном), и раковина. Мякоть — пищевой
деликатес. Слизь — составляющая
пасты, добавление которой в корм
домашним животным резко увеличи-
вает их ежедневные привесы, а скор-
лупа куриных яиц к тому же становит-
ся значительно прочнее. Раковины
используются как сырье для произ-
водства облицовочных плиток, пред-
метов галантереи, а перемолотая ра-
кушечная крупка — как минеральная
подкормка животных. Эксперименты
показали, что добавка одной тонны
мидиевой ракушечной крупки в ра-
цион птиц оборачивается прибылью
в 500 рублей.
Колонии моллюсков время от вре-
мени становятся сравнительно легкой
добычей черноморских рыболовец-
ких судов, прочесывающих драгами
мелководье. Способ этот варварский:
протаскивая драгу по дну и захватывая
в нее некоторое количество мидий,
рыбаки «перепахивают» колонию,
разрушают целостность субстрата
(основание, к которому крепится
моллюск) и уничтожают значительно
больше, чем добывают. А ведь маточ-
ные стада, которые они губят,— это
естественный источник личинок, без
которых искусственное разведение
мидий невозможно. К тому же створ-
ки мидий, добытых таким способом,
обычно бывают засорены илом и пес-
ком, избавиться от которых совсем
непросто.
В северо-западной части Черного
моря сосредоточены миллионы тонн
мидий, живущих в естественных усло-
виях. Запасы двустворчатых внуши-
тельны: ведь одна особь способна
дать 50-миллионное потомство. Осо-
бенно много моллюсков в Тендров-
ском заливе, в Егорлыцком и Днеп-
ро-Бугском лиманах. Именно в эту
черноморскую акваторию впадают,
как известно, Дунай, Днепр, Днестр и
191
Южный Буг. В последние десятиле-
тия в их водах резко возросло коли-
чество растворенных и взвешенных
органических веществ и минеральных
удобрений, смываемых дождями и
вешними потоками с сельскохозяйст-
венных угодий. А это лучшая пища
для водорослей, которые летом ин-
тенсивно разрастаются, а с наступ-
лением холодов отмирают. Сгнивая,
они поглощают практически весь кис-
лород, растворенный в нижних слоях
морской воды, и обволакивают выде-
ляющимся в ходе этой реакции «об-
лаком» сероводорода всю донную
живность, в том числе и мидий. На-
ступает замор, попросту говоря,
смерть моллюсков.
Однако процесс этот происходит
на глубинах в десять и более метров.
Выше же вода остается относительно
чистой. И в ней, прилепившись к ска-
лам, к сваям, к причальным стенкам,
к прибрежным частям морского дна,
к банкам-отмелям, мидии неспешно
продолжают свою не прекращаю-
щуюся ни на минуту работу: проце-
живая через раковины воду, они пи-
таются мельчайшими организмами,
а останки склеивают слизью и выбра-
сывают наружу малюсенькими шари-
ками, уже безвредными для моря.
Подсчитано, что квадратный метр
поверхности, плотно населенный ми-
диями, очищает в сутки около 200
тонн воды. Один моллюск проце-
живает в сутки до ста литров воды.
В экологическом реестре мидия зна-
чится санитаром.
Создавать колонии моллюсков не-
обходимо, особенно в Черном море.
На это есть много причин. Одна из
главных — очистка прибрежной аква-
тории. Крым — край курортов, сана-
ториев, домов отдыха. Миллионы
людей принимают здесь солнечные
и морские ванны, пляжи трудно убе-
речь от загрязнения. И вот он — есте-
ственный биологический щит.
Мидии относятся к числу обитате-
лей моря, будто самой природой
предназначенных для окультурива-
ния. Если в естественных условиях
гектар мидиевой банки дает в сред-
нем в год около 150 килограммов чис-
того мяса, то при искусственном вы-
ращивании моллюска в толще воды
продуктивность мидиевого аквагекта-
ра возрастает до ста с лишним тонн.
Мидия, которая может кормить че-
ловека, сельскохозяйственных живот-
ных и птиц, снабжает себя пищей са-
ма, не требуя подкормки.
Выращивать мидии выгодно. И это
уже давно доказано в странах, где их
традиционно окультуривают. В Ис-
пании, к примеру, ежегодно собирают
более 150 тысяч тонн мидий. Продажа
этого морского продукта — одна из
важных статей дохода от экспорта.
Мидий здесь выращивают на искус-
ственных субстратах, называемых кол-
лекторами. Это обычные канаты с
вплетенными в них планками, пре-
дохраняющими моллюсков от спол-
зания. Коллекторы подвешивают к
плотам площадью более 400 квадрат-
ных метров. Сами плоты устанавли-
ваются в бухтах на якорях. Процесс
осаждения личинок на коллекторы
идет лавинообразно, он ничем не
сдерживается, поэтому гирлянды под-
растающих мидий постоянно вручную
прореживают, спасая будущий «уро-
жай» от обвалов. Армия людей выра-
щивает таким дедовским, простей-
шим способом тонны мидий. Труд
ручной — адовый, а получают за него
жители прибрежных районов гроши.
Такую технологию взять за основу
советские исследователи, понятно,
не могли. Не могли они и не считать-
ся с полной несхожестью физико-
географических условий Черного мо-
ря и побережья стран Западной Ев-
ропы. Нужно было идти своим путем...
В поисках «дома» для мидий
Министерство рыбного хозяйства
СССР разработало программу «Юг».
В ней поставлена задача — организо-
вать крупномасштабное культивиро-
вание мидий. Исполнителями ее ста-
192
ли коллективы ученых и специалистов
Азово-Черноморского научно-иссле-
довательского института рыбного
морского хозяйства и океанографии
(Керчь), Одесского отделения Инсти-
тута биологии южных морей АН УССР
(Севастополь) и специального конст-
рукторско-технологического бюро
Физико-химического института Ака-
демии наук Украины (Одесса).
Начали с организации опытных мор-
ских хозяйств в Крыму и в Одессе, с
южной стороны мыса Большой Фон-
тан. Еще до выбора места под Одес-
сой, на трех участках побережья, с
удалением друг от друга в несколько
километров, развесили веревочные
коллекторы примерно так, как дела-
ют в Испании, но укрепили их на мощ-
ных стальных тросах, натянутых меж-
ду сваями. Получился носитель —
так называется основание, к которому
крепятся коллекторы. За весну и лето
коллекторы «с ног до головы» густо
обросли мидиями, однако носитель
не выдержал: осенние штормы пова-
лили сваи, а урожай сеголеток погиб.
Первая попытка была неудачной.
К следующей весне, отказавшись
от свай, спроектировали «гибкий»
плот. Сетка из стальных тросов удер-
живалась на поверхности моря по-
плавками-буями. По углам плот кре-
пился к «мертвым» якорям — тяже-
лым бетонным плитам на дне моря.
На плоту разместили около трех ты-
сяч тех же веревочных коллекторов.
И снова осенние штормы ободрали
почти всех подросших за лето мол-
люсков, а образовавшийся зимой
лед повредил и сам «гибкий» плот,
хоть он и был притоплен.
К будущему сезону конструкторы
предложили сразу три типа носителей
коллекторов. Зима, к счастью, выда-
лась мягкой, море не замерзало, вол-
нение не превышало четырех баллов,
но и на сей раз результаты оказались
неутешительными: прямого воздей-
ствия штормовых волн мидии не вы-
держивали, отрывались от коллекто-
ра. Порой от штормов страдали и
носители. Найти замену дедовскому
способу оказалось непросто.
«Конечно, можно оградить мидие-
вые хозяйства молами и волнолома-
ми»,— рассуждали ученые и инжене-
ры. Но волнение моря — естествен-
но, нештормовое — мидиям только
полезно: за счет него происходит
аэрация воды (насыщение ее кисло-
родом), дно под плантацией очища-
ется от фекалий и погибших моллюс-
ков. На Черном море, увы, приливов
и отливов, выполняющих эту работу
в Испании, практически нет. Волноло-
мы, оградив акваторию мидиевого
хозяйства, превратят ее в стоячую
заводь.
Стало быть, этого делать нельзя.
Нужно было придумать такие кол-
лекторы и их носитель, которые, при-
поднимаясь над морским дном, не
страдали бы от напора волн и защи-
щали бы от него мидий.
Начали с определения глубины за-
топления. В принципе можно было
бы притопить все сооружения на 8—
10 метров от поверхности моря —
недостижимую для любого шторма
глубину. Однако у такого варианта
решения проблемы есть существен-
ный недостаток. Он требует практиче-
ски постоянного участия водолазов
в работах, связанных с осмотром кол-
лекторов, установкой и снятием но-
сителя.
И еще один довод против «глу-
бинного» проекта. В теплое время
года, когда мидии активно растут,
когда шторм — явление редкое, всю
конструкцию целесообразно держать
в чуть притопленном состоянии; верх-
ний слой воды хорошо освещается
солнцем, и в нем много необходимой
для растущих мидий пищи. В пред-
полагаемом варианте носитель по-
стоянно находился бы на такой глуби-
не, где воспользоваться дарами солн-
ца мидии могут лишь в мизерных до-
зах.
Требовалась такая конструкция,
которая при шторме уходила бы в
глубину, а в штиль поднималась бы
13 Эврика-88
193
вверх, поближе к солнечному теплу.
Окончательное решение — простое,
но очень надежное устройство —
подсказала морская практика. Изве-
стно, что обтекаемая форма буев
уменьшает сопротивление волнам,
значительно снижает нагрузку на цепь
или трос, которым буй прикреплен к
«мертвому» якорю. Поэтому буй и в
шторм удерживается на поверхности.
А что, если форму буя изменить, уйти
от обтекаемой да снабдить его еще и
оперением? Что будет тогда? А тогда
тяговая сила, действующая на трос,
будет пропорциональна силе штор-
ма. Носитель будет то погружаться,
то подниматься вверх без вмешатель-
ства человека, в режиме, который за-
дает сам шторм: чем больше буйст-
вует стихия, тем глубже уходит но-
ситель. Попробовали...
Расчеты, испытания в специальных
волновых лотках, а потом и в море
позволили найти оптимальные кон-
струкцию и размеры буя, способного
развивать тянущее усилие, достаточ-
ное для одновременного погружения
нескольких носителей, установлен-
ных друг за другом.
Пчелиные соты под водой
Одной только надежной конструк-
ции носителя недостаточно, чтобы
защитить мидий от морской стихии.
Сам коллектор должен стать таким
убежищем для моллюсков, которое
защищало бы их от прямого воздей-
ствия волн.
Вспомнили о хозяйственных трубах,
которыми обычно утыкано каждое
побережье морского города. Со вре-
менем они так сильно забиваются по-
селившимися в них мидиями, что во-
долазам даже ломом не всегда уда-
ется их прочистить. Приходится под
водой отрезать часть трубы.
Припомнили еще один любопытный
факт: мидии никогда не заполняют
трубу целиком, какой бы длины она
ни была, селятся лишь в концевой ее
части, оставляя к тому же просвет по-
середине. Стало быть, в замкнутом
пространстве моллюски сами ограни-
чивают объем своего заселения, и он,
этот объем, всегда меньше объема
даже самого незначительного отрез-
ка трубы, или, как потом мы его на-
звали, ячейки.
Учитывая пористость «семьи» ми-
дий, рассчитали оптимальный объем
заселения, то есть диаметр и глубину
ячейки. А после нескольких прики-
док поняли, что, изменив круглую
форму сечения ячейки на правильный
шестиугольник, можно увеличить ее
полезный объем в полтора раза. В
результате получились пчелиные со-
ты. Природа ведь творит не только по
законам красоты, но и в высшей сте-
пени рационально. Эта рациональ-
ность сослужила хорошую службу:
попутно удалось избавиться от про-
межутков между внешними поверх-
ностями труб, куда мидии набива-
лись бы обязательно, а вот извлечь
их оттуда было бы трудно.
Боковые стенки такой ячейки, по-
вернутые перпендикулярно к набе-
гающей волне, защищают внутрен-
нее пространство шестигранника,
легко пропуская в то же время с обе-
их открытых сторон даже самые сла-
бые береговые течения, несущие
кислород и пищу.
Осталось лишь скомпоновать ше-
стиугольники в виде пространствен-
ной решетки и оконтурить сооруже-
ние рамой. Коллектор сделали в пла-
не квадратным — так его удобнее
устанавливать в носитель.
При выборе материала для кол-
лекторов и носителя остановились
на стеклопластике. Он недефицитен,
обладает высокой стойкостью к из-
носу, значительно дешевле металла
и других традиционных материалов,
применяемых в морской практике,
не требует покрытий, срок его службы
в морской воде — минимум 12 лет.
Да и извлекать моллюсков из стек-
лопластиковой ячейки очень легко.
Наложенные на соты коллектора, как
пуансон на матрицу, такие же стекло-
194
13
пластиковые антисоты при небольшом
усилии выдавливают моллюсков на-
ружу, не повреждая раковины.
Носитель в собранном виде — это
внушительное сооружение, представ-
ляющее собой пространственную ре-
шетку со стороной в 2,3 метра. При
необходимости он легко всплывает
с помощью обыкновенного понтона,
помещенного между конструкцией
и плитой-якорем. Достаточно продуть
понтон, и носитель вместе с плитой
поднимется на поверхность моря.
Испытание морем показало высо-
кую прочность конструкции. Мидии
быстро облюбовали новое жилище —
стеклопластиковый «дом». Они осе-
дали и росли в ячейках как по зака-
зу, не вступали в контакты с водорос-
лями, которыми обычно обрастают
на скалах и особенно на дне моря. На
створках их раковин не было ила и
песка. Бактериологически новоселы
оказались по разным показателям
в 10—40 раз чище, чем «дикие» ми-
дии. К тому же по сравнению со сво-
ими собратьями, которых выращива-
ют неподалеку на веревочных коллек-
торах Очаковского мидийно-устрич-
ного консервного комбината, растут
мидии на стеклопластике значительно
быстрее.
«Урожай» оказался таким, как за-
планировали, и, самое главное, его
удалось полностью сохранить, хотя
погода не баловала: бушевали штор-
мы продолжительностью от несколь-
ких дней до двух-трех недель. Уста-
новки отлично перенесли осенние и
зимние невзгоды. По результатам
двухлетнего эксперимента сконструи-
рована рекомендуемая к производ-
ству типовая конструкция. Ее проект-
ная мощность — 12 тонн моллюсков
в год.
С гектара акватории Азово-Черно-
морского бассейна в местах скопле-
ний мидиевых колоний можно полу-
чить за сезон (апрель—октябрь) до
250 тонн моллюсков, или 5 тонн гото-
вого в пищу мяса. Для сравнения: с
гектара земельных угодий сегодня
получают менее одной тонны мяса
крупного рогатого скота, при этом
расчетные удельные капитальные вло-
жения на получение одной тонны ми-
дии в пять с лишним раз ниже ана-
логичных показателей в животновод-
стве.
Проведены испытания кормовых
добавок из мидий в опорных промыш-
ленных птицеводческих и животно-
водческих хозяйствах Одесской обла-
сти, в Белоруссии. Себестоимость од-
ного центнера утиного мяса снизи-
лась с 171 до 150 рублей, бройле-
ров — с 210 до 186 рублей, одной ты-
сячи куриных яиц при добавках в ра-
цион несушек мидиевой ракушечной
крупки — с 75 до 57 рублей.
...Какими будут крупные фабри-
ки мидий? Об этом говорить пока
еще рано. Но основные формы орга-
низации таких хозяйств уже созданы—
одесские специалисты накопили боль-
шой опыт выращивания мидий.
Морские
старьевщики
Нет, пожалуй, на свете человека, ко-
торый хотя бы раз не любовался
морской раковиной. Об этих необы-
чайно разнообразных и часто удивите-
льно красивых созданиях природы на-
писано огромное количество популяр-
ных и научных работ. Собирание рако-
вин с античных времен превратилось в
распространенный вид коллекциони-
рования. Неведомыми ныне путями
раковины попадали в места, удален-
ные за тысячи километров от их мес-
тообитания. Так, тропические ракови-
ны ципреи, или каури, находят в древ-
них захоронениях в Литве, Белорус-
сии и даже Англии. Такая тысячелет-
няя популярность связана, конечно, с
яркой окраской и оригинальной фор-
мой раковин. Однако мало кому из-
вестно, что яркие, глянцевые, гладкие
или украшенные шипами и гребнями
196
раковины, которые мы видим в музе-
ях или на цветных фотографиях в кни-
гах, в природе обычно выглядят сов-
сем по-другому. Иногда свежевылов-
ленную раковину моллюска трудно
сразу узнать: настолько плотно она
покрыта слоем чужеродных организ-
мов — обрастаний. На раковинах по-
селяются водоросли, губки, мшанки,
актинии, многощетинковые черви,
моллюски и многие другие организ-
мы.
Подобные обрастания представля-
ют нежелательное явление для мол-
люска, обитающего в обросшей рако-
вине, и, вероятно, причиняют ему зна-
чительные неудобства. Моллюски по-
разному борются с обрастателями:
некоторые обгрызают их, другие, как
те же ципреи, накрывают раковину с
боков выростами тела — мантией, что
препятствует оседанию организмов
на раковину. Однако есть единствен-
ная в своем роде группа моллюсков,
которым обросшая раковина не толь-
ко не мешает, но даже необходима
для нормальной жизнедеятельности.
Речь идет о семействе ксенофор.
Эта группа относится к классу брюхо-
ногих моллюсков, называемых также
улитками. Ксенофоры сами занимают-
ся украшением своего «дома». Их
странные привычки настолько харак-
терны, что отражены в названиях этих
моллюсков практически на всех язы-
ках. Так, их научное название «ксено-
форы» означает по-гречески «несу-
щие чужое». По-английски и по-не-
мецки их называют «раковинами-но-
сильщиками». Японцы называют один
из наиболее известных видов семейст-
ва — Кумасагагай, что значит ракови-
на Кумасаги. Кумасага — имя знаме-
нитого персонажа японских сказок,
грабителя, то есть в вольном перево-
де японское название значит «ракови-
на-воришка».
Ксенофоры — небольшое семейс-
тво, насчитывающее около 30 видов,
живущих во всех океанах, за исключе-
нием Северного Ледовитого. Боль-
шинство видов семейства обитают в
тропической зоне. Внешний вид ксе-
нофор необычен, часто раковина вы-
глядит, как непонятно чем скреплен-
ная куча хлама, состоящего обычно
из створок двустворчатых моллюсков,
пустых раковин улиток, песчинок и ка-
мешков. Встречаются, впрочем, и до-
вольно экзотические для моря пред-
меты — например, кусочки каменно-
го угля. Внимательно присмотрев-
шись, можно заметить, что все эти
предметы аккуратно прикреплены к
раковине и расположены в опреде-
ленном порядке. При этом чем круп-
нее моллюск (а ксенофоры достигают
размеров 15 сантиметров и более),
тем большего размера предметы
встречаются на его раковине. Почти
все ксенофоры налепляют на себя
посторонние предметы, однако в
пределах семейства можно найти ви-
ды со всеми переходами — от чистой
раковины к раковине, сплошь облеп-
ленной. Можно предположить, что эти
переходные формы отражают исто-
рию эволюции ксенофор, пошедших
по пути преобразования <;воей ракови-
ны с помощью подручных средств.
Единственным видом с совершенно
чистой раковиной оказывается японс-
кая ксенофора. Следующей в этом ря-
ду располагается звездчатка солнеч-
ная, которая только в юности при-
крепляет к раковине крошечные ка-
мешки. У взрослых экземпляров зве-
здчатки эти «грехи молодости» видны
на самом верху, то есть на наиболее
старой части раковины (раковина рас-
тет всю жизнь, причем новые надст-
ройки появляются внизу, у устья).
Другие виды прикрепляют к раковине
инородные предметы в течение всей
жизни. Бывает, что вкусы моллюска
меняются с течением времени. Напри-
мер, ксенофора бледноватая в моло-
дом возрасте собирает камешки, а
позже — раковины брюхоногих мол-
люсков.
Такие привычки ксенофор давно
снискали им популярность у коллек-
ционеров и привлекают пристальное
внимание ученых, занимающихся мол-
197
люсками,— малакологов. Надо ска-
зать, что ксенофоры в определенном
смысле отплатили ученым за внима-
ние довольно неожиданным образом.
Ксенофоры, которые очень удачно
были названы «первыми коллекционе-
рами раковин», часто собирают и
прикрепляют на свою раковину очень
редкие и подчас неизвестные ученым
виды брюхоногих моллюсков. Осо-
бенно этим славится уже упомянутая
ксенофора бледноватая — среди
прикрепленных к ней раковин оказа-
лось три новых для науки вида брюхо-
ногих моллюсков, которые ранее ма-
лакологам не попадались.
Долгое время интересные особен-
ности ксенофор не находили объясне-
ния у ученых. Недавно стало ясно, что
необычный облик тесно связан с обра-
зом жизни моллюска.
Строительство такого сложного
«домика» — процесс непростой и
длительный. Ксенофоры, найдя под-
ходящий предмет (как уж они его вы-
бирают — пока еще неясно), охваты-
вают его ногой, устанавливают в тре-
буемое положение и прикладывают к
раковине. Нога выделяет жидкость,
которая, постепенно затвердевая,
прочно цементирует предмет к рако-
вине. Для того чтобы укрепить сред-
него размера камешек, моллюску
требуется около 10 часов, что было
прослежено при содержании ксено-
фор в аквариуме. При этом моллюск
все время держит камень ногой. Есте-
ственно, столь сложный процесс, ко-
торый к тому же регулярно повторя-
ется по мере роста моллюска, не мо-
жет быть просто «хобби», а должен
быть связан с жизненными потребно-
стями моллюсков. Как уже говори-
лось, предметы располагаются не хао-
тично, а в строгом порядке. Разные
виды укрепляют их по-разному, но в
подавляющем большинстве случаев
все они прикрепляются по нижнему
краю раковины таким образом, что
раковина лежит на дне, опираясь на
прикрепленные предметы. При этом
устье раковины, то есть отверстие, че-
рез которое высовывается сам мол-
люск, оказывается приподнятым над
дном. Наблюдения над ксенофорами
в аквариумах показали, что эти живот-
ные малоподвижны и большую часть
суток проводят полностью или отчасти
втянутыми в раковину. Лишь изредка
моллюск высовывается и начинает со-
скребать находящейся на языке тер-
кой (длинной эластичной лентой с
многочисленными зубами) микроско-
пические водоросли, растущие на суб-
страте под раковиной. В этот момент
животному некого опасаться — вце-
ментированные камешки и раковины
надежно охраняют ксенофору с бо-
ков, а сверху замаскированную рако-
вину почти невозможно разглядеть.
Таким образом, в результате всех тру-
дов ксенофора имеет не только за-
щитную раковину, в которую можно
втянуться и переждать опасность, но и
маскирующее укрытие из посторон-
них предметов, служащее в период
кормежки. Страсть ксенофор к маски-
ровке заставила их выработать еще
одну уникальную для беспозвоночных
особенность поведения — чтобы не
оставлять даже химических следов
своего присутствия, они закапывают
свои испражнения. Такая «кошачья»
привычка характерна обычно лишь
для некоторых млекопитающих.
Хорошо замаскированная и укреп-
ленная раковина в определенные мо-
менты, однако, доставляет ксенофо-
рам существенные неудобства. Когда
под раковиной кончаются водоросли,
моллюску приходится перемещаться
на новое место. Подавляющее боль-
шинство брюхоногих моллюсков пол-
зает на своей ноге, держа раковину на
спине. Трудно представить, чтобы та-
кой способ движения был возможен
для ксенофор, которым пришлось бы
нести на спине очень тяжелое и гро-
моздкое сооружение, цепляющееся
за дно всеми своими выростами. Поэ-
тому ксенофоры вынуждены были вы-
работать весьма своеобразный «пере-
валивающийся» способ передвиже-
ния. Вначале ксенофора далеко высо-
198
вывает ногу и продвигает ее вперед,
затем приподнимает раковину и дает
ей съехать в сторону ноги. Такими
рывками моллюск постепенно пере-
двигается вперед, а найдя подходя-
щее «пастбище», вновь надолго оста-
навливается.
Такой образ жизни ксенофор легко
объясняет все особенности строения
раковины, наличие «собирающих» и
«не собирающих» предметы видов.
Так, японская ксенофора может ниче-
го не прикреплять к раковине, поско-
льку по нижнему краю ее проходит
выступ, приподнимающий раковину
над дном. Звездчатка солнечная
приклеивает к себе крошечные ка-
мешки в самом раннем возрасте, ког-
да край раковины довольно ровный.
Позднее на раковине отрастают собст-
венные выросты, приподнимающие ее
над грунтом. Ксенофора бледноватая
в раннем возрасте прикрепляет к ра-
ковине легко находимые вокруг ка-
мешки, размера которых вполне дос-
таточно, чтобы приподнять раковину.
Однако чем старше становится мол-
люск, тем большего размера нужны
камни, и наконец наступает такой мо-
мент, когда собирать камни становит-
ся уже невыгодно — они должны быть
слишком большими и раковина стано-
вилась бы такой тяжелой, что ее уже
не сдвинуть. Тогда ксенофора вынуж-
дена искать более легкие предметы
такого же размера. Раковины брюхо-
ногих моллюсков лучше всего отвеча-
ют таким требованиям: при значите-
льных размерах они полые внутри и
имеют сравнительно небольшой вес.
Подходят также тонкие, но прочные
выпуклые створки двустворчатых мол-
люсков. Ракушки моллюск укрепляет
так, чтобы их наибольшая длина стро-
го совпадала с радиусом собственной
раковины — это позволяет сильнее
приподнять раковину над дном. Такие
требования ксенофоры заставляют ее
тщательно выискивать материал для
своей конструкции, иногда недостаток
подходящих пустых ракушек на дне
вынуждает ксенофору собирать рако-
вины с живыми моллюсками внутри.
Конечно, удержать в процессе цемен-
тации, да и поймать такие раковины
гораздо труднее, чем пустые.
Пока невозможно еще достоверно
объяснить все «причуды» ксенофор, в
том числе и черту, присущую многим
видам, в особенности ксенофоре
бледноватой. Этот вид может прикре-
плять к себе самые разнообразные
предметы, но на. каждой раковине
встречаются только одинако-
вые — или створки двустворок, или
раковины улиток, причем очень часто
только одного вида. Ксенофоры явно
предпочитают определенные объек-
ты, результатом чего оказывается
очень красивая и симметричная рако-
вина. К сожалению, само животное не
может видеть плоды своего труда,
ведь моллюск не может высунуться
из-под раковины и взглянуть на нее,
да и особенности его зрения не позво-
лили бы сделать это.
Тайны такого «эстетического подхо-
да» ксенофор еще ждут своих иссле-
дователей.
Крокодилы из
электроцентрали
Сотрудники одной из австралийс-
ких электроцентралей, разумеется,
удивились, обнаружив однажды, что
около них ползают маленькие кроко-
дильчики. «Чудо» объяснялось прос-
то: для ремонта в электроцентраль
привезли песок из реки, в которой
водились крокодилы. Вместе с песком
прибыли и их яйца, а вскоре вылупи-
лись крокодильчики.
ООО
199
О Как спастись
от бегемота
Бегемоты медлительны и добро-
душны только на суше. В воде они
очень подвижны и представляют не-
малую опасность для человека. К та-
ким выводам пришли французские
ученые, снимавшие документальный
фильм о животных Танзании. Чтобы
обезопасить подводные съемки, спе-
циалисты, по совету Ж.-И.Кусто, сде-
лали специальную подводную лодку в
виде бегемота. Этот каучуковый соб-
рат не вызывал подозрений у живот-
ных, и съемки удалось успешно закон-
чить.
Слоны
Ганнибала
Испания, 219 год до нашей эры. Ган-
нибал осадил и захватил испанский го-
род Сагунт, бывший союзником Рима.
Началась 11 Пуническая война. Вес-
ной 218 года Ганнибал двинулся из Но-
вого Карфагена вдоль морского побе-
режья, мимо разрушенного Сагунта,
форсировал Ибер, перешел Пиренеи,
вступил в Галлию'и беспрепятственно
достиг берегов Родана. Предстояла
труднейшая операция: на другой бе-
рег бурной реки надо было перепра-
вить многотысячное войско, осадные
орудия, лошадей и, наконец, самое
сложное — боевых слонов. До нас до-
шло несколько рассказов о том, как
эта задача была решена. Согласно Ти-
ту Ливию всех слонов собрали на бе-
регу, самого злобного из них привели
в ярость, он бросился за своим погон-
щиком в реку, а за ним устремилось
все стадо. Полибий рассказывает ина-
че: слонов перевезли на плотах. У бе-
рега гунийцы прикрепили канатами к
деревьям замаскированный дерном
широкий помост, куда погонщики за-
гоняли слонов, а с этого помоста жи-
вотные переходили на плоты, также
покрытые дерном и не отличавшиеся
от помоста по виду. Плоты отвязывали
и тащили вместе с грузом на другой
берег. Слоны волновались, некото-
рые бросались в воду, но в целом все
окончилось благополучно.
После этой переправы Ганни-
бал поднялся вверх по Родану, дви-
нулся на восток и подошел к Аль-
пам.
Стояла глубокая осень. В горах на-
чал идти снег. Дороги были ненадеж-
ны и труднопроходимы, армия под-
вергалась неоднократным атакам гор-
цев. Невероятно тяжелой была дорога
к вершинам, не менее трудным и
опасным был спуск. Вниз вела узкая,
крутая, заснеженная и скользкая тро-
па, провести по ней лошадей и слоное
было невозможно. Солдатам Ганниба-
ла пришлось строить дорогу, доста-
точно широкую для того, чтобы по ней
могли пройти животные. И наконец
Ганнибал в Италии.
Более 2000 лет прошло со времени
перехода Ганнибала через Альпы, но
до сих пор это событие не перестает
будоражить воображение. Проделать
такой огромный путь со слонами, пе-
ревести их через перевал! И вновь
и вновь возникают вопросы: как они
шли, как их кормили и вообще, что
это были за слоны, откуда Ганнибал
их взял? Вот к этой-то стороне до сих
пор до конца неразгаданной эпопеи
недавно снова обратились некото-
рые зарубежные периодические из-
дания.
Сейчас каждый знает, что существу-
ют два различных вида слОнов: азиат-
ский и африканский. Они легко разли-
чаются: у первого маленькие квадрат-
ные уши, узкий лоб и выпуклая спина.
Второй обладает большими треуголь-
ными ушами, плоской спиной, выпук-
лым лбом, а рост его варьирует в за-
висимости от зоны обитания: подвид,
200
живущий в саваннах, может достигать
четырех метров в холке, а лесной —
не более двух-трех.
Африканские слоны сейчас обитают
южнее Сахары, но до большого оле-
денения четвертичного периода они
распространялись вплоть до Магриба
(арабское название северных стран
Африки — Алжир, Марокко, Тунис).
Их потомки, довольно маленького
размера, могли там еще жить во вре-
мена Карфагена.
Так откуда же происходили слоны
Ганнибала? Из Азии? Из Южной Афри-
ки? Из Северной Африки?
Казалось бы, ответить на этот воп-
рос очень просто: на некоторых пуни-
ческих монетах имелось изображение
маленького, явно африканского сло-
на. На деле же вопрос сложнее. Аф-
риканские слоны имеют репутацию
гораздо более диких, чем азиатские, и
считается, что они практически не
поддаются укрощению и дрессиров-
ке. Но проведенный в Конго экспери-
мент опроверг это общепринятое
мнение: там в течение 60 лет дресси-
ровали слонов, которые в результате
стали такими же послушными и ум-
ными трудягами, как их азиатские
собратья. Просто в Африке никогда не
занимались приручением слонов.
Кстати, зоологам в свое время бро-
салось в глаза, что в старых американ-
ских фильмах о Тарзане, где действие
происходило в Африке, играли индий-
ские слоны — их легко было узнать по
ушам. Применить в кино африканских
слонов оказалось невозможно. В бо-
лее новых фильмах на ту же тему ин-
дийских слонов «гримировали», изме-
няя форму ушей пластиковыми наш-
лепками.
Искусство дрессировки слонов
возникло на северо-западе Индии
примерно за 2500 лет до нашей эры и
постепенно продвинулось к западу.
С возможностью использования
этих животных во время военных дей-
ствий греки познакомились в IV веке
до нашей эры во время походов Алек-
сандра Македонского в Индию. Бое-
вые слоны распугивали людей и лоша-
дей своим видом, запахом, трубны-
ми криками. Бросаясь вперед, опро-
кидывая все на своем пути, они
играли в бою роль своего рода тан-
ков.
Итак, азиатский слон во времена
Ганнибала на западе был известен.
Однако трудно все-таки представить,
чтобы предводитель пунийцев смог
довести целый отряд азиатских слонов
до Карфагена, а затем переправить их
в Испанию. Трудно также вообразить
переход через пустыню южноафри-
канских слонов: их невозможно было
бы прокормить в пустыне (самцу аф-
риканского слона в день нужно 200 ки-
лограммов пищи). Единственное мес-
то, по которому они могли пройти, это
долина Нила. Но в Египте никаких сле-
дов слонов не найдено. Египтяне зна-
ли о существовании этих животных на
юге, оттуда их снабжали слоновой
костью, но самих слонов на север ни-
когда не привозили. По крайней мере
до Птолемея Филадельфского, полко-
водца Александра, который унаследо-
вал власть в Египте. В начале своего
царствования он привел сюда азиатс-
ких слонов, но вскоре их стало очень
трудно доставлять, так как противник
Птолемея Селевк закрыл для него до-
рогу в Индию. Вполне естественно бы-
ло вернуться к африканской фауне.
Пойманные в Судане слоны привози-
лись в порты Красного моря на спе-
циальных судах. Видимо, по приказу
Птолемея этих животных впервые ста-
ли дрессировать. А потом и карфа-
геняне восприняли технику дрес-
суры.
Боевые слоны принимали участие в
I Пунической войне (264—241 годы до
нашей эры). Позже в Испании, где
Карфаген готовил плацдарм для буду-
щей войны с Римом, были собраны ог-
ромные силы, в числе которых было
200 слонов.
И все-таки откуда эти слоны?
В лесах Атласа и, возможно, даже в
201
более северных областях обитали ма-
ленькие слоны, о которых уже упоми-
лось выше. Уничтожение лесов, охо-
та — римлянам требовалось много эк-
зотических животных, которых ловили
здесь и убивали во время игр в цир-
ках,— повлекли за собой исчезнове-
ние маленьких слонов в I веке нашей
эры. Многие античные авторы — от
Геродота до Ювенала — упоминают о
существовании низкорослых слонов.
Правда, за исключением наскальных
рисунков не найдено никаких следов
этих животных — ни одной кости, ни
одного черепа. Можно предположить,
что в таких местах кости быстро разла-
гаются, и большинство зоологов
склонны признать существование в
прошлом североафриканского слона,
близкого к африканскому, но меньше-
го по габаритам.
Представляется вполне возмож-
ным, что 37 боевых слонов Ганниба-
ла — выходцы из Атласа. Конечно,
карфагеняне могли раздобыть и нес-
колько крупных животных через пос-
редничество египтян. Но ввозить их в
большом количестве они не могли.
Да и к чему было ехать так далеко за
тем, что они могли найти поблизо-
сти?
Так или иначе в легенде о слонах
Ганнибала еще много неясного. Уже
не раз любители древней истории пы-
тались повторить его путь через Аль-
пы на слонах. Но до сих пор это нико-
му не удавалось. К тому же каждый
раз такие опыты вызывают бурный
протест обществ охраны животных:
то, что Ганнибал мог себе позволить в
тот жестокий век, в наше время спра-
ведливо расценивается как мучение
животных.
ООО
Медведь любит
клюкву...
Какой бурый медведь не любит
свежих ягод! Но вот обитатель Дар-
винского заповедника, что в Вологод-
ской и Ярославской областях, явно
предпочитает клюкву. Именно от ее
урожайности зависит число медвежат
в каждой семье, хотя, конечно, в дело
идут и черника, голубика, брусника,
морошка, малина и рябина. За трид-
цать четыре года существования запо-
ведника, как выяснили его сотрудни-
ки, популяция бурого,медведя вырос-
ла и достигла в 1982 году максимума
в 69 особей. Плодовитость медведей
небольшая. Половина семей малодет-
ные: в 48 процентах из них — по од-
ному медвежонку, в 46 — по два и
только в 6 процентах семей по три
детеныша. И все это определяется
урожаем ягодных культур...
ООвцекоза или
козобаран!
До сих пор крупнейшим достиже-
нием биоинженерии считалось полу-
чение — путем манипуляций с заро-
дышевыми клетками — гибрида двух
видов домашней мыши. Но эти ви-
ды были весьма родственными друг
другу, что сильно облегчало опе-
рацию.
Нового крупного успеха в этой об-
ласти добились научные сотрудники
Института физиологии животных при
Кембриджском университете. Ими
получено из пятидесяти зародышей
козы и овцы восемь особей «хи-
мер» — животных, каждое из кото-
рых обладает чертами как того, так и
другого вида. У некоторых особей, по
строению близких к козе, тело частич-
но покрыто густой овечьей шерстью,
у других же, сходных в остальном с
202
овцами, вся растительность типично
козья.
Только у одной из необычных осо-
бей (их предлагают называть или ов-
цекозами, или козобаранами) белки
крови обладают свойствами, которые
присущи обоим видам. Это живот-
ное ведет себя как обычный козел, но
не дает потомства.
Хозяйственного значения этим экс-
периментам ученые пока не придают.
Помимо чисто теоретического, они
могут, однако, найти себе немалое
применение в деле охраны природы.
Подобная биотехника создает воз-
можность воспроизводить особей
крайне редких и исчезающих с лица
Земли видов млекопитающих путем
получения потомства от матери, при-
надлежащей другому, более распро-
страненному виду.
Например, биологам Нью-Йоркско-
го зоологического общества недавно
удалась пересадка зародышей индий-
ского дикого буйвола (гаура) обычной
корове, которая в результате прине-
сла теленка этой редкой породы.
Буйволы
под душем
Под вечер на дороге к Дашюзу па-
стухи гнали стадо пропыленных буй-
волов. В нескольких метрах от забора,
огораживающего совхозный животно-
водческий комплекс, открылись во-
рота, и буйволы по одному стали
заходить в длинный узкий коридор,
собранный из металлических труб. И
вдруг сверху на животных хлынула
вода. Это была специальная душевая
установка, через которую, возвраща-
ясь на ферму, буйволы проходят обя-
зательно. Животные шли не торо-
пясь, даже останавливались под весе-
лым дождиком — видно было, что эта
процедура им нравится. Через не-
сколько минут ни пылинки не оста-
лось на животных. Они пересекли
зеленую лужайку и скрылись под кры-
шей фермы. А там их уже ждали до-
ярки.
Дашюзский племенной буйволо-
водческий совхоз, что находится близ
азербайджанского города Шеки, счи-
тается у нас в стране ведущим буй-
воловодческим хозяйством.
— Мы ведем племенную работу,
внедряем на фермах современную
технику,— рассказывает директор
Дашюзского совхоза Бельгияз Илья-
сов.— У нас уже давно машинная
дойка. Молоко по трубопроводам
собирается в резервуарах. После каж-
дого доения, а оно в совхозе двух-
разовое, в нашей лаборатории де-
лается анализ молока, после че-
го оно отправляется в город на за-
вод.
— А сколько в день можно надо-
ить от одной буйволицы?
— Летом, когда хорошие корма,
примерно десять литров, а за лакта-
цию, она у животных длится до де-
вяти месяцев, наши лучшие доярки
получают до двух тонн молока от од-
ной буйволицы.
Молоко буйволиц значительно жир-
нее коровьего — в среднем семь-де-
сять процентов. А если в корм регу-
лярно добавлять хлопковую шелуху,
то жирность возрастает до двенад-
цати процентов. Из буйволиного мо-
лока готовят самые разные продук-
ты — сыр, сметану, мацони, айран,
сузму, но, пожалуй, наиболее вкус-
ным из него получается масло. Оно
ароматное, душистое, да и цвет у него
необычный — белый.
Окончилась вечерняя дойка, и буй-
волов на всю ночь погнали на паст-
бища. В темноте буйволы хорошо
видят, ночная пастьба для них безо-
пасна, врагов у них нет, даже волки не
отваживаются нападать.
Утром, еще не успеет обсохнуть
трава от росы, буйволы будут стоять
на ферме у своих кормушек, полных
зеленой массы. Примерно через час
их подоят, и они снова отправятся
пастись. По такому распорядку они
203
живут в теплое время года. Зимой жи-
вотные находятся на ферме. В солнеч-
ные, не очень холодные дни их
прогуливают на специальных пло-
щадках.
Любовь к теплу домашние буйво-
лы унаследовали от своего прароди-
теля — индийского буйвола арни.
Приручили его предположительно в
III тысячелетии до нашей эры. Ин-
дийский буйвол дожил до наших дней.
Правда, сейчас численность его неве-
лика и постоянно сокращается. По
сведениям ученых, больше всего его
в заповедниках Индии. Он встречается
и в некоторых других странах Юго-
Восточной Азии. В жарких странах
водятся и другие буйволы — кафр-
ский, красный, аноа, их тоже оста-
лось немного. Человек их не приру-
чал, и ничего общего с домашним они
не имеют.
Арни — животное крупное, его вы-
сота достигает 1,6 метра. Окрашен
буйвол в пепельно-серый, а иногда
почти в черный цвет. Массивный лоб,
тяжелые, длинные, серповидные ро-
га. Арни отважен, может посто-
ять за себя и, случается, дает отпор
тигру.
Домашние буйволы внешне похожи
на своих прародителей. Но, живя ря-
дом с человеком, они постепенно ут-
ратили агрессивность, стали спокой-
ными и послушными. Изменились и
некоторые внешние черты — сокра-
тилась длина рогов, да и сами живот-
ные стали мельче, хотя и сейчас еще
встречаются богатыри весом до 700 и
более килограммов.
В настоящее время домашние буй-
волы живут во многих странах Азии,
Африки, Америки, Европы, куль-
тивируют их и в Австралии, а в нашей
стране — в основном в Закавказье.
Держат буйволов не только на фер-
мах, но и в личных хозяйствах. Мно-
гим крестьянским семьям они заме-
няют коров, а для других буйволы —
тягловые животные. На них пашут,
ездят верхом, возят грузы, но эти
функции с каждым годом уменьша-
ются. Рабочее значение буйвол за-
метно утратил, но по-прежнему он
кормилец людей.
Хозяйственное использование буй-
волиц продолжается лет до семнад-
цати. За это время они приносят до
четырнадцати телят, но бывают слу-
чаи, когда буйволицы и в старшем
возрасте продолжают давать и по-
томство, и молоко. Быков-производи-
телей используют лет до десяти, а
потом их выбраковывают.
В Дашюзском совхозе перерыва
в сдаче молока не бывает. Также в
течение всего года здесь получают
пополнение стада. Как правило, у буй-
волицы рождается один теленок. Че-
рез пятнадцать дней его передают на
воспитание буйволице-кормилице, у
которой уже два или три приемыша
есть. Кормилицей становится не каж-
дая буйволица, а лишь та, у которой
спокойный, добродушный нрав. До
трех месяцев она кормит приемы-
шей, а потом их переводят в стадо,
а «мамке» снова дают двухнедель-
ных малышей.
Жизнь в ранге кормилицы у неко-
торых буйволиц продолжается до че-
тырнадцати месяцев, за это время
она выкармливает более десяти ма-
лышей. И лишь за два-три месяца
до отела буйволицу возвращают в
стадо.
Жизнь домашнего буйвола, как и
дикого, немыслима без воды. В жар-
кое время года он готов залезть в
любую лужу, вываляться в грязи.
Потребность в купании, как полагают
специалисты, связана со сравнительно
большой толщиной кожи, глубо-
ко расположенными потовыми же-
лезами, что затрудняет потоотде-
ление.
В Дашюзском совхозе, чтобы буй-
волы не загрязняли естественные во-
доемы, соорудили для животных пру-
ды. В них-то и наслаждаются прохла-
дой буйволы. Вода не только пре-
дупреждает перегрев, но и спасает
животных от зуда, дает возможность
204
отдохнуть от назойливых насекомых.
Буйволы часами могут находиться в
воде — стоять или лежать, а если не-
обходимо, то и плавать. И все это
время они монотонно пережевывают
жвачку. Но как бы им ни было хоро-
шо на пастбище или в пруду, в назна-
ченное время пастухи соберут их и по-
гонят на дойку.
Самые-
самые...
Самого крупного в мире жука —
весом около 85 граммов,— обитаю-
щего в Новой Зеландии, удалось, как
считают ученые, спасти от исчезно-
вения, перевезя несколько особей на
один из удаленных островов, где им
практически ничто не угрожает. А вот
самому длинному беспозвоночно-
му — червю, обитающему в Австра-
лии и достигающему длины около
2,7 метра, не повезло. Сегодня этот
вид занесен в список животных,
находящихся под угрозой исчезнове-
ния.
Вместо
ядохимикатов
Оригинальный метод борьбы с на-
секомыми-вредителями применил
американский фермер. Собрав с по-
лей несколько кружек мертвых и
больных насекомых, он поместил
«улов» в миксер, добавил немного
воды и все это хорошенько сбил.
Потом разбавил смесь водой и полу-
ченным раствором опрыскал поля.
Фермер полагал, что больные насеко-
мые поражены вирусом, который с
помощью раствора перекинется на
здоровых и уничтожит их. Эксперты
не очень уверены в правильности та-
кого объяснения. Возможно, запах
раствора отпугивает насекомых или
привлекает их врагов. Как бы то ни
было, своеобразный коктейль не по-
нравился насекомым — они исчезли
с полей. Теперь многие фермеры с
успехом используют этот простой и
эффективный метод борьбы с вре-
дителями.
О Судьба
новозеландских
пернатых
65 миллионов лет — столько Новая
Зеландия существовала изолированно
от остального мира в силу своих ге-
ографических и геофизических осо-
бенностей. За такой срок в этом угол-
ке Земли сложился совершенно осо-
бый животный мир. Чего стоят хотя бы
птицы: здесь когда-то во множестве
встречались уиа — гигантские нелета-
ющие попугаи, десяток видов различ-
ных моа — страусоподобных велика-
нов ростом около трех метров, зна-
менитые бескрылые, или киви. Хищ-
ников — млекопитающих и пресмыка-
ющихся — Новая Зеландия не знала,
и все пернатые стали поразительно
непугливыми, а многие потеряли
«за ненадобностью» способность
летать.
Но вот около 750 года сюда при-
были первые люди — мореплаватели
маори, а с ними собаки, кошки, кры-
сы. Шли века, белые переселенцы
привезли с собой стальной топор,
огнестрельное оружие, а потом и
бульдозер. И вот результат: к сегод-
няшнему дню на северном из двух
островов Новой Зеландии вымерло
46 процентов видов его первона-
чальной авиафауны. Ныне из всех птиц
земного шара, числящихся в списках
редких или находящихся под угро-
зой исчезновения, 11 процентов —
новозеландские.
За тысячу лет маори, занимаясь
подсечно-огневым земледелием, вы-
жгли 23 процента всех лесов и унич-
206
тожили по меньшей мере 38 видов и
подвидов пернатых и среди них —
все виды моа, множество водопла-
вающих и околоводных.
Белые поселенцы — за два века
после высадки капитана Кука в
1769 году — свели половину тех ле-
сов, которые они застали. Вольные
или невольные спутники пришель-
цев — крысы норвежская и судовая,
кошка, мышь, свинья — произвели
здесь подлинное опустошение. А еще
двадцать видов погибли от того, что
последние их особи пали жертвой
стремления коллекционеров обла-
дать редким чучелом.
«Эпоха белого человека» подразде-
ляется на два периода. В первый
(1796—1884 годы) расчистка лесов
шла медленно, но птицы продолжа-
ли исчезать, главным образом благо-
даря крысам и кошкам. Затем рубка
стала активнее. Тут уж дело в уничто-
жении среды обитания.
Меры контроля за численностью
хищников, принимаемые ныне в на-
циональных парках и заповедниках
страны, малоэффективны, врагов у
птиц слишком много. Лучше перена-
править усилия на сохранение лесов.
Вполне возможно, что это правильно
и не только в условиях Новой Зелан-
дии. К тяжелым последствиям для
фауны приводит бездумный перенос
чуждых видов растений не в одной
только этой стране. Чего стоит при-
мер острова Гуам, где за последние
двадцать лет все местные сухо-
путные птицы исчезли после то-
го, как ввезли неизвестную ранее
змею.
Серая
ворона
Не так уж редки такие годы, когда в
середине ноября можно еще и за гри-
бами сходить, и скромненький буке-
тик поздних цветов собрать на лугу
или пустыре. По погоде может стоять
теплая осень, но по свету это уже зи-
ма. Еще на час убавится день, и насту-
пит суровая полночь года, холодная и
голодная для зверей и птиц пора. И
далеко не каждому дано ее пережить:
зима сумеет взять дань даже с самых
сильных. Но те обитатели дикой при-
роды, кто посмекалистее, издавна ста-
новятся на эту пору соседями челове-
ка. И, наверное, одной из первых оце-
нила выгоду такого соседства серая
ворона — птица смелая, сообразите-
льная, осторожная и на редкость жиз-
неспособная. Еще до наступления хо-
лодов приходит в движение масса во-
рон, которые, словно настоящие пере-
летные птицы, в определенные сроки
тысячами слетаются в большие и ма-
лые города — на места своих постоян-
ных зимовок. Еще достаточно корма
для всех и на полях, и в речных доли-
нах, а они уже здесь и шумным карка-
ньем даже в теплый приветливый день
возвещают о неотвратимости наступ-
ления зимы.
Почти вся зимняя жизнь вороны на
виду, но в ней еще много непонятного.
Почти в любую погоду у ворон остает-
ся от поисков корма время для раз-
влечений в одиночку или общих игр.
Постоянное любопытство не только у
специалистов-орнитологов вызывают
зимние ночевки воронья, на которые
собираются также тысячи грачей и га-
лок. Это не беспорядочные сборища,
они проходят по строгому регламен-
ту-
Незадолго до захода солнца на бо-
льших пустырях, на речном льду, на
других открытых местах начинают со-
бираться сначала самые сытые. Летят
в одиночку и парами, к ним подлетают
те, которые живились на дальних ок-
раинах, последними, почти в темноте,
появляются кормившиеся по окрест-
ным селам и фермам и те, которые
охотились в мышиных местах. Густеют
на снегу огромные черные пятна, куда
опускаются все новые и новые птицы.
К ним ниоткуда и никому не подойти,
не подползти незамеченным. Ни кри-
207
ков, ни ссор там. В какой-то миг пре-
кращается всякое движение, и все си-
дят в молчаливом ожидании некоего
сигнала. Быстро гаснут короткие зим-
ние сумерки, уже невозможно даже с
острым зрением различить буквы га-
зетного текста, вдруг разом поднима-
ется вся масса птиц и, словно едва
просвечивающая завеса, застилает ве-
черние огни. Живая черная река течет
по темному небу куда-нибудь в сквер
или в парк, на старое кладбище или в
пригородную рощу, и далеко слышен
шум крыльев этой сверхстаи.
Каждая птица быстро находит себе
место на ветке, и оголенные кроны ду-
бов, тополей и кленов обрастают ог-
ромными черными шапками. Изредка
слышны голоса с недовольными инто-
нациями: значит, не поделили ка-
кой-нибудь удобный сучок. Но покой
наступает довольно быстро, и каждый
сидит на ветке так, чтобы в случае тре-
воги, не мешая друг другу, могли
взлететь все разом. Ночевки на дере-
вьях обычны, хотя в центре Москвы
несколько сотен ворон каждый вечер
устраиваются на карнизах, в малень-
ких нишах на верхних этажах старин-
ных зданий, на заваленных снегом
крышах: как ни тепло одеты эти птицы,
лишняя защита от холодного ветра не
помешает.
Утром, еще до того, как забрезжит
рассвет, птицы в несколько минут по-
кидают место ночевки и разлетаются
по окрестным улицам, рассаживаются
по высоким деревьям, словно наме-
реваясь подремать оставшееся до
восхода солнца время. Где провели
ночь, о том никто не должен ни знать,
ни догадываться. И ни одна ворона
засветло не появится в «спальном
корпусе». Однако место это одно и
то же на каждую ночь и каждую
зиму. Привязанность к постоянным
местам ночевки столь велика, что да-
же стрельбой не сразу удается отва-
дить птиц оттуда, где их пребывание
стало нежелательным. В таких ночных
сообществах равноправными участни-
ками бывают галки и грачи, которые
обычно ведут себя как вздумается, не
скрывая мест постоянных или времен-
ных ночевок. Однако тут они подчи-
няются строгой дисциплине, заведен-
ной воронами, и разлетаются вместе
с ними.
Зимний день для большинства во-
рон начинается с поиска корма, хотя
многие избавляют себя от этих забот
тем, что делают небольшие запасы.
Сытая ворона не оставит без внимания
лишний кусок, а спрячет его под край
шиферной кровли, в снег, а если нет
снега, то и под опавшие листья.
Чтобы кусок не торчал на виду, при-
кроет его льдинками, кусочками
смерзшегося снега, чем-то еще. Ме-
сто, где лежит запас (всегда одна
порция), птица запоминает столь
крепко, что после хорошей ночной
пороши, скрывшей все следы, уверен-
но идет к засыпанному снегом тай-
нику и обычно с первого раза достает
припрятанное, не дожидаясь, пока
можно будет поживиться в мусорном
контейнере или ящике. Ошибок не
бывает: если не нашла, значит, укра-
ли собаки или кто-то из своих под-
смотрел.
Ворона почти всеядна, но в любой
сезон предпочитает живую добычу,
которую только сможет одолеть. А
одолеть ворона может не только без-
защитную полевку, но и месячного
зайчонка, взрослую курицу, голубя.
Она смело нападает и на того, кто
сильнее ее, но терпит бедствие и не
может дать отпор. Там, где нет воро-
ны, даже чомги устраивают гнезда на
открытой воде, но где вороне живет-
ся вольно, там ни густые камышовые
крепи, ни листва не скроют от нее
гнездо утки, лысухи или иной мирной
птицы. И все вместе взятые браконье-
ры не наносят того ущерба поголовью
пернатой дичи, как воронье племя.
Если ворона нашла гнездо, в нем
не останется ни яиц, ни птенцов. И
очень часто невольным, но прямым
пособником вороны становится
человек, спугивающий наседок с
гнезда.
208
14 Эврика-88
Когда распускается береза, вороны
в сумерках ловят на лету тяжелых
майских хрущей. Летом, когда пере-
гревается вода степных озер и прудов
и рыбья мелочь поднимается к по-
верхности, вороны довольно ловко
выхватывают из воды полусонных
мальков. В мышиные зимы целые
вороньи отряды на весь день улетают
из города ловить зверьков на полях.
Но здесь даже при обилии добычи они
никогда не делают запасов: просто
выедают у жертвы самые лако-
мые места и оставляют остальное на
снегу.
Ее карканье неприятно на слух, хо-
тя и нет в нем никаких зловещих нот.
А свои способности к пересмешни-
честву птица тратит на воспроизвод-
ство весьма немелодичных звуков.
Способности же эти таковы, что воро-
на с первого прослушивания может
столь безукоризненно повторить, на-
пример, барабанную дробь дятла, что
приведет в замешательство самого
барабанщика. В повседневном во-
роньем языке сигналов немного, но,
видимо, достаточно для общения в
семье и стае. В спокойной обстанов-
ке вороны довольно молчаливы, осо-
бенно зимой. Их карканье не предве-
щает ни перемены погоды, ни иных
событий, а если они поднимают крик,
то скорее всего их взбудоражило что-
то необычное. Выйдет на крышу кот,
и все вороны из ближайших дворов
слетятся покричать по поводу втор-
жения его в пространство, которое
считают своим. Упала раненая сопле-
менница, лежит на снегу мертвая —
тоже покричат немного. Обнаружат
сову на отдыхе, и раздраженное
карканье не прекращается часами, по-
ка, наверное, не накричится вдоволь
каждая.
В природе воронья сообразитель-
ность не уступает волчьей, а возмож-
но, и превосходит ее. Опыт поколений
передается молодняку сначала в
семье, а потом в стае. Можно пере-
хитрить одну или нескольких ворон,
но одержать верх над всем племенем,
пожалуй, невозможно, потому что
уроки личных ошибок быстро стано-
вятся общим достоянием. Никто из
диких животных не использовал с та-
кой выгодой для себя нашу деятель-
ность по охране природы, как ворона,
хотя сама лишена всяких прав на эту
охрану. Переселившись на постоянное
жительство в большие города, выводя
и воспитывая потомство, ворона не
просто расширила свое жизненное
пространство и возможности, но и вы-
шла из-под действенного контроля
за ее численностью, которая продол-
жает нарастать год от года. А конт-
роль такой не просто нужен, он со-
вершенно необходим всюду, где жи-
вет эта птица.
©Осторожно:
новичок!
Специалисты в области генной ин-
женерии спорят сейчас о том, можно
ли выпускать в природу новые виды
микроорганизмов, созданные в лабо-
ратории (видимо, вскоре так будут
создавать и крупные организмы).
Например, создан микроб, предохра-
няющий растения от замерзания.
Можно ли заселять им цитрусовые
сады и картофельные поля?
Оптимисты указывают, что человек
уже выпускает в природу не сущест-
вовавшие ранее организмы с тех пор,
как занимается сельским хозяйством.
Многие культурные растения и до-
машние животные настолько отли-
чаются от своих диких предков, что
нельзя даже с уверенностью сказать,
от кого они произошли.. И ничего
страшного вроде бы не происходит.
С другой стороны, пессимисты напо-
минают, что не то что создание новых
видов, а даже переселение старых
приводит иногда к экологическим ка-
тастрофам — вспомним хотя бы по-
следствия заселения Австралии кро-
ликами.
210
14
г
иМмЯННИ
Бактерии
прокормят!
Японское общество «Биотекс ин-
тернейшн» разработало методику ис-
пользования бактерий для разложе-
ния сельскохозяйственных отходов.
Из соломы, стружек, опилок бактерии
производят продукт, пригодный для
кормления скота. Подсчитано,
что микроорганизмы способны
«прокормить» в год около ста тысяч
голов.
Секрет летающей
рептилии
Долгое время палеонтологи не мог-
ли понять, как удавалось летать пте-
ранодону — ископаемой рептилии,
своего рода крылатому динозавру,
жившему в мезозойскую эру, когда
впервые появились млекопитающие,
птицы и рыбы. Заслуга разгадки этой
тайны принадлежит... английскому пи-
сателю Стивену Уинкуорту. Увле-
ченный аэромоделизмом, он создал
серию моделей рептилии в нату-
ральную величину, 4тобы выяснить
способ ее полета. С этой целью писа-
тель использовал легкие материа-
лы — стекловолокно, искусственный
мех и прочие, а чтобы установить
форму крыльев, прибег к помощи вы-
числительной машины. В конце кон-
цов воссозданной рептилии весом
пять килограммов и с размахом
крыльев 4, 6 метра «удалось» совер-
шить полет продолжительностью
около трех часов со скоростью три-
дцать километров в час. Эта демонст-
рация превосходных летных качеств
вызвала сенсацию, особенно сре-
ди палеонтологов, которые считали
птеранодона «летной зауряд-
ностью».
/ А Любимица
Японии
Мы уже привыкли к тому, что в от-
дельные годы в некоторых странах
вдруг появляется повышенный инте-
рес к какому-либо животному. Иногда
это было связано с Олимпийскими
играми, когда тот или иной зверек
становился их символом.
А вот любимицей Японии в 1984 го-
ду, причем просто так, стала обита-
ющая в Австралии плащеносная яще-
рица. Дело, видимо, в том, что эта
рептилия имеет несколько интерес-
ных особенностей. Например, если ее
напугать, то она, раздувая до громад-
ных размеров складки кожи в углах
рта, образует своеобразный ворот-
ник, а затем, встав на задние лапы и
держа тело в вертикальном положе-
нии, быстро удирает в безопасное
место.
Японцы обратили на нее внимание
еще в 1983 году, когда она демонст-
рировалась в одной из телевизион-
ных передач, посвященных животным.
Изображение ящерицы перекочевало
на тенниски, появились во множест-
ве игрушечные ящерицы, а в 1984 го-
ду, после того как фирма «Мицу-
биси» выбрала ее в качестве заставки
для своей рекламной телепереда-
чи, к этой своеобразной юркой реп-
тилии пришла настоящая слава звез-
ды.
Ловушка для
мухи-убийцы
В тридцати восьми африканских
странах распространена опасная бо-
лезнь — африканский трипаносомоз.
Иначе ее называют «сонной бо-
лезнью». Начинаясь малозаметной
лихорадкой, она постепенно приводит
к глубокому истощению и сопро-
212
вождается сонливостью. При отсутст-
вии лечения заболевание всегда окан-
чивается смертью. Вызывают болезнь
трипаносомы — паразитические про-
стейшие, живущие в крови позво-
ночных. Передаются они человеку и
животным кровососущей мухой цеце.
В течение .многих лет люди пытались
бороться с трипаносомозом, уничто-
жая эту муху.
В начале XX века вспышки афри-
канской чумы рогатого скота привели
к значительному сокращению пого-
ловья диких и домашних животных.
При этом снизилась и заболеваемость
сонной болезнью. Это наблюдение
послужило основанием для того, что-
бы уничтожить более миллиона голов
диких копытных на территории ряда
африканских стран. Вскоре было за-
мечено, что численность мухи цеце
выше в лесистых районах, и вот на
смену ружью пришел топор. Много-
численные просеки прорезали леса
Африки. Уничтожение животных и
растительности нанесло большой
ущерб природе материка, однако не
истребило муху цеце. Необходимы
были другие меры.
В сороковых годах большие надеж-
ды возлагали на открытые незадолго
до этого инсектициды, в частности на
ДДТ. Этот препарат был немедленно
после обнаружения его ядовитости
для насекомых применен в Африке.
В Нигерии, Уганде, Кении и Родезии
его распыляли при помощи ранцевых
распылителей. В то время не придава-
ли особого значения проблемам за-
грязнения окружающей среды и тем
более не подозревали об отда-
ленных последствиях применения
ДДТ.
Позже портативный распылитель
уступил место самолету. В
1948—1954 годах при помощи авиации
была обработана ДДТ значительная
территория Зулуленда (Южная Аф-
рика). По сей день цеце в этом райо-
не не встречается. Позднее Тропиче-
ский научно-исследовательский ин-
ститут пестицидов в Танзании начал
серию экспериментов с целью усо-
вершенствования методов уничтоже-
ния цеце, имевших такой успех в
Южной Африке. Исследования пока-
зали, что крупные капли инсектици-
дов сохраняют активность в течение
длительного времени. Однако при
мелкодисперсном распылении инсек-
тицид лучше проникает под полог
леса. Так появился аэрозольный ме-
тод низких доз. Поскольку муха цеце
проходит в своем развитии стадию ку-
колки, скрытой под землей и недо-
ступной действию инсектицидов, об-
работка аэрозолем должна прово-
диться несколько раз, с определен-
ными промежутками, чтобы все мухи
успели выйти из куколок и получили
дозу инсектицидов. Как правило, тре-
буется пять сеансов обработки. При-
меняя малые дозы (20 граммов на
гектар) и распыляя препарат каплями
размером около 30 микрометров,
можно полностью исключить накоп-
ление яда в природе и свести к мини-
муму его отрицательное воздействие
на живые организмы.
В то же время развиваются и дру-
гие методы наступления на цеце,
например, усовершенствуются раз-
нообразные ловушки. Они просты
и не требуют особых затрат. Первая
ловушка, примененная еще в начале
века, представляла собой кусок по-
лотна, пропитанного клеем. Открытие
инсектицидов на время затормозило
создание и применение новых лову-
шек. Однако с появлением первых
сообщений о пагубном влиянии ин-
сектицидов на живую природу инте-
рес к ловушкам как замене сплошно-
го опрыскивания химикатами возоб-
новился.
В 1973 году французские ученые
сконструировали двухконусную ло-
вушку, успешно примененную во мно-
гих районах Африки в борьбе с
приречными видами мух. Ловушка
была изготовлена из ткани и легко
пропитывалась инсектицидами. При-
речные виды цеце обитают в узкой
полосе береговой растительности и
213
летают вдоль реки. Поэтому они не-
избежно попадают в ловушки, уста-
новленные по берегам рек. И все-
таки полного уничтожения насекомо-
го добиться не удалось. Тем време-
нем отдел борьбы с мухой цеце при
Ветеринарной службе Зимбабве пы-
тался выяснить, чем именно привле-
кают муху цеце ее природные жерт-
вы — животные. Оказалось, что в ос-
новном запахом. При этом предпоч-
тение отдается запаху быков. Со-
вместно с Научно-исследовательским
институтом тропиков в Лондоне и ла-
бораторией по изучению мухи цеце
в Бристоле специалисты из Зимбабве
установили химическую природу ве-
ществ, составляющих запах быков.
Использование микроэлектродов,
вмонтированных в усики мух, помог-
ло выяснить, что этих насекомых
больше всего привлекает двуокись уг-
лерода, ацетон. Эти данные были ис-
пользованы при создании новых лову-
шек. Темный прямоугольник из ткани
обшивали по краям тонкой сеткой,
невидимой для мухи. И ткань и сеть
пропитывали инсектицидом дельта-
метрином, а темный прямоуголь-
ник— смесью ацетона и 1-октен-
триола. Привлеченные запахом и ви-
дом темного прямоугольника, насе-
комые садились на ткань или запу-
тывались в сети. В любом случае они
получали смертельную дозу инсекти-
цида. Такие ловушки успешно при-
меняли в Зимбабве, Малави, Замбии,
что позволило полностью уничтожить
мух цеце на острове и озере Кариба.
В Северной Зимбабве использование
четырех ловушек на квадратный кило-
метр на общей площади 600 квадрат-
ных километров привело к полному
искоренению мух.
Несмотря на значительные успехи,
достигнутые в ряде африканских
стран в борьбе с мухой цеце, нахо-
дятся специалисты, которые считают,
что это насекомое — единственный
эффективный тормоз расселения че-
ловека в саванне и неконтролируемо-
го выпаса скота. И если не будет це-
це, оба эти процесса, возможно,
приведут к серьезным нарушениям
естественной среды. Высказываются
также опасения, что уничтожение лю-
бого биологического вида, даже при-
носящего ущерб человеку, необрати-
мо нарушит существующее природ-
ное равновесие.
Безусловно, все эти мнения обосно-
ванны, и их приходится учитывать.
Однако в не меньшей степени необ-
ходимо считаться и со взглядами тех
африканцев, которые страдали сон-
ной болезнью, чей скот погибал от
нее и чьи средства к существованию в
значительной мере зависят от того,
удастся ли искоренит|» трипаносомоз.
В их борьбе за здоровье и благосо-
стояние могут оказаться хороши и те
методы, которые неприемлемы с точ-
ки зрения строгих защитников окру-
жающей среды.
Живой
микроскоп
Тридцатилетнюю Веронику Зейдер
из западногерманского города Люд-
вигсбурга природа наделила столь
редким зрением, что врачи из мюн-
хенского Института медицинской оп-
тики после серии испытаний назвали
ее «живым микроскопом». Она в сос-
тоянии, например, на обычной открыт-
ке написать текст из 327 тысяч слов. В
свободное время Зейдер создает
микрокниги. Текст их она пишет обыч-
ным твердым карандашом, который
затачивает после каждых двух напи-
санных слов. Этот редкий дар весьма
кстати и для профессии Вероники (она
стоматолог). Однако часто он достав-
ляет ей и неприятности. «Когда я чи-
таю газеты, мне очень мешают бу-
мажные волокна,— жалуется Зей-
дер.— И, кроме того, я вообще не
могу смотреть цветной телевизор, так
как вижу не картинку, а бесчисленное
множество разноцветных точек».
214
Четвертое
отличие
человека
от животных!
До сих пор их было три: прямохож-
дение, приспособленная к очень
сложным движениям рука, а также
чрезвычайно развитый мозг. Но вот,
кажется, найдено еще одно сущест-
венное отличие. Ученые считают, что
это — кожа. Лишенная шерсти, она
стала у человека гигантским рецеп-
торным полем, принося в мозг массу
дополнительной информации. Это
послужило фактором интенсивного
развития мозга. Ученые полагают, что
«полысение» кожи — последняя био-
логическая предпосылка для станов-
ления человека как творческого со-
циального существа.
О пользе
белокочанной
капусты
Союз женьшеня
и цианобактерии
Его обнаружили недавно — в 1980
году. До того было предпринято мно-
го попыток вырастить культуру клеток
женьшеня в лаборатории, пока нако-
нец в одной из лабораторий МГУ не
обнаружили, что женьшень может не-
плохо развиваться в ассоциации с
обычными синезелеными водоросля-
ми. Помещенные вместе, они, оказы-
вается, взаимно стимулируют рост
друг друга. Когда этот эффект изу-
чили глубже, выяснилось, что в основе
такой взаимности лежит обмен угле-
родами. Точнее, в условиях, когда его
не хватает в среде культивирования,
клетки женьшеня находят углерод в
метаболитах — продуктах выделения
цианобактерий, и используют для фо-
тосинтеза. В свою очередь, клетки си-
незеленых водорослей в какой-то ме-
ре избавляются этим от «загрязнения»
своей среды собственными продукта-
ми выделения и получают дополни-
тельные возможности для усиления
роста. Этот симбиоз оказался выго-
ден для обеих сторон.
Понятно, что дальнейшие усилия
ученых сконцентрировались на попыт-
ках усилить выявленный эффект. Сот-
рудники биологического факультета
МГУ изучили возможную роль разных
питательных сред в создании указан-
ного эффекта. Изученные среды отли-
чались как наличием небольшого ко-
личества сахарозы, так и ее отсутст-
вием.
В проведенных опытах ассоциации
клеток женьшеня и синезеленых водо-
рослей выращивали в течение месяца
на разных питательных средах на све-
ту. Затем подсчитали прирост биомас-
сы в каждом случае. К концу выращи-
вания во всех типах среды клетки
женьшеня образовывали агрегаты —
плотные скопления размером от 0,2
до 0,9 сантиметра, а синезеленые во-
доросли адсорбировались на поверх-
ности агрегатов в виде тонких пленок.
В результате опытов обнаружили,
что лучше всего рост биомассы ассо-
циации клеток обоих видов происхо-
дит в условиях, когда питательная сре-
да содержит 0,19 процента сахарозы,
а также еще и азотнокислый натрий.
Интересно, что в тех же условиях сре-
ды, но в монокультуре, то есть при вы-
ращивании порознь, этот эффект за-
метно ниже.
О Электричество
в помощь корням
При традиционном способе ороше-
ния, когда воду льют сверху на почву,
возникает ряд нежелательных явле-
ний. В верхнем увлажняемом слое
развиваются грибки, мхи, заводятся
слизни, и вода идет на пользу не
столько растениям, сколько этим нах-
лебникам. При интенсивном поливе из
почвы вымываются удобрения, заг-
рязняющие подпочвенные воды. В хо-
рошо проницаемых грунтах вода
быстро просачивается вглубь, и расте-
ния не успевают утолить жажду. Раз-
работана система орошения, устраня-
ющая эти недостатки и позволяющая
подвести к корням растений воду,
имеющуюся в глубине.
Для этого использовано явление
электроосмоса — движения жидкости
в капиллярах под действием прило-
женного извне электрического поля.
На уровне корней в почве размещают
сеть проводников и соединяют ее с от-
рицательным полюсом источника пос-
тоянного тока. На уровне грунтовых
вод находится второй электрод, сое-
диненный с положительным полюсом.
На электроды подается напряжение от
2 до 12 вольт, в зависимости от струк-
туры почвы и содержания в ней солей.
Под действием электрического поля
грунтовые воды подтягиваются вверх
и постоянно омывают корни растений.
К тому же вода очищается от солей
218
(они откладываются на электродах),
что важно в случае солоноватых почв.
Поверхность почвы остается сухой и
рыхлой, в ней не заводятся нежела-
тельные организмы.
Система пригодна там, где имеются
достаточные запасы грунтовых вод.
Ее хорошо применять для орошения
фруктовых садов, травяного покрытия
спортивных полей, для закрепления
дерна на песчаном грунте, в частности
на дюнах.
Чудо-рис
В научно-исследовательской лабо-
ратории министерства сельского хо-
зяйства Японии выведен новый сорт
риса, зерно которого в два с полови-
ной раза длиннее, в полтора раза тол-
ще и в три раза тяжелее, чем у обыч-
ного японского риса.
Правда, при созревании метелка с
зернами у нового сорта становится
настолько тяжелой, что стебель сгиба-
ется и падает. Еще один недостаток в
том, что по вкусу этот рис несколько
хуже, и потому специалисты полагают,
что он пойдет на корм скоту.
Вкусная
настурция
Многие любят украшать свои сади-
ки и балконы настурциями. Но мало
кто знает, что это растение едят. На
родине настурции, в Южной Америке,
из цветов ее варят суп, делают салаты.
А листья, почки и незрелые плоды
настурции считаются деликатесом.
ЭОС
Природу нелегко
превзойти
Необычный эксперимент был про-
веден недавно в институте приклад-
ных наук в Амстердаме. Сотрудники
института испытали целую коллекцию
предохранительных шлемов для мо-
тоциклистов, шахтеров и строитель-
ных рабочих — на прочность и надеж-
ность. На этот «экзамен» были достав-
лены многочисленные шлемы из раз-
ных стран. Шлемы надевали на специ-
альных кукол и затем швыряли в них
камни, кирпичи, бетонные детали,
стальные балки и в 'заключение били
по ним молотками. Лучше всех выдер-
жала испытание... кожура кокосового
ореха.
О пользе
белокочанной
капусты
В одной из древнегреческих легенд
обиженный богом Дионисом фракий-
ский царь плачет крупными слезами,
которые, упав на землю, превращают-
ся в кочаны, а окружающие с изумле-
нием кричат «капут» (голова). Счита-
ют, что отсюда и произошло название
капусты. Римский историк и писатель
Катон сообщал, что капуста для рим-
лян служила не только пищей, но и ле-
карством.
О популярности капусты свидетель-
ствует забытый сейчас народный
праздник — капустник. В эти дни де-
ревенская молодежь обходила все
крестьянские дворы, помогая рубить и
заквашивать капусту. За это хозяйка
угощала капустным пирогом, а к нему
были песни, пляски, хороводы.
Капуста — всем доступный, деше-
вый овощ. Возделывается она повсе-
местно, растет даже за Полярным
кругом, занимая первое место по пло-
щади возделывания среди всех овощ-
220
ных культур. Ее урожайность доходит
до 1000 центнеров с гектара. И не слу-
чайно именно капуста составляет чет-
вертую часть среднегодового потреб-
ления овощей на душу населения.
И каких только разновидностей у ка-
пусты нет — кольраби, краснокочан-
ная, салатная, брюссельская, савой-
ская и др. Многие превосходят по сво-
йм пищевым и питательным свойствам
обычную белокочанную, но она для
нас всех лучше.
Белокочанная капуста содержит ви-
тамины аскорбиновой кислоты. Ас-
корбиновая кислота находится в ней
как в чистом виде, так и в виде ее
предшественника — аскорбигена. Это
наиболее устойчивая, связанная фор-
ма аскорбиновой кислоты. Она не раз-
рушается при хранении и квашении.
При умеренной тепловой обработке
в отличие от большинства растений
количество аскорбиновой кислоты в
капусте увеличивается, так как аскор-
биген переходит в витамин С. Хотя бе-
локочанная капуста и уступает по со-
держанию этого витамина ряду фрук-
тов, овощей и даже другим капустам,
но вполне компенсирует этот недоста-
ток разнообразием других витаминов.
В наружных зеленых капустных лис-
тьях и в ранней зеленой капусте со-
держится фолиевая кислота, необхо-
димая для нормального кровотечения
и обменных процессов. Больным с за-
болеванием крови капусту или сок из
нее рекомендуют в сыром виде, так
как фолиевая кислота разрушается
при тепловой обработке.
Особенно прославилась капуста в
1948 году, когда в ней был обнаружен
противоязвенный витамин. Он был об-
наружен американским исследовате-
лем Дж. Чини, который дал ему назва-
ние «у» от слова «улькус» — язва, так
как витамин излечивал у подопытных
животных язвенные процессы в же-
лудке. Витамин был выделен в чистом
виде. По химическому строению это
производное метионина — метил-
метионин, позднее был синтези-
рован и введен в медицинскую прак-
тику.
В состав капусты входят также неза-
менимые аминокислоты: триптофан,
метилметионин, лизин, тирозин.
Не перечесть и минеральный состав
капусты: калий, натрий, кальций, маг-
ний, железо, марганец, фосфор, сера,
хлор, кобальт, фтор, йод, мышьяк,
кремний, бор, медь, цинк и многие
другие.
Особенно важным является то, что
солей калия значительно больше, чем
солей натрия. Это препятствует задер-
жке жидкости в организме. Капустный
сок имеет почти нейтральный показа-
тель кислотно-щелочного равновесия
и благоприятен для больных с повы-
шенной кислотностью.
Противосклеротическими свойства-
ми капуста обязана тартроновой кис-
лоте, тормозящей переход углеводов
в жиры и препятствующей отложению
жиров и холестерина (кислота эта при
тепловой обработке разрушается).
В капусте много холина, регулирую-
щего обмен жиров. Из углеводов в ка-
пустном соке от 2 до 5 процентов саха-
ров, это преимущественно глюкоза и
фруктоза, очень мало сахарозы и поч-
ти нет крахмала. Поэтому капуста и
сок из нее полезны для больных са-
харным диабетом.
Много в капусте неперевариваемых
полисахаридов, пектина и целлюлозы.
Свежеприготовленный сок капусты
содержит фитонциды и присущее все-
му семейству крестоцветных аллил-
горчичное эфирное масло; сок подав-
ляет |5ост и размножение бактерий,
грибов и простейших.
Еще в лаборатории академика
И. Павлова ученый И. Лепорский уста-
новил, что свежий капустный сок, вве-
денный в желудок животным, вызыва-
ет усиление выделения желудочного
сока и пищеварительных ферментов.
Этот факт связывали с наличием в
нем ферментов и аллилгорчичного
масла. (Напомним, что аллилгорчич-
ное масло придает жгучий вкус гор-
чице.) Долгое время капустный завт-
рак по Лепорскому применялся при
исследовании желудочной секреции.
222
При клинических исследованиях вы-
яснилось, что применение свежего ка-
пустного сока у больных язвенной бо-
лезнью желудка и двенадцатиперст-
ной кишки повышает сопротивляе-
мость эпителия внутренних оболочек
желудка и кишечника, нормализует
обменные процессы, ускоряет зажив-
ление язвенного дефекта, снимает
воспалительный процесс и тем норма-
лизует кислотно- и ферментообразу-
ющую деятельность желудка.
При исследовании рентгеновским
методом оказалось, что под влиянием
капустного сока желудок быстрее ос-
вобождался от принятой пищи.
Сравнительное изучение лечения
свежим капустным соком и обычными
лекарствами, применяемыми при яз-
венной болезни, показало, что луч-
шие результаты получаются при при-
менении капустного сока. Положи-
тельное действие капустного сока от-
мечено и у больных с хроническими
заболеваниями печени, желчного пу-
зыря и желчных протоков.
Для получения сока используются
внутренние листья — капусту измель-
чают, прессуют и отжимают через
марлю. Другой способ приготовления
капустного сока состоит в том, что из-
мельченную капусту вначале ошпари-
вают горячей водой, а затем отжи-
мают из нее сок. Но при этом способе
удаляется аллилгорчичное масло и
разрушаются ферменты. И еще, сока
получается больше, но вкус его менее
приятен. Этот метод предпочтитель-
нее для больных с повышенной кис-
лотностью желудка.
Если же после приема свежего ка-
пустного сока появляются изжога, от-
рыжка, вздутие, боли, то, чтобы избе-
жать раздражающего действия фер-
ментов и аллилгорчичного масла на
желудок, сок подвергают короткой
тепловой обработке: его подогревают
на водяной бане при температуре не
выше 90 градусов в течение трех ми-
нут, помешивая для удаления лету-
чего аллилгорчичного масла. Сок
употребляют по половине стакана в
теплом виде перед едой 2—3 раза в
день в течение месяца. Хранят сок в
холодном месте не более двух суток.
Если при хранении капустный сок
приобретает запах сероводорода, то
это свидетельствует о потере проти-
воязвенной активности сока. Некото-
рые врачи рекомендуют значительно
большие дозировки: за день назна-
чают до 1 литра сока — по 2 стакана
после завтрака и обеда и стакан после
ужина. Курс лечения — 30—45 дней.
Попытки промышленным способом
удалить раздражающие вещества из
капусты, изготовить сухой капустный
сок не увенчались успехом — он те-
рял противоязвенную активность.
Капуста полезна как источник непе-
ревариваемых полисахаридов. Воп-
реки предсказаниям фантастов, что в
будущем вместо еды мы будем упо-
треблять химические таблетки, специ-
алисты сейчас придают большое зна-
чение в жизнедеятельности человека
неусвояемой части пищи, состоящей в
основном из целлюлозы и пектинов и
даже вводят в пищевой рацион непе-
ревариваемую клетчатку, например,
отруби.
Оказалось, что у людей, потребля-
ющих много грубоволокнистой пищи,
процесс переваривания происходит
интенсивнее и завершается быстрее.
Кроме механического влияния на
пищеварительный тракт, пищевые во-
локна адсорбируют и выводят холес-
терин, связывают желчные кислоты,
препятствуют усвоению сахара (что
снижает вес тела) и благоприятно вли-
яют на микрофлору кишечника. Пек-
тины и волокна связывают и нейтрали-
зуют образующиеся в кишечнике в
результате деятельности микробов,
паразитов и грибов вредные вещест-
ва: токсины, остатки микробных тел,
попавшие в желудочно-кишечный
тракт извне соли тяжелых металлов,
свинца, ртути и т.д. Включение капус-
ты в рацион работающих на вредных
производствах имеет важное значе-
ние для профилактики производст-
венных отравлений и заболеваний.
223
Применение капусты в свежем или
высушенном виде рекомендуется
больным атеросклерозом, ишемичес-
кой болезнью сердца, желчнока-
менной болезнью, так как пектины и
волокна целлюлозы капусты связы-
вают и препятствуют всасыванию в ки-
шечнике холестерина и желчных кис-
лот, из избытка которых образуются
отложения — бляшки на стенках сосу-
дов и камни в желчном пузыре. Во-
локнистая пища связывает углеводы и
ускоряет их выведение из организма.
Это полезно больным сахарным диа-
бетом.
Очень низкая калорийность капус-
ты — 30 калорий на 100 граммов
продукта в сочетании с богатым набо-
ром витаминов и биологически цен-
ных веществ позволяет использовать
ее в питании людей с избыточным ве-
сом, ожирением, атеросклерозом. Ка-
пуста большим объемом создает впе-
чатление сытности при очень низкой
калорийности пищи.
Квашеная белокочанная капуста —
популярное российское блюдо. Она
богата витаминами, дешева, доступна.
Заквасить капусту может каждая хо-
зяйка. Квасят не только белокочан-
ную капусту, можно квасить и крас-
нокочанную. При квашении сахара,
содержащиеся в капусте, под дейст-
вием молочнокислых бактерий прев-
ращаются в молочную кислоту, кото-
рая и определяет вкус квашеной ка-
пусты.
Для квашения берут позднеспелую
капусту, в ней наибольшее количест-
во сахаров, она поспевает к холодам,
когда можно сразу выставить ее на
мороз для хранения. При рубке капу-
сты желательно рубить и кочерыж-
ки — в них очень много витаминов.
Капусту солят по вкусу —
20—25 граммов соли на 1 килограмм
капусты. Большие количества соли за-
держивают процесс молочнокислого
брожения, капуста приобретает не-
приятный запах и не заквашивается.
Соль способствует выведению в рас-
сол минеральных веществ и витами-
нов капусты.
Рекомендуется избегать перекла-
дывания капусты из одной посуды
в другую — при соприкосновении ее
с воздухом происходят значительные
потери витамина С. Обычно квашеную
капусту хранят в замороженном ви-
де, при этом потери витамина С наи-
меньшие (около 10 процентов от пер-
воначального количества ежемесяч-
но). При частом оттаивании и повтор-
ном замораживании к весне капуста
теряет почти весь витамин С. Капуста
содержит много клетчатки: в резуль-
тате квашения клетчатка часто разру-
шается, и пищевые, и лечебные ве-
щества капусты, освобожденные от
клетчатки, лучше усваиваются.
В квашеной капусте хорошо про-
квашиваются, сохраняются и допол-
няют лечебные свойства другие ово-
щи — морковь (обогащает капусту
провитамином А — каротином), яб-
локи — витаминами С и Р, хлорогено-
вой кислотой, сладкий перец — источ-
ник витамина С и каротина; клюква и
брусника содержат бензойную кис-
лоту^ которая обладает противомик-
робными свойствами, лавровый лист,
анис, тмин, перец имеют не только
вкусовое значение, но содержат фи-
тонциды и эфирные масла, губитель-
но действующие на микробов и воз-
буждающие выделение пищевари-
тельных ферментов.
При использовании квашеной ка-
пусты как витаминного средства для
лучшей сохранности витамина С ее
извлекают из рассола непосредствен-
но перед едой и заливают раститель-
ным маслом.
Нередко капусту квасят в виде це-
лых кочанов. В такой капусте витамин
С сохраняется лучше, чем в рубленой.
Кочанную капусту используют для
приготовления капусты «прован-
саль» — ее режут крупными кусками,
добавляют растительное масло, са-
хар, маринованные фрукты; капуста
получается менее острой, пикантной.
Квашеная капуста противопоказана
224
больным с язвенной болезнью желуд-
ка и двенадцатиперстной кишки, боль-
ным с гастритами, панкреатитами, за-
болеваниями печени и почек.
Из-за содержания поваренной соли
большие количества квашеной капу-
сты вредны больным с гипертониче-
ской болезнью, отеками, заболева-
ниями почек, для таких больных ка-
пусту отмывают от рассола или за-
квашивают с минимальным количест-
вом соли (10 граммов на килограмм
капусты).
Квашеная капуста применяется для
стимуляции процессов пищеварения,
при пониженной секреторной и мо-
торной (двигательной) деятельности
желудка и кишечника.
При вялом пищеварении, понижен-
ной кислотности квашеную капусту
необходимо перед едой тщательно
измельчать и хорошо пережевывать,
и даже тогда она может вызывать
вздутия в животе. В этих случаях ее
заменяют рассолом.
Самостоятельное лечебное значе-
ние имеет капустный рассол. В рас-
сол переходят почти все ценные ве-
щества капусты. Сохраняя все ценные
лечебные свойства капусты, рассол
лишен грубой клетчатки, которая
иногда вызывает боли и вздутия в
желудке и кишечнике. Сок из кваше-
ной капусты применяется для уси-
ления аппетита и активизации процес-
сов пищеварения у больных с пони-
женной кислотностью желудочного
содержимого, при явлениях пареза
кишечника после хирургических вме-
шательств, у неврологических боль-
ных, длительно находящихся в посте-
ли, у людей с сидячей работой и
малоподвижным образом жизни.
Рассол, сок, имеющий кислую реак-
цию, полезен больным с недостаточ-
ной кислотностью желудка. Молоч-
ная кислота рассола, действуя анало-
гично соляной кислоте, способствует
активизации ферментов переварива-
ния и обеспечивает уничтожение бо-
лезнетворных микробов, попавших с
пищей в желудок.
Русские лекари издавна рекомендо-
вали свежую капусту наружно против
ран и язв. Народная медицина широ-
ко использует капусту: листья прикла-
дывают к больным суставам, крово-
подтекам, переломам; сваренные в
молоке листья, смешанные с отрубя-
ми, применяли при мокнущей экземе;
измельченные листья в смеси с яич-
ным белком прикладывали к гно-
ящимся ранам, медленно зажива-
ющим ожогам и отморожениям, со-
ком полоскали горло при ангине, же-
вали свежую и квашеную капусту при
заболеваниях десен.
Свежий сок капусты втирают в кожу
головы — это способствует росту во-
лос, а из квашеной капусты делают
примочки при юношеской угреватой
сыпи на шею, грудь и спину.
В народном лечении Франции счи-
тают, что употребление капусты со-
храняет зрение.
Необъяснимое
сходство
Рисунок мрамора сложен и повто-
рить его не так легко даже с помощью
современной техники. И все же в
XIX веке эти изысканные линии и неж-
ные полутона красивого камня умели
воспроизводить на обоях. Оказывает-
ся, делали это с помощью капусты.
Разрезанный поперек кочан действи-
тельно напоминает причудливые жил-
ки мрамора. Именно этот овощ и
служил своеобразным трафаретом, с
помощью которого наносили краску
на обои мастера прошлого $ека.
ООО
15 Эврика-88
225
Дебютируют
растения
В мире насчитываются тысячи рок-
групп. Теперь к ним добавилась еще
одна. Собрана она... из растений, и
ее музыкальный дебют состоялся в
Японии. Специалисты по электронным
вычислительным машинам записали
электрические колебания и импульсы,
генерируемые различными расте-
ниями и цветами в Мемориальном
парке на острове Окинава, ввели их в
компьютер и преобразовали в звуки.
На их основе местный композитор
сочинил «симфонию» в стиле рок, ко-
торая исполняется оркестром на от-
крытой площадке парка.
Растения
и ритм
Трудно всерьез поверить сообще-
ниям в печати о том, что растения
реагируют на музыку. Скажем, тому,
что некий фермер заводил растущим
на поле тыкве и гороху любимую имь
музыку и урожай от этого увеличил-
ся... И все же косвенное основание
для таких утверждений есть. Дело в
том, что отдельные процессы, из ко-
торых складывается водообмен в рас-
тениях, идут в ритме автоколебаний.
Наблюдения, проведенные в Инсти-
туте физиологии растений АН СССР
и Институте физиологии и биохимии
растений АН МССР, выявили двух-
трехминутные колебания в поступле-
нии и выделении воды листьями фа-
соли. При этом оказалось, что ритмы
водопоглощения чередуются с рит-
мами выделения воды, то есть про-
цессы эти находятся как бы в проти-
вофазе.
Вряд ли результаты этих исследо-
ваний можно использовать для стиму-
лирования роста той же фасоли музы-
кой, тем более что музыкальные ча-
стоты, да и темпы музыкальных про-
изведений значительно выше частот
автоколебаний растений (правда, есть
еще явление резонанса). Но ученые
ставят перед собой другую задачу:
раскрыв непосредственные механиз-
мы перемещения воды в растениях,
вывести засухоустойчивые сорта.
Ученые
озабочены
В последнее время в США снова
вернулась мода на кактусы. Но если
раньше она была снисходительнее и
ее вполне устраивали карликовые рас-
тения, то теперь она распространи-
лась и на гигантские деревья. Привер-
женцы моды идут не в магазины и на
базар, а совершают паломничество
прямо в пустыни. Этим печальным
фактом серьезно озабочены ученые,
занимающиеся охраной окружающей
среды. Слепое следование моде мо-
жет нарушить экологическое равно-
весие.
«Зеленую чуму»
удалось обуздать
Не так давно туристы и отдыхающие
на побережье Бретани во Франции
вовсю проклинали «эту дрянь», кото-
рая мешает им купаться в море. Во-
семьсот видов водорослей из числа
имеющихся в мире тридцати тысяч
видов растут в море у северо-за-
падного побережья Франции, и похо-
же, что «зеленую чуму» удается
обуздать. Именно во Франции нача-
лось широкое использование водо-
рослей. Ежегодно там получают
150 тысяч тонн сухой массы. В 1982 го-
ду в департаменте Кот-дю-Нор создан
научный центр по изучению водорос-
226
лей и их практическому использо-
ванию для приготовления сладостей,
кинопленки, упаковочной бумаги и да-
же смолы. Но главный потребитель
водорослей — косметическая про-
мышленность. Здесь их используют
как основу или добавки к различным
кремам, лосьонам, шампуням. Изго-
тавливают из них также гомеопати-
ческие лекарства. Высушенные во-
доросли добавляют в корм курам и
получают от них яйца с ярким оран-
жевым желтком, богатые витаминами
и минеральными веществами. Смесь
сухих водорослей с древесными опил-
ками и размолотой корой деревьев
оказалась хорошим удобрением.
Крестьяне из приморских районов
принялись усердно добывать водоро-
сли для своих хозяйств. Наконец ту-
ристы могут вольно плавать вдали от
берега.
Имбирь — против
морской болезни!
Имбирь, по-видимому, хорошо по-
могает от морской болезни, устано-
вила одна американская исследова-
тельская группа. Ученые заинтересо-
вались этой пряностью после того,
как узнали, что карибские рыбаки
всегда жуют имбирь перед выходом в
открытое море. Исследование группы
лиц, подверженных сильным присту-
пам морской болезни, показали, что
имбирь дает хороший лечебный эф-
фект и при этом никаких побочных
отрицательных действий.
на. Но истинная его родина — Канада.
Именно там растет особенный кустар-
ник — уиджик. После неоднократно-
го скрещивания его с различными
сортами яблонь на стеблях кустарни-
ка вместо веток появились цветы и
плоды!
У новых деревьев два больших
преимущества перед ветвистыми
родственниками: они занимают в два
раза меньше места и не нуждаются в
обрезке. Специалисты считают, что
лет через пять-десять плодовые де-
ревья без веток будут широко рас-
пространены как в личных, так и в
государственных садах.
О Странный
гибрид
Группа американских биологов из
города Сент-Луис пересадила сегмент
ДНК человека в клетки петунии. Это
первый случай успешного пересажи-
вания гена млекопитающих в расте-
ния. Цель подобных экспериментов—
изучить возможность производства
растением животного белка. Ученые
не случайно выбрали для экспери-
мента именно петунию: ее генети-
ческая структура хорошо изучена.
Кроме того, это растение сравнитель-
но легко можно вырастить из одной
клетки.
Ученые работают и над способа-
ми введения генов, которые прида-
ли бы растениям иммунитет против
гербицидов, а также предохраня-
ли бы их от вымерзания и болез-
ней.
Дерево
без веток
Аллиум
сативум — это...
Недавно оно дало свои первые пло-
ды — яблоки. Это произошло в саду
опытной станции недалеко от Лондо-
Аллиум сативум — так называется
по-латыни широко распространенное
растение, которое культивировали
15*
227
еще в Древнем Вавилоне и Египте как
острую приправу и лечебное средст-
во. На Западе его нередко называют
вонючей розой. Теперь этим расте-
нием заинтересовались ученые. Со-
держащиеся в нем эфирные масла и
ферменты превращают его в естест-
венный биокатализатор с высоким ан-
тибиотическим и антисклеротическим
действием. Биологически активные ве-
щества этого растения оказались весь-
ма эффективными в борьбе с парази-
тами кишечника, при заболеваниях
слизистой оболочки рта, применяют-
ся они и для лечения гипертонии. При
опытах на животных в Японии было ус-
тановлено, что свежий экстракт
Аллиум сативум оказывает тормо-
зящее воздействие на рост опухолей у
мышей. Но не следует думать, что сок
этого растения — панацея от всех бо-
лезней.
А теперь остается сказать, что
Аллиум сативум — это обыкновенный
чеснок. Ученые уже доказали, что со-
держащиеся в чесноке антибиотики
имеют или приятный запах, или сов-
сем лишены его. А типичный резкий
запах чеснока обусловлен соедине-
ниями, которые не оказывают ни ма-
лейшего влияния на лечебные свойст-
ва растения. Поэтому ученые стремят-
ся сейчас вырастить чеснок, лишенный
специфического запаха. В заключение
приводим простой рецепт для хозяек.
Если посуду, в которой готовят еду,
натереть хорошенько чесноком, то он
придаст блюдам еще более приятный
вкус и аромат и при этом никто не
будет страдать от специфического
чесночного запаха.
О Чайный гриб —
не только на кухне
Многим известен так называемый
чайный гриб, завезенный в начале ве-
ка в европейскую часть страны с Даль-
него Востока. Это довольно быстро
растущая биологическая система,
симбиоз дрожжевого грибка с ук-
суснокислыми бактериями. Студени-
стая масса чайного гриба, плавая в
растворе сахара, превращает его в
кисловатый освежающий напиток,
приятный на вкус и полезный. Но
оказывается, чайный гриб может
иметь другую профессию — этот
комплекс микроорганизмов находит
применение в промышленности для
очистки сточных вод, образующихся в
процессе обогащения руд цветных
металлов.
В этом процессе применяются такие
опасные для окружающей среды ве-
щества, как цианиды и продукты пере-
работки нефти, например, керосин.
Опыты показали, что обычный чайный
гриб, выращенный в течение недели
на сладком чае, способен удалить из
раствора более 85 процентов имею-
щихся цианидов и все сто процентов
керосина.
ФНа первом
месте — тополя
Ученые из японского Националь-
ного института по исследованию окру-
жающей среды несколько лет искали
растения, которые могли бы проти<-
востоять загрязнению воздуха. Луч-
шими фильтрами среди восьмидесяти
видов отобранных растений оказались
тополя, подсолнечник и рис. На ожив-
ленных автомагистралях, вдоль кото-
рых были высажены пирамидальные
тополя и простирались большие поля с
подсолнечником, воздух оставался
чистым.
ООО
228
Открытие с
охотничьим рогом
Супруга Мартина, американского
фермера из штата Нью-Йорк, купила
охотничий рог, чтобы с его помощью
звать мужа к обеду. Но когда она
впервые попробовала это сделать,
эффект оказался неожиданным: с
кленов, растущих около дома, как
град посыпались сотни гусениц.
Супруг решил проверить этот фено-
мен в саду, на который тоже нападали
гусеницы. Эффект превзошел все
ожидания: всего за три часа охотничий
рог помог очистить от вредителей все
плодовые деревья. Супруги Мартин
сообщили о неожиданном открытии
специалистам по сельскому хозяйству.
Сейчас биологи совместно со специа-
листами по акустике проводят экспе-
рименты, чтобы выяснить механизм
воздействия звуковых волн на гусе-
ниц, а затем создать соответствую-
щий генератор, предназначенный для
борьбы с опасным вредителем.
X Зеленые
( ) крыши
Травяное покрытие на крышах зда-
ний— отнюдь не новость. На Па-
рижской выставке в 1867 году сенса-
цию вызвали «зеленые крыши»
берлинского каменотеса Рабица. В на-
чале века только в Берлине было свы-
ше двух тысяч травяных крыш, кото-
рые до наших дней не уцелели.
В последнее время эта строи-
тельно-архитектурная идея вновь вхо-
дит в моду. Специалисты считают, что
это значительно улучшит жизненную
среду в больших городах. Ссылаясь на
собственный опыт, западноберлинс-
кий инженер-строитель Юстус Буртин
перечисляет следующие преиму-
щества «зеленых крыш»: трава защи-
щает кровельный материал, погло-
щает влагу, улавливает пыль, выде-
ляет кислород, действует как термои-
золятор. Сейчас в Западном Берлине
озеленение крыш идет планомерно.
Растение-
хамелеон
В Мексике есть растение, способное
менять окраску своих цветков нес-
колько раз в течение дня. На рас-
свете они белые, затем становятся
розовыми, около полудня — тем-
но-красными, к вечеру — фиолетовы-
ми, а ночью опять белеют. Инте-
ресно, что пахнут эти цветы, только
когда они белые...
Поток
из клубники
В Японии создан биотехнологи-
ческий метод интенсивного произ-
водства клубники. Из одного-единст-
венного кустика рассады путем наре-
зания и выращивания в питательной
среде получают за полгода 81 000
молодых растений. Питательная среда
состоит из агара, а на разных стадиях
развития посадочного материала к
нему добавляют еще бензиладенин,
кинетин и другие компоненты. Моло-
дые растения не заражены вирусами,
что и позволяет им быстрее расти.
Фрукт для
Ир J Гаргантюа
Самый крупный в мире фрукт мало-
известен за пределами тропиков. Это
джекфрут, близкий родственник бо-
лее известного хлебного дерева, вхо-
230
дящий вместе с ним в семейство туто-
вых, куда относятся такие растения,
как смоковница, шелковица, фикусы.
Существует несколько видов джек-
фрутов. Обычный вес плодов (точнее,
соплодий) некоторых из них достигает
36 килограммов. По утверждению
знатоков, у джекфрута отличные вку-
совые качества. Внутри фрукт состоит
из множества золотистых сегментов,
в каждом из которых находятся твер-
дое черное семечко (хотя есть и осо-
бо ценимые бессемечковые разно-
видности) и сладкая сочная мякоть,
напоминающая по вкусу смесь анана-
са, груши и артишока. Некоторые гур-
маны предпочитают употреблять ее с
измельченным льдом, тертым кокосо-
вым орехом и молоком. Мякоть соп-
лодия развивается из разросшихся
частей цветков, их придатков и цвето-
лож.
Огромные желто-зеленые сопло-
дия не могут, разумеется, висеть на
ветках, подобно менее крупным
фруктам. Тридцать-сорок таких бо-
чонков висят на коротких гибких че-
решках, отходящих прямо от ствола
большого дерева.
Родина джекфрута — Индия. В
настоящее время эти деревья разво-
дят во многих районах с тропическим
климатом, особенно увлекаются ими в
странах Южной и Юго-Восточной
Азии — от Индии до Индонезии.
Здесь это большое подспорье в пита-
нии, особенно в случае неурожая
риса. Незрелые джекфруты с бело-
ватой волокнистой мякотью разре-
заются на кусочки и приготавливаются
с рыбой, курицей или яйцами. Спелые
употребляются в сыром виде. Семена
жарят, как каштаны. Поговорка гла-
сит: «Если на вашем дворе есть
джекфрут, вы не умрете с голода».
В год одно дерево дает до 14 цент-
неров плодов. Следует заметить, что
ценна и древесина джекфрута, прав-
да, используют ее редко: кто же ста-
нет рубить такое дерево!
У чудо-фрукта есть недостаток:
резкий специфический запах, значи-
тельно ослабляющий интерес к нему
европейцев. Тут нужна привычка.
Группа энтузиастов из США наме-
рена начать выращивание джекфрута
на юге страны. Из Таиланда и Ма-
лайзии они вывезли деревья шести
видов, приносящие джекфруты с хо-
рошим весом и не очень сильным за-
пахом. Деревья были высажены во
Флориде и уже дают плоды. Сегодня
речь идет уже и о закладке экспери-
ментальных плантаций. Правда, опаса-
ются заморозков, которые бывают
во Флориде. Возможно, удастся со-
здать более холодостойкие сорта.
Заметим, что родственник джекф-
рута, с плодом, похожим на умень-
шенную модель этого гиганта, растет
и у нас на юге. Это маклюра — колю-
чее декоративное дерево, завезенное
около ста лет назад из Америки. Его
несъедобные плоды размером с
апельсин почти ежегодно присылают в
редакцию с вопросом «что это такое?»
отпускники, побывавшие на Кавказе.
О Эвкалипты
загорелись сами
День 16 февраля 1983 года вписан
в историю Австралии в прямом смыс-
ле слова огненными буквами — кон-
тинент тогда вспыхнул одновременно
несколькими сотнями лесных пожа-
ров. Пламя уничтожило почти полмил-
лиона гектаров лесных угодий и сотни
тысяч голов скота, особенно в штатах
Виктория и Южная Австралия. После
продолжительных исследований уче-
ные пришли к неожиданному выводу
о причине внезапных пожаров. В пе-
риод, который предшествовал им, юг
континента был охвачен сильной засу-
хой. Кроме того, в середине февраля
температура воздуха во многих
местах достигла сорока градусов.
Эвкалипты начали выделять гораздо
больше эфирного масла, чем обычно,
и это привело к самовозгораниям.
231
Альтернативное
топливо
©Микромир частиц
и Вселенная
Рассказывает академик
Я. Зельдович
Огромная роль науки в современ-
ном мире — в производстве, оборо-
не, повсеместной жизни — не нуж-
дается в доказательствах или приме-
рах. Но иногда, особенно от моло-
дежи, притом от лучших, мыслящих
молодых людей неожиданно слы-
шишь; а не забываем ли мы о душе
человека. Очень чуткий к веяниям
времени писатель Чингиз Айтматов не
случайно посвятил свой новый роман
«Плаха» двум противоположным, но
одинаково волнующим темам. Это
наркотики и религия. Как сказал поэт
Тютчев, «Близнецы...», два противо-
положных вывода из кажущегося,
мнимого тупика бездуховности. Это
сравнение не мое — вспомним слова:
«Религия — опиум для народа».
Но разве наука не является истин-
ным, настоящим, действенным путем?
Во все времена религия играла роль
хранителя истины. Библия описывает
сотворение мира, жизни, человека.
Пусть ответы кажутся сегодня наив-
ными — ценность заключается уже в
самой постановке вопроса. Человек
нуждается в диалоге на вечные,
самые простые, самые глубокие и вол-
нующие вопросы. Человек, которого
нисколечко не волнуют эти вопросы,
теряет свое нравственное начало. Он
подобен человеку, отравленному
наркотиками, будь то буквально алко-
голь или анаша или в переносном
смысле — наркотиком потребитель-
ства.
Как же отвечает наука на самые
общие вопросы? Естественно, что я
буду говорить прежде всего о том, что
лежит в пределах моей специаль-
ности: физики и астрономии. Огром-
ное число работ в области физики
имеют прямой технический выход. За
последние полвека появилась атомная
энергетика. Катастрофа в Чернобыле
не остановит ее развития, это событие
только напоминает нам о необхо-
димости более строго, более научно
вести дело. Появилась радиолокация с
ее вначале военными, а потом и граж-
данскими применениями. Появились
лазеры с бесчисленными техноло-
гическими приложениями: от микро-
хирургии глаза до обработки металла
и зондирования атмосферы. Появи-
лась полупроводниковая техника:
сначала с ней был связан прогресс ра-
диовещания и телевидения, несколь-
ко позже родились вычислительная
техника и информатика. Ясны пути
массового создания роботов и осво-
бождения человека от бездумного
физического труда. Вероятно, именно
полупроводники решат проблему ос-
воения солнечной энергии. Не исклю-
чено, что при этом передача энергии
будет осуществляться с помощью
сверхпроводников.
Вот здесь пора подчеркнуть, что
речь идет о применениях физики. Но
стоит поговорить и об основе всех
применений, о физике как науке фун-
даментальной. (Может быть, фунда-
ментальная — это не самое удачное
слово — придумайте лучшее.)
Первое впечатление ребенка, обре-
тающего сознание, ощущение, кото-
рое великий Лев Толстой сохранил до
конца жизни и так замечательно пере-
дал в «Казаках»,— это ощущение бес-
конечной красоты и разнообразия,
многоцветия окружающего мира! От-
куда берется это разнообразие? Не
противоречит ли оно любой попытке
«навести науку» на все богатство и
пестроту окружающей нас природы?
Современная наука дает четкий от-
вет: разнообразие всего сущего скла-
дывается из сравнительно небольшого
числа (около ста) различных химиче-
ских элементов. Это разнообразие
такое же, как неисчерпаемое богат-
ство архитектурных форм, которые
могут быть построены из небольшого
числа «типоразмеров» строительных
234
деталей («кирпичиков»). В свою оче-
редь, каждый кирпичик — атом — со-
стоит из ядра (сколько-то протонов,
сколько-то нейтронов) и окружающих
ядро электронов. Электроны движут-
ся вокруг ядра подобно тому, как пла-
неты вращаются вокруг Солнца. Ядро,
заряженное положительным элек-
тричеством, притягивает к себе элек-
троны, имеющие отрицательный за-
ряд. Здесь снова проявляется явная
аналогия с Солнечной системой:
Солнце притягивает планеты силами
всемирного тяготения. Однако здесь
аналогия кончается. Планета или меж-
планетный корабль могут двигаться по
той или иной орбите в зависимости
от своего начального положения и
начальной скорости. Но законы меха-
ники в атоме другие. Электронами
управляет квантовая механика. В хо-
лодном атоме заранее предписан весь
набор орбит электрона. Все атомы
данного химического элемента в точ-
ности одинаковы. То же относится к
движению протонов и нейтронов в
ядре.
Почему выше было употреблено
прилагательное «холодный» примени-
тельно к атому (или ядру)? Ответ со-
стоит в том, что хотя все частицы в
атоме движутся, извлечь энергию из
этого движения невозможно: не су-
ществует таких орбит, энергия кото-
рых была бы меньше. Квантовая меха-
ника объяснила химические свойства
элементов, свойства газов, жидкостей
и твердых тел, в том числе провод-
ников и изоляторов. В свою очередь,
химия лежит в основе биологиче-
ских процессов. Итак, наука объясняет
формы, строение окружающей нас
природы и явления, происходящие в
ней. С одной стороны, основы ока-
зались гораздо проще, чем можно
было на первый взгляд ожидать. Но
ценой этого была необходимость
изменить законы механики, ввести но-
вую, «квантовую» механику. Иссле-
дование электрических и магнитных
полей привело к огромным, револю-
ционизирующим успехам техники.
Достаточно вспомнить об электроэ-
нергии как основе промышленности и
всей современной радиотехники. Ос-
вещение, радио, телевидение прочно
вошли в быт. Но изучение электромаг-
нитных явлений привело и к важней-
шему идейному достижению — соз-
данию теории относительности. Эта
теория изменила наши представления
о пространстве и времени. Оказалось,
что утверждение «первое событие
произошло раньше второго» не явля-
ется абсолютным! Если эти события
происходят в разных точках, далеко
друг от друга, то разные наблюдате-
ли, движущиеся с разной скоростью,
дадут разный ответ на простой во-
прос: «Какое событие было раньше?»
Одновременно теория относитель-
ности установила связь между массой
и энергией. Известно, что 4 атома во-
дорода имеют массу большую, чем у
одного атома гелия. Превращение во-
дорода в гелий выделяет энер-
гию — избыток массы водорода (или,
как обычно говорят, недостаток, де-
фект массы гелия) дает 1018 эрг на
грамм, и этого достаточно, чтобы обе-
спечить энергией излучение Солнца.
Сумев полностью превратить 1 грамм
вещества в энергию, мы получим
9« 1О20 эрг — примерно в 100 раз
больше. В теории относительности ме-
няются и законы механики при боль-
шой скорости движения: скорость
света с=3 • 1О10 см/с оказывается
пределом при ускорении любой
частицы и одновременно предель-
ной скоростью передачи инфор-
мации.
Читатель вправе спросить: действи-
тельно ли все сказанное означает
прогресс науки? Нет ли в развитии
науки того, с чем мы встречаемся
в эволюции дамских мод: мак-
си — мини — миди — снова макси и
т.д.? Вопрос законный, и на него есть
вполне определенный ответ. Именно
этот ответ позволит увидеть принци-
пиальное отличие современной науки
от античной или средневековой.
Древние считали, что все состоит из
235
четырех субстанций: огня, воды, воз-
духа и земли. Когда на смену этим
поэтическим субстанциям пришли 92
элемента периодической системы
Менделеева (не упоминаю следу-
ющие за ураном и созданные искусст-
венно), то теория «четырех субстан-
ций» оказалась неверной, опровер-
гнутой. Она забыта, она не входит в
учебники, не «работает» в промыш-
ленности и интересна только исто-
рикам науки.
Но не так обстоит дело последние
100 лет. В XX веке выяснилось, что
атомное ядро не точка, что хими-
ческие элементы не элементарны, что
ядро можно расщеплять. Однако все
это не изменило химии.
Еще нагляднее такая закономер-
ность прослеживается в механике:
механика Ньютона не отменена! Она
сохраняет почетное место прибли-
женной теории, которая тем вернее,
чем меньше скорость и больше масса
тела.
Анекдотический персонаж, который
говорил: «Если прав Эйнштейн, то,
значит, Ньютон просто обманщик»,
ровно ничего не понял в специфике
современного развития науки. Про-
двигаясь вперед, создавая все более
точные и сложные теории, мы научи-
лись сохранять и находить правильное
почетное место предыдущим тео-
риям.
Более того, мы понимаем и преи-
мущества приближенных теорий в их
области применимости, их принци-
пиальную простоту. В целом развитие
физики и науки вообще — это прог-
ресс, неумолимое продвижение впе-
ред, а не капризные блуждания. Раск-
рыты ли все тайны природы? Конечно,
нет. Уже то, что сказано выше, описы-
вает упрощенную и устаревшую кар-
тину. Известно много других типов
частиц, кроме вышеупомянутых про-
тонов, нейтронов и электронов. Сами
протоны и нейтроны оказались не эле-
ментарными, они состоят из более
мелких частиц. Читатели, вероятно,
знают про кварки и глюоны, но здесь
я не хочу конкретизировать ситуацию.
Огромные материальные и духов-
ные усилия тратятся на поиски исти-
ны, на проникновение все дальше в
глубь материи, на выяснение все
более трудных вопросов.
В настоящее время хорошо развита
теория, которая берет массы элемен-
тарных частиц и их заряды как исход-
ные величины. Но уже делаются по-
пытки построения такой теории, в ко-
торой сами значения масс и свойства
частиц, да и сам набор элементарных
частиц, существующих в природе,
получались бы как теоретический ре-
зультат. Такая теория, разумеется,
окажется сложнее нынешних. В буду-
щей теории, вероятно, придется ис-
пользовать пространство с большим
числом измерений, выработать новые
математические образы и приемы. С
точки зрения той новой науки почти
все то, чем занимаются сегодня экс-
периментаторы, можно назвать
«низкоэнергетическим пределом бу-
дущей единой теории». Такое понятие
того же типа, что и название класси-
ческой механики —«низкоскоростной
и с большими массами предел тео-
рии относительности и квантовой ме-
ханики». Стоит ли трудиться над всего
лишь «низкоэнергетическим пре-
делом»? Да, стоит: и потому, что это
практически важно, и потому, что так
мы получаем важные намеки на то,
куда двигаться дальше.
А стоит ли трудиться над будущей
единой теорией? Да, и еще раз да,
потому что только такая теория пол-
ностью удовлетворяет нашу потреб-
ность в понимании природы, пони-
мании самых глубинных, исходных ее
закономерностей. В какой-то ме-
ре — я возвращаюсь к началу ста-
тьи — представление о том, что все
законы природы едины, получится из
одного принципа — такое представ-
ление родственно религиозному чув-
ству. Пока теория не построена, пред-
положение о ее существовании — это
вопрос веры! Но к вере добавляется
знание истории науки, знание того,
236
как постепенно, а иногда и скачкооб-
разно, взрывами происходило на-
растание и углубление наших зна-
ний.
Именно теперь мы переживаем
бурный — взрывной — период разви-
тия физики и космологии. И здесь мне
снова хочется вспомнить Тютчева:
«Блажен, кто посетил сей мир в его
минуты роковые...»
Где вы,
«призрачные»
аксионы!
Аксион, гипотетическая частица,
введенная в 1978 году С. Вайнбергом
и Ф. Вильчеком в качестве «стандарт-
ного» участника событий в ряде реак-
ций элементарных частиц, по-видимо-
му, не существует. Об этом говорят
многие современные данные ядерной
физики. Однако они же оставляют
надежду на реальность «бытия» более
легкого аксиона, названного по этой
причине «призрачным».
Тот и другой аксионы пока что еще
не открыты, потому за ними и сох-
раняются условные названия в кавыч-
ках. Тем не менее ученые ожидают
возможность зарегистрировать такую
частицу непосредственно в экспери-
менте. Особые надежды при этом
возлагаются на проектируемые мощ-
ности строящихся ускорителей. Эти
ускорители планируется использо-
вать для создания интенсивных элек-
тронных пучков, а также пучков гам-
ма-лучей.
Сотрудник Иркутского государ-
ственного университета С. Политыко
провел соответствующие расчеты и
теперь уверенно предсказывает обна-
ружение «призрачного» аксиона в хо-
де реакции, которая неизбежно
должна возникнуть при столкновении
пучков электронов и гамма-квантов.
При этом в реакцию вступают гамма-
квант (лазерный фотон) и электрон,
«продуктами» из нее выходят замет-
но «обессилевший» электрон и иско-
мый аксион.
Применение лазеров на неодимо-
вом стекле при гранате позволяет
ожидать частого рождения аксионов.
В конце концов аксион распадется
на два гамма-кванта, но длина его
пробега в вакууме достаточно велика,
что делает возможным успеть его
обнаружить. Согласно расчетам, на
расстоянии 200 метров от точки
рождения пучок аксионов будет еще
сравнительно интенсивным, а его
радиус рассеяния не превысит двух
сантиметров.
Но как обнаружить эти частицы?
Для этого вдоль пути аксионов пред-
полагается поставить стометровый
свинцовый стержень толщиной два
сантиметра. Тогда взаимодействие ак-
сионов с ядрами свинца будет порож-
дать струи адронов, зарегистрировать
которые уже не представляет слож-
ности. Ученый ожидает, что за час наб-
людения в свинцовом стержне будут
происходить четыре события — реак-
ции рождения адронов.
Теперь дело за окончанием строи-
тельства ускорителей: будем надеять-
ся, что первые же эксперименты
переведут пЪка еще «призрачные»
аксионы в разряд реально существую-
щих частиц.
О Струны —
основа всего
Физики давно стремятся разрабо-
тать такую теорию, которая полно-
стью описывала бы свойства всего на-
шего мировоззрения и из которой вы-
текали бы все физические законы.
Возможно, именно такой всеобъем-
лющей концепцией станет созданная
в последние пять лет «теория суперст-
рун». Ее основное положение: эле-
ментарные частицы следует считать не
точечными, а вытянутыми объектами.
238
Это «струны» средней длиной по 10’35
метра, натянутые с силой около 1039
тонн.
«Сегодня, когда мы говорим об ус-
корении научно-технического прог-
ресса, надо отдавать себе отчет в том,
что нам сейчас нужно не просто внед-
рение новых прогрессивных техноло-
гий и процессов, а их революционное
внедрение. Необходима интенсифика-
ция не на десятки процентов, а в нес-
колько десятков раз!» Таково мнение
заместителя директора Института теп-
лофизики Сибирского отделения Ака-
демии наук СССР, члена-корреспон-
дента АН СССР М. Ж у к о в а. Он от-
вечает на вопросы.
Универсальный ключ
— Интенсифицировать производ-
ство в десятки раз — это значит в пер-
вую очередь во столько же раз под-
нять производительность труда и эф-
фективность использования ресурсов.
Для этого нужна поистине революци-
онная технология. Есть ли такой «уни-
версальный ключ» среди разработок
вашего института?
— Это плазма. Ее использование в
различных технологических про-
цессах.
Взять, к примеру, технологию плаз-
моструйного нанесения порошковых
покрытий на детали машин и станков.
Пожалуй, трудно назвать отрасль про-
мышленности, где бы она не сыграла
революционизирующей роли. Преж-
де всего это относится к машиностро-
ению, расходующему огромное коли-
чество металла на изготовление запас-
ных частей. Проблема запасных частей
сегодня еще одна из острейших. Дос-
таточно сказать, что нередко из-за не-
хватки их в сельском хозяйстве удли-
няются сроки уборки урожая. Только
на целине задержка на десять дней
означает потерю 2 миллионов центне-
ров зерна. И это лишь один пример из
сельского хозяйства! На самом деле
это — проблема для любой отрасли,
связанной со станочным парком, с ма-
шинами и механизмами.
Как ее решить? Увеличивать их вы-
пуск? Делать их из высокопрочной ле-
гированной стали? Нереально. Наибо-
лее разумный путь —- изготавливать
заранее упроченные, равноизносо-
стойкие детали из обычной стали, но с
порошковым покрытием требуемой
марки. При этом на деталь, весящую
десятки килограммов, требуется все-
го несколько граммов порошка. Плаз-
моструйное порошковое покрытие
деталей и узлов тех же сельскохозяй-
ственных машин — тракторов, ком-
байнов и т. д. — резко увеличивает
срок их службы. Антикоррозийное
покрытие ленточных конвейеров на
животноводческих фермах удлиняет
их жизнь в 30 раз.
Словом, плазмоструйное нанесение
покрытий поднимет на качественно
новый уровень многие отрасли инду-
стрии. Сложность состояла в том, что
наша промышленность выпускает для
этих целей генераторы низкотемпера-
турной плазмы, эффективность и ре-
сурс работы которых недостаточны
для установки их на поточных линиях.
Однако сейчас нами совместно с кон-
структорами создан новый класс таких
генераторов — плазмотронов, где
ресурс работы увеличен десяти-
кратно.
Несколько спичечных коробков
на растопку электростанции
— Одна из важнейших задач ны-
нешней пятилетки — ресурсосбере-
жение. В первую очередь это касается
топливных ресурсов. Что делает ин-
ститут в этом направлении?
— Здесь также весьма выгодна
плазменная технология. Речь идет о
сокращении потребления нефтепро-
239
дуктов в качестве топлива на электро-
станциях. Как альтернативу мы пред-
лагаем заменить мазут, идущий на
растопку котлов тепловых электро-
станций, плазменной струей.
Плазмогенератор в сочетании с
электронной автоматикой исключает
необходимость держать факел посто-
янно горящим, как это делается сей-
час. Высокая надежность плазменного
факела, возможность полной автома-
тизации, экономия энергии — все это
чрезвычайно важно для современных
электростанций.
К тому же металлоемкость плаз-
менных генераторов чрезвычайно ма-
ла: плазмотрон мощностью 50 кило-
ватт в длину не более 4—5 спичечных
коробков. А именно такие плазмотро-
ны мощностью от 50 до 200 киловатт
будут использоваться на наших тепло-
вых электростанциях вместо больших
мазутных горелок мощностью в не-
сколько мегаватт.
Говоря об экономическом эффекте
применения плазмотронов, сейчас
трудно назвать точную цифру, но речь
идет о сбережении десятков миллио-
нов тонн мазута.
Как энергию превратить...
в энергию
— А каковы идеи теплофизиков в
области использования колоссального
резерва вторичных ресурсов?
— Использовать отходы промыш-
ленности, превращая их в полезные
продукты, а также утилизовать тепло,
выделяемое в процессе производства,
выгодно чрезвычайно. Экономятся
ресурсы, сохраняется окружающая
среда. Взять хотя бы использование
тепловых отходов: это самый разум-
ный и простой путь повторного приме-
нения энергии. Затраты на дополни-
тельное оборудование здесь окупают-
ся очень быстро, таким образом,
энергия достается почти бесплатно.
Наш институт разработал техноло-
гию отдачи хлорорганических отходов
химической промышленности в так на-
зываемую водородную плазму. Там
при температуре пять-шесть тысяч
градусов они разлагаются на состав-
ные части — в основном на углерод и
водород. Дальше идет процесс синте-
за этих «полезных-вредных» отходов,
причем идет он в одну стадию. Синте-
зируются ацетилен, этилен, пропилен.
Получается великолепная сажа, кото-
рая может быть пущена в резиновую
промышленность. Экономический эф-
фект от внедрения такой установки
только на одном предприятии соста-
вит не менее трех миллионов рублей.
Если учесть при этом, что бездейству-
ющие ныне земли, куда захороняют
хлорорганические отходы, могут стать
сельскохозяйственными угодьями, то
эффект внедрения установки значи-
тельно возрастает.
Другое перспективное направление
нашей работы — аппараты с проме-
жуточным теплоносителем, позволя-
ющие отбирать тепло у агрессивных
сред — кислот, щелочей — без соп-
рикосновения с ними. Совместно с
конструкторами Техэнергохимпрома
нами создан аппарат для утилизации
тепла сильно загрязненных жидко-
стей. Сегодня это тепло в большом ко-
личестве сбрасывается, теряется, заг-
рязняя среду. А его можно прекрасно
использовать для отопления жилья,
ибо это — низкопотенциальное тепло
с температурой примерно 70 градусов
Цельсия. А с небольшой затратой-
энергии его температуру можно под-
нять вдвое.
Плазменная газификация:
в сотни раз быстрее
— Ведет ли институт, какие-либо
разработки совместно с научно-иссле-
довательскими учреждениями стран
СЭВ?
— В рамках комплексной научно-
технической программы сотрудниче-
ства АН СССР и Болгарской академии
наук мы проводим работы по плаз-
менной газификации угля. Что она мо-
жет дать? Взять хотя бы серу, которой
240
нам ежегодно требуется только для
сернокислотной индустрии многие
миллионы тонн, столько, сколько се-
годня выбрасывается промышленно-
стью в буквальном смысле на ветер.
При внедрении плазменной газифика-
ции угля отпадет необходимость в
рудниковой добыче серы. Из угля
можно будет получать не только серу,
но и другие ценные продукты, сохра-
няя при этом окружающую среду в
большей чистоте. Следует подчерк-
нуть, что скорости процессов при
плазменной газификации в сотни раз
превышают скорости нынешних ме-
тодов.
Печь, в которую можно
бросить все
— Где еще вы намерены интенси-
фицировать производство с помощью
плазменных методов?
— Колоссальное преимущество
плазменных процессов в том, что они
одностадийные, замкнутые. Взять, к
примеру, металлургию. Доменный
процесс — медленный и прерывный.
Громоздко само сооружение. А плаз-
менная технология позволяет создать
маленькие, но высокопроизводитель-
ные, полностью автоматизированные
установки. В непрерывном процессе,
управляемом, естественно, с помо-
щью ЭВМ, можно выпускать любые
продукты — от абсолютно чистого
железа до любой марки легированной
стали. То же относится к получению
кремния, алюминия прямым восста-
новлением в синтез-газе, а синтез-газ
можно получать из самого низкосорт-
ного угля, из древесных опилок, из ор-
ганических отходов, словом, из всего
того, что можно бросить в плазмен-
ную печь. А она всеядна и не кап-
ризна.
Плазменные технологии делают
только первые шаги, но уже доказали
свои огромные возможности для ус-
корения научно-технического прог-
ресса.
«Прозрачная»
Земля,
или Рассказ о том,
как нейтринная физика
может помочь
в исследовании планеты,
на которой мы живем
Рассказывает доктор
физико-математических наук
В . Ц а р е в
До недавнего времени человече-
ство располагало лишь очень скудны-
ми сведениями о внутреннем строе-
нии нашей планеты. Перелом наступил
в начале нашего века, когда на службу
исследователям пришла сейсмология.
Сейсмические волны, рожденные
многочисленными землетрясениями
(а в наше время и мощными взрыва-
ми), стали приносить сведения о внут-
ренних областях Земли. Эта инфор-
мация в сочетании с успехами физики,
химии, астрономии, геологии позво-
лила нарисовать пока еще, быть мо-
жет, весьма приближенную картину
строения земных недр. И все-таки кос-
венный характер экспериментальных
данных и в наши дни заставляет гео-
физиков постоянно искать новые под-
ходы, иные методы исследования.
Сейчас уже можно сказать, что одним
из таких методов может стать исполь-
зование пучков нейтрино высоких
энергий.
Мы давно привыкли к тому, что ре-
зультаты фундаментальных и, каза-
лось бы, весьма далеких от практики
исследований в различных областях
физики рано или поздно находят при-
менение в других разделах науки и в
промышленности. И все же, несмотря
на это, сама мысль о возможности
практического использования нейтри-
но — частицы, которая еще совсем
недавно считалась неуловимой, пред-
ставляется невероятной.
16 Эврика-88
241
«Что-то ужасное...»
«Я сделал сегодня что-то ужасное.
Физику-теоретику никогда не следует
делать такого. Я предположил нечто,
что никогда нельзя будет проверить
экспериментально». Эти слова принад-
лежат швейцарскому физику Вольф-
гангу Паули и сказаны они о нейтрино.
В 1930 году Паули удалось найти блес-
тящее решение проблемы, поставив-
шей в тупик исследователей, которые
изучали явление радиоактивного рас-
пада ядер. Для того, чтобы «спасти»
закон сохранения энергии, нарушав-
шийся на глазах у экспериментаторов,
Паули ввел гипотетическую нейтраль-
ную частицу — нейтрино, которая, по
предположению, испускалась вместе с
электроном при распаде. При этом,
чтобы не вступать в противоречие с
наблюдениями, Паули пришлось наде-
лить нейтрино свойством, которое
доставило в дальнейшем массу хлопот
физикам-экспериментаторам. Речь
идет об огромной проникающей спо-
собности нейтрино. «Правда, тогда,—
замечает по этому поводу академик
Б. М. Понтекорво,— Паули не вполне
осознавал такое неизбежное свойство
своей идеи и скромно допускал, что
нейтрино может иметь проникающую
способность, примерно равную или в
десять раз больше, чем гамма-лучи».
Как оказалось в дальнейшем, прони-
кающая способность нейтрино нам-
ного превышает эти скромные оценки.
Судите сами: железная плита, толщи-
на которой равна расстоянию от Зем-
ли до Солнца, задержала бы лишь од-
но из ста миллионов нейтрино, возни-
кающих в распадах радиоактивных
ядер. Из всех известных в настоящее
время видов частиц и излучений при-
рода только нейтрино наделила столь
колоссальной проникающей способ-
ностью.
Именно из-за нее почти двадцать
пять лет после своего теоретического
рождения нейтрино суждено было ос-
таваться «частицей-призраком», пока
наконец оно не оставило свой след в
приборах экспериментаторов. Это
произошло после того, как в руках фи-
зиков оказались источники нейтрино,
значительно более мощные, чем есте-
ственные радиоактивные препара-
ты — ядерные реакторы. С тех пор
благодаря кропотливому труду и
изобретательности экспериментато-
ров удалось многое узнать о загадоч-
ной частице. Физики сейчас умеют
рождать нейтрино различных энергий
и различных сортов и надежно регист-
рировать их. Экспериментами на уско-
рителях было, в частности, обнаруже-
но, что с ростом энергии вероятность
взаимодействия нейтрино с вещест-
вом растет. Этот факт чрезвычайно ва-
жен для тех возможностей примене-
ния нейтрино, речь о которых ниже.
Сейчас нейтринная физика вступает,
пожалуй, в новый этап: нейтрино, все
еще оставаясь объектом исследова-
ния, само становится инструментом
для исследований в других областях
науки. Так, в последние годы появи-
лась нейтринная астрономия, ее зада-
ча — исследование Вселенной в «ней-
тринном свете». Огромная проникаю-
щая способность нейтрино дает уни-
кальные возможности: позволяет заг-
лянуть в глубины плотных источников,
непрозрачных для других видов излу-
чений, исследовать отдаленнее кос-
мологические эпохи. В Советском Со-
юзе под руководством академика
Г. Зацепина и члена-корреспондента
АН СССР А. Чудакова создается для
этой цели система нейтринных телес-
копов. На основе идеи, высказанной в
1960 году академиком М. Марковым,
разрабатывается международный
проект ДЮМАНД: на глубине пять ки-
лометров в океане будет установлен
детектор, способный регистрировать
космические нейтрино сверхвысоких
энергий.
Еще один пример использования
нейтрино, на этот раз в народнохозяй-
ственной практике,— нейтринная ди-
агностика внутриреакторных процес-
сов. Она позволяет следить за выгора-
нием и накоплением расщепляющих-
242
ся материалов непосредственно в хо-
де работы реактора. Идея этого мето-
да принадлежит советским ученым
А. Боровому и Л. Микаэляну, и работы
по ее реализации уже проводятся.
И наконец, нейтрино для исследо-
вания нашей планеты. Эта перспекти-
ва обозначилась в самое последнее
время и сейчас широко обсуждается.
Каким же образом можно исполь-
зовать неуловимые частицы для изу-
чения строения Земли? Оказывается,
для этого есть несколько возможно-
стей.
Земля на рентгене
Первая из них очень схожа со всем
нам известной рентгеноскопией. Толь-
ко для исследования внутреннего
строения Земли вместо рентгеновских
лучей нужно использовать пучок нейт-
рино: поглощение, испытываемое
нейтринным пучком, тем больше, чем
большее количество вещества оказы-
вается на его пути. Основная труд-
ность здесь состоит не в том, чтобы
нейтрино смогли пройти через Зем-
лю — для них это не составляет осо-
бого труда, а в том, чтобы они «заме-
тили» ее присутствие на своем пути.
Другими словами, для получения
«нейтринного снимка» нашей планеты
поглощение частиц должно быть нас-
только велико, чтобы его зафиксиро-
вали регистрирующие приборы. Нейт-
рино низких энергий, например реак-
торные, очень слабо поглощаются в
веществе и для этой цели совершенно
не годятся. Поглощение становится за-
метным лишь при энергиях, в миллион
раз больших. Так, посылая через Зем-
лю пучок нейтрино с энергией один
ТэВ, мы обнаружим, что на выходе из
Земли его интенсивность уменьша-
ется примерно на семь процентов.
При энергии 10 ТэВ должно поглотить-
ся уже около половины частиц. Ис-
пользовать нейтрино еще более высо-
ких энергий нецелесообразно — пог-
лощение может оказаться настолько
сильным, что Земля станет «непроз-
рачной» для них. Таким образом, ней-
трино с энергией от долей ТэВ
до нескольких десятков ТэВ — вот
уникальный зонд для изучения внут-
ренних областей нашей планеты.
Между нейтринными и сейсмологи-
ческими измерениями есть очень важ-
ное различие — в отличие от сейсмо-
логических нейтринные измерения
дают возможность прямо определять
плотность вещества, встречающегося
на пути пучка, без каких-либо дополни-
тельных предположений.
Еще одно достоинство: нейтрино не
только «замечает» различную плот-
ность слоев, но сообщает информа-
цию и о составе вещества Земли.
Правда, получить эту информацию не
так просто: нужно совместно исполь-
зовать пучки нейтрино и их античас-
тиц — антинейтрино, которые тоже
могут быть получены на ускорителях.
Нейтрино и антинейтрино по-разному
взаимодействуют с протонами и нейт-
ронами, входящими в состав ядер ве-
щества, а значит, сравнивая поглоще-
ние нейтринных и антинейтринных
пучков, можно получить сведения о
содержании различных групп элемен-
тов во внутренних областях Земли.
Как и в обычной рентгеноскопии,
нейтринное просвечивание пучком,
посылаемым из одной точки, дает
лишь «теневую проекцию» внутренне-
го строения Земли. Следующим ша-
гом могла бы быть нейтринная томог-
рафия, подобная рентгеновской то-
мографии, которая уже используется
в медицинской практике для деталь-
ной рентгеноскопии. Для этого нужно
просвечивать Землю не только под
разными углами, но и из различных
точек на ее поверхности. Тогда обра-
зы отдельных внутренних структур,
которые накладываются друг на дру-
га, можно различить путем компью-
терного анализа измерений.
Конечно, практически осуществить
нейтринную томографию — задача
чрезвычайно сложная. Одно дело —
вращать ^вокруг тела пациента рентге-
новский аппарат (или поворачивать са-
16
243
мого пациента) и совсем другое — пе-
ремещать по поверхности Земли ис-
точник нейтрино — гигантский уско-
ритель. Впрочем, это обстоятельство
не очень-то смущало болгарского фи-
зика И. Недялкова, предложившего
идею нейтринной томографии. Это
был учеЙЪ1Й-мечтатель, который сме-
лостью своей фантазии напоминал
К. Э. Циолковского. Если ускоритель
трудно двигать по земле, то давайте
сделаем его плавающим — решает
Недялков и принимается за расчет ус-
тойчивости такого ускорителя по от-
ношению к морским волнам. Мало
этого. В одной из своих работ он пред-
лагает использовать нейтрино для ис-
следования строения небесных тел. А
для этого нужно послать на орбиту
спутников этих тел источник нейтрино и
детектор. У многих коллег Недялкова
эти предложения вызывали улыбку.
Действительно, пока подобные идеи
выглядят фантастическими. Однако
если предположить, что в будущем
развитие техники приведет к созда-
нию новых типов ускорителей (а для
таких надежд, как мы увидим, есть ос-
нования), то подобные проекты могут
стать вполне реальными. Кроме того,
для нашего естественного спутника,
Луны, существует гораздо более про-
стая и реальная возможность — прос-
вечивание пучком, посылаемым с
Земли. Останется лишь смонтировать
на обратной стороне Луны детектиру-
ющую аппаратуру.
Однако вернемся на Землю. До сих
пор мы говорили о пучках, создавае-
мых на ускорителях. А нельзя ли для
той же цели использовать «нерукот-
ворные» нейтрино, создаваемые са-
мой природой в самых разных процес-
сах, которые протекают на Земле или
в окружающем ее пространстве? Ну,
например, потоки энергичных нейт-
рино, образующихся в атмосфере под
действием космических частиц. Да,
можно. Правда, измерения с такими
нейтрино могут дать лишь очень гру-
бую информацию о распределении
плотности Земли.
Есть и еще один источник сведений
о строении и составе Земли — наб-
людения за антинейтринным потоком
от распада радиоактивных элементов
в земных породах. Уже известно, что
этот поток сопоставим по величине с
потоком солнечных нейтрино на по-
верхности Земли. Конечно, наблюдать
такие потоки — чрезвычайно сложная
задача. Достаточно сказать, что необ-
ходимо выделять из нескольких сотен
тонн вещества детектора один атом,
образующийся за день в результате
реакции, вызванной антинейтрино.
Более «земные» задачи
Итак, ясно, что нейтринное зонди-
рование удобно использовать для ис-
следования глобальной структуры
объектов. Для Земли это — общее из-
менение плотности вещества с глуби-
ной, исследование отдельных крупно-
масштабных структур, таких, как ядро,
мантия, конвективные ячейки и т. п.
Для решения же задач, связанных с
исследованием строения верхних сло-
ев земной коры, например с целью
поиска полезных ископаемых, этот ме-
тод оказывается непригодным. Причи-
на здесь точно та же, что не позволяет
делать заключение о состоянии кож-
ных покровов человека по рентгенов-
скому снимку: поглощение в коже
составляет столь малую долю от об-
щего, что не в состоянии дать инфор-
мацию о деталях структуры кожного
покрова.
И тем не менее нейтрино можно ис-
пользовать для геологических изыска-
ний! К такому заключению пришли не-
давно специалисты из США и Европей-
ского центра ядерных исследований,
среди которых такие известные фи-
зики, как лауреат Нобелевской пре-
мии Ш. Глэшоу и создатель крупней-
шего ускорителя в США Р. Вильсон.
Роль нейтрино в этом случае несколь-
ко иная, нежели в методе просвечива-
ния. И эффект использован другой.
Пучок нейтрино, проходя через иссле-
дуемую область земной коры, будет
244
генерировать в ней вторичные излуче-
ния — потоки мюонов и других час-
тиц, акустические колебания и радио-
волны. Именно эти вторичные излуче-
ния и будут приносить нужные нам
сведения.
Из всех элементарных частиц мюо-
ны — ближайшие конкуренты нейт-
рино по способности проходить через
толщи вещества. Впрочем, о настоя-
щей конкуренции речи, конечно же,
быть не может, поскольку мюоны
имеют электрический заряд и, прохо-
дя через вещество, довольно быстро
теряют свою энергию в электромаг-
нитных взаимодействиях с атомами.
Тем не менее мюоны, рождаемые от
нейтрино больших энергий, в состоя-
нии проникать в толщи пород на глу-
бины до нескольких километров. А
это как раз те глубины, которые инте-
ресуют геологов.
Если нейтринный пучок проходит в
однородной среде, то рождение и
поглощение мюонов уравновешивают
друг друга, так что нейтринный пучок
на своем пути сопровождается пото-
ком «равновесных» мюонов, пример-
но как мчащийся поезд сопровожда-
ется приведенным им в движение воз-
духом. Теперь представим себе, что
на пути нейтринного пучка окажется
рудная залежь, содержащая вещест-
ва, которые отличаются по своему
атомному составу от окружающей
среды. В этом случае за залежью воз-
никает своеобразная «тень», в кото-
рой поток мюонов отличается от рав-
новесного. Вот он, сигнал о присутст-
вии залежи! Аппаратура для регистра-
ции мюонов достаточно проста и ком-
пактна, ее можно разместить даже на
грузовиках.
Конечно, есть и здесь свои сложно-
сти. Мюонное зондирование позволя-
ет хорошо определять контуры зале-
жи, но, к сожалению, не может отли-
чить толстый слой легкого минерала
от более тонкого слоя тяжелого мине-
рала. Нельзя ли расширить возможно-
сти метода? Оказалось, можно, если
измерять энергию мюонов. Это не
только повышает чувствительность, но
и дает информацию о глубине залега-
ния и толщине слоя залежи.
При взаимодействии нейтрино с яд-
рами атомов вещества рождаются не
только мюонные каскады, но и каска-
ды других заряженных частиц, глав-
ным образом электронов и позитро-
нов. Эти частицы очень быстро, на
нескольких метрах, теряют свою
энергию и поэтому не могут служить
непосредственно зондом для изуче-
ния глубинных слоев земной коры. Од-
нако их движение в веществе вызыва-
ет электромагнитное излучение, кото-
рое распространяется в породах на
довольно большие расстояния. Оно-то
и дает полезную информацию об
электрофизических свойствах среды.
Правда, мощность радиосигнала, ге-
нерированного нейтринным пучком,
оказывается довольно малой, и для
его практического использования пот-
ребуется очень высокая энергия и ин-
тенсивность нейтринных пучков, кото-
рые, вероятно, станут доступны лишь
в более отдаленном будущем.
Рождение мюонов и каскадов при-
водит еще к одному интересному эф-
фекту — быстрому разогреву и рас-
ширению вещества, через которое
прошел нейтринный пучок. В резуль-
тате возникает акустическая волна,
которую, конечно же, можно зареги-
стрировать на поверхности Земли.
Картина возникновения радио- и
акустического излучений от нейтрин-
ного пучка очень напоминает то, что
можно наблюдать во время грозы,—
появление молнии сопровождается
потрескиванием в радиоприемнике,
а через некоторое время до нас дохо-
дят и раскаты грома. Эти вторичные
излучения, генерированные нейтрино
высоких энергий, были подробно изу-
чены теоретически (в частности, в свя-
зи с проектом ДЮМАНД) советскими
физиками Г. Аскарьяном и И. Желез-
ных.
Несомненные достоинства нейтрин-
но-акустического метода по сравне-
нию с традиционной сейсморазвед-
245
кои — использование прямых, а не от-
раженных волн, и возможность полу-
чения прямой информации о свойст-
вах пород. Ведь характеристики тер-
моакустического импульса зависят от
свойств среды. Для поиска месторож-
дений нефти и газа на глубинах до де-
сяти километров, на расстоянии в ты-
сячи километров от ускорителя этот
метод может оказаться очень полез-
ным. Правда, термоакустический сиг-
нал довольно трудно выделить на фо-
не сейсмических шумов. Но можно.
Ведь в сейсморазведке и радиолока-
ции уже разработаны самые разные
методы выделения слабых сигналов.
Аномальный отклик
Впрочем, может оказаться, что аку-
стический отклик земной среды на
воздействие нейтринного пучка будет
значительно сильнее, чем ожидается.
Как это ни парадоксально, на мысль об
усилении сигнала навели исследовате-
лей те самые сейсмические шумы, ко-
торые мешают приему полезного сиг-
нала при сейсморазведке. Дело в том,
что породы, слагающие литосферу
Земли, находятся, как правило, в нап-
ряженном состоянии. Оно зависит от
давления, течений в подстилающем
литосферу астеносферном слое, лун-
но-солнечных приливов и так далее.
При больших напряжениях в породах
образуются трещины внутри зерен и
между ними. Этот процесс сопровож-
дается сейсмической эмиссией — по-
явлением сейсмических шумов высо-
ких частот.
Как показали расчеты, проведенные
группой сотрудников ФИАНа и ИФЗ,
нейтринный пучок, проходя через ве-
щество, также может вызвать образо-
вание в нем зародышевых микротре-
щин. В напряженных породах, на глу-
бинах километр и более, может про-
исходить быстрый рост трещин. Выс-
вобождаемая при этом упругая энер-
гия земных недр излучается в виде
акустического импульса. Сила такого
вновь появившегося сигнала может
намного превышать величину поро-
дившего его импульса. Интересно, что
в лабораторных условиях подобный
эффект уже наблюдался советскими
физиками В. Воловиком и С. Ивано-
вым. Если исследования покажут, что
этот механизм действует, он может
стать очень полезным для геологиче-
ской разведки залежей углеводоро-
дов, изучения напряженных зон Зем-
ли, предсказания (и, возможно, «про-
филактики») землетрясений.
Тысяча километров
с точностью до миллиметра
И, наконец, еще одна возможность,
которую дают нейтринные пучки,—
проведение очень точных геодезиче-
ских измерений в масштабах всей
Земли. Идея здесь очень проста: рас-
стояние между точками, расположен-
ными на поверхности Земли или на
дне океана, можно определить, изме-
ряя время пролета нейтринного пучка
между этими точками. Точность изме-
рений, которая принципиально может
быть достигнута в данном методе,
очень высока — сантиметры и даже
миллиметры при общей измеряемой
длине в тысячи километров. Такие из-
мерения, несомненно, очень важны
для решения целого ряда задач. Ну,
например, движение тектонических
плит. Оно составляет всего лишь не-
сколько сантиметров в год. Как изме-
рить столь малое в масштабах Земли
перемещение? Пучок нейтрино помог
бы сделать это, вооружив теорию пли-
тотектоники новыми аргументами (а
может быть, как знать, и лишив ее этих
аргументов?).
Как же все-таки управлять ими!
Одна из наиболее сложных проб-
лем — управление нейтринными пуч-
ками, то есть нацеливание их в нуж-
ном направлении. Для этого, во-пер-
вых, нужно отклонить ускорение час-
тицы под заданным углом и, во-вто-
рых, создать условия для распада не-
246
стабильных частиц — «родителей»
нейтрино. Отклонить частицы можно
с помощью системы расположенных
друг за другом магнитов. Задача не-
простая. Даже если использовать
очень сильные магниты, подобные
тем, что предполагается установить в
будущих ускорителях, то для откло-
нения частиц с энергиями в десятки
ТэВ потребуются магнитные системы
длиной в километры. Для распада час-
тиц нужны прямолинейные вакууми-
рованные каналы, длина которых —
один-два километра. Направить отк-
лоняющий и распадный каналы нак-
лонно в землю и перемещать их — за-
дача, соизмеримая с сооружением са-
мого ускорителя, а может быть, даже
и более сложная. Для ее решения об-
суждаются, например, проекты тон-
неля, помещенного на склоне горы
или опущенного в воду, и даже упоми-
навшиеся уже проекты плавающего
ускорителя. Сами авторы сравнивают
сооружение такого плавающего уско-
рителя с величайшими техническими
свершениями человечества, подобны-
ми строительству пирамид, крупней-
ших соборов и даже с программой ос-
воения космического пространства.
И все-таки, несмотря на огромную
сложность и кажущуюся фантастич-
ность таких проектов при сегодняш-
них достижениях науки и техники, они
уже могут быть осуществлены.
Конечно, сооружение ускорителя-
Наутилуса, а еще лучше ускорителя-
спутника позволило бы решить проб-
лему управления пучками и их пере-
мещения для целей томографии, од-
нако создало бы массу других проб-
лем. Поэтому следует искать и менее
экзотические решения. Реальные на-
дежды на уменьшение габаритов отк-
лоняющей системы связаны прежде
всего с созданием сильных сверхпро-
водящих магнитов. Очень заманчива
возможность использования кристал-
лов для отклонения частиц. Как пока-
зали эксперименты, проведенные со-
ветскими и американскими физиками,
заряженные частицы, движущиеся
вдоль плоскостей кристаллической
решетки изогнутых кристаллов, могут
быть отклонены на значительные уг-
лы. Здесь, конечно, масса трудностей,
связанных с потерями частиц, радиа-
ционной стойкостью материала, изго-
товлением кристаллов больших раз-
меров и тому подобным. Но если их
преодолеть, то откроются перспекти-
вы для создания весьма компактных
систем, способных управлять пучками
частиц очень высоких энергий.
Ну а как создать столь громоздкий
распадный канал? Возможно, надоб-
ность в нем вообще отпадет, если бу-
дет реализована идея, предложенная
в ФИ А Не,— использовать «прямые»
нейтрино, возникающие из так назы-
ваемых «очарованных частиц», кото-
рые распадаются примерно в сто ты-
сяч раз быстрее и требуют очень ко-
ротких (длиной всего лишь в метр)
распадных каналов.
Итак, есть все основания полагать:
нейтринное зондирование Земли до-
полнит традиционные методы, обога-
тив геофизику качественно новыми
возможностями. Однако, прежде чем
эти возможности будут реализованы в
полной мере, должен быть пройден
достаточно долгий путь.
В книге «Нейтрино», изданной око-
ло двадцати лет назад, академик
М. Марков писал: «Современнику
трудно гадать, какое истинное место
займет нейтрино в физике будущего.
Но свойства этой частицы столь эле-
ментарны и своеобразны, что естест-
венно думать, что природа создала
нейтрино с какими-то глубокими, по-
ка для нас не всегда ясными целями».
Сегодня к этим словам можно было
бы добавить: современнику также
трудно представить себе в полной ме-
ре те поразительные возможности,
которые открывает практическое ис-
пользование этой удивительной час-
тицы.
)©@
247
Хлеб из
солнечной печи
Прозрачнее
стекла
«Солнечный хлеб» довелось недав-
но попробовать группе ученых и ин-
женеров Киевского технологического
института пищевой промышленности
и Особого конструкторско-технологи-
ческого бюро Института проблем ма-
териаловедения АН УССР. Душистый
каравай в солнечной печи был испечен
впервые в нашей стране.
Ее устройство относительно не-
сложно. Параболическое зеркало диа-
метром один метр концентрирует
солнечные лучи на форме с текстом,
наружная поверхность которой зачер-
нена для увеличения поглощающей
способности. Крышка снабжена отвер-
стиями для свободного выхода водя-
ных паров.
Важно было также правильно по-
добрать материал формы — так, что-
бы тепло распределялось равномер-
но. Таким материалом оказался алю-
миний.
В солнечной печи пекли не только
хлеб, но и кексы. Время выпечки кекса
составляло 16—18 минут, а хлеба —
20—22 минуты. По качеству продук-
ция «солнечного хлебозавода» ничем
не отличалась от той, что продается в
булочных.
Цель исследований такова: создать
простую, удобную и надежную конст-
рукцию солнечной печи для геологов,
изыскателей, пастухов, полярников
и т.д. — всех, кто работает в полевых
условиях, далеко от источников элект-
роэнергии и в условиях ограниченных
ресурсов топлива. Как предполагают,
выпуск таких печей начнется уже в
ближайшие годы.
Стекло — материал прозрачный.
Так думаем мы с вами, любуясь сол-
нышком через чистые стекла наших
домов. Когда же свету предстоит ид-
ти через это самое стекло многие
сотни, а то и тысячи километров
(именно так обстоит дело при переда-
че телефонного разговора по свето-
водному кабелю), оказывается, он
быстро затухает, и приходится строить
усиливающие станции. Чтобы можно
было обойтись без промежуточных
станций, надо искать новые материа-
лы. Японские химики предлагают по-
пробовать специальные окислы с до-
бавлением германия и сурьмы. Пер-
вые эксперименты показывают, что
поглощение в этом случае раза в
два меньше, чем в стекле. Перспек-
тивным является использование га-
лоидных соединений, содержащих
смеси фтора и хлора, с такими ма-
териалами, как цирконий, барий, алю-
миний и гадолиний. Такие волокна
могут быть в десять, сто и даже ты-
сячу раз прозрачнее двуокиси крем-
ния — стекла. По каждому новому
волокну можно будет одновременно
вести двадцать тысяч телефонных раз-
говоров.
Стеклянное
желе
Новый вид стекла изобрел амери-
канский химик Ларри Хенк из уни-
верситета во Флориде. Оно скорее
похоже на желатин, чем на стекло.
Если для образования обычного стек-
ла двуокись кремния подвергают
сначала плавлению при температуре
1100—1200 градусов Цельсия, а затем
контролируемому охлаждению, то
процесс «созревания» нового стекла
248
протекает при комнатной температу-
ре. Для его образования воду раз-
бавляют особой жидкостью, содер-
жащей атомы кремния, углерода,
кислорода и водорода. Смесь посте-
пенно становится желеобразной, при
этом атомы кремния и кислорода
вступают в химическую связь, и таким
образом возникает стабильный по-
лимер. Через несколько часов обра-
зуется застывший гель, такой же про-
зрачный, как стекло, но имеющий в
два раза меньшие плотность и проч-
ность. Новое стекло легче обычного.
Укрепленное волокнами, оно может
быть использовано для легких строи-
тельных конструкций, например, в
космических орбитальных станциях.
Альтернативное
топливо
Проблема замены бензина иным
топливом стоит почти во всех странах.
Разные причины вызывают ее: отсут-
ствие или истощение месторождений
нефти, перегонкой которой и полу-
чают бензин, чрезмерное загрязне-
ние воздуха автомобильными выхло-
пами и многие другие.
В поисках альтернативы бензину
взгляд ученых обращается прежде
всего к тому, чего на их родине в из-
бытке. Так, в Бразилии каждый пятый
автомобиль ездит на чистом спирте,
выработанном из сахарного тростни-
ка.
На Филиппинах в качестве замени-
теля бензина опробован кокозин. Его
получают из мякоти кокосовых оре-
хов. Запасы сырья для нового горюче-
го огромны. Ведь из каждых ста оре-
хов, собираемых во всем мире, 95 —
«продукция» филиппинских кокосо-
вых плантаций.
Если филиппинцы используют для
получения топлива мякоть, то специа-
листы из вьетнамской провинции Бен-
че разработали оригинальный метод
использования скорлупы кокосовых
орехов, которая прежде при произ-
водстве копры шла в отходы. Оказа-
лось, что это приличное сырье для
получения топлива. Новое топливо
примерно в шесть раз дешевле при-
родного газа и угля.
В ФРГ нет кокосовых плантаций.
Поиск идет в другом направлении.
Через двадцать лет каждый четвертый
автомобиль в мире будет работать на
метиловом спирте (метаноле), полу-
ченном из угля. Таково предположе-
ние двух ведущих специалистов в об-
ласти автомобилестроения — доктора
Ульриха Зайферта, директора иссле-
довательского бюро фирмы «Фольк-
сваген», и его коллеги доктора Пете-
ра Вальцера. По их мнению, в 2006
году только половина всего автопарка
планеты будет использовать бензин в
качестве горючего. Последующие ме-
ста в списке энергетических источни-
ков займут метанол, дизельное топли-
во, сжиженный газ и спирт, получен-
ный из различных растений.
Внимание ученых привлекло и са-
мое обычное растительное масло.
Ежегодно в мире производится целый
океан растительных масел —
59 670 000 тонн! Значительная часть их
все еще расходуется для технических
целей. И все же человечество съедает
в том или ином виде преобладающую
часть — 47 670 000 тонн. Первенство
прочно держит соевое масло
(13 420 000 тонн), затем следует паль-
мовое (6 940 000 тонн) и подсолнеч-
ное (6 140 000 тонн). Далее в списке
стоят рапсовое, хлопковое, арахисо-
вое, кокосовое, оливковое... В Брази-
лии успешно завершились испытания
турбореактивных самолетов, работа-
ющих на... растительном масле. Новое
топливо для двигателей, названное
бразильскими изобретателями «про-
зене», составлено из хлопкового, под-
солнечного, кокосового, соевого и
других видов растительных масел. Не-
смотря на то, что новое горючее стоит
пока дороже авиационного бензина,
«прозене» зарекомендовало себя в
качестве хорошего заменителя нефте-
249
продуктов, которые Бразилия вынуж-
дена ввозить из-за границы.
Самой простой заменой любого
источника энергии может стать физи-
ческая сила. Так, видно, считал Ганс
Бутгерейт, житель ФРГ, которому,
возможно, первому в мире удастся
пересечь Атлантический океан на
подводной лодке с ручным приводом.
На подготовку к необычному путеше-
ствию он затратил ровно 17 лет. За
это время ему удалось сконструиро-
вать и построить миниатюрную под-
лодку, которая приводится в движе-
ние «веслами». Лодка будет плыть на
небольшой глубине, а дышать аква-
навт сможет через специальную тру-
бу, выходящую на поверхность моря.
Ну а там, где топливо дорого и
замена ему еще не придумана, не
остается ничего другого, кроме борь-
бы за его экономию. Как сообщала
печать, в конкурсе самых экономных
по затрате горючего самодельных ав-
томобилей машине-победительнице
потребовался лишь один литр горю-
чего для преодоления расстояния в
227,5 километра. Любопытно, что к
месту старта (Сидней, Австралия) она
была привезена в сложенном виде,
как... ручной багаж.
Когда в тридцатые годы прошлого
века англичанин Барнетт взял патент
на газовый двигатель, а в 1860 году
француз Э. Ленуар построил мотор,
работающий на смеси воздуха и газа,
никого не удивил такой выбор горю-
чего: бензина еще не было.
Бензин в качестве горючего был
использован впервые лишь спустя два
десятилетия, когда русский инженер
О. Костович и немец Г. Даймлер соз-
дали бензиновые двигатели внутрен-
него сгорания (ДВС). Именно бензи-
новый мотор заменил лошадь в пер-
вых «самодвижущихся колясках» —
автомобилях, создателями которых
стали Карл Бенц и Готлиб Даймлер.
О газе как о возможном моторном
топливе надолго забыли.
Лишь через 100 лет после Барнетта,
в конце тридцатых годов нашего сто-
летия, возродилась мысль использо-
вать в ДВС газовое топливо. Тогда-то
и появились первые газогенераторные
автомобили, которые многие еще на-
верняка помнят: газ вырабатывался в
топке с дровами и оттуда и подавался
в двигатель.
В Экономное
отопление
Теплые квартиры без печей, бата-
рей парового отопления или электри-
ческих каминов строят теперь в Болга-
рии. Вместо этого пластины. Каждая
из них состоит из двух тонких бетон-
ных пластинор, между которыми по-
мещен промежуточный слой из мате-
риалов, содержащий электропровод-
ный графит. Когда через промежуточ-
ный слой протекает электрический
ток, пластина излучает тепло — на 30
процентов больше, чем другие отопи-
тельные приборы, расходующие та-
кое же количество энергии. Отопи-
тельные пластины изготавливаются
разных размеров, а толщина их всего
20 миллиметров. Их можно не только
заделывать в кирпичную кладку, но и
просто вешать на стенку или уклады-
вать под полом. Поверхность пластин
нагревается не более чем до 60—70
градусов, так что их можно покрывать
различными декоративными материа-
лами.
Почему серебро
бактерицидно!
Бактерицидные свойства серебра
люди подметили давно: сколько бы
вода ни стояла в серебряном сосуде,
она всегда остается свежей — ни гни-
лостного запаха в ней не появляется,
ни неприятного вкуса. Почему же се-
ребро обеззараживает воду?
250
Ответ дали исследования, прове-
денные в Институте коллоидной хи-
мии и химии воды АН УССР. Они пока-
зали, что под воздействием ионов се-
ребра (а также других тяжелых метал-
лов) изменяются электрофизические
свойства микробных клеток, металл
влияет на их активные центры, прини-
мающие участие в энергетических
процессах. Это нарушает энергетичес-
кий механизм клетки. Понимание ме-
ханизма обеззараживания может
стать основой совершенствования ме-
тодов водоочистки.
Водород из...
алюминия
Метод растворения алюминия в во-
де разработан в Казахстане. Известно,
что чистый алюминий не растворяется
в воде, так как защищен коркой, пре-
дохраняющей его от окисления. В Ин-
ституте органического катализа и
электрохимии Академии наук респуб-
лики создан на основе алюминия
сплав, активированный добавками гал-
лия, индия и олова. Они-то и разруша-
ют корку. В результате алюминий,
вступая в контакт с водой, растворя-
ется. При этом выделяется большое
количество водорода, который мо-
жет быть применен как топливо. Не-
трудно представить, насколько чис-
тым был бы воздух в городах, если
бы в автомашинах вместо бензина
использовали водород. Ведь про-
дуктом его сгорания будет лишь
вода.
Грамм алюминия, взаимодействуя
с водой, выделяет более одного литра
водорода. Эта реакция — процесс
регулируемый. В зависимости от не-
обходимости тот же грамм металла
можно растворить за секунду, минуту,
за любое другое время. А запасы
сырья для производства алюминия ве-
лики.
Новая технология получения водо-
рода практически безотходна. При
соприкосновении сплава с водой
растворяется только алюминий, акти-
ваторы же оседают на дне реактора и
могут быть использованы повторно. А
другой продукт реакции — окись
алюминия, обладая ценными свойст-
вами, найдет широкое применение в
каталитических процессах в промыш-
ленности.
ООО
Кирпич
на
антибиотиках
О Ледяное
зодчество
Лед для многих районов нашей пла-
неты — простой, доступный строи-
тельный материал. Достаточно ска-
зать, что общий объем льдов на Зем-
ле — около 30 миллионов кубических
километров.
Вопросами теории и практики соо-
ружений изо льда занимается инже-
нерная гляциология — одна из самых
молодых отраслей современной гля-
циологии. На нескольких конкретных
примерах мы здесь хотим рассказать
о том, как научный поиск и быстрая
материализация научных идей инже-
неров-гляциологов помогает в реше-
нии больших народнохозяйственных
задач.
Легко и красиво, вроде бы без вся-
ких усилий создает природа гигантс-
кие сооружения из снега и льда. Не-
исчерпаемо многообразие форм, по-
разительно изящество естественных
ледяных дворцов, пещер, мостов, пе-
реправ и даже кораблей-айсбергов.
Айсберги поражают нас еще и своими
поистине гигантскими размерами. Их
площадь нередко измеряется сотня-
ми, даже тысячами квадратных кило-
метров, ледяные горы вздымаются
над ^поверхностью воды на десятки
метров, но это только видимая, лишь
одна седьмая или одна восьмая часть
айсберга. Наивысшей формой, супер-
образцом творений природы, навер-
ное, можно назвать гигантский Ледя-
ной материк — Антарктиду. Эта ледя-
ная твердь, это недостижимое для че-
ловека создание воздвигнуто самым
рациональным способом из самого
дешевого материала — воды, основа-
нием ему послужил сравнительно не-
большой материк. Антарктида вобра-
ла в себя холод миллионов зим и мил-
лионы кубических километров льда.
Мало того, что материк «отстроен» с
завидным размахом и прочностью,
природа превратила его в уникальное
хранилище чистейшего льда, то есть
пресной, готовой к употреблению во-
ды среди окружающих Антарктиду
соленых вод океана.
Природа, условно говоря, экспери-
ментирует со льдами многие миллио-
ны, если не миллиарды лет, а чело-
век — никак не более десятка тысяч
лет. Непосредственно в строительстве
лед используется лишь последние де-
сятки лет.
Вспоминается, правда, и более ран-
нее строительство изо льда, но это бы-
ло не для дела, а по чьей-то прихоти,
ради забавы.
Благодаря роману Ивана Ивановича
Лажечникова довольно широко изве-
стна история постройки в Петербурге
во времена Анны Иоанновны и Биро-
на, морозной зимой 1739/40 года, ле-
дяного дома.
Роман Лажечникова «Ледяной дом»
написан в 1834 году, то есть почти сто
лет спустя после описываемых в нем
событий, но там есть страницы, до-
вольно подробно воспроизводящие
историю строительства и устройство
дома изо льда, сооруженного между
Адмиралтейством и Зимним дворцом.
Этот текст опирается на материалы,
изложенные в книге профессора
Г. В. Крафта, написанной и изданной в
1741 году, «Подлинное и обстоятель-
ное описание построенного в Санкт-
Петербурпе в январе месяце 1740 года
ледяного дома и всех находившихся в
нем домовых вещей и уборов с при-
ложенными при том гридорованными
фигурами, также и некоторыми при-
мечаниями о бывшей в 1740 году во
всей Европе жестокой стуже...».
Благодаря описанию, составленному
пунктуальным Крафтом, живо пред-
ставляется дом и его строительство:
«самый чистый лед, наподобие боль-
ших квадратных плит, разрубали, ар-
хитектурными украшениями убирали,
циркулем и линейкой размеривали,
рычагами одну ледяную плиту на дру-
гую клали и каждый ряд водой поли-
вали, которая тотчас замерзала и вме-
сто крепкого цемента служила. Таким
254
образом чрез краткое время постро-
ен был дом, который был длиной в 8
сажен... шириной в 2 сажени с полови-
ной, а вышиной вместе с кровлей в 3
сажени, и гораздо великолепнее ка-
зался, нежели когда бы он из самого
лучшего мрамора был построен...
стекла из тонкого чистого льду сдела-
ны были».
Дом площадью около 100 квадрат-
ных метров и высотой более совре-
менного двухэтажного был украшен
фигурами и статуями, полностью обо-
рудован изнутри. «По правую сторону
дома изображен был слон в надлежа-
щей его величине, на котором сидел
персианин, на левой стороне дома по
обыкновению северных стран изо
льду построена была баня, которая
казалась будто бы из простых бревен
сделана была, и которую несколько раз
топили, и действительно в ней пари-
лись». «Перед домом стояли 6 ледяных
точеных пушек да еще 2 мортиры. Из
пушек палили железными ядрами, из
мортирок многократно бомбы броса-
ли!» Ледяной дом 1740 года простоял
около трех месяцев. «В исходе марта
начал он к падению клониться, и пома-
леньку, особливо с полуденной сторо-
ны, валиться».
Примерно такие же дома изо льда
в России были построены по крайней
мере еще дважды (в Петербурге и в
Риге) в холодные зимы в конце прош-
лого века. Есть описания ледяных до-
мов и дворцов, построенных в Север-
ной Америке. В конце XIX века в Мон-
реале, Квебеке, Оттаве сооружались
дворцы и крепости из ледяных кирпи-
чей весом по 200 килограммов каж-
дый. Ледяной дворец, построенный в
Монреале в 1885 году, выглядит на
фотографиях как настоящий средне-
вековый замок.
Необычные свойства
обычных льдов
Чтобы грамотно строить, надо хоро-
шо знать, что представляет собой ис-
пользуемый материал, знать его свой-
ства. Лед, казалось бы, такой обыч-
ный, простой, знакомый материал, та-
ит в себе немало коварных особенно-
стей.
Известно, что лед — это вода в
твердом, кристаллическом состоянии,
твердая фаза воды при температуре
ниже нуля градусов. С этого и начина-
ются все сложности: лед-то он лед, но
одновременно он же и вода.
Молекула льда такая же, как и
обычной воды. Разная структура воды
и льда обусловлена интенсивностью
теплового движения составляющих
молекул. С понижением температуры
происходит как бы замедление беспо-
рядочного движения молекул, и при
достижении определенной крити-
ческой точки возникают кристаллы
льда.
Специалисты считают, что теория
фазовых переходов воды еще недос-
таточно разработана, а потому и суще-
ствует немало дискуссионных моде-
лей структуры воды и льда.
Кристаллы льда крупные, обычно
хорошо видны невооруженным гла-
зом. Иногда, при благоприятных к то-
му условиях, формируются кристал-
лы-гиганты симметричной шестилу-
чевой формы до метра в попереч-
нике.
Одиночные лучи, растущие от бере-
га, бывают до нескольких метров в
длину. На дрейфующей станции СП-4
профессор Б. Савельев наблюдал об-
разование лучевидных кристаллов
длиной до 2,5 метра, шириной 5—10
сантиметров, толщиной 0,3—0,5 сан-
тиметра. Кристаллы льда, образующи-
еся на поверхности водоемов, неред-
ко имеют форму иглы. Растут они
быстро: огромные водные поверхно-
сти иногда «одеваются» льдом в счи-
танные часы.
В земных условиях при температу-
рах до минус 88 градусов Цельсия су-
ществует единственная форма, или
модификация, льда — лед I.
В лабораторных условиях при зна-
чительных изменениях температур и
256
особенно давлений получено до деся-
тка различных модификаций льда.
Их называют лед I, лед 11, лед III, лед
IV и т.д. Они существуют в разных ус-
ловиях и значительно отличаются по
своим механическим свойствам. Лед в
непривычных для нас модификациях
есть на других планетах, кометах, ас-
тероидах, в космосе.
Исследования показали, что взаим-
ное расположение атомов кислорода
и водорода, обусловленное внешними
причинами, в свою очередь, опреде-
ляет прочность как отдельных крис-
таллов льда, так и монолитов в целом.
Знание этих первопричин и факторов
позволяет правильно оценивать ме-
няющиеся свойства льда, преобразо-
вывать их в.нужном направлении. Воз-
можность направленно изменять
структурные основы льда, конечно,
необычайно интересна, потому
что раскрывает совершенно новые,
невиданные свойства этого мате-
риала.
Природный лед Земли обладает как
постоянными, так и значительно изме-
няющимися свойствами. Так, напри-
мер, вода при переходе в лед обычно
теряет соленость. Лед чище воды.
Примеси льда — это главным обра-
зом пузырьки воздуха. Именно отсю-
да о талой воде пошло представление
как о «живой воде».
Лед обладает способностью течь.
Это свойство как бы перешло к нему
от праматериала — воды. Текучесть
льда тем лучше, чем ближе его тем-
пература к нулю градусов. Текучесть
льда при нуле градусов в миллион
раз выше, чем у других горных по-
род. С растеканием ледяных покро-
вов связано образование айсбергов.
При понижении температур прибли-
зительно до минус 80 градусов Цель-
сия лед приобретает высокую проч-
ность, равную прочности кварца.
В условиях космического холода
мерзлые породы и льды качест-
венно отличаются от льдов Земли.
Таковы в общих чертах свойства
льда.
17 Эврика-88
Ледяные мосты, переправы
и плотины
Так повелось издавна: лишь только
скует реку или озеро прочным льдом,
глядишь, уже протоптана тропинка,
и село, что на другом берегу, оказа-
лось совсем рядом, а вдоль русла
реки прямо по льду пролег санный
путь — дорога ровная, гладкая. Жи-
тели Севера по ледяному покрову
моря уходили далеко на охоту, могли
даже перебраться с материка на ма-
терик, из Евразии в Северную Аме-
рику.
И сейчас, в наше время, во многих
местах для сезонных транспортных
магистралей используют ледяные по-
кровы рек, озер, морских заливов.
Так, например, из года в год действу-
ет ледяная переправа через реку Ле-
ну у города Якутска. Ширина главного
русла там больше километра, глубина
реки 6—7 метров. По этой ледовой
переправе, выводящей на главные ав-
тотрассы Якутии, идет большой поток
грузов. Но навигация на Лене у Якут-
ска прекращается 5—15 октября, а
надежная ледяная переправа через
реку открывается 15—25 декабря.
Таким образом, каждую осень на
60—75 дней связь на этом пути пре-
рывается.
То же самое происходит и весной.
Уверенная переправа сохраняется до
15 апреля, иногда дольше. Весенний
перерыв до начала навигации состав-
ляет обычно около 30 дней, каждый
из которых оборачивается задержкой
сотен и тысяч тонн грузов, требующих
быстрой доставки.
И тут возникает очень острое жела-
ние подтолкнуть, ускорить естествен-
ный природный процесс. Грамотно, со
знанием дела созданная человеком
ледяная конструкция просто необхо-
дима.
Река замерзает неравномерно. На
одних участках ледяной покров сразу
достигает метровой толщины, на дру-
гих — лед еще долго остается тонким,
ненадежным. Участки с ослабленным
257
ледяным покровом можно укрепить,
наморозив дополнительный слой
льда.
Для этого обычно по обеим сторо-
нам намеченной полосы сооружают
валики из снега и внутреннее прос-
транство слоями заливают или заб-
рызгивают водой. Часто послойное
намораживание сочетают с армиро-
ванием трассы, для чего вдоль пути
набрасывают тонкие жерди, ветви
тальника, доски. Иногда используют
воду со снегом, так называемый ледо-
бетон.
Намораживание ведут слоями, каж-
дый слой 3—5 сантиметров, так что
даже при сильных морозах «прирост»
толщины идет небыстро. Причина —
медленный теплообмен, медленный
отток тепла от фронта промерзания.
Очень плодотворной оказалась
идея перевести отток тепла из плос-
кости намораживания в так называе-
мый капельный факел, то есть в
струю, разбрызгивающую воду..
В Институте географии АН СССР
велись в этом направлении исследова-
тельские работы, после чего предло-
жено разбрызгивать воду так, чтобы
она падала на землю не дождем, а
еще не вполне твердыми ядрышками
льда. Они быстро смерзаются друг с
другом, образуя монолит. Опыты по-
казали, что процесс намораживания
льда намного ускоряется. Используя
серийный отечественный дождева-
тель ДДН-70, за 19 часов при уме-
ренном морозе удается создать мас-
сив плотного искусственного фирна
объемом 3 тысячи кубометров. Ледя-
ная гора растет прямо на глазах. Спе-
циалисты считают, что скорость намо-
раживания можно увеличить еще в
несколько раз, если применить дож-
деватель типа «Нептун-3». Основной
секрет в насадке, разбрызгивающей
струю. Волгоградский эксперимен-
тальный завод по оросительной тех-
нике специально разработал и изгото-
вил агрегат «Град-2»—дождеватель
для работы в зимних условиях. Уста-
новка уже успешно работает и помо-
гает наводить переправы на реках
Якутии.
Подобные ледяные сооружения ис-
пользуются не только как дороги, но и
как дамбы, плотины при защите от
паводков и ледоходов.
От островов естественных —
к искусственным
Километрах в восьмидесяти к севе-
ру от берегов Восточной Антарктиды,
в районе научной станции «Мирный»,
в средней части моря Дейвиса, есть
остров Дригальского. Крошечный, его
не на всех картах отыщешь. Когда ко-
рабль подходит близко, поражают от-
весные ледяные скалы, поднимаю-
щиеся из океана ввысь на десятки мет-
ров. Остров был открыт на столетие
позже материка Антарктиды, в год
трагической гибели «Титаника» — в
1912 году. Исследован 45 лет спустя,
главным образом советской антаркти-
ческой экспедицией.
Оказалось, что это один из много-
численных сюрпризов Южного оке-
ана: остров площадью 204 квадратных
километра целиком состоит изо льда.
Это ледяная шапка, ледниковый ку-
пол. Он имеет форму вытянутого ова-
ла, наибольшая высота — 327 метров,
ледяные края возвышаются над мо-
рем на 35—45 метров и уходят под
воду. Там, на глубинах около 60 мет-
ров, ледяная шапка намертво припа-
яна ко дну. Лед на поверхности остро-
ва непрерывно со скоростью 20 мет-
ров в год движется от высокой цент-
ральной части к периферии, где обра-
зуются айсберги.
Остров Дригальского — не ка-
кое-то уникальное, единственное при-
родное ледяное сооружение. Острова
такого типа известны и здесь, в Ан-
тарктике, и в Арктике. Они довольно
долговечны, существуют тысячеле-
тиями.
В Северном Ледовитом океане
встречаются дрейфующие ледяные
острова. Это поля материкового льда
толщиной до 50 метров. Они отрыва-
258
ются от шельфовых ледников на севе-
ре острова Элсмира или Гренландии
и оттуда начинают свой дрейф.
Островами их называют условно, за
огромные размеры: несколько десят-
ков километров в поперечнике, а пло-
щадь — сотни квадратных километ-
ров.
В наши дни на плавающих ледяных
островах устраивают научно-исследо-
вательские станции и ледовые аэрод-
ромы. Советские станции СП-6, СП-19,
СП-22 и другие, а также американ-
ские станции Т-3, Н-1, Н-5, Альфа-1
и Альфа-2 совершали многомесяч-
ные дрейфы на таких естествен-
ных ледяных островах. Для них
опасны главным образом столкно-
вения с арктическими островами и
посадка на мель, плавающие ледяные
поля при этом обычно разламыва-
ются.
В последнее время безжизненные,
пустынные и вроде бы мало на что
пригодные ледяные острова удостое-
ны особого внимания. Их исследуют,
изучают, так как они служат прообра-
зами для искусственных ледяных со-
оружений на море, которые так нуж-
ны при исследовании и освоении
шельфа — прибрежных частей Миро-
вого океана.
Известно, что в этих зонах сосредо-
точены немалые запасы сырьевых ре-
сурсов, в том числе нефти и газа. Од-
нако затраты даже на разведочное бу-
рение здесь в десятки раз превышают
стоимость аналогичных работ на
суше.
Специалисты предполагают, что в
суровых условиях шельфов Северного
Ледовитого океана, северных облас-
тей Тихого и Атлантического океанов
наиболее целесообразно и эффектив-
но морское бурение проводить с ис-
кусственных ледяных платформ или
островов. Одна из первых попыток та-
кого бурения была предпринята в
1951—1952 годах в районе мыса Бар-
роу на Аляске. Чтобы провести раз-
ведочные работы, ледяное поле (45
на 120 метров и толщиной 180 санти-
метров) пришлось увеличить, наморо-
зив в высоту еще на 3 метра.
В Канаде недавно была создана ис-
кусственная ледяная платформа диа-
метром 100 метров и толщиной 4 мет-
ра. Такая платформа способна выдер-
жать нагрузки 500—1500 тонн, исполь-
зовать ее можно в течение 90 зимних
дней. Проект создания платформ по-
добного типа разрабатывается и в на-
шей стране, в Институте мерзлотове-
дения СО АН СССР и других науч-
но-исследовательских институтах.
Однако во всех проектах ледяных
платформ пока еще есть ряд су-
щественных недостатков. Прежде все-
го слабая устойчивость воздействию
ветров, волн и приливно-отливных те-
чений. Платформы быстро разруша-
ются, особенно при повышении тем-
ператур с началом летнего периода.
Специалисты ищут пути избежать
перечисленные недостатки. Так, на-
пример, одна из фирм предлагает
создавать в мелководных частях шель-
фа комбинированные гравийно-галеч-
никовые острова. Для этого на естес-
твенный ледяной покров на ограни-
ченном участке насыпают гравий-
но-галечниковый материал, под тя-
жестью которого лед опускается на
дно, образуется остров. Чтобы насып-
ной материал лучше смерзся со
льдом, предусматривается дополни-
тельное охлаждение системой специ-
альных устройств.
Другая фирма для бурения на
шельфе до глубины 20 метров проек-
тирует использовать айсберги подхо-
дящего размера. Айсберги достав-
ляют к выбранному месту и крепят
ко дну с помощью специально соору-
женных ледяных колонн.
У нас в стране тоже ведутся ис-
следования по созданию ледяных ос-
тровов. В Производственном и науч-
но-исследовательском институте ин-
женерных изысканий в строительстве
Госстроя СССР разработаны и испыты-
ваются варианты ледогрунтовых со-
оружений по методу профессора
Б. Савельева. Их особенность — в
17*
259
применении системы горизонтально
расположенных охлаждающих труб.
Трубы пронизывают весь ледяной
массив. Отдельные их секции можно
включать или выключать, поддержи-
вая в разное время года стабильный
режим отрицательной температуры.
Происходит не только объемное про-
мораживание воды — промерзает и
морское дно, ледяной массив смер-
зается с ним. В теплые летние дни и
месяцы дополнительное охлаждение
предохранит платформу от разруше-
ния. А если режим отрицательной
температуры можно сохранять как
угодно долго, то, значит, и срок эксп-
луатации таких ледяных сооружений
практически неограничен.
Проект ледяной платформы (ис-
кусственного острова), разработанный
в Научно-исследовательском институ-
те оснований и подземных сооруже-
ний имени Н. М. Герсеванова Госстроя
СССР (Л. Хрусталев, С. Городецкий,
А. Садовский), позволяет сооружать в
мелководной части арктических и ан-
тарктических морей искусственные
острова, небольшие по размеру и
вместе с тем со значительно удлинен-
ным сроком службы.
На плавучем ледяном поле намеча-
ют контур будущего сооружения. По
контуру прорезают лед насквозь. Об-
разуется майна — полынья. На выре-
занную ледяную карту сверху еще
намораживают лед. Под действием
силы тяжести карта постепенно опус-
кается на дно моря. Затем в майну
землесосом закачивают донный
грунт. Образуется грунтовая призма,
в нее ставят замораживающие колон-
ки, и призму смораживают со дном
моря. Таким образом, искусственный
остров оказывается хорошо укреплен-
ным и от сдвига и от разрушитель-
ного действия морских волн и тече-
ний. Надводную часть сооружения то-
же покрывают донным грунтом, кото-
рый здесь служит как теплоизолятор.
Со временем объектом ледяного
зодчества, вероятно, станут и высо-
когорные ледники. Эти ценнейшие
хранилища пресной воды, вознесен-
ные природой в поднебесье, как пра-
вило, расположены над засушливыми
районами, остро нуждающимися в
воде.
До сих пор путь к увеличению сто-
ка рек, берущих начало от ледника,
видели в ускоренном разрушении
ледника. Его поверхность зачерняли и
тем самым ускоряли таяние. Это ме-
тод принудительного, жесткого «дое-
ния».
Сейчас ученые ищут принципиально
иные пути к тому, чтобы получить от
горного ледника столь необходимую
внизу влагу. Не разрушать ледник, а
«подкармливать» его, давать ему до-
полнительные осадки, тогда он сам
«отдаст» воду, потоки, идущие от
большого ледника, быстрее наполнят
реки.
Такая работа ведется в Институте
географии АН СССР, в отделе гля-
циологии, под руководством чле-
на-корреспондента АН СССР В. Котля-
кова. Одним из первых ее этапов стала
«инвентаризация» ледников. Уже соз-
дан «Атлас ледников СССР», заверша-
ется составление «Атласа снежно-ле-
довых ресурсов мира».
Задачи инженерной гляциологии —
это поиски новых путей и способов
целенаправленного воздействия на
гляциологическую среду. Не преодо-
ление, не борьба с природой, а зод-
чество, согласное, сопряженное с ней.
Пока еще построить искусственный
остров стоит, наверно, в тысячу раз
дороже, чем сломать, взорвать, раз-
рушить такой же остров или айсберг.
Но инженерная гляциология ищет но-
вые приемы и способы строительства.
Когда-то складывали сооружения из
ледяных кирпичей — теперь строи-
тельство ведется принципиально ины-
ми методами. Например, как при со-
оружении переправы, с помощью рас-
пыления воды, используя фазовый пе-
реход вода — лед и момент отторже-
ния тепла, о чем мы уже рассказали.
Возможны и другие, более глубо-
кие пути воздействия на лед. Напри-
260
мер, ледяной монолит будет особо
прочным, если его создать из воды,
переохлажденной в определенных ус-
ловиях до температуры минус 40 гра-
дусов Цельсия. При этом между крис-
таллами льда образуются тонкие
аморфные прослойки. Если воздейс-
твовать ультразвуком, можно увели-
чить скорость роста кристаллов льда
или получить мелкокристаллические
структуры.
Лед, относительно молодая, а в
большинстве случаев и вовсе созда-
ваемая на глазах горная порода, дол-
жен быть отнесен к материалам буду-
щего. С продвижением сферы хозяйс-
твенной деятельности человека в
арктические и антарктические районы
растет потребность в умении управ-
лять процессами, связанными со
льдом.
Вполне вероятно, что лед станет
материалом будущего зодчества в
космосе. В условиях космического хо-
лода ледяные сооружения будут су-
ществовать долго, там можно исполь-
зовать для строительства не только
обычную модификацию льда, но и
другие его формы. Ледяное зодчес-
тво в космосе — дворцы, ангары,
склады, целые города, построенные
из материала красивого, легко прини-
мающего нужную форму, по проч-
ности превосходящего металлы,— де-
ло не очень далекого и вполне реаль-
ного будущего.
Для всего этого нужен чистый лед,
чистая вода, чистые снега и дожди,
без пороховой и атомной гари, необ-
ходимы мирное Солнце, Земля, пла-
неты и космос.
Мороженое,
которое не
тает
В Московском технологическом ин-
ституте мясной и молочной промыш-
ленности (МТИММП) разрабатывают-
ся методы сублимации пищевых про-
дуктов — процесса, при котором
твердое вещество (например, лед) пе-
реходит в парообразное состояние,
минуя жидкое. Иными словами, это
высушивание замороженного продук-
та. Самый удобный для сублимации
объект — мороженое. Оно существу-
ет как полноценный пищевой продукт
только при минусовой температуре, и
его не нужно предварительно замора-
живать.
Мороженое в фабричной бумажной
упаковке кладут на противень и от-
правляют в сублиматор — вакуумную
камеру. Снизу противень сильно на-
гревают. Влага из продукта при этом
испаряется, но мороженое не тает.
Пар откачивается насосом и конденси-
руется на испарителе холодильной
машины. В камере поддерживается
необходимый для сублимации тепло-
вой баланс.
В естественных условиях при атмос-
ферном давлении этот процесс про-
должается долго — белье на морозе,
например, сохнет больше суток, а пи-
щевые продукты сублимируются бо-
льше двух недель. В сублимационной
сушильной установке нетающее моро-
женое готово через 24 часа. В герме-
тично закрытой жестяной банке оно
может храниться до пяти лет, в специ-
альной трехслойной упаковке—до го-
да, в прозрачной пленке — один ме-
сяц. В отличие от тепловой сушки, при
которой качество продуктов теряется
на 90 процентов, при сублимации про-
дукт сохраняет большую часть вита-
минов.
Остается только попробовать теп-
лое мороженое — вкусно, хотя и не
похоже на привычный пломбир. Ско-
рее напоминает начинку для конфет,
торт «Птичье молоко». Такое мороже-
ное можно есть маленьким детям,
людям с больным горлом; его можно
взять с собой в поездку или в поход.
ООО
261
Отличное
земляничное
Говорят, однажды на главной пло-
щади итальянского города Болонья
построили необычный дом. Кры-
ша — мармеладная, вместо дыма из
трубы клубились взбитые сливки, ка-
мины были сложены из цукатов, а все
остальное — из мороженого, даже
мебель. В другой истории рассказыва-
ется о такой большой массе мороже-
ного, что по нему катались на санках.
Конечно, это вымысел, но и тут есть
доля правды. Снег и лед, из которых
строят дома и дороги, это ведь и есть
первое мороженое. Потом в снег ста-
ли добавлять соки и сиропы. Эскимо-
сы, например, делают мороженое из
черных ягод вороники (водяники), тю-
леньего жира и сахара, а их соседи ин-
дейцы квакиутль, живущие на Аляске,
из снега, рыбьего жира, черной патоки
и ягод. На севере снег всегда под ру-
кой. На юге он бывает лишь зимой.
Тогда его и запасают на весь теплый
период.
Две тысячи лет назад в Мерве (сов-
ременный Мары в Туркмении) находи-
лись снегохранилища, и летом снег
был нарасхват. В соседнем Афганиста-
не снег тоже был основной частью мо-
роженого. Да и сейчас мороженое
простого кхмера в Кампучии — лед,
мелко накрошенный в стакан или ска-
танный руками продавца вроде наше-
го снежка, в обоих случаях политый
сиропом. Охлажденными или заморо-
женными фруктовыми соками осве-
жались в жару и в Китае еще три тыся-
чи лет назад (там и сейчас можно ку-
пить пинго — красноватый брусочек
льда на палочке).
У китайцев этот десерт научились
делать индийцы, персы и арабы. Из ев-
ропейцев первыми попробовали и по-
любили мороженое греки. Еще Алек-
сандру Македонскому подавали в по-
ходе фруктовые соки со снегом. Спе-
циальные эстафеты рабов доставляли
для него снег с гор. Впрочем, греки и
раньше клали летом снег в воду, вино,
молоко (вот и почти готовое молочное
мороженое!). Из Греции охлажден-
ные напитки попали в Рим. В особой
моде они были при дворе императора
Нерона. Его воспитатель Сенека упре-
кал своих сограждан в чрезвычайном
увлечении замороженными фрукто-
выми напитками.
После гибели Римской империи о
мороженом забыли. Только в XI II ве-
ке Европа снова узнала его вкус. Рецепт
мороженого привез из Китая венециан-
ский купец и путешественник Марко
Поло. В Италии мороженое быстро
вошло в число изысканнейших блюд
при дворах. Рецепты их были засекре-
чены, и придворных кулинаров при-
водили к присяге о сохранении их в
тайне, а за разглашение, бывало, и каз-
нили.
Хотя и медленно, но способы приго-
товления мороженого стали известны
и другим европейским дворам, а за-
тем и за пределами дворцов и замков.
В своем нынешнем виде оно появи-
лось в Италии в XVI веке, и только в
1660 году флорентиец Прокопий Ку-
льтелли открыл первое кафе-мороже-
ное за пределами Италии — в Париже
(на этом месте оно существует и по
сей день). Через шестнадцать лет в
Париже был создан цех мороженщи-
ков — и торговали уже двести пять-,
десят «лимонадье», как их называли
тогда. В то время различали три вида
мороженого: охлажденную жидкость
(шербет, лимонад), полумороженое
(гранито, то есть «зернистое» — тоже
напиток) и собственно мороженое.
Чтобы приготовить его, использовали
мороженицы из двух сосудов, вло-
женных один в другой, между стенка-
ми которых насыпали лед с солью.
При вращении рукоятки масса, кото-
рую наливали во внутренний сосуд, не
только охлаждалась, но и взбивалась,
насыщаясь пузырьками воздуха.
Самое вкусное мороженое мы
едим сейчас, потому что это едва ли
не единственное блюдо, которое вы-
262
играло от приготовления его на заво-
де, где смеси точно дозируют, а тех-
нологию приготовления тщательно
соблюдают. И чем выше автоматиза-
ция на фабрике мороженого, тем
вкуснее это лакомство. Первым фаб-
рику мороженого открыл в 1851 году
в Балтиморе американец Дж. Фассел.
Свыше полувека назад на централь-
ных улицах Москвы и Ленинграда поя-
вились интригующие объявления: «То-
лько здесь вы узнаете, что такое «эски-
мо-пай». Тайна будет раскрыта». И од-
нажды под объявлением появились
девушки в белых халатах, которые
продавали необычное лакомство —
мороженое на палочке, обернутое в
блестящую фольгу. «Эскимосский пи-
рожок» — вот что значило название.
Теперь от названия осталось лишь «эс-
кимо».
Так началось у нас производство мо-
роженого. Произошло это в 1932 году
на Московском молочном комбинате
и на Московском холодильнике № 2. В
первый год было изготовлено всего
триста тонн мороженого. Сейчас толь-
ко на одной московской фабрике,
вступившей в строй в 1938 году, выпус-
кают сто двадцать пять тонн мороже-
ного в день.
Это холодное лакомство любят и
взрослые и дети. Иные его рецепты
созданы давно. Рецепт земляничного
приводится в оригинальной книге
«Старинная русская хозяйка, ключни-
ца и стряпуха», изданной в Петербур-
ге в 1794 году. И хотя Маршак в своем
стихотворении «Мороженое» хвалит
земляничное (а также клубничное,
апельсиновое и ананасовое), попробо-
вать его пока не удается даже в столи-
це...
ООО
Пропеллер против
заморозков
Когда температура на поверхности
земли падает до опасного для тепло-
любивых культур предела, на высоте
всего 12—15 метров бывает еще дос-
таточно тепло. Разница температур
может достигать 10—12 градусов. Как
тут не возникнуть мысли перемешать
приземный слой воздуха и «опустить»
тепло ближе к земле?
Осуществлять эту идею начали с по-
мощью так называемых ветровых ма-
шин—мощных вентиляторов, устанав-
ливаемых на 10—15-метровых баш-
нях. Так поступают в ряде стран и сей-
час — например, для защиты цитрусо-
вых. Одна ветровая машина в зависи-
мости от мощности двигателя может
уберечь от заморозков участок сада
площадью от одного до шести гекта-
ров.
Использовать для сохранения тепла
летательные аппараты впервые пред-
ложил агрометеоролог Л. Бабушкин.
Однако тогда, в 20-е годы, авиацион-
ная техника была еще слишком несо-
вершенна. Созданный впоследствии
вертолет как нельзя лучше подходил
для выполнения и такой необычной за-
дачи. Его способность зависать на лю-
бой высоте делает ненужными спе-
циальные башни.
Эксперименты, проведенные уче-
ными Всесоюзного научно-исследова-
тельского института сельскохозяйст-
венной метеорологии в Калужской об-
ласти, показали, что даже такой небо-
льшой вертолет, как Ка-26, может убе-
речь от заморозков значительные
площади посевов. Для этого он дол-
жен совершать челночные полеты с
небольшой скоростью на высоте по-
рядка 25—30 метров.
«Вертолетный» способ защиты рас-
тений экономичен: затраты на него
значительно ниже, чем при непосред-
ственном обогреве почвы за счет сжи-
гания нефтепродуктов.
263
Холодильник,
дающий тепло
С января 1986 года действует пер-
вая в нашей стране промышленная ус-
тановка, преобразующая энергию ок-
ружающей среды в «бытовое тепло».
Она создана специалистами ВНИПИ-
энергопрома и Союзкурортпроекта.
Работает установка на Южном бе-
регу Крыма, обеспечивая круглый год
теплом международный пансионат
«Дружба», в котором одновременно
отдыхают 400 человек. Отапливает
здание, дает горячую воду, подогре-
вает морскую воду для плавательного
бассейна. А если за окном жара, то не-
сет в уютные номера пансионата осве-
жающую прохладу. Все это тепловой
насос делает за счет энергии, запасен-
ной в теплое время года атмосфе-
рой, а в холодное — черноморской
водой.
Как же выглядит эта необычная ус-
тановка? Как она действует? Машин-
ный зал напоминает промышленный
холодильник: переплетение труб,
мощные компрессоры. А вот и сердце
установки — испаритель. Через него
прокачивают морскую воду, и здесь
она передает свое тепло жидкому
фреону, который проходит по трубам.
Нагреваясь, фреон кипит и превраща-
ется в газ, поступающий в компрес-
сор. Там его сжимают и разогревают
уже до 110 градусов. Теперь цожно
пускать его в конденсатор. Оттуда
нагретая фреоном вода идет к потре-
бителю.
Первый промышленный тепловой
насос на деле доказал перспектив-
ность создания подобных установок.
Приведем несколько цифр. Себестои-
мость производства тепла с самого на-
чала оказалась почти вдвое ниже, чем
у обычных котельных: за один отопи-
тельный сезон установка сэкономила
более 500 тонн топлива.
Неоценимое преимущество тепло-
вого насоса по сравнению с большин-
ством других источников энергии —
его абсолютная экологическая чисто-
та.
Лазерные
маяки
Первые маяки появились много сто-
летий назад. На высоких башнях морс-
ких городов зажигали костры, по ко-
торым проверяли путь древние мо-
реплаватели. До начала XIX века на
маяках горели масляные фонари, их
сменили керосиновые, а затем газо-
вые. Сейчас зрительные навигацион-
ные средства (таким названием объе-
диняют маяки, огни, створы, буи), как
правило, работают на электричестве.
Но, увы, как и прежде, в плохую пого-
ду дальность их действия ограничен-
на и прибрежные огни издалека не
видны. Как же сделать маяки более
«дальнобойными»?
Исследования, проведенные в Инс-
титуте оптики атмосферы СО АН
СССР под руководством академика
В. Зуева, показали, что относительная
яркость лазерного луча (контраст
между полезным сигналом и неиз-
бежным рассеиванием в атмосфере)
существенно выше, чем у электричес-
ких ламп накаливания, которые сей-
час используются в навигационных
приборах. Лазерный источник виден
более четко и значительно дешевле
обычных.
Институт вместе с СКВ «Оптика»
разработал устройства, предназначен-
ные не только для проводки судов, но
и для посадки самолетов. Первые ла-
зерные маяки работают в портах Се-
верного морского пути — Игарке, Ду-
динке, Диксоне. На Балтийском море,
в Вентспилсском порту испытывают
двухцветный маяк на базе лазера на
парах металлов.
264
Когда полезно
«сесть на мель»
Выражение «сесть на мель» давно
стало синонимом неблагополучия. Ни-
кто не хочет оказаться на ней, а уж
моряки меньше всех.
Тем удивительнее картина, когда
суда «по собственному желанию»,
можно сказать, бросаются на берег.
Как ни странно звучит, этого от них по-
требовало активное освоение районов
Крайнего Севера и Дальнего Восто-
ка, заставившее увеличить поток гру-
зов в арктические порты. Для этих
мест характерны мелководье, значи-
тельные перепады уровня воды при
приливах и отливах, отсутствие посто-
янных причальных сооружений и ма-
лый навигационный период.
Грузы в эти пункты доставляют не-
большие суда. Обычно они бросают
якорь вдали от берега. Туда, на рейд,
к ним отправляются маленькие мел-
косидящие плавательные средства,
которые и перевозят грузы на берег.
Однако такой перевалочный способ
приводит к большим простоям.
Проблему доставки грузов непос-
редственно на берега без примене-
ния ручного труда решили работники
Ленинградского центрального проект-
но-конструкторского бюро, создав-
шие проект универсального суд-
на-снабженца. По этому проекту были
построены два теплохода —«Вавчуга»
и «Варандей». Они доставляют грузы к
берегу без рейдовых перевалок и без
применения дополнительных мелко-
сидящих плавательных средств. Кро-
ме этого, проектировщики позаботи-
лись и о механизации работ. Ведь
отдельные порты часто не имеют не-
обходимой для этого техники. И «Вав-
чуга», и «Варандей» обеспечивают ме-
ханизированную выгрузку на необо-
рудованный берег непосредственно с
судна.
Теплоходы подходят к берегу, до-
жидаются отлива и оказываются на
грунте. В этот период, называемый
«обсушкой», и начинается разгрузка.
Для ее облегчения и ускорения суда
оборудованы краном, грейфером,
выдвижным 26-метровым транспорте-
ром, насосом и специальными устрой-
ствами со шлангами длиной 400 мет-
ров, подвижной техникой. Лесные
грузы, буровое оборудование, колеса
гидротурбин для сибирских рек, кон-
тейнеры на международных линиях
Балтийского бассейна и многое другое
доставляют «Варандей» и «Вавчуга».
Носовая часть судна массой 20 тонн
способна поворачиваться вверх, от-
крывая проем для секционной аппаре-
ли — наклонной платформы,— слу-
жащей «мостом» между бортом и
землей. В носовой части оборудован
специальный отсек, в котором пере-
возится трактор, предназначенный
для грузовых операций.
Для экипажа предусмотрены хоро-
шо оборудованные одно- и двух-
местные каюты, служебные и санитар-
но-бытовые помещения.
Преимущества
ледорезного
судна
С каждым годом в строй входят все
более мощные ледоколы, но при этом
основной принцип их действия остает-
ся неизменным — ледокол проламы-
вает льды, создает канал, по которому
затем идут транспортные суда (сами
ледоколы грузов провозят мало). Это
можно сравнить с заготовкой дров без
помощи пилы, а только с одним колу-
ном, которым приходится переламы-
вать целые стволы. Проламывая во
льдах канал, ледокол тратит много
энергии, края канала получаются
с острыми зазубринами, сам канал
забит ледяными глыбами.
Инженер, кандидат технических
наук Ю. Кашеваров предложил иначе
проходить сквозь океанские ледяные
поля: с помощью полупогруженно-
265
го ледорезного судна и следующего
за ним ледокола. При этом ледорез-
ное судно не ломает лед, а как бы
вспарывает его снизу, распиливает на
6 полос огромными плоскими пилами.
Они установлены на верхней части
корпуса судна, параллельно друг дру-
гу и с наклоном по ходу движения.
Вдоль пил во время их работы про-
гоняют насосом горячую воду, это об-
легчает работу пил, уменьшает их из-
нос. Две центральные полосы пропи-
ленного льда разламываются ледо-
ломом, укрепленным на палубе, куски
льда откидываются на смежные поло-
сы, освобождая узкий проход для над-
водной части судна. Смонтированный
на палубе и связанный с пилами спе-
циальный механизм поперечного из-
гиба пил дает судну возможность ма-
неврировать, то есть позволяет ме-
нять курс во время движения в ледя-
ном поле.
За ледорезным судном следует ле-
докол, который утапливает ледяные
глыбы, загоняет их под края канала —
ледоколу большой мощности для это-
го не потребуется, поэтому он может
одновременно быть и грузовым тран-
спортным судном.
По расчетам автора, полупогру-
женное ледорезное судно водоизме-
щением 60 тысяч тонн и с мощностью
судовых двигателей 20 тысяч кило-
ватт сможет проходить сплошное ле-
довое поле при толщине льда 3 метра
со скоростью 15 километров в час, в
5 раз быстрее современного ледоко-
ла. Ледорезное судно имеет возмож-
ность идти сквозь паковые льды тол-
щиной 4 и даже 5 метров, непроходи-
мые для современных ледоколов. А
это означает, что оно может идти без
ледовой разведки и по кратчайшему
маршруту.
ООО
Самое
невезучее
Самое невезучее судно в истории
мореплавания—сухогруз «Арго
Мерчант», спущенный на воду в 1953
году. Например, на плавание из Япо-
нии в США у него ушло восемь меся-
цев. Это был весьма насыщенный при-
ключениями рейс. По дороге судно
столкнулось с танкером, трижды горе-
ло и пять раз заходило в попутные
порты для ремонта. В 1968 году «Арго
Мерчант» пережил мятеж команды, а
в 1969 году затонул около Борнео.
После этого его подняли и пять лет ре-
монтировали на верфи в Кюрасао. При
первом же рейсе после ремонта суд-
но наскочило на камни близ Сицилии.
Отсюда его пришлось отбуксировать в
Нью-Йорк. А в следующем году на
«Арго Мерчант» шесть раз взрывался
котел, один раз отказало управление.
После этого судну было отказано в
разрешении на проход через Панам-
ский канал и заход в порты Бостон и
Филадельфия. Наконец в 1976 году
«Арго Мерчант» затонул окончатель-
но у полуострова Кейп-Код (Северная
Америка).
Птицы
и самолеты
Испокон веков животные, населяю-
щие нашу планету, перемещались по
своим излюбленным тропам, направ-
ление которых менялось незначитель-
но. Со временем человек стал нару-
шать их миграционные пути, воздвигая
различные преграды: каналы, изгоро-
ди, дороги и т.д.41 только птицы в не-
бе оставались свободны, не мешая как
будто никому, а вызывая лишь восхи-
щение легкостью полета, не разгадан-
ными до сих пор способностями — ле-
теть точно к далекой невидимой цели.
266
Но вот в 1912 году во время пока-
зательного «рейса» из Северной Аме-
рики в Южную самолет братьев Райт
столкнулся с чайкой. Удар птицы ока-
зался сокрушительным. Управление
машины вышло из строя, и она упала в
воду. Пилот погиб. Вероятно, драма,
вызванная неожиданным «антагониз-
мом» птиц и самолетов, не желавших,
разумеется, друг другу никакого зла,
тогда впервые разыгралась в воздухе.
С тех пор ведется печальный счет по-
добным столкновениям. Немало их
случилось и в нашей стране.
В начале 60-х годов, когда появи-
лись мощные турбовинтовые и турбо-
реактивные двигатели, сила «тарана» и
опасность встречи с птицей резко воз-
росли. Подсчитано, что при ее весе 1,8
килограмма и скорости самолета око-
ло 700 километров в час удар окажет-
ся втрое сильнее, чем у снаряда
30-миллиметровой пушки. Если же
птица попадет в открытый воздухоза-
борник реактивного двигателя, турби-
на которого делает несколько тысяч
оборотов в минуту, то двигатель пол-
ностью разрушится.
В гражданской авиации СССР еже-
годно происходит примерно 1500 та-
ких «таранов». Из них 10 процентов
связаны с повреждениями авиацион-
ной техники и дальнейшим ее ремон-
том, задержкой вылета, вынужденной
посадкой, прекращением взлета и т.д.
А много ли птиц страдает от столк-
новений? У нас по этой причине
гибнет около 6—7 тысяч пернатых в
год.
Опасность столкновения птиц и са-
молетов — большая проблема, над
разрешением которой работают во
многих странах. Пока только в СССР
существует научное направление —
авиационная орнитология. Ученые ра-
ботают под эгидой Координационного
совета по проблемам миграции и ори-
ентации птиц и Совета по биоповреж-
дениям АН СССР. На одиннадцати
гражданских аэродромах страны на-
ходятся авиационные орнитологи. Они
выявляют обстоятельства столкнове-
ний, охраняют птиц и самолеты друг
от друга.
Группа ученых Института эволюци-
онной морфологии и экологии живот-
ных имени А. Н. Северцова АН СССР
детально проанализировала свыше 3
тысяч воздушных столкновений. Ока-
залось, что большое их число прихо-
дится на периоды осенней и весенней
миграций. Приводит к опасным ситуа-
циям и появление молодых неопыт-
ных птиц в районе аэродромов в ию-
не—11,4 процента столкновений, в
июле—16,4 процента. Зеленые юн-
цы, впервые видящие небесных гиган-
тов, неспособны управлять своим по-
ведением, особенно в темноте или
когда самолет неожиданно появляет-
ся из облачности или изменяет нап-
равление полета. Дело здесь в следу-
ющем: человек, переходя улицу,
обычно сопоставляет скорость и нап-
равление движения проезжающих ав-
томобилей со своей и решает, успеет
ли он перейти на другую сторону или
ему стоит подождать. У птицы — то
же самое, когда на ее пути встречает-
ся самолет. Однако она не предпола-
гает, что он летит быстрее ее, и оши-
бается. Это увеличивает число стол-
кновений при скоростях 150—200 ки-
лометров в час (39,2 процента).
Опытные птицы, живущие постоян-
но на аэродроме, довольно быстро
раскрывают «обман», и поэтому они
почти не сталкиваются с самолетами.
Взрослые грачи, например, обычно
пересекающие взлетно-посадочную
полосу, облетают ее, как только начи-
нают подыматься или опускаться лай-
неры. Они спокойно разыскивают
корм в непосредственной близости от
полосы, не обращая внимания на про-
носящиеся с ревом самолеты. А лас-
точкам нравится ловить насекомых,
поднятых вихрями теплого воздуха
реактивных двигателей. Таким обра-
зом, поведение птиц, а не их числен-
ность приводит в основном к столкно-
вениям.
Чтобы уменьшить эту опасность,
ученые предлагают различные мето-
268
ды борьбы. Начнем с элементарных.
В одном из регионов нашей страны
число столкновений сократилось на 40
процентов после того, как перестали
вывозить пищевые отходы на мусор-
ные свалки, расположенные возле
аэродромов. В других случаях, напри-
мер, оставляют возле аэродромов
густую траву, в которой птицам невоз-
можно разыскать корм. Или удаляют
из травяного покрытия аэродрома
птичью гречиху, семена которой прив-
лекают голубей. Или в южных районах
сажают верблюжью колючку, отпуги-
вающую пернатых.
Ученые давно задумываются над
тем, как использовать для отпугивания
пернатых голоса самих птиц. Появи-
лись биоакустические репелленты (от
латинского отталкивающий, отго-
няющий), суть действия которых — в
воспроизведении магнитофонных за-
писей птичьих сигналов. Криком тре-
воги птица, почувствовавшая опас-
ность, информирует стаю или семей-
ную группу. Крик страха обычно
издается при виде атакующего вра-
га.
Уже имеются магнитофонные запи-
си репеллентных сигналов грачей,
чаек, скворцов, ворон и других пер-
натых. Записи выпущены в виде грам-
мофонной пластинки для тиражирова-
ния и применения на аэродромах. Ста-
ционарный вариант биоакустической
установки впервые начал действовать
в 1969 году в Таллинском аэропорту,
он представляет собой десять
25-ваттных динамиков, установленных
вдоль взлетно-посадочной полосы,
кассетный магнитофон и мощный уси-
литель. С его помощью транслирует-
ся крик страха озерной чайки. Первое
воспроизведение сигнала (в течение
40 секунд — 1 минуты) заставляет
взлетать птиц, приближающихся к
источнику звука, и кружить над ним.
Второе (через 20—30 секунд) побужда-
ет их улететь подальше.
Эффект также приносит использо-
вание одного мощного динамика
(50—100 Вт), управляемого со старто-
вого диспетчерского пункта аэродро-
ма.
Такой динамик позволяет увеличить
радиус действия сигналов до
1000—1200 метров.
В Институте эволюционной морфо-
логии разработан и испытан синтеза-
тор репеллентных сигналов птиц, спо-
собный воспроизводить отдельные
наиболее эффективно действующие
элементы естественных криков или
даже новые сигналы, а также всевоз-
можную их модификацию.
И радиолокаторы довольно эффек-
тивно помогают обнаружить пернатых
и тоже предотвратить столкновение с
ними вне аэродрома. В Литве М. Жа-
лякявичус выполнил радиолокацион-
ные эксперименты для изучения связи
интенсивности миграции пернатых и
погоды. Оказалось, что плотность пе-
релетов зависит весной от темпера-
туры воздуха и формы облаков, а
осенью от облаков и направления вет-
ра. Закономерность выражается в ви-
де простой формулы. Используя кон-
кретные значения погодных парамет-
ров, определяют ожидаемую плот-
ность миграции и в конечном счете
планируют число и курс полетов лай-
неров.
Комплексная работа проделана под
руководством В. Дольника (Зоологи-
ческий институт АН СССР). Ученые со-
поставили данные различных методов
изучения перелетов птиц (визуальных,
радиолокационных, физиологических
и т. д.) и получили формулу, с по-
мощью которой уже сегодня можно
прогнозировать, какое количество
птиц будет пересекать тот или иной
район.
Все эти исследования, конкретные
усилия практиков принесли ощутимые
оезультаты. Число опасных воздуш-
ных встреч на наших авиатрассах и
аэродромах сократилось вдвое.
©ФО
269
О «Вояджер»:
кругосветка
без посадки
Девять суток понадобилось двум
профессиональным американским пи-
лотам — Джине Йигер и Дику Рутану,
чтобы облететь без единой посадки и
дозаправки земной шар на само-
лете «Вояджер».
Экипаж «Вояджера» установил сра-
зу три мировых рекорда: по общей
дальности полета, по дальности
полета по прямой и по дальности кру-
гового полета. Многие не верили в
успех, тем более что на пресс-конфе-
ренции после пробного пятисуточно-
го полета Джина потеряла сознание.
Врачи назвали причину: сильное нерв-
ное переутомление. Шум моторов,
постоянная болтанка, сбои в привыч-
ном жизненном ритме, жесткие крес-
ла — все это делает полет мало по-
хожим на туристскую прогулку.
Кругосветный девятисуточный пе-
релет, несмотря на целый ряд техни-
ческих усовершенствований в кон-
струкции «Вояджера», стал еще более
тяжелым испытанием и человеческих
нервов, и техники. Но точный инже-
нерный расчет, выполненный на ЭВМ,
высокая квалификация пилотов по-
могли преодолеть все трудности. Ди-
ку и Джине не пришлось воспользо-
ваться ни легким спасательным пло-
тиком, способным держать на воде
двоих в течение суток, ни возмож-
ностью аварийной посадки на мате-
рике.
Проект «Вояджера» начал разраба-
тывать в 1981 году младший брат
Дика Рутана — Бэрт, профессиональ-
ный авиаинженер. Бэрт уверен, что
прогресс авиации зависит не столько
от мощности моторов, сколько от тех
материалов, из которых делаются воз-
душные корабли, от оригинальности
конструкторских решений. Главная
инженерная идея, которую удалось
воплотить братьям Рутан: «Вояджер»
способен брать на борт количест-
во топлива, в десять раз превышаю-
щее его собственный «чистый» вес,
а именно — четыре с лишним тон-
ны!
4,2 тонны бензина и 437 килограм-
мов собственной массы. Эта разница
и сделала возможным беспосадочный
перелет вокруг Земли без единой до-
заправки. Но эта же разница таила в
себе опасность. «Не самолет, а насто-
ящая бензиновая бомба»,— писали га-
зеты, обращая внимание на те слож-
ности, которые могут возникнуть у
«Вояджера» при взлете. Ведь извест-
но, как рискованны взлет, маневриро-
вание или внезапная посадка для пас-
сажирского самолета, если баки его
переполнены горючим. Но Бэрт Рутан
не ошибся. Кстати, первый, самый
приблизительный чертеж будущего
«Вояджера» он сделал... в кафе на
бумажной салфетке. Этот экспромт
мало в чем расходится с чертежом
реального самолета.
Правда, на постройку самолета уш-
ло в два раза больше времени, чем
предполагали братья. Им долго не
удавалось найти фирму, которая со-
гласилась бы финансировать предпри-
ятие. Некий сигаретный магнат из Япо-
нии предложил взять на себя все рас-
ходы, если на борту необычного само-
лета будут изображены реклама его
товара и несколько иероглифов. Но
братья Рутан отказались... Необходи-
мые для «Вояджера» приборы, мате-
риалы и оборудование они приобрели
у небольших калифорнийских фирм.
Лишь когда самолет был почти готов,
к финансированию перелета подклю-
чились крупные авиастроительные
компании.
Можно смело
тормозить
Много автомобильных катастроф
происходит на скользкой дороге, ког-
да водитель резко нажимает тормоз-
270
ную педаль. При этом возникает так
называемая «блокировка» колес, и
машина становится неуправляемой.
Французская фирма «Ситроен» обо-
рудует новейшие модели своих авто-
мобилей системой предупреждения
заноса. Каждое колесо снабжено ав-
тономным гидравлическим тормозом
и датчиком скорости вращения, кото-
рые связаны с компьютером. Он
плавно повышает тормозное усилие
на колеса, как бы резко водитель ни
нажал на педаль. Когда скорость вра-
щения колеса падает до критической
величины, ниже которой оно начнет
пробуксовывать, компьютер умень-
шает давление на соответствующий
тормоз. Сцепление колеса с грунтом
возрастает, и оно начинает вращать-
ся быстрее. Критическое значение
давления компьютер вычисляет с уче-
том скорости движения автомобиля.
Обувь для
автолюбителей
Безопасность движения зависит не
только от состояния дороги и опыт-
ности водителя. Очень важно, чтобы
шоферу было удобно сидеть за ру-
лем. Неловкая поза, неудачно распо-
ложенные приборы, рычаги, педали
вызывают быстрое утомление, тре-
буют чрезмерных затрат энергии при
управлении автомобилем.
Со стороны обычно кажется, что во-
дитель неподвижен и только его руки
иногда поворачивают руль то вправо,
то влево. Но такое впечатление об-
манчиво. На самом деле на каждый
километр пути он делает до 40—50
движений по управлению машиной.
Большая их часть приходится на сто-
пу ноги. Делать это движение надо
быстро: ведь стоит замешкаться, и
может случиться авария. Специалисты
подсчитали, что при скорости 30 кило-
метров в час каждая операция должна
выполняться всего за 4—5 секунд.
При скорости 40 километров в час это
время уменьшается вдвое — до
1,8—2,5 секунды. А ведь на практике
скорость бывает куда больше.
Если водитель сидит за рулем пра-
вильно, то между полом кабины и
стопой образуется угол в 30—45 гра-
дусов. При этом в обычной обуви
трудно найти удобное и одновремен-
но устойчивое положение .ноги. При-
чина — каблук, высота которого, как
правило, не меньше 20—30, а у неко-
торых моделей даже 50 и более мил-
лиметров.
В украинском НИИ кожевенной про-
мышленности разработана обувь для
водителей. Это обычные полуботинки
для повседневной носки, но у них есть
существенная особенность — каблук
скошен под углом 30—45 градусов.
В результате заметно увеличивается
площадь опоры стопы, а значит, воз-
растает ее устойчивость. Есть у новой
обуви и еще одно отличие от обычной:
в ней по линии канта и в пятке распо-
ложен эластичный амортизатор. Рав-
номерно распределяя нагрузку по
всей площади, он предохраняет стопу
от перегрузки. Специальная обувь об-
легчит работу и автолюбителей и во-
дителей-профессионалов.
«Тихий»
асфальт
На десятках участков западногер-
манских шоссе будет испытываться
новый вид асфальтового покрытия,
основное преимущество которого —
его хорошая способность поглощать
шум. Согласно предварительным ут-
верждениям специалистов, этот ас-
фальт наполовину уменьшает шум от
движущихся автомобилей.
О О О
18 Эврика-88
О Всегда
с собой
Французская служба «Скорой по-
мощи» высоко оценила новое изобре-
тение — персональную историю бо-
лезни, которая прикрепляется в виде
карточки с микрофильмом на том
кольце, где обычно носят ключи. При
несчастном случае врач сможет быст-
ро выяснить по карточке основные
характеристики заболевания постра-
давшего и принять срочные меры. В
карточке указывают такие недуги, как •.
диабет, сердечная недостаточность и .
так далее. Ну и, разумеется, группу
крови. На подвеске обязательно
должна быть и фотография владельца
карточки во избежание недоразу-
мений.
Новое условие
Некоторые японские фирмы выпус-
кают мотоциклы-чудовища, вес кото-
рых достигает двухсот пятидесяти ки-
лограммов. Чтобы ограничить бес-
смысленную погоню за престижем,
отныне полиция в Японии будет вы-
давать водительские права лишь при
условии, что владелец мотоцикла смо-
жет поднять его из лежачего поло-
жения.
Трактор на шипах
Английский изобретатель К. Гард-
нер свою идею тракторного колеса с
выпускаемыми шипами явно подсмот-
рел у кошки. При работе на крутых и
мокрых склонах шипы можно выпус-
кать посредством гидравлической пе-
редачи, простым нажатием рычага в
кабине. В результате сцепление с
грунтом возрастает более чем в три
раза. Благодаря этому достигается
экономия горючего, снижается износ
шин и, что немаловажно, износ нервов
тракториста. При езде по хорошей до-
роге шипы так же легко убираются.
Заодно и в баню...
Можно помыться в бане. Можно
принять ванну дома.
А на работе? Ведь там бывает очень
жарко не только в переносном, но и в
буквальном смысле слова. Если речь
идет, например, о работе механиза-
тора во время жатвы.
Комбайнер Л. Ришняк нашел прос-
той выход. Он прикрепил к комбайну
«Колос» вместительный бак, вода в
котором нагревается от двигателя. И
теперь желанный душ всегда к его
услугам.
Нержавеющий
вагон
Первые цельнометаллические пас-
сажирские вагоны появились почти
40 лет назад. Тогда они имели гладкие
боковые стены, изготовленные из
стального листа толщиной 3 милли-
метра. Затем конструкция вагонов бы-
ла усовершенствована: гладкий лист
заменили гофрированным профилем
повышенной жесткости, что позволи-
ло уменьшить толщину металла.
С 1959 года перешли на изготовле-
ние пассажирских вагонов с облегчен-
ным кузовом, изготовленным из еще
более тонкого металла, но уже в 1966
году толщину обшивки вновь приш-
лось увеличить — в ней со временем
появились сквозные отверстия, выз-
274
ванные ржавчиной. Применяемые ла-
ки и краски не обеспечивали требуе-
мой антикоррозийной защиты кузовов
вагонов при длительной их эксплуата-
ции. А стоимость капитального ремон-
та вагонов нередко достигала 40 про-
центов от стоимости нового вагона.
Недавно на Калининском вагоност-
роительном заводе разработана кон-
струкция вагона из безникелевой нер-
жавеющей стали с рамой из низко-
легированной стали. Кузов нового ва-
гона легче на 2,5 тонны. Благодаря то-
му, что нержавеющая сталь имеет
хорошие декоративные свойства и вы-
сокую коррозийную стойкость, внут-
реннюю поверхность кузовов вагона
ничем покрывать не надо. В резуль-
тате за счет исключения горючих ма-
стичных покрытий повысилась и пожа-
робезопасность вагона.
Эйфелева башня
в космосе
Без малого сто лет возвышается над
Парижем ажурная стрела Эйфелевой
башни. Смелый замысел архитектора
и колоссальные размеры сделали ее
символом новейших достижений ин-
женерной мысли прошлого века. На
Эйфелеву башню успели посмотреть
многие, но далеко не все жители зем-
ного шара. И вот в честь векового
юбилея парижской знаменитости
решено создать новое «чудо», оце-
нить которое сможет все челове-
чество.
На самую высокую «даму» фран-
цузской столицы пошло в свое время
15 тысяч отдельных металлических
деталей и два с половиной миллиона
заклепок. Новое творение едва ли
проще. Оно представляет собой
24-километровое по окружности плас-
тмассовое кольцо, к которому при-
креплены сферы, отражающие лучи
солнца. В 1989 году эту «игрушку» вы-
ведут на космическую орбиту, так что
на нее смогут полюбоваться все же-
лающие.
Авторы «Эйфелевой башни в кос-
мосе» — архитекторы Алэн Кокэ, Же-
ром Жербер и ученый Жан-Пьер Пом-
мро (их проект занял первое место
среди 99, представленных на кон-
курс) — уже столкнулись с протеста-
ми и сопротивлением. Что ж, созда-
ние Эйфелевой башни тоже вызвало
недовольство многих парижан. Гово-
рят, Ги де Мопассан, не желая смот-
реть на «это чудовище», обедал в ре-
сторане самой башни — единствен-
ном месте, откуда она не видна. Про-
тивникам нового проекта придется до-
вольствоваться тем, что, провисев над
Землей три года, конструкция разру-
шится сама собой...
О От звезды
к звезде
Так называемый пертурбационный,
маневр — пролет космического ап-
парата поблизости от какой-либо пла-
неты с целью увеличения его скоро-
сти — уже использовался в практиче-
ской космонавтике. С помощью пла-
нет разгонялись американские ап-
параты «Вояджер» и «Пионер», а за-
тем Венера ускорила движение про-
следовавших мимо нее к комете Гал-
лея советских автоматических меж-
планетных станций «Вега». Смысл это-
го маневра, впервые предложенного
советским ученым Ю. Кондратюком,
состоит в том, чтобы провести косми-
ческий аппарат в сфере действия гра-
витации планеты, но сзади нее (по от-
ношению к направлению ее движе-
ния). Тогда в силу законов небесной
механики скорость космического ко-
рабля возрастет.
Эффективность этого оригинально-
го способа разгона в большой степени
зависит от сил тяготения и, стало быть,
от массы небесного тела, вблизи ко-
торого следует посланец Земли. По-;
18*
275
этому в Солнечной системе наиболь-
ший интерес при использовании пер-
турбационного маневра представляют
планеты-гиганты. А если задумать-
ся о полетах к планетам других звезд?
Ведь и они когда-нибудь начнутся. Од-
нако путешествия на расстояния, из-
меряемые световыми годами, станут
реальными только тогда, когда пос-
ланные людьми зонды смогут разви-
вать скорости, близкие к скорости све-
та. А достичь этих скоростей помогут
космическим аппаратам сами звез-
ды.
Для разгона межзвездного кораб-
ля предлагается многократно совер-
шать пертурбационный маневр в ок-
рестностях ближайших к точке старта
звезд. Если будут использоваться
подряд несколько белых карликов
или нейтронных звезд, космический
аппарат можно будет разогнать до
скоростей в тысячи и десятки тысяч
километров в секунду. К тому же эти
крохотные по масштабам Вселенной
звезды имеют слабо нагретую по-
верхность и потому не успеют чрез-
мерно разогреть проносящегося ми-
мо посланца людей.
©В роли смазки —
бациллы
Основой большинства технологиче-
ских смазочных материалов сегодня
по-прежнему остаются нефтепродук-
ты. Но запасы нефти, как известно, не
безграничны. Поэтому идет активная
разработка новых смазок на основе
воды, спиртов и их смесей. Основы
эти, однако, не лишены недостатков:
у них повышенная коррозийная ак-
тивность, недостаточная смазочная
способность, поэтому они требуют де-
фицитных антикоррозийных и анти-
фрикционных добавок, или, как гово-
рят специалисты, присадок.
Наряду с традиционными присад-
ками, сдерживающими фтор, хлор,
фосфор и серу, которые получают хи-
мическим путем, в настоящее время
начинают все больше применяться
продукты биологического синтеза.
Правда, пока в основном для масел на
минеральной основе.
Уже сообщалось о хороших резуль-
татах использования слизистых бацилл
в качестве кормовых добавок для
сельскохозяйственных животных. Но
диапазон полезных свойств этих мик-
роорганизмов оказался гораздо ши-
ре. Благодаря своей физиологической
особенности в определенных услови-
ях они способны синтезировать слизь,
которая обладает удивительной сма-
зывающей способностью. По химиче-
скому составу слизь состоит из поли-
сахаридов и белка. Она может исполь-
зоваться либо непосредственно как
смазочный материал, либо для полу-
чения антифрикционных присадок.
Ленинградские специалисты — био-
логи и инженеры — разработали био-
технологию безотходного культиви-
рования некоторых штаммов слизи-
стых бацилл. При этом получается два
весьма ценных продукта: биомасса,
которая содержит полноценный бе-
лок, и активное вещество — слизь,
обладающая хорошими смазочными
свойствами.
Биосинтезированные присадки из
слизистых бацилл существенно улуч-
шают смазывающие способности та-
ких широко распространенных в тех-
нике жидкостей, как глицерин, этанол,
этиленгликоль и другие. Очень важно
и то, что уменьшается износ трущих-
ся деталей. Технология приготовле-
ния таких присадок достаточно проста
и не требует дорогостоящего обору-
дования.
276
Ай
fflwaw
Фуникулер —
водовоз
Яичный
робот
Фуникулер, соединяющий два бри-
танских городка, Линтон и Линмут,—
самый крутой в мире: при длине
300 метров перепад высот составляет
155 метров. Он приводится в движе-
ние весом воды, которая заливается
наверху в цистерны спускающегося
вагончика.
О Водолазу станет
легче
Канадский водолаз и изобретатель
Фил Ньюттен сконструировал новый
водолазный костюм, который намного
легче жесткого водолазного скафанд-
ра. У нового костюма своя автоном-
ная система снабжения кислородом.
К тому же он настолько гибок, что во-
долаз может в нем плавать и даже, ес-
ли нужно, почесать себе спину.
Обычно работающему на значи-
тельной глубине предоставляется не-
приятный выбор: облачиться в жест-
кий тяжелый скафандр, мешающий
свободно передвигаться, либо надеть
легкий водолазный костюм, который
накачивается воздухом под давлени-
ем, чтобы противостоять сжатию во-
ды. Но в этом случае водолазу прихо-
дится отсиживаться в специальной
барокамере, чтобы пройти деком-
прессию, иначе из крови начнет бурно
выделяться воздух и произойдет га-
зовая эмболия со смертельным исхо-
дом.
Теперь ничего такого делать не на-
до. Новый костюм сочетает преиму-
щества жесткого металлического
скафандра с гибкостью водолазного
костюма.
Появился на свет и такой. Но не сле-
дует думать, что он несет яйца вместо
курицы. Его задача более скромная,
он умеет только разбивать яйца. Но
зато делает это артистически. В ок-
руге Котбус в ГДР приступил к работе
на птицефабрике первый автомат, ко-
торый разбивает яйца и выдувает
содержимое в чан. В течение часа он
обрабатывает 6000 яиц. Яичная масса
немедленно охлаждается и направля-
ется в специальных контейнерах для
использования на предприятиях пище-
вой и косметической промышлен-
ности.
В Робот-
пожарный
Всем с детства известны строки о
пожарном, который «поглядывал во-
круг — на север, на юг, на запад, на
восток, не виден ли дымок». Этот по-
этический образ вполне можно отне-
сти к новой автоматической системе
поиска и локализации очага загора-
ния — к пожарному роботу, создан-
ному во Всесоюзном научно-исследо-
вательском институте противопожар-
ной обороны. Только вместо дозорно-
го — электронный датчик, улавлива-
ющий инфракрасное излучение пла-
мени.
Достаточно зажечь спичку в радиу-
се пятидесяти метров, чтобы автомат
начал работать. Полученный от датчи-
ка сигнал поступает в бортовую ЭВМ,
та выдает команду искать огонь, и че-
рез 15—20 секунд система точно на-
ведена на очаг пожара. Тут же авто-
матически начинается подача огне-
тушащего вещества — воды, пены или
газа. Даже после того как огонь задав-
лен, робот остается на дежурном при-
278
еме —: если в очаге продолжается
тление, он снова включится и предот-
вратит повторный пожар.
Сама по себе идея автоматической
системы пожаротушения ненова:
практически в каждом современном
здании есть датчики, которые реаги-
руют на свет, дым, тепло и сигнализи-
руют о пожаре на приемную станцию.
Но у подобных систем есть недоста-
ток — станция автоматически включа-
ет огнетушитель, а выключить его мо-
жет только человек, прибывший на по-
жар. А ведь иногда бывает достаточно
ведра воды, чтобы погасить огонь.
Что же касается пожарного робота,
то он тушит пожар в зародыше и зали-
вает именно то место, где возник
огонь.
Скрыться
от пожара!
Необычная палатка предназначена
для тех, кто борется с большими лес-
ными пожарами. Если пожарные ока-
жутся посреди огненной стихии, они
могут найти временное убежище,
скрывшись внутри палатки. Теплоизо-
лирующая палатка сделана из стекло-
волокна и алюминиевой пленки. Весит
она килограмм с небольшим, а носят
ее свернутой в специальном ранце.
Разложить палатку можно довольно
быстро, стоит лишь потянуть за ручку.
О Керамические
напильники
Собственно говоря, эти напильники
изготовлены из специального сталь-
ного сплава. Но их поверхность упроч-
нена тонким слоем сверхтвердой ке-
рамики; благодаря этому они служат
значительно дольше обычных. Такие
напильники начали выпускать в Японии
два инструментальных завода.
Линзы
из крабов
Хитин — полимер, который приро-
да производит каждый год в огром-
ном количестве: более десяти мил-
лиардов тонн. Хотя человек давно
знал об этом веществе, однако приме-
нял его мало. Теперь, по-видимому,
настало время его широкого исполь-
зования. Полученный на его основе
хитозан образует прочную водопог-
лощающую пленку, которая биоло-
гически совместима с нашей кожей и
потому хороша для лечения ожогов. В
лабораторных исследованиях на жи-
вотных установлено, что хитозан поч-
ти в два раза ускоряет заживление
ран.
Сейчас из хитозана изготавливают
путем отливки контактные линзы. Они
намного дешевле, чем из стекла. Ус-
тановлено, что покрытие семян хито-
заном защищает их от грибковых по-
ражений, повышает сопротивляемость
растений различным болезнетворным
бактериям и увеличивает урожайность
зерновых и гороха на 10—30 процен-
тов.
Наиболее экономически выгодный
источник хитина — это панцири ома-
ров, крабов и креветок.
ФКлей —
вместо ниток
Одна из наиболее частых травм у
спортсменов — разрыв ахиллова су-
хожилия, самого толстого и крупного.
Чтобы такая травма не оставила не-
приятных последствий, разорванное
сухожилие должно быть сшито не поз-
же чем через шесть дней. Врачам уда-
лось склеить разорванные сухожилия
у пятнадцати пациентов. Для этого они
применили природный фибриновый
клей, получаемый из крови человека.
279
У нового метода ряд существенных
преимуществ. Главное из них — ахи-
ллово сухожилие не укорачивается,
поэтому пятка может быстрее подвер-
гаться полной нагрузке. При сшитом
сухожилии каждый четвертый паци-
ент жалуется потом на легкую утом-
ляемость оперированной ноги и на
появляющиеся временами боли. У па-
циентов со склеенными сухожилиями
таких осложнений не наблюдалось.
зимы и для лета. В зимнем варианте
они отражают тепло, идущее из поме-
щения, но в то же время прозрачны
для длинноволнового и даже инфра-
красного излучения с улицы.
У летних штор свойства иные. Они
отражают длинноволновое излучение,
идущее снаружи. В любом помеще-
нии, снабженном двумя видами штор,
потери энергии сократятся втрое.
Воздух
в стеклянной
одежде
На все
сезоны
В Краковской горно-металлургиче-
ской академии создан уникальный
теплоизоляционный материал. Уче-
ным удалось разработать технологию
массового и дешевого производства
маленьких шариков из стеклянной пе-
ны. Вообще-то правильнее было бы
сказать, что они состоят из воздуха,—
пузырьки занимают 86 процентов
внутренности каждой крошечной сфе-
ры, а снаружи они одеты в прочную
и непроницаемую стеклянную обо-
лочку. Диаметр шариков один сан-
тиметр. Их можно использовать в ка-
честве наполнителя синтетических
смол, гипса и различных строительных
растворов.
Шторы для зимы,
шторы для лета
Известно, что любое жилое поме-
щение теряет тепло в основном из-за
окон. И все же едва ли кто-нибудь из
нас согласится жить в комнате без
единого окна. Другое дело — хитро-
умные изобретения, связанные с «гла-
зами» наших жилищ. Подобных изоб-
ретений насчитывают уже сотни.
Недавно специалисты из ФРГ доба-
вили к ним еще одно — шторы для
Такой одежды еще* нет, но в принци-
пе ее можно создать из волокна ново-
го типа, полученного американскими
химиками. Основа волокна — особые
пластичные кристаллы, которые обла-
дают способностью накапливать и вы-
делять тепло в зависимости от коле-
баний внешней температуры благо-
даря переустройству структуры кри-
сталлов. Когда температура окружа-
ющей среды повышается, кристаллы
меняют форму и поглощают тепло.
: Становится холодно — они восста-
навливают прежнюю форму и тогда
уже выделяют тепло.
Полимерное
зеркало
Специалисты из Фрейбургской ла-
боратории космических исследований
в ФРГ создали полимерное зеркало
диаметром 1,3 метра. Оригинальный
синтетический материал, из которого
оно сделано, прочнее стекла, а рабо-
чая его поверхность почти идеально
гладкая.
Зеркало весит всего 15 килограм-
мов, а его стеклянный «близнец» —
тонну. Ясно, насколько упрощает-
ся монтаж телескопов для спутни-
ков.
280
Негорючий
пластик
Негорючий и нетоксичный вид пе-
нопласта создали из силиката специа-
листы канадской фирмы «Поливоль-
так». Он способен выдерживать тем-
пературу до тысячи градусов Цельсия.
Теперь в случае пожара не возникает
опасности задохнуться в ядовитом ды-
му или пострадать от горящего пено-
пласта. Новый материал найдет широ-
кое применение в качестве облицо-
вочного средства в самолетах, отелях,
больницах и других общественных
зданиях.
Кирпич на
антибиотиках
Антибиотики, как известно, получа-
ют из плесневых грибков, которые вы-
ращиваются в огромных сосудах-
ферментерах на специальной пита-
тельной среде. После извлечения ан-
тибиотика отработанную среду с ос-
татками грибков просто выбрасывают.
Так поступали до недавнего времени
и на комбинате по производству анти-
биотиков в болгарском городе Разгра-
де. Отходы отравляли окружающую
среду, антибиотики, отнюдь не без-
вредные для организмов, проникали в
почвенные воды, в растения, в живот-
ных, которые ими питаются, в пище-
вые продукты...
Болгарские инженеры предложили
вводить отходы производства анти-
биотиков в глиняную массу для фор-
мовки кирпичей. Пробная партия кир-
пичей с антибиотиками была изготов-
лена на керамическом заводе «Звез-
да» недалеко от Разграда. Оказалось,
что добавка увеличивает пластичность
смеси, так что кирпичи легко форму-
ются и выходят более гладкими, ак-
куратными. Но вот что самое главное:
так как эти органические отходы горят
и имеют довольно высокую теплот-
ворную способность — 2—4 тысячи
килокалорий на килограмм, то при
обжиге экономится горючее. На этом
новшестве завод «Звезда» может сэ-
кономить ежегодно 600—700 тонн ма-
зута.
Сюрпризы
«оптической»
металлургии
Эффект образования плазмы —
нагретого лучом лазера газа до десят-
ков тысяч градусов обнаружили и изу-
чили ученые Института металлургии
имени А. Байкова Академии наук
СССР.
В массивной стальной камере, рас-
считанной на давление до двухсот ат-
мосфер, три окна. Одно из них пред-
назначено для пропускания луча опти-
ческого квантового генератора-лазе-
ра, второе позволяет осуществить
скоростную киносъемку происходя-
щих в недрах камеры процессов, и
третье «высвечивает» плазму для
спектрометра.
Перед началом эксперимента внут-
ри камеры устанавливают мишень —
металлическую пластину — и герме-
тично закрывают люк. Из баллона вы-
сокого давления по трубопроводу в
камеру впускают азот.
На пульте управления фиксируется
«пуск». Луч лазера пронизывает про-
зрачную преграду окна...
— Под воздействием луча образу-
ется так называемый «оптический про-
бой» — микрооблако с температурой
до двадцати тысяч градусов,— объ-
ясняет руководитель научной разра-
ботки профессор Александр Углов.—
Азот вступает в химическую реакцию
с металлом мишени и образует твер-
дый панцирь нитрида. А если его за-
менить углекислым газом или мета-
ном, то в результате реакции на по-
281
верхности мишени образуется кар-
бид.
В процессе экспериментов иссле-
дователи установили, что даже оди-
ночный «выстрел» лазерного луча вы-
сокой энергетической плотности спо-
собен образовать на металлической
поверхности мишени в соответствую-
щей среде газа нитрид или карбид.
Как же осуществить покрытие всей
площади металлической пластины
сплошным панцирем этих составов?
Ученые предложили способ сканиро-
вания, то есть скольжения лучом «по
строчкам» электронного пучка в кине-
скопе — экране телевизора. Однако
можно поворачивать и пластину перед
неподвижно направленным лучом ла-
зера.
Нитриды и карбиды металлов обла-
дают очень высокой твердостью и жа-
ростойкостью. Поэтому новые разра-
ботки привлекли внимание специа-
листов промышленности. Ученые-ме-
таллурги совместно с сотрудниками
отраслевых научно-исследователь-
ских институтов, производственных
объединений и предприятий ведут ра-
боты по использованию новой техно-
логии для упрочнения деталей и узлов
машин и механизмов. В частности,
разрабатываются оригинальные спо-
собы упрочнения колец буровых уста-
новок, ответственных деталей тракто-
ров и сельскохозяйственных ма-
шин, медицинского инструмента-
рия.
Необязательно
из древесины
В Институте лесного хозяйства в Бу-
дапеште после многолетних исследо-
ваний получена высококачественная
бумага из листьев, причем белая и
очень прочная. Таким образом, на-
родное хозяйство страны сможет
сэкономить огромное количество
древесины.
Керамическая
бумага
Температуру до 1200 градусов
Цельсия выдерживает специальная
бумага из неорганических волокон,
созданная фирмой «Ниппон Муки Ко»
в Токио. Это комбинация обычных
стеклянных волокон с температурой
плавления 500 градусов Цельсия,
специальных керамических волокон и
жароустойчивых стеклянных волокон,
из состава которых удалена химиче-
ски одна составная часть — окись
алюминия. Новое неорганическое
связующее вещество удерживает все
волокна вместе и повышает жароус-
тойчивость бумаги до 1200 градусов
Цельсия. Толщина такой бумаги
0,25 миллиметра. Она будет исполь-
зоваться преимущественно в фильт-
рах и на атомных электростан-
циях.
Удалось
( ) расплавить алмаз
Это произошло случайно. Амери-
канские геологи из Корнеллского уни-
верситета моделировали условия
внутри Земли. С помощью лазера и
специального устройства с алмазом,
позволяющего создать давление в
450 тысяч раз выше атмосферного,
ученые пытались превратить графит
в алмаз. Когда лазер стал работать на
необычной мощности, алмазная'по-
верхность устройства начала плавить-
ся. Образовалось небольшое углуб-
ление. Кроме того, исследователи
получили несколько капель расплав-
ленного алмаза. Не подтверждает ли
это открытие гипотезу о том, что
в глубоких недрах Земли при вы-
соких давлениях и температурах уг-
лерод находится в жидком состоя-
нии?
282
О Лазурит
рукотворный
Навряд ли сегодня удивишь моск-
вича или гостя столицы нарядной об-
лицовкой станций метро, подземных
переходов. И все же новый облицо-
вочный материал, который можно
увидеть в одном из переходов на пло-
щади трех вокзалов, поистине удиви-
телен. Имя его — узорит. Сделан он
из отходов, из обычного боя стекла.
— Чему же тут удивляться? —
спросит искушенный читатель.—
Трудно, чго ли, взять стеклянные ос-
колки и переплавить их?
Но если1 поступить так, никакого
узора не будет. Получится невзрачная ;
серо-бурая масса. Чтобы получился.
узорит, нужно было создать новую
технологию.
Идея метода возникла у Н. Павлуш-
кина, профессора, заведовавшего ка-
федрой стекла и ситаллов Москов-
ского химико-технологического ин-
ститута. Стекло нужно измельчить.
Это необходимо для экономии энер-
гии и времени на изготовление буду-
щих изделий. Но когда стекло дробят
механическим способом, выделяются
облака пыли.
Другое дело, если применять низ-
котемпературный термоудар. Стекло
нагревают до 700 градусов, а затем
сбрасывают в холодную воду. Тут-то
и возникает техническое волшебство:
стекло распадается на мелкие грану-
лы. Из гранул при их спекании рож-
дается узор. Так в общих чертах вы-
глядит новый беспылевой технологи-
ческий процесс, разработанный на
кафедре стекла и ситаллов МХТИ. Он
привлек внимание Ленинского стекло-
завода. Это предприятие и стало вы-
пускать узорит. Плиты узорита пора-
жают многоцветностью, многокрасоч-
ностью. Одна из двухцветных плит —
сине-белая.
По внешнему виду она — настоя-
щий лазурит, прекрасный самоцвет-
ный камень, который идет на юве-
лирные украшения, шкатулки. Для об-
лицовки употреблять его было бы
накладно. А тут... представьте себе:
дома, станции метро, облицованные
этим самоцветом! Прежде был извес-
тен лишь один случай, когда облице-
вали самоцветным родонитом стан-
цию метро «Маяковская». Повторить
этот опыт не решились. Да и лазурит
на подобные цели в массовом строи-
тельстве ни разу не использовали.
Дорого. И вот — горы «лазурита» из
отходов.
Узоритовая облицовка прочно сое-
диняется с бетоном. Новый материал
обладает высокой химической стой-
костью, в частности, он устойчив про-
тив плесневых грибков. Гранулы узо-
рита можно наносить на стандартные
керамические плитки, выпускаемые
промышленностью.
Пока что на Ленинском стеклозаво-
де действует единственная опытная
линия. Она позволяет выпускать в год
всего десять тысяч квадратных метров
нарядных плиток. Но в новой пятилет-
ке на этом предприятии предполага-
ется создать промышленные линии,
способные удовлетворить возрастаю-
щий спрос на узорит.
( ) Шкаф на ниточке
Кевлар — новое химическое волок-
но, оно прочнее и на сорок процентов
легче стеклянного волокна. Создали
его во Франции и сейчас испытывают
при производстве автомобильных
шин. По сравнению со стеклянным
волокном, у кевлара два серьезных
преимущества: он имеет меньшую
плотность, а прочность на разрыв у
него такова, какой не достигло еще
никакое другое волокно. Демонстри-
руя его качества, фирма — произво-
дитель кевлара подвесила на тонкой
нити тяжелый дубовый шкаф.
283
©Легендарный
булат и...
электроника
Какой материал более всего приго-
ден для точной резки сверхтонких
пленок — важнейшего элемента сов-
ременных радиоэлектронных уст-
ройств? Ученые перепробовали луч-
шие современные стали и сплавы, но
оказалось, что более всего для этих
целей подходит... древний булат. Ха-
рактерная его черта — уникальное
сочетание твердости чугуна и гибко-
сти стали. Это и позволяет придавать
клинкам из булата необычайную ост-
роту. Лучшие булатные клинки с оди-
наковой легкостью перерубали под-;
брошенный в воздух волос и железные
гвозди. Несколько столетий оружей-
ники разных стран делали из булата
мечи и сабли. Отличить их всегда
можно было по красивому узору на
металле. А потом секрет булата был
утерян.
Казалось, невелика потеря — уче-
ные-металлурги создали множество
сталей и сплавов, вроде бы по всем
параметрам превосходящих булат.
Однако, как выяснилось, даже в уль-
трасовременных отраслях нет ему
замены. Потому в ряде стран не
прекращаются попытки наладить
производство булатной стали на
современной технологической осно-
ве.
Ведутся работы в этом направлении
и в нашей стране. Главная проблема
здесь заключается в том, что гиб-
кая, прочная булатная сталь, оста-
ваясь сталью со всеми присущими
ей свойствами, содержит- углеро-
да столько же, сколько и хрупкий
чугун.
Ученые Донецкого политехниче-
ского института, очищая окатыши же-
леза путем электрошлакового пере-
плава с графитовым электродом, по-
лучили сплав с содержанием углеро-
да даже не 2 процента, как в чугуне, а
целых 3,5. Сплав этот, к большому
удивлению исследователей, обладал
наряду с высокой твердостью и проч-
ностью прекрасной пластичностью.
Ученые полагают, что ими получен
один из сортов булатной стали.
На магнитном
подвесе
Во Франции создан токарный ста-
нок, способный обрабатывать легкие
сплавы со скоростью до 45 тысяч обо-
ротов в минуту.
Столь существенный прирост ско-
рости обеспечен подшипниками с маг-
нитным подвесом, исключающими
контакт ме?кду валом и отверстием, в
котором вращается вал. Приятный
сюрприз: возникающее в процессе
резания тепло почти целиком погло-
щается стружкой, избавляя конструк-
торов от излишних забот об охлаж-
дении.
Стекло вместо
меди
Приближенные расчеты показыва-
ют: на каждый действующий телефон-
ный аппарат приходится в среднем
100 метров кабеля связи. Сейчас в
мире установлено около 700 миллио-
нов телефонов и, стало быть, проло-
жено не менее 70 миллионов кило-
метров различных кабелей..
Существует множество типов и кон-
струкций городских междугородных
кабелей связи: симметричных и коак-
сиальных, низкочастотных и высо-
кочастотных, подземных и подвод-
ных.
Все кабели, как бы они ни различа-
лись между собой, состоят, как прави-
ло, из металлических проводников —
токопроводящих жил, число которых
достигает нескольких тысяч, изоляции
284
каждой жилы и общей оболочки,
защищающей жилы и изоляцию от
влаги и других внешних воздей-
ствий.
Вот на этих-то «трех китах» и по-
коится любая кабельная конструк-
ция.
При внешней простоте — ведь каж-
дый кабель состоит всего из трех ос-
новных частей — создать его доволь-
но сложно. Это обусловлено тем, что
по всей длине кабельной линии, будь
то десятки, сотни или тысячи километ-
ров, жилы должны хорошо проводить
электрический ток и быть надежно от-
делены одна от другой слоем изоля-
ции толщиной в десятые доли мил-
лиметра. При этом электрические
свойства кабеля, оставаясь строго по-
стоянными, не должны ухудшаться в
течение всего времени эксплуатации,
длящейся 30—50 и даже более
лет.
Так как главную функцию кабеля —
передачу электрических сигналов —
выполняют токопроводящие жилы,
то о проблеме их конструиро-
вания и рассказывается в данной
статье.
Проводник номер один
Металл для изготовления жил кабе-
лей связи прежде всего характеризу-
ется электропроводностью. В таблице
Менделеева 80 металлов. Если распо-
ложить их по убывающим значениям
удельной электрической проводимо-
сти, то первыми, а стало быть, наибо-
лее подходящими с технической точ-
ки зрения для изготовления кабелей
окажутся серебро, медь, золото, алю-
миний.
Но не только высокая электропро-
водность требуется от металла, из ко-
торого делаются жилы кабелей связи.
Он должен также обладать пластич-
ностью, чтобы из него можно было
легко изготовлять проволоку, доста-
точной прочностью и возможностью
удлинения при растягивающих на-
грузках. Необходимо, чтобы кабель
был гибким и наматывался на бараба-
ны, а его жилы легко спаивались и
сваривались в процессе соединения
кабелей в линию неограниченной дли-
ны. Желательно, чтобы металл для
жил кабеля был коррозиестойким,
дешевым и распространенным в при-
роде.
По всем физико-механическим
свойствам медь идеально подходит
для изготовления токопроводящих
жил. Но есть у нее, к сожалению,
крупный недостаток — дефицитность.
Медь применяется почти во всех от-
раслях промышленности, однако
больше половины добываемой меди
используется для изготовления кабе-
лей и проводов. И хотя добыча меди
ежегодно возрастает, потребность в
ней растет еще быстрее. Прогнозиру-
ется, что за полтора десятка лет, ос-
тавшихся до конца XX века, число те-
лефонов в мире достигнет полутора
миллиардов и только для изготовле-
ния кабелей связи (если в них по-
прежнему будут применяться медные
жилы) потребуется более 15 миллио-
нов тонн меди. А ведь запасы меди в
недрах земли не беспредельны, и ее
попросту не хватит. Добыча меди ста-
новится все сложнее и сложнее, тре-
бует все больших затрат труда. Чтобы
добыть одну тонну меди, приходится
перерабатывать почти 100 тонн руды.
Вот поэтому-то ученые и инженеры
пытаются заменить медь менее де-
фицитным металлом.
Кандидаты в заменители
В природе самые распространен-
ные металлы — алюминий и же-
лезо.
Алюминий всегда считался первым
заменителем меди в кабельном про-
изводстве главным образом потому,
что нехватка сырья алюминиевой про-
мышленности не грозит ни в XX, ни в
XXI веке. Кроме того, алюминий хо-
рошо проводит электрический ток,
пластичен, легко поддается обработ-
ке давлением — прокатке, прессова-
285
нию, штамповке, волочению. К основ-
ным его достоинствам относится и
малая плотность — почти в 3,5 раза
меньшая, чем у меди.
Но все-таки удельная электриче-
ская проводимость алюминия в 1,6—
1,65 раза меньше, чем у меди. Поэто-
му неумолимый закон Ома диктует,
что при замене медных жил алюми-
ниевыми, для сохранения неизменной
проводимости сечение последних
придется примерно на две трети уве-
личить. А это значит, что диаметр жил
возрастет на 25—30 процентов. Так,
вместо медных жил диаметром 0,5
или 1,2 миллиметра надо брать алю-
миниевые диаметром соответственно
0,65 или 1,55 миллиметра. В таком
же отношении возрастают расход и
стоимость материалов, необходи-
мых для изготовления изоляции,
оболочки и защитных покровов ка-
беля.
Разрывная прочность алюминия и
его относительное удлинение в 2—
3 раза меньше, чем у меди. Это силь-
но затрудняет изготовление алюми-
ниевых жил, приводит к их вытяжке и
даже обрывам при производстве ка-
белей и их сращивании в процессе
прокладки. Металлурги научились
исправлять недостаточную прочность
и малое удлинение алюминия, создав
ряд его сплавов с другими металла-
ми — железом, медью, магнием и
кремнием. Прочностные характери-
стики проволоки из таких сплавов бес-
покойства не вызывают.
Однако избавиться еще от одного
недостатка алюминия — его сильной
подверженности коррозии в присут-
ствии даже ничтожного количества
влаги — не удалось. Чтобы избежать
при этом полного или частичного раз-
рушения алюминиевых жил, прихо-
дится усложнять конструкцию и про-
изводство кабеля, заполняя проме-
жутки между изолированными жила-
ми специальным вазелиноподобным
составом, герметизирующим кабель
и препятствующим проникновению
влаги.
Кроме того, окисная пленка, всегда
имеющаяся на поверхности алюминия
и алюминиевого сплава, резко уве-
личивает контактное сопротивление.
Поэтому для того чтобы надежно со-
единить — спаять или сварить — две
алюминиевые проволоки (что при
сращивании концов кабеля необходи-
мо делать многократно), надо обя-
зательно разрушить эту пленку и су-
меть соединить проволоки за несколь-
ко секунд, пока она еще не успела
образоваться вновь. Сделать это при
работе с кабелем, имеющим большое
число жил, причем не в лабораторных,
а в полевых условиях, например в кот-
ловане или в колодце подземной ка-
бельной канализации,- вовсе не про-
сто. Вот почему жилы из алюминие-
вого сплава применяются в наименее
ответственных кабелях связи, про-
кладываемых на незначительные рас-
стояния — в несколько сот мет-
ров — и имеющих относительно не-
большое число цепей — не более
ста.
Казалось бы, заманчиво делать жи-
лы кабелей связи из железа: в приро-
де его много. Заманчиво, но невы-
годно. Удельная электрическая про-
водимость железа в 5,6 раза меньше,
чем меди, и в 3,5 раза — чем алюми-
ния. Если делать жилы кабелей связи
из железа вместо меди, то, чтобы
сохранить неизменной проводимость,
надо будет в 2,4 раза увеличить диа-
метр жил и, следовательно, всего ка-
беля. Максимальный диаметр кабеля
с медными жилами — 80 миллимет-
ров; при переходе на железные жи-
лы он увеличится почти до 200 мил-
лиметров. Масса железных жил в
5 раз превысит массу замененных ими
медных. Резко возрастут также мас-
сы изоляционных и защитных мате-
риалов и стоимость кабелей в целом,
усложнится и станет дороже их тран-
спортировка. Железо подвержено
коррозии, особенно во влажной сре-
де. Применение железных жил зат-
руднит прокладку, монтаж и хранение
кабелей.
286
Промежуточное по электропровод-
ности место между медью и железом
занимает натрий. В земной коре нат-
рия в 500 раз больше, чем меди, и, что
немаловажно, его плотность в 9 раз
меньше, чем у меди,— натрий самый
легкий из металлов. Поэтому масса
натриевых жил, электрически эквива-
лентных медным (то есть обладаю-
щих равным электрическим сопро-
тивлением), несмотря на больший в
1,6 раза диаметр, почти в 4 раза мень-
ше. Благодаря этому кабели с натрие-
выми жилами по стоимости ненамно-
го уступали бы кабелям с жилами из
меди или алюминия.
Однако соблазн применения натри-
евых жил сразу же перечеркивает та-
кой его весьма существенный недо-
статок, как высокая химическая актив-
ность, особенно при взаимодействии
с водой и ее парами.
Нет, к сожалению, и натрий не го-
дится в заменители меди!
Благодаря высокой частоте
В технике широко применяются
соединенные воедино разнородные
материалы, причем каждый из их ком-
понентов выполняет свои определен-
ные функции. Может быть, какую-то
подобную комбинацию создать и для
жил кабелей связи?
В биметаллической алюмомедной
или сталемедной проволоках алюми-
ниевая или стальная сердцевина по-
крыта слоем меди. Если толщина мед-
ного слоя превышает глубину проник-
новения тока передаваемой частоты
(например, будет больше 0,2 мил-
лиметра при передаче тока частотой
250 килогерц и выше), то весь ток
будет проходить только по медной
части жилы, не проникая в ее алюми-
ниевую или стальную сердцевину, и,
следовательно, увеличенное электри-
ческое сопротивление этих металлов
сравнительно с медью не будет иметь
значения. Замена медных жил алюмо-
или сталемедными существенно
уменьшает расход меди, а поверхно-
стный слой меди защищает сердце-
вину от коррозии и облегчает монтаж
кабелей благодаря меньшему кон-
тактному сопротивлению.
Препятствуют широкому внедре-
нию биметаллических жил усложне-
ние производственного процесса и,
следовательно, дополнительные зат-
раты труда, а также подверженность
тонкого медного слоя механическим
повреждениям, при наличии которых
он не только защищает алюминий или
сталь от коррозии, но, наоборот, уси-
ливает ее вследствие образования
гальванической пары. Вот почему би-
металлические жилы до сих пор не на-
шли широкого применения.
В то же время начавшееся в сере-
дине 30-х годов использование на ли-
ниях связи высокочастотных многока-
нальных систем передачи способст-
вовало резкому сокращению расхода
меди, приходящейся на один теле-
фонный канал. В симметричных цепях
(парах жил одинаковой конструкции)
достигнут 5—10-кратный эффект эко-
номии, а в коаксиальных парах (внут-
ренний однопроволочный и внеш-
ний трубчатый, проводники которых
представляют собой два цилиндра с
общей осью) — даже 150—200-крат-
ный.
Попыток полностью или частично
отказаться от использования дефи-
цитной меди при производстве кабе-
лей связи было предпринято много.
Однако считать решенным вопрос о
замене меди в кабелях связи каким-
либо другим металлом нельзя; медь
по-прежнему лежит в основе конст-
рукции электрических кабелей свя-
зи — тех кабелей, по которым сигна-
лы передаются движением электро-
нов.
А если попробовать отойти от тра-
диционных путей частичного сокраще-
ния расхода меди или ее замены дру-
гими металлами и вместо этого пере-
давать по кабелю сигналы с помощью
каких-либо других «носителей»? По-
добное решение имело бы не эволю-
ционный, а революционный харак-
287
тер — такой, какой сегодня дикту-
ется научно-техническим прогрес-
сом.
Вместо проводника — диэлектрик
В 1870 году английский физик Джон
Тиндаль продемонстрировал интерес-
ный опыт распространения света по
струе воды. Свет от угольной дуги
вводится через линзу в водяную
струю. Благодаря многократным внут-
ренним отражениям лучей на границе
двух сред — воды и воздуха — струя
светилась на всем своем протяжении.
Это был первый световод — жидкост-
ный.
Спустя 35 лет другой ученый, Ро-
берт Вуд, предположил, что «свет без
больших потерь можно передать от
одной точки к другой, пользуясь
внутренним отражением от стенок
палочки из стекла». Так возникла идея
твердого прозрачного световода. От
возникновения этой идеи до ее вопло-
щения прошло 50 лет, пока в конце
1950-х годов не были получены двух-
слойные стеклянные волокна с раз-
личными показателями преломления:
большим у внутреннего и меньшим
у наружного слоя. Так же, как и в опы-
тах Тиндаля, благодаря многократным
отражениям на границе двух сред све-
товой луч распространялся вдоль по
волокну — от передающего конца к
приемному.
Когда в 1966 году было высказано
предположение о возможности ис-
пользования световодов для передачи
сигналов связи, многим это показа-
лось утопией. При передаче по суще-
ствующим в то время волокнам, даже
сделанным из оптических стекол, све-
товой луч настолько быстро ослабе-
вал, что буквально через 10 метров
полностью угасал.
Качество телефонной передачи по
линии считается удовлетворительным,
если мощность сигнала при прохож-
дении от передающего конца к при-
емному ослабевает не более чем
в 1000 раз. Следовательно, допусти-
мое ослабение мощности сигнала
не должно превышать 30 децибе-
лов.
Для сопротивления различных ма-
териалов пользуются удельными по-
казателями, в данном случае ослабле-
ние относится к единице длины линии.
Коэффициент ослабления оптических
стекол, имевшихся в середине шес-
тидесятых годов, был равен 3000 де-
цибелам на километр. Отсюда и при-
веденное выше значение возможной
дальности передачи по ним.
Судьба оптической передачи сиг-
налов по стеклянным волокнам зави-
села от того, удастся ли достигнуть
такой их прозрачности, при которой
существенно уменьшится коэффици-
ент ослабления.
Результаты целеустремленных по-
исков превзошли самые оптимисти-
ческие прогнозы. Уже спустя 10—15
лет после первых опытов потери энер-
гии в световодах уменьшились до зна-
чений, сопоставимых с потерями в
электрических кабелях. От дальности
связи по стеклянным волокнам в
десятки метров стало возможным
перейти к десяткам, а в перс-
пективе даже и к сотням километ-
ров.
Как и в линии электрической связи,
в точках, где ослабление оптического
сигнала достигает допустимого пре-
дела, устанавливаются ретранслято-
ры. В них оптический сигнал сначала
преобразуется в электрический; пос-
ледний усиливается с одновременным
восстановлением первоначальной
формы (то есть регенерируется); за-
тем электрический сигнал преобразу-
ется обратно в оптический, но.уже
усиленный, то есть доведенный до
первоначальной мощности. Именно
этот сигнал и распространяется по
линии до следующего ретрансля-
тора.
Так родилось радикальное решение
проблемы экономии меди в кабелях
связи: появился реальный неметал-
лический заменитель медных токо-
проводящих жил.
288
ОВ) скручивается по определенной
системе и так же поверх них накла-
дывается традиционная металличес-
кая (алюминиевая, стальная) или пла-
стмассовая оболочка. В отличие от
электрических волоконно-оптические
кабели (ВОК) могут содержать допол-
нительные элементы: силовые — уп-
рочняющие (армирующие), восприни-
мающие продольные механические
нагрузки и для этого сделанные из
стальных проволок или высокопроч-
ных полимерных нитей, и электропро-
водящие, служащие для подведения
тока питания к промежуточным ли-
нейным ретрансляторам. Эти элемен-
ты выполнены в виде медных или
алюминиевых проволок или трубок.
Таким образом, медь — проводник
номер один электрических кабелей —
в оптических кабелях выполняет отно-
сительно скромную и вспомогатель-
ную роль.
В производстве и эксплуатации пока
освоены главным образом оптиче-
ские кабели с числом ОВ до несколь-
ких десятков. Однако часть конструк-
ций содержит до 200—300 ОВ. В пер-
спективе возможно создание кабелей
из нескольких тысяч волокон, которые
сначала будут формироваться в
пучки — элементарные из 10 ОВ и
главные — из пяти элементарных,
то есть из 50 ОВ. В свою оче-
редь, кабели скручиваются повива-
ми из элементарных или главных
пучков.
Оригинальны так называемые мо-
дульные конструкции: в полимерный
опорный каркас со спиральными паза-
ми укладываются оптические волок-
на. Каждый каркас защищен пластмас-
совой лентой или трубкой; в центре
его расположен силовой — армирую-
щий элемент. Кабель может состоять
из одного или нескольких, например,
7, 19 модулей.
Сконструированы ВОК, сердечник
которых имеет не круглую, а квад-
ратную или прямоугольную форму
поперечного сечения. Они комплек-
туются из полимерных лент, каждая
289
Что такое ВОК!
Световод — это двухслойное во-
локно, изготовленное из чистого плав-
леного кварца-кремнезема (чего-че-
го, а кремния в природе предостаточ-
но). Внутренняя часть световода —
сердцевина — имеет показатель пре-
ломления несколько больший, чем на-
ружная его часть — оболочка. Диа-
метр сердцевины — 5—50 микромет-
ров, оболочки — 125 микрометров.
Световод втрое тоньше самой тонкой
из металлических жил кабелей связи.
Чем меньше диаметр сердцевины,
тем лучше условия для прохождения
световых волн: меньше потери энер-
гии и ее расстояние (дисперсия), шире
частотная полоса пропускания, следо-
вательно, выше передающая способ-
ность кабелей. Однако световоды
с очень тонкой сердцевиной (5—10
микрометров) труднее изготовлять и
сращивать, сложнее вводить в их то-
рец световой луч. Пока наиболее
распространены так называемые гра-
диентные световоды с сердцевиной
диаметром 50 микрометров, у кото-
рых показатель преломления не по-
стоянен, а плавно уменьшается от ее
центра к периферии, где становится
равным показателю преломления
оболочки.
Для защиты от внешних воздейст-
вий — механического давления, тем-
пературы и влаги — поверх световода
накладывается двух-трехслойное пок-
рытие из различных лаков, пластмасс,
кремнийорганической резины. Свето-
вод с защитным покрытием называет-
ся оптическим волокном (ОВ), и это
основной конструктивный элемент оп-
тических кабелей, выполняющий (по
аналогии с токопроводящими жи-
лами) функцию световедущих
жил.
Так же, как в электрических кабе-
лях, заданное число пар оптических
волокон (для каждого направления
передачи, как правило, служит одно
19 Эврика-88
из которых содержит определенное
количество ОВ. Ленты укладываются
стопкой и для придания гибкости
закручиваются по винтовой линии.
Применяется, в частности, конструк-
ция из 12 лент по 12 ОВ в каждой.
Сердечник кабеля защищается не-
сколькими армированными полиэти-
леновыми оболочками.
Килогерцы, мегагерцы,
гигагерцы
Для удовлетворительной передачи
телефонного разговора, или, как гово-
рят, организации одного телефонного
канала, отводится полоса частот в
4 килогерца. В спектре частот от 12 до
252 килогерц, характерном для сим-
метричных электрических кабелей,
«укладываются» 60 каналов связи.
Спектр частот, передаваемых по коак-
сиальным электрическим кабелям,
достигает 60 мегагерц (60* 10 6 герц),
и в нем свободно размещаются
10 800 телефонных или 6 телевизион-
ных каналов. По кабелю, состоящему
из 20 коаксиальных пар (по 10 для
прямого и обратного направлений),
можно, следовательно, передавать
одновременно 108 000 разгово-
ров.
Колоссальные перспективы переда-
точных возможностей ВОК — их глав-
ное преимущество.
Следствием суперширокополосно-
сти ВОК является их универсальность,
возможность использования как для
телефонной и видеотелефонной свя-
зи, так и в системах кабельного теле-
видения и телевизионной конференц-
связи, а также для предоставления
индивидуальным абонентам доступа
к ЭВМ и информационным банкам
данных.
Эффект широкополосности свето-
водов дополняется их малым коэффи-
циентом ослабления <£, то есть малы-
ми потерями световой энергии, пере-
даваемой по линии. За два десятка
лет произошла разительная метамор-
фоза в оценке коэффициента ослаб-
ления а : из кажущегося непреодоли-
мым препятствия на пути создания
ВОК он превратился в сильнейший
стимул из массового внедрения. На
экспериментальных волоконно-опти-
ческих линиях связи (ВОЛС) уже до-
стигнуты значения 0,3—0,2 децибе-
ла на километр, что соответствует
длине ретрансляционного участка в
100—150 километров, то есть в
70—100 раз больше, чем в случае
коаксиального электрического кабе-
ля! Но и это не предел. Ожидается,
что к 2000 году будут созданы сверх-
чистые кварцевые стекла с различны-
ми добавками настолько прозрачные,
что потери световой энергии в них
составят менее 0,1, а может быть,
и даже 0,01 децибела на километр.
К достоинствам ВОК относится так-
же высокая защищенность от внеш-
них электромагнитных влияний: ЛЭП,
радиостанций, электрифицированных
железных дорог, грозовых разря-
дов.
Диаметры и массы оптических ка-
белей в 5—10 раз меньше, чем элект-
рических. По ленточному кабелю
12X12 с наружным диаметром всего
12,7 миллиметра одновременно пере-
дается 240 000 телефонных разгово-
ров. Это вдвое больше передающей
способности 20-коаксиального элект-
рического кабеля, наружный диаметр
которого 76 миллиметров.
Основные неприятности доставля-
ют низкие механические свойства све-
товодов. Напряжения, возникающие в
стеклянных волокнах при изготовле-
нии кабелей, их прокладке, монтаже
и эксплуатации, могут вызвать обра'зо-
вание микротрещин, приводящих к
ухудшению свойств и в конечном сче-
те к обрывам ОВ. Оптические кабели
пока еще стоят дороже электриче-
ских, поэтому сооружение волокни-
сто-оптических линий связи требует
больших капитальных затрат. Но по
мере совершенствования производст-
ва стекловолокон и увеличения числа
290
организуемых по ним каналов связи
технико-экономические преимущест-
ва ВОК будут проявляться все силь-
нее.
Будут ли кабели в 2000 году!
Отношение специалистов к кабелям
связи двойственное. С одной стороны,
признание их необходимости и досто-
инств, с другой, досада — столько де-
фицитных материалов, особенно ме-
ди, надо укладывать в землю и под
воду. Поэтому с тех пор, как наш соо-
течественник А. Попов изобрел сред-
ство беспроволочной связи — радио,
делалось много прогнозов не в пользу
кабеля и считалось, что со временем
его можно будет видеть только в му-
зее.
Однако прогнозы эти не сбылись,
и вот уже на протяжении 90 лет две
разновидности электрической свя-
зи — проводная и беспроволочная —
не соперничают, а рационально до-
полняют одна другую.
Главными факторами, определяю-
щими «живучесть» кабелей, являются
их большие надежность и защищен-
ность от внешних влияний по сравне-
нию с открытыми радиолиниями, а
также длительный срок службы, со-
четающийся с малыми расходами на
эксплуатацию. Наряду с радиолиней-
ными линиями и космической связью
кабельная связь продолжает успешно
развиваться.
Следует ли с появлением нового,
прогрессивного типа кабеля — волок-
нисто-оптического — немедленно
прекратить производство кабелей с
металлическими жилами? Несмотря
на то, что ВОК является одним из ком-
понентов (наряду с лазерами и ЭВМ),
обусловливающих современную ре-
волюцию в средствах связи, по-
добное решение было бы скоропа-
лительным и неоправданным.
Для развития мощностей по произ-
водству как самого стекловолокна, так
и оптических кабелей, снижения их
стоимости и доведения долговечности
до уровня традиционных электриче-
ских кабелей необходимо время.
Придется усовершенствовать кон-
струкцию и технологию изготовления
ВОК и создать экономичные и долго-
вечные источники излучения, а также
всю аппаратуру систем передачи, поз-
воляющую эффективно использовать
возможности таких кабелей.
Восьмидесятые годы знаменуют
начальный период внедрения оптиче-
ских кабелей. XXI век, возможно,
станет веком оптических кабелей со
стеклянными «жилами». И все же
именно кабелей, которым уготована
еще долгая жизнь!
О Нефть
горит
Слова Д. Менделеева о том, что
сжигать нефть — все равно, что то-
пить ассигнациями, известны всем. И
тем не менее сейчас около 90 процен-
тов добываемой в мире нефти сжига-
ется, и лишь 8—10 процентов идет на
производство синтетической химичес-
кой продукции — полимеров, эласто-
меров, химических волокон, красите-
лей, лекарств, стиральных порошков,
ядохимикатов... Передовое место в
мире по рациональному использова-
нию нефти занимает ГДР, не имеющая
собственных нефтяных месторожде-
ний. Здесь перерабатывается в слож-
ные химические продукты около
20 процентов всей потребляемой
нефти.
ООО
19
291
А бумага
лучше
Исследование подтвердило то, что
можно было подозревать и без спе-
циального изучения вопроса: читать
тексты с экрана дисплея труднее, чем
с листа бумаги. Ученые дают и коли-
чественную оценку: труднее на 20—
30 процентов. Хуже выявляются и опе-
чатки в тексте.
Опыт уже показал, что в редакциях,
где обработка текстов ведется с помо-
щью электронных систем, читать кор-
ректуру все-таки стараются по воз-
можности не на экране, а на бумаге.
Похоже, что прогнозы о переходе на
«безбумажную информатику» были
преждевременными.
Защита
по радио
Одна широковещательная радио-
станция в Париже обещает своим слу-
шателям не только информировать их
и развлекать, но также защищать от
комариных укусов. Параллельно с
обычными передачами радиостанция
будет посылать в эфир не слышимые
человеческим ухом звуки, которые гу-
бительно действуют на кровососущих
самок комаров.
Мясной бульон
из рыбы
Белок сам по себе не имеет вкуса и
запаха, их придают ему различные со-
путствующие вещества, содержащие-
ся в мясе или рыбе. Это обстоятель-
ство позволило специалистам объе-
динения Севтехрыбпром разработать
способ производства бульонного кон-
центрата с мясным запахом из мел-
кой рыбешки — мойвы. На Мурманс-
ком рыбокомбинате построен специа-
льный цех, выпускающий этот концен-
трат,— четырехграммовые таблетки,
упакованные в коробочки по десять
штук. Достаточно развести таблетку в
горячей воде, и вы получаете порцию
вкусного и питательного бульона с
мясным вкусом и запахом.
При обработке мойвы из нее уда-
ляется жир, в котором и растворены
вещества, придающие рыбному белку
характерный запах. Рыбий жир — цен-
ное сырье для медицины и техники.
А в белковую массу вводятся живот-
ные жиры, придающие ей свой вкус и
запах, добавляются необходимые спе-
ции.
Бульонный концентрат «Рыбацкий»
пользуется в Мурманске большим
спросом. Когда цех выйдет на полную
мощность, он будет перерабатывать
до 15 тонн мойвы в сутки, давая за год
25 миллионов таблеток. Тогда мясной
бульон из рыбы смогут по достоинст-
ву оценить и в других районах страны.
Намечается и выпуск концентрата
в виде пасты, более удобной для
предприятий общественного пита-
ния.
Фломастер
вместо мела
В нескольких школах Чехословакии
испытывается новинка известного
предприятия «Кохинор» — фломас-
тер «Центрофикс-1899-Супер» для пи-
сания на классной доске. Для него
нужна белая доска из стекла, пласт-
массы или кафеля. Пористый стер-
жень фломастера пропитан специаль-
ными черными чернилами с быстро
испаряющимся растворителем. Сухой
след фломастера легко стирается
тряпкой. Готовятся к выпуску цветные
варианты.
292
ОКонец
информационного
взрыва!
Двенадцать-тринадцать лет назад
началось существенное уменьшение
количества выпускаемых в мире книг
по различным разделам наук. В 1962
году библиотека Конгресса Соединен-
ных Штатов (одна из крупнейших в ми-
ре) получила 5090 научных книг,
изданных в США и других стра-
нах.
В 1972 году число новых научных
книг увеличилось до 16 923. Затем на-
чался «отлив» — 7900 названий в 1982
году. Больше всего сократился выпуск
книг по естественным наукам, по исто-
рии и филологии.
О Не лезь
в колодец!
Все, наварное, знают: звезды мож-
но увидеть среди бела дня, если опус-
титься в глубокий колодец или залезть
в основание высокой трубы. Но видел
ли кто-нибудь человека, который сам
провел такой опыт и убедился в прав-
дивости подобного утверждения?
Вряд ли...
А логика здесь скорее всего такая.
Звезды появляются на небе ночью,
вместе с темнотой. В колодце и трубе
темно. Значит, находясь там, можно
их видеть...
Утром звезды исчезают из виду не
потому, что «меркнут», а потому, что
их «засвечивает» сияние неба — его
яркость днем в несколько миллионов
раз больше, чем ночью. Если бы уда-
лось значительно затенить небесное
сияние, то действительно звезды мож-
но было бы видеть с утра до вечера.
Но ведь атмосфера, если предста-
вить себе ее однородной, с такой
плотностью, которая ей свойствен-
на на уровне моря, восьмикиломет-
ровый слой газа. А самые высокие
трубы едва превышают сотню мет-
ров.
Следовательно, над головой наблю-
дателя, спустившегося в трубу, все
еще остается больше девяноста про-
центов этого слоя, и яркость неба
уменьшится очень мало. В колодце
же — и того меньше.
Откуда же взялось столь распрост-
раненное мнение? Научный сотрудник
Шеффилдского университета (Анг-
лия) доктор Дейвид Хьюз проследил
истоки мифа вплоть до Аристотеля.
Великий греческий философ, по-види-
мому, был первым, кто утверждал это
письменно. Правда, фабричных труб
он не знал, но о глубоких колодцах и
рудниках судил уверенно. А дальше
могла уже действовать аналогия и глу-
бокое уважение к непререкаемому
авторитету. Ведь столетиями верили
же Аристотелю, мельком упомянув-
шему где-то, что у мух... восемь ног.
Казалось бы, насекомых в средневе-
ковье было достаточно, а вот перес-
читать их ноги ученые монахи не удо-
сужились. И даже в эпоху Возрожде-
ния могли подвергнуть публичной
порке вольнодумца, который усом-
нился бы в правильности Аристотеле-
ва утверждения, что чайки проводят
зиму на дне пруда.
Безграничный пиетет к Аристотелю
испытывали даже такие незаурядные
умы, как Джон Гершель: великий аст-
роном покорно повторял легенду о
звездах, видимых со дна колодца, из
шахт и фабричных труб, которых к его
времени было уже более чем доста-
точно.
Вот только недавно астроном
Дж. Аллен Хайнек, снискавший изве-
стность опровержением слухов о «ле-
тающих тарелочках», собрал группу
студентов и спустился вместе с ними в
семидесятиметровую трубу. Разуме-
ется, никаких звезд среди дня они не
293
увидели даже в предусмотрительно
захваченный бинокль. Вдобавок
Дж. Аллен Хайнек еще подсчитал,
сколько же вообще звезд можно в
принципе увидеть, сидя в трубе. Ока-
залось, и ночью-то в столь малое поле
зрения скорее всего ни одна звезда не
попадет.
Но ведь есть же свидетельства?..
Готовя статью в солиднейший «Ежек-
вартальный журнал Королевского аст-
рономического общества», Дейвид
Хьюз перерыл все библиотеки и на-
шел там всего несколько разрознен-
ных сообщений от «сидельцев» в тру-
бах, шахтах и колодцах. Все их свиде-
тельства страдали какой-то «общно-
стью», отсутствием деталей, конкрет-
ностью времени, места, обстоя-
тельств. Если отвергнуть лгунов, то что
же видели остальные? Какие-то искор-
ки, пятнышки на небе? Сколько? Долго
ли они наблюдались? Двигались ли или
стояли на месте? А как при этом выг-
лядело небо — ярким или темным,
ведь речь идет о солнечном дне... Мо-
жет быть, справедливо предположе-
ние, согласно которому «очевидцы»
наблюдали просто освещенные солн-
цем комочки пепла, обрывки бумаги,
листья, несомые тягой воздуха в высо-
кой трубе? Или же просто справед-
лива поговорка «врет, как очеви-
дец»?..
цом не превышает нормы, установ-
ленной Агентством по охране окру-
жающей среды. Однако положение
вызывает тревогу, так как подобные
исследования, проведенные в Англии,
показали: из загрязненной воды в
кровь человека поступает свинца
больше, чем из загрязненного возду-
ха. Остается решить небольшой во-
прос: что же теперь делать?
Под шум
дождя
По звуку дождевых капель, падаю-
щих на водную поверхность, можно
делать достаточно точные метеороло-
гические прогнозы. Так считают ка-
надские метеорологи. С помощью
подводного микрофона, который был
установлен на дне озера Ковичан в
Ванкувере, исследователи слушали,
как падают на водное зеркало дождь,
снег и град. Оказалось, что по подвод-
ным звукозаписям можно судить о
скорости ветра и размерах капель или
частиц и таким образом получить бо-
лее полный комплекс данных, необхо-
димых для метеорологического прог-
ноза.
Президент Корпорации по провер-
ке воды в американском штате Нью-
Хэмпшир Джин Розов выступил недав-
но в печати с тревожным заявлением.
Дело в том, что при исследованиях
питьевой воды, полученной из обыч-
ных водопроводных труб в различных
районах США, было обнаружено на-
личие значительного количества свин-
ца, выделяемого из мест спайки труб.
Пока уровень загрязнения воды свин-
Рекорды
числа пи
Для самых точных вычислений
достаточно бывает самое большее
10—15 знаков числа после запя-
той. Но уже давно математики сорев-
нуются в вычислении все новых и
новых знаков этой бесконечной дро-
би.
Суперкомпьютер, установленный в
одном из исследовательских центров
НАСА, за 28 часов работы выдал число
с 29 360 128 знаками после запятой.
Для этого была использована новая
294
программа. Автор программы полага-
ет, что вскоре получит с ее помощью
60 миллионов знаков после запя-
той.
Используя свой собственный алго-
ритм, группа японских математиков
надеется обогнать американцев, полу-
чив сначала «для пробы» 33 миллиона,
а затем и сто миллионов знаков. Хотя
такая точность не имеет никакого
практического смысла, вычисление
со все большим количеством десятич-
ных знаков может служить своеобраз-
ным способом проверки возможно-
стей современных ЭВМ.
Магазин
для левшей
В Гамбурге открыт магазин для лев-
шей. В нем можно купить что угод-
но — от хозяйственного инвентаря до
учебных принадлежностей. Товары
сконструированы таким образом, что-
бы они были удобны для употребле-
ния левой рукой. Магазин сразу стал
популярным среди людей, предпочи-
тающих действовать левой рукой, а
таких в ФРГ около шести миллионов.
ООО
АВТОРЫ
Абрин Г., Алова Г., Барашенков В., Барах И.,
Бгатов В., Белинцев О., Блинов Г., Бородкин Ф.,
Василевский Н., Гольцман Е., Гржимек Б., Жу-
ков М., Зайцев В., Заславская А., Зеленский В.,
Зельдович Я., Зоненшейн Л., Зыков Н., Игна-
тенко М., Казаков А., Казнев В., Кантор Ю.,
Кеда Е., Кесарев В., Клесов А., Клюкин Л.,
Константинов И., Коровина А., Лакерник Р.,
Ларина Л., Львов Г., Лызлов И., Орехов К.,
Петрова И., Пустильник С., Розенберг Г., Ры-
лов А., Самойлова В., Сапожникова Э., Сема-
го Л., Семенова В., Сысоев А., Турова А., Храме-
лашвили В., Царев В., Чупрун А., Шарле Д.,
Шевелева Г., Эльштейн Н., Юдасин Л., Якоби В.,
Яковлев В.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ВЕЛИКАЯ ТАЙНА ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ
Вселенная может быть старше .... 8
Видимое ничто или невидимое нечто? . . 9
А все-таки она вертится...............17
Новая радиогалактика..................17
Сильнейший магнит Вселенной...........18
Энергетический гигант в космосе .... 18
Коптящая звезда.......................18
Кометы вспыхнут и погаснут............19
Самая сильная гравитационная линза ... 19
Снова Астерон?........................20
Невидимый спутник....................21
Кольцо Нептуна........................21
Блуждающий астероид...................21
Самая малая...........................21
1988-й — год спокойного Солнца .... 21
Яркость Солнца уменьшается............22
Гелиопауза обнаружена?................22
Не только в Древнем Китае.............22
Сколько воды на Марсе?................23
Кольцами Урана управляют спутники ... 23
Метеоритная опасность.................26
«Космические родители» Луны...........26
Великая тайна всемирного тяготения ... 27
Перспективы китайской космонавтики . 37
Снегурочка на Венере..................37
Оранжереи в космосе...................38
Телескопы будущего века...............38
Бактерия-космонавт....................40
Дом в космосе.........................40
2. ОКЕАН — РОДИНА КОНТИНЕНТОВ
Чужой кусок...........................44
Япония опускается.....................44
Океан — родина континентов............44
Изучение Тунгусского метеорита
продолжается .......................45
Следы ведут... на Солнце...............45
Надзор из космоса......................47
День стал короче.......................47
Сезонный ветер вне Земли...............47
Океан из космоса.......................48
297
В движении плит рождаются
месторождения.........................49
Золотые скважины......................56
Пока идут кислотные дожди............ 56
Золото, медь и бактерии...............56
«Нефтяные» кольца.....................57
Уголь всей Земли..................... 57
Смерть приходит из озера..............57
Тройка, семерка, туз................. 60
Рекорды цунами........................66
Ожидается ли землетрясение?...........66
Вулкан сердится...................... 67
Все про вулканы . 68
Жизнь на вулкане......................68
Откуда берутся смерчи?................68
«Дыра» в озоновом слое................70
Ядовитый ил...........................72
Англия — «морской сад» Европы ... 72
Сибирский сапропель ..................72
Ватный замок..........................73
3. ПОЙТЕ, ЭТО ОЧЕНЬ ПОЛЕЗНО
Экономический потенциал человеческой
жизни.................................76
Сегодняшний пациент.....................76
Если человек падает в обморок .... 82
Больше кальция — длиннее жизнь ... 84
Клей... для язвы.......................84
Целительный луч........................84
Электричество спасает от отравления . 85
С точки зрения природы.................85
Все выше, и выше, и выше.............. 89
Рекордсмены роста......................89
Стресс: как его избежать...............89
Учиться управлять собой................93
Цвет и самочувствие....................94
Пойте, это очень полезно...............95
Информационный невроз лечат в пещере . 95
Простая, но эффективная процедура . . 96
Приручили мигрень......................97
Радоваться полезно. А почему? .... 98
Изучается улыбка.......................98
Новая наука............................99
Познание мозга. У развилки дорог ... 99
Изучаются экстрасенсы.................104
Дар природы — иммунитет...............105
У человека есть часы..................107
Время, которое мы ощущаем.............107
298
Когда нарушены биоритмы..............108
Тепловидение рассказывает о мозге . . 109
Хирургия без ножа....................110
Генетические «отпечатки пальцев» . . . 112
Напиток пенный — дар Кавказа . . . . 114
Лечение по-египетски.................117
Забытое старое.......................117
Не прописать ли вам пиявки?..........118
Спасибо бактерии.......................118
Там, где нет кариеса...................119
Обновлять зубы.......................119
С грузом на голове...................119
Антиогенин — белок, ускоряющий рост
опухоли...............................120
Храпеть опасно для здоровья..........123
Если гипотеза подтвердится...........126
Детям труднее........................126
Пристрастие, уносящее здоровье . . . 126
Человек и Север......................135
Почему «моржи» не мерзнут?...........136
Зной не помеха.......................137
Тем, кто работает в ночь.............138
Кому работать труднее................138
Человек после шестидесяти............139
Обыкновенная простуда................139
Горчичники.............................144
Опасная борода.........................145
Витамины меткости......................145
Тренируется уверенность в успехе . . . 145
Деловой разговор требует мастерства . . 146
Ни дня без информации!................146
Взаимопонимание по картинкам . . . . 147
Чем обедал папуас?....................148
В поисках общего предка...............149
4. МАЯТНИК ЭВОЛЮЦИИ
Генетические корни языков мозга . . . 152
Новые горизонты трофологии............158
Как тебе живется, горилла?............159
Способна ли собака угадывать мысли и
считать?.............................159
Алтайский заповедник генов .......... 163
Банк эмбрионов сельскохозяйственных
животных.............................165
Частота пульса ...................... 165
Мыши и человеческие гены..............165
Часы полярных птиц....................166
У скворцов генеральная уборка .... 166
Растительный гормон у животных . . . 166
299
/ТЮЛ I пил ^вилгиции.................1О/
В темноте, да не в обиде.............174
Зубы-биографы........................175
Дерзкая идея.........................176
Республика доминантов................177
«Черная вдова» и исследования мозга . . 182
Как лошадь узнает своего хозяина? . . . 185
«Рабочий день» морского окуня .... 188
Этот удивительный карп..............188
Мидии на новоселье..................191
Морские старьевщики.................196
Крокодилы из электроцентрали .... 199
Как спастись от бегемота............200
Слоны Ганнибала.....................200
Медведь любит клюкву................202
Овцекоза или козобаран?.............202
Буйволы под душем...................203
Самые-самые.........................206
Вместо ядохимикатов.................206
Судьба новозеландских пернатых . . . 206
Серая ворона........................207
Осторожно: новичок!.................210
Бактерии прокормят?.................212
Секрет летающей рептилии............212
Любимица Японии.....................212
Ловушка для мухи-убийцы.............212
Живой микроскоп....................214
Четвертое отличие человека от животных? 215
5. О ПОЛЬЗЕ БЕЛОКОЧАННОЙ КАПУСТЫ
Союз женьшеня и цианобактерий . 218
Электричество в помощь корням .... 218
Чудо-рис............................220
Вкусная настурция...................220
Природу нелегко превзойти...........220
О пользе белокочанной капусты .... 220
Необъяснимое сходство...............225
Дебютируют растения.................226
Растения и ритм.....................226
Ученые озабочены............... 226
«Зеленую чуму» удалось обуздать . . . 226
Имбирь — против морской болезни? . 227
Дерево без веток....................227
Странный гибрид.....................227
Аллиум сативум — это...............227
Чайный гриб — не только на кухне . . . 228
На первом месте — тополя...........228
Открытие с охотничьим рогом .... 230
Зеленые крыши......................230
Растение-хамелеон..................230
300
Поток из клубники......................230
Фрукт для Гаргантюа....................230
Эвкалипты загорелись сами..............231
6. АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ТОПЛИВО
Микромир частиц и Вселенная .... 234
Где вы, «призрачные» аксионы? .... 238
Струны — основа всего...............238
Магия плазмы........................239
«Прозрачная» Земля, или Рассказ о том,
как нейтринная физика может помочь в
исследовании планеты, на которой мы
живем...............................241
Хлеб из солнечной печи.............248
Прозрачнее стекла..................248
Стеклянное желе .......................248
Альтернативное топливо.............249
Экономное отопление................250
Почему серебро бактерицидно? .... 250
Водород из... алюминия.............251
7. КИРПИЧ НА АНТИБИОТИКАХ
Ледяное зодчество................254
Мороженое, которое не тает.......261
Отличное земляничное.............262
Пропеллер против заморозков .... 263
Холодильник, дающий тепло ..... 264
Лазерные маяки.....................264
Когда полезно «сесть на мель» .... 265
Преимущества ледорезного судна . . . 265
Самое невезучее....................266
Птицы и самолеты...................266
«Вояджер»: кругосветка без посадки . . 270
Можно смело тормозить..............270
Обувь для автолюбителей..........272
«Тихий» асфальт..................272
Всегда с собой...................274
Новое условие....................274
Трактор на шипах.................274
Заодно и в баню..................274
Нержавеющий вагон................274
Эйфелева башня в космосе.........275
От звезды к звезде...............275
В роли смазки — бациллы..........276
Фуникулер—водовоз................278
Водолазу станет легче............278
Яичный робот ...................... 278
301
Робот-пожарный......................278
Скрыться от пожара!.................279
Керамические напильники ...... 279
Линзы из крабов......................279
Клей — вместо ниток...................279
Воздух в стеклянной одежде............280
Шторы для зимы, шторы для лета . . . 280
На все сезоны.........................280
Полимерное зеркало....................280
Негорючий пластик...................281
Кирпич на антибиотиках..............281
Сюрпризы «оптической» металлургии . . 281
Необязательно из древесины............282
Керамическая бумага.................282
Удалось расплавить алмаз..............282
Лазурит рукотворный.................283
Шкаф на ниточке.....................283
Легендарный булат и... электроника . . . 284
На магнитном подвесе................284
Стекло вместо меди...................284
Нефть горит.........................291
А бумага лучше......................292
Защита по радио......................292
Мясной бульон из рыбы...............292
Фломастер вместо мела...............292
Конец информационного взрыва? . . . 293
Не лезь в колодец!..................293
Что же делать?.......................294
Под шум дождя.......................294
Рекорды числа пи....................294
Магазин для левшей..................295
Эврика-88 /Сост. А. В. Лельевр.— М..: Мол. гвар-
Э 16 дня, 1988.— 301 [3] с., ил.— (Эврика).
ISBN 5-235-00064-1
Традиционный сборник статей о наиболее интересных научных
идеях, поисках, открытиях минувшего года в нашей стране и за
рубежом.
э 1401000000—203
078(02)—88
260—88
ББК 72
ИБ № 5425
ЭВРИКА-88
Заведующий редакцией В. Щербаков
Редактор Л. Дорогова
Художественный редактор В. Тихомиров
Технические редакторы Е. Михалева, 3. Ахметова
Корректоры И. Ларина, Т. Пескова, М. Пензякова
Сдано в набор 18.11.87. Подписано в печать 07.05.88. Формат
70Х lOO’/ie- Бумага офсетная № 1. Гарнитура «Журнальная рубле-
ная». Печать офсетная. Условн. печ. л. 24,7. Усл. кр.-отт. 99,7. Учетно-
изд. л. 23,1. Тираж 100 000 экз. Цена 1 р. 70 к. Заказ 2319.
Типография ордена Трудового Красного Знамени издательско-поли-
графического объединения ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия». Адрес
ИПО: 103030, Москва, Сущевская, 21.
ISBN 5-235-00064-1
«Молодая гвардия»